Рулонные ротационные машины являются самым производительным и перспективным видом печатного оборудования вследствие рационального построения печатного аппарата и непрерывной подачи материала в виде ленты. Они представляют собой сложную высокоавтоматизированную электромеханическую систему, агрегатированную из секций различного технологического назначения, в том числе из секций для последующей обработки запечатанной ленты. Основной их недостаток заключается в ограниченности форматов продукции, которую можно получать на конкретной машине, и высоком уровне шума, особенно фальцевальных аппаратов. Вместе с тем рулонные машины позволяют легко получать различные совокупности красок на обеих сторонах ленты, а готовую продукцию — в виде тетрадей и их подобранных комплектов, в виде листов, уложенных в стопу, в виде ленты, смотанной в рулон, при установке швейных аппаратов — в виде брошюр, журналов и даже книг. В современных газетных агрегатах частота вращения цилиндров достигает 40-45 тыс. об/ч, а скорость ленты — 10-15 м/с.

Цель данного раздела состоит в том, чтобы на примере офсетной двусторонней печати ознакомиться с комплексом машинных технологических операций в рулонной машине и ее работой, на примере некоторых наиболее распространенных типов машин различных способов печати изучить возможность агрегатирования отдельных устройств (секций) в единый машинный комплекс, а затем ознакомиться со всем многообразием рулонного печатного оборудования без излишней его детализации.

Рассмотрим технологический процесс печатания на ленточном материале на примере его реализации в малоформатной рулонной машине офсетной двусторонней печати, имеющей относительно простую конструкцию среди современных рулонных машин. Схема такой машины, выпускаемой Рыбинским АО «Полиграфмаш», приведена на рис. 3.1 . Машина содержит лентопитающее устройство ЛПУ, печатный аппарат, образованный тремя формными цилиндрами 18 и двумя офсетными цилиндрами 19, три красочных аппарата КА и увлажняющих аппарата УА, фальцевально-резальное устройство ФА и тетрадное приемное устройство (на рис. 3.1 не показано).

Кроме того, для расширения технологических возможностей машина снабжена листовым приемным устройством ПУ ( рис. 3.1, в ), содержащим реальное устройство РУ, цилиндр 22, совокупность валиков и тесемочных транспортеров, формирующих перекрытие отрезанных листов и выкладывающих их в стопу. Листовое приемное устройство агрегатировано с другими модулями машины по схеме справа от фальцевально-резального аппарата; стрелкой и пунктирной линией показано направление движения ленты при выпуске листовой продукции.

Машина работает следующим образом. Лента разматывается с рулона 2 офсетными печатающими цилиндрами 19. Рулон с целью создания необходимого натяжения ленты подтормаживается колодками 3, воздействующими на шкив 4 вала рулона. Разматываемая лента огибает направляющие валики и амортизационный валик на подпружиненном рычаге 13, компенсирующий периодический избыток и недостаток подаваемой ленты 14 (вследствие неизбежных несовершенств форм рулонов) и одновременно служащий датчиком величины натяжения ленты. На формные цилиндры 18 эластичными валиками (на рис. 3.1 все эластичные валики «серые», а металлические цилиндры «белые»), соприкасающимися с ними и называемыми накатными, наносится тонкий слой соответствующей краски, которая дукторным цилиндром 16 при его вращении (против часовой стрелки в левом верхнем и нижнем КА) выводится из красочного ящика 15 и качающимся валиком 17 порциями-полосками передается в раскатную цилиндрическую группу красочного аппарата. Металлические цилиндры кроме вращательного имеют также осевое цикличное перемещение относительно эластичных валиков, что обеспечивает раскат краски по поверхности цилиндров и валиков и последующий ее накат на форму тонким, относительно равномерным слоем. Одновременно на форму наносится увлажняющий раствор аппаратом УА аналогичной конструкции, но имеющим всего три валика. Прямое изображение с каждой формы передается зеркально отображенным на соответствующий офсетный цилиндр 19, а затем в зоне контакта офсетных цилиндров друг с другом наносится на ленту одновременно с двух сторон. Причем на левой стороне ленты может быть получено как однокрасочное, так и двухкрасочное изображение. Последнее собирается на левом офсетном цилиндре при одновременной работе верхнего левого и нижнего красочных аппаратов.

Отпечатанная лента огибает направляющий валик, а затем, пройдя поворотный валик 20 приводки ее последующего реза (регистровый или приводочный валик), поступает в фальцевально-резальное устройство.

На воронке 23 этого устройства запечатанная лента фальцуется в продольном направлении, затем, уже сложенная вдвое, разрезается в поперечном направлении и в том же направлении еще раз фальцуется специальным механизмом ротационного типа, работа которого будет описана ниже.

Отдельный отрезанный лист-оттиск в развернутом виде представлен на рис. 3.1, б, на котором вертикальной линией с двумя точками показана линия продольного сгиба на фальцворонке, а горизонтальной — линия поперечного сгиба и обозначено: B — ширина ленты, L — размер отрезаемых листов.

При необходимости лента может быть разрезана в продольном направлении дисковым ножом 21.

Для установки нового рулона предусмотрен подъемный механизм с тросом 24, приводимым через барабан, червячную и зубчатую пары колес от двигателя 25.

Для выполнения всего комплекса технологических операций лента при ее движении в машине должна быть натянутой, причем величина натяжения должна быть постоянной. Простейший регулятор натяжения ленты также изображен на рис. 3.1, а . Чтобы понять функции отдельных элементов регулятора, мысленно разомкнем его, убрав рычаг 9 с пружиной 10, а рычагом 11 создадим некоторое постоянное тормозное усилие, закрепив его жестко. В этом случае тормозной момент на валу рулона будет постоянным, а по мере разматывания ленты с рулона ее натяжение будет постепенно увеличиваться (обратно пропорционально радиусу рулона), достигая 8-10-кратного значения от первоначального значения при полном рулоне. Валик на рычаге 13, жестко связанный с рычагом 7, в совокупности с пружиной растяжения 6 и демпфером 5 образуют колебательную систему с одной степенью свободы. Создавая крутящий момент, пружина 6 стремится повернуть рычаг 13 вправо и все время натягивает ленту. Таким образом, валик на рычаге 13 имеет возможность вынужденно колебаться и компенсировать биения рулона, по мере разматывания рулона и возрастания среднего натяжения ленты постепенно в «среднем» перемещаться влево, растягивая пружину 6. Обратим внимание, что при этом рычаг 8 также в «среднем» поворачивается влево.

Теперь замкнем систему регулирования, связав рычаги 8 и 12 тягами 9 и 11 через пружину сжатия 10. Тогда при увеличении натяжения ленты и повороте рычага 8 влево усилие пружины 10 будет уменьшаться, что повлечет за собой уменьшение давления колодок 3 на тормозной шкив 4 и, следовательно, уменьшение начавшего возрастать натяжения ленты. Вследствие неизбежных колебаний рычага 13 из-за биений рулона при каждом его обороте и колебаний связанного с ним рычага 8 усилие, передаваемое пружиной 10 на тормозной шкив, также будет колебательным относительно некоторой средней линии, имеющей тенденцию к снижению. Следовательно, по мере разматывания рулона тормозное усилие в «среднем» будет уменьшаться, а большое отклонение натяжения ленты от заданного среднего уровня — исключено. Необходимый уровень натяжения ленты задается изменением длины регулируемых тяг 1 и 9, т.е. изменением предварительного сжатия пружины 10. Регулятор прост конструктивно, однако, как и все регуляторы прямого действия, имеет статическую ошибку регулирования. В данной машине его применение целесообразно, так как ошибка регулирования натяжения ленты не приводит к недопустимой для данного типа машин величине смещения линии рубки.

Фальцевально-резальное устройство для газетной продукции малого формата ( рис. 3.2 ) представляет собой совокупность механизмов на вращающихся цилиндрах, связанных между собой зубчатыми колесами (на схеме не изображены). После формирования продольного сгиба ленты с помощью воронки 1 и валиков 2 она проходит между резальным 4 и фальцующим 5 цилиндрами, вращающимися с окружной скоростью, равной скорости ленты. В зоне взаимодействия этих двух цилиндров нож 3 разрезает ленту, а управляемые кулачковым механизмом иголки 13, установленные по образующей цилиндра 5 и называемые графейками, накалывают ее переднюю кромку и увлекают влево, удерживая на поверхности цилиндра 5. Диаметр этого цилиндра в 2 раза больше диаметра цилиндра 4, поэтому на фальцующем цилиндре диаметрально противоположно установлено два ряда графеек 13 и 7.

Когда сложенный вдвое и отрезанный лист займет положение, показанное на рис. 3.2 , в зоне взаимодействия цилиндров 5 и 11 происходит его поперечное фальцевание с помощью подпружиненного ножа 6, проталкивающего середину листа в паз цилиндра 11, образованный его радиальной стенкой и зажимной управляемой планкой 12. При этом верхние графейки 13 опускаются, прячась в тело цилиндра 5 и освобождая переднюю кромку оттиска.

При дальнейшем вращении цилиндров, зажатый планкой 12 за середину, он ведется далее цилиндром 11, постепенно складываясь еще раз, но уже в поперечном направлении. После прохождения прижимного ролика 10 планка 12 открывается и полученная тетрадь 14 с помощью ролика 10 и цилиндра 11 проталкивается в собиратель 9, который выкладывает ее на транспортер 8. Последним поток тетрадей с частичным перекрытием друг друга выводится влево.

Перейдем к рассмотрению других типовых схем рулонных машин, которые в дальнейшем приводятся в упрощенном виде.

На рис. 3.3 даны примеры агрегатирования рулонных машин из однотипных секций: двухлучевой рулонной установки 1, стабилизирующего 2, печатных 3 ( сх. б, в ) и фальцующего 4 аппаратов. Секции машин агрегатируются как по горизонтали ( сх. а ), так и по вертикали ( сх. б, в ). На верхней схеме по горизонтали установлены секция стабилизации натяжения ленты, четырехцилиндровая офсетная печатная секция и фальцаппарат, а по вертикали — рулонная установка и красочно-формная секция 3′.

На нижней схеме ( рис. 3.3, в ) по вертикали агрегатированы две четырехцилиндровые печатные секции и два стабилизирующих устройства 2. Кроме варианта проводки ленты, показанного пунктирной линией и позволяющего получать двусторонние оттиски, на этой машине возможно при двух рулонных установках провести одну ленту через верхние стабилизирующую и печатную секции, а другую — через соответствующие нижние секции, а затем обе запечатанные ленты сложить вместе и направить в фальцаппарат. При этом получаются с обеих сторон лент лишь однокрасочные оттиски, но сфальцованная тетрадь — вдвое большего объема.

Широкое распространение получил также принцип агрегатирования всех секций по горизонтали. По такому принципу строятся многокрасочные секционные машины с трех- или чаще с четырехцилиндровыми ( рис. 3.3, а ) печатными офсетными аппаратами, с двух- или трехцилиндровыми печатными аппаратами глубокой печати и двусторонние машины высокой печати. Пример такого агрегатирования секций глубокой печати приведен на рис. 3.4 . Каждая печатно-сушильная секция 3 глубокой печати содержит сменный формный цилиндр 10, резервуар 14 для жидкой краски, в который частично погружен формный цилиндр, ракельный нож 9 для снятия краски с пробельных участков поверхности формы, обрезиненный печатный 11 и нажимной 12 цилиндры, барабан 13 с принудительным приводом и вентиляционную систему 4.

Особенность цилиндров печатных аппаратов рулонных машин глубокой печати состоит в том, что все они не имеют выемок на своей поверхности. Поэтому печатный цилиндр может быть меньшего и некратного диаметра по отношению к формному цилиндру. Дело заключается в том, что глубокий способ печати требует больших удельных давлений. При прочих равных условиях величина суммарного усилия печати тем меньше, чем меньше площадь печатной контактной зоны, т.е. чем меньше диаметры цилиндров (см. график на ( рис. 1.4, б ). В двухцилиндровой схеме из-за недопустимости больших прогибов печатного цилиндра, т.е. из условия необходимой жесткости, его диаметр может быть лишь незначительно меньше диаметра формного цилиндра. Поэтому трехцилиндровая схема печатного аппарата глубокой печати предпочтительнее двухцилиндровой, так как при первой схеме суммарное усилие печати меньше из-за малого диаметра печатного цилиндра, а необходимая жесткость системы обеспечивается нажимным, третьим цилиндром (пресс-цилиндром).

Особенность технологического процесса глубокой печати состоит также в том, что сушка оттисков необходима непосредственно после запечатывания каждой краски. Во избежание отмарывания свежеотпечатанного оттиска на участке его движения от соответствующего печатного аппарата до ближайшего сушильного устройства лента 1 (поданная в машину лентопитающим устройством 2) должна соприкасаться с поверхностью направляющих валиков и барабанов 13 только оборотной стороной. Поэтому она имеет длинный сложный путь между печатно-сушильными секциями по многочисленным направляющим валикам.

Машины глубокой печати снабжают не только фальцевальными аппаратами, но часто и рулонными приемными устройствами 5, содержащими наматывающие приводные валики 7, одновременно являющиеся опорами рулона 8, и устройство 6, обеспечивающее заданное натяжение наматываемой ленты. Например, необходимость получения отпечатанной ленты в рулоне возникает при выпуске продукции различными способами печати. Тогда в машине глубокой печати сначала получают высококачественное многокрасочное иллюстрированное изображение, а затем рулон 8 устанавливают в машину другого способа печати, впечатывая текст. Иногда выпускают даже комбинированные машины, агрегатированные из печатных секций различных способов печати.

Схема офсетной многорулонной машины приведена на рис. 3.5 . Вследствие необходимости сушки оттисков глубокой печати непосредственно после запечатывания каждой краски и конструктивных трудностей печатные аппараты глубокой печати по планетарному принципу не строятся. Такой принцип построения используется в офсетных машинах, а также в газетных машинах высокой печати, однако во втором случае лишь для впечатывания краски по пробельным участкам предыдущих красок без их наложения, так как многокрасочная печать потребовала бы выполнения индивидуальной приправки на общем цилиндре для формы каждой краски.

Неоспоримое преимущество планетарных машин — высокая точность совмещения многих красок на оттиске, т.е. хорошая приводка красок. Распространенная схема рулонной планетарной многокрасочной офсетной машины представлена на рис. 3.6 . Между двумя одинаковыми четырехкрасочными планетарными печатными секциями 1 находится лентопитающее устройство 2, над которым установлены сушильная камера 5 и охлаждающие секции 4, через цилиндры которых проходит холодная вода. Фальцаппарат 3 размещен справа от первой (по ходу движения ленты, показанной пунктирной линией) печатной секции. Разматываемая с рулона лента запечатывается сначала с одной стороны в правом печатном аппарате четырьмя последовательно налагаемыми красками и по направляющим валикам, огибая их чистой стороной, поступает в сушильную камеру. Охладившись затем на цилиндрах левой секции 4, что необходимо для быстрого и надежного закрепления красочного слоя на ленте, она поступает в левую четырехкрасочную печатную секцию, в которой запечатывается с оборотной стороны, и опять поступает в сушильную камеру и на охлаждающие цилиндры правой секции 4, а затем в фальцаппарат 3. Охлаждающие цилиндры имеют привод и одновременно выполняют функции лентоведущих цилиндров. Машины такого типа — мощные специализированные агрегаты с высокой степенью автоматизации, обеспечивающие замену рулонов без снижения скорости машины.

По типовой схеме на рис. 3.7 строятся машины высокой печати, получившие название типографских, которые предназначены главным образом для печатания книжно-журнальной продукции, а также мало- и среднетиражных газет (до 200-500 тыс. экз.). Принципиально существенных отличий в построении печатных секций этих машин по сравнению с ранее рассмотренными нет. Книжно-журнальные машины, выпускающие продукцию более высокого качества по сравнению с качеством газет, имеют большее число валиков и цилиндров в красочных аппаратах и двухвариантный фальцаппарат. В газетных машинах устанавливается дополнительный аппарат для впечатывания второй краски на лицевой стороне ленты. Газетные агрегаты для выпуска крупнотиражных многостраничных газет строятся многорулонными, двойной ширины и составляются из однотипных лентопитающих устройств, печатных секций и фальцаппаратов. Лентопроводящая система многовариантная и позволяет направлять в один фальцаппарат комплект из нескольких запечатанных лент, поступающих с нескольких лентопитающих устройств и прошедших через нужное количество печатных секций. На сх. б, г показаны двух- и четырехкрасочные секции высокой печати.

Многоярусные офсетные агрегаты также собираются из типовых модулей (например, изображенных на рис. 3.3 ) по индивидуальным заказам. Они предназначены для выпуска крупнотиражной многостраничной продукции. На рис. 3.8 представлены различные комбинации многокрасочных двусторонних многорулонных офсетных машин.

В последние годы для печатания издательской продукции, в частности газет, стали применяться флексографские машины, ранее использовавшиеся лишь для печатания специальной продукции, например из полиэтиленового рулонного материала. В этих машинах печатные аппараты, каждый из которых имеет краскоподающий 2, растровый краскопередающий 3, формный 4 и печатный 5 цилиндры, подсушивающие устройства 6, монтируются на станине 1 ( рис. 3.9 ). Известны машины планетарного типа, в которых используется один общий печатный цилиндр большого диаметра. Планетарные машины позволяют получать хорошую приводку красок, но более дорогие, чем машины ярусного построения ( рис. 3.9 ), из-за необходимости высокоточной обработки печатного цилиндра при его изготовлении и термостатирования при эксплуатации. В противном случае колебания температуры в производственном помещении приводят к изменению диаметра цилиндра и, следовательно, к изменению давления печати в контактных зонах.

Так как во флексографских машинах используются эластичные резиновые или полимерные печатные формы, то они выгодно отличаются от других видов печатного оборудования тем, что технологически необходимое давление печати в них на порядок меньше по сравнению с другими основными способами печати.

Варианты агрегатирования типовых узлов рулонных машин весьма многочисленны. Существенное расширение вариантов печати дает использование поворотных штанг, представляющих собой цилиндрические и реже конические стержни с полированной поверхностью и иногда с отверстиями для создания воздушной подушки под скользящей по ним лентой. Поворотные штанги ( рис. 3.10 ) позволяют изменить направление ленты ( сх. а ), перевернуть ее оборотной стороной ( сх. в ), сместить параллельно и наложить одну на другую ( сх. б ) или повернуть обратно ( сх. г ).

В 70-х годах появились книжные печатно-подборочные линии, представляющие собой совокупность печатного и брошюровочного оборудования и выдающие продукцию в виде подобранных и скрепленных в блок тетрадей. Эти машины описаны в разд. 4.3, 8.2.1.

Машины высокой печати для выпуска малостраничных газет (четырех-, шести- и восьмиполосных) относительно малым тиражом (180-250 тыс. экз.) выпускаются одно- или двухрулонными в партерном исполнении, одинарной ширины (по ширине ленты размещаются две полосы газеты). Одна или обе печатные секции снабжаются впечатывающими аппаратами для какой-либо цветной краски.

Для печатания многокрасочных и крупнотиражных газет комбинируют модули и строят машины балконного типа различной красочности в зависимости от пожеланий заказчика. Часто такие машины снабжаются сушильными устройствами. Высота их может достигать 6-8 м, а печатные секции имеют возможность реверса с целью увеличения возможных вариантов проводки ленты при многокрасочной печати. Газетные агрегаты строятся в виде машин двойной ширины (по ширине ленты размещаются четыре полосы газеты), вследствие чего на один фальцаппарат подается несколько лент, разрезанных дисковыми ножами и с помощью поворотных штанг ( рис. 3.10, б ) наложенных друг на друга. По желанию заказчика для большей унификации каждая печатная секция может быть снабжена своим фальцаппаратом. Редко, но встречаются также газетные агрегаты тройной ширины, в которых по ширине ленты размещаются шесть газетных полос.

Книжно-журнальные машины высокой печати по сравнению с газетными имеют следующие особенности:

1) в связи с менее жестким графиком выпуска книжно-журнальной продукции производственная мощность их меньше;

2) при их проектировании учитываются повышенные требования к качеству печати, резки и фальцевания и менее жесткие — к продолжительности печатания тиража;

3) с целью повышения качества печати их красочные аппараты имеют большее число накатных валиков и раскатных цилиндров;

4) печатают на них более вязкими красками на более плотной и гладкой бумаге, поэтому во избежание отмарывания краски декели цилиндров, печатающих на оборотной стороне ленты, а также направляющие валики, поворотные штанги и фальцворонки снабжаются противоотмарочными средствами;

5) для ускорения закрепления краски на оттисках в них устанавливают сушильные устройства, применение которых позволяет печатать иллюстрационную продукцию насыщенных тонов и получать ее почти такого же качества, как и напечатанная на листовых ротационных машинах;

6) для предотвращения дробления печати цилиндры печатного аппарата часто снабжаются опорными кольцами, в процессе печатания контактирующими друг с другом;

7) красочные аппараты в них иногда устанавливаются на специальных каретках и могут отодвигаться от формных цилиндров, что позволяет в удобном положении обслуживать печатные аппараты при их подготовке к печатанию;

8) фальцевально-резальные аппараты этих машин имеют несколько вариантов обработки ленты и снабжены дополнительными фальцующими и подборочными механизмами и устройствами для вывода книжных и журнальных тетрадей отдельно; иногда в них встраиваются швейные аппараты и устройства для крытья мягкой обложкой;

9) в некоторых журнальных машинах фальцевально-резальные аппараты не имеют фальцворонки и выполняют лишь рубку нескольких полос ленты, предварительно разрезанных в продольном направлении и наложенных друг на друга с помощью поворотных штанг ( рис. 3.10, б ), а также поперечную клапанную фальцовку отрезанных комплектов оттисков, в том числе клапанную фальцовку «двойников»;

10) для многокрасочной печати используются как однокрасочные секции, установленные друг за другом, так и многокрасочные планетарные секции, причем в первых печатают ту часть комплекта, которая не требует большой точности приводки красок, а во вторых — ту часть комплекта, которая представляет собой многокрасочные иллюстрации;

11) с учетом повышенных требований к качеству продукции и свойств используемых печатных материалов скорость печатания в книжно-журнальных машинах в 1,5-2 раза меньше скорости газетных агрегатов и не превышает 6-7 м/с.

Плоские офсетные и типоофсетные машины строятся в балконном и партерном исполнении. В них используются секции различного вида: трехцилиндровые, четырехцилиндровые для одновременной двусторонней печати, планетарные, а также многоцилиндровые, допускающие возможность их переналадки (путем изменения мест контакта цилиндров друг с другом и направления их вращения) с целью варьирования проводки ленты при изменении красочности печатной продукции. В четырехцилиндровых секциях все цилиндры обычно имеют одинаковый диаметр, но в некоторых машинах для улучшения условий труда офсетные цилиндры вдвое больше формных цилиндров по диаметру.

Офсетные машины также имеют модульное построение, что позволяет собирать их из типовых секций как в партерном, так и в балконном исполнении.

Машины глубокой печати, применяемые преимущественно для печатания иллюстрированных журналов, многокрасочных газетных приложений и упаковочной продукции, строятся в виде многосекционных многокрасочных агрегатов в партерном или балконном исполнении. Как уже отмечалось выше, каждая секция глубокой печати содержит в своем составе сушильное устройство.

Лентопитающие устройства предназначены для разматывания ленты с рулона и подачи ее в печатную секцию машины с постоянным натяжением.

Вам также может понравиться

Общие проблемы безнаддувных двигателей

Есть ли проблемы с двигателями без наддува?

Поперечный и продольный двигатель

Тот, кто любит водить машину и имеет машину в гараже

Как понять, что заправился плохим топливом и что делать

Горючее в баке автомобиля должно соответствовать предусмотренному

Как определить наличие присадок в масле двигателя?

Присадки для двигателя помогают «оживить» устаревший

Как определить, что стучит в двигателе

Стук в двигателе обычно является признаком проблем

Как в двигателе определить подсос воздуха

Если во время работы двигателя возникают странные моменты

Что делать, если вода попала в двигатель, и чем это может грозить?

Система работающего двигателя достаточно защищена от

Сломался термостат: чем это опасно для двигателя, и как определить причину неисправности?

Работу двигателя обеспечивают сразу несколько важнейших