Чехман Я.І., Сенкусь В.Т. та ін. Друкарське устаткування

Подождите немного. Документ загружается.

ФАРБОВІ, ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ І ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ 101

Приводи розкочувальної групи. Розкочувальні циліндри обертаються

в ротаційних машинах від формного циліндра через паразитні зубчасті

колеса; у плоскодрукарських — від талера, у тигельних — від головного

вала.

Фарба поступає в розкочувальну групу у вигляді порцій або потоків

(рис.

2.8), утворюючи рельєфні смуги: а — поперечні, б — поздовжні, в —

спіральні або рельєфні площадки. Причиною нерівномірного розподілу

фарби в розкочувальній системі є також вибіркова віддача накочувальннми

валиками фарби тільки на друкарські елементи форми (схема д), прогини

валиків і циліндрів та їх дефекти. Майже всі вказані види нерівномірностей

фарбового шару ліквідуються розтиранням фарби між сусідніми валиком

і циліндром. З цією метою розкочувальним циліндрам надається зворотно-

поступальний рух. Для приводу осьового переміщення застосовують

гідравлічні, пневматичні та механічні системи.

а б в г д

Рис.

2.8. Схеми утворення фарбового рельєфу при подаванні фарби групою

живлення (а—г) і при прокочуванні накочувального валика по формі (д)

За період циклу осьового переміщення розкочувальні циліндри

здійснюють декілька обертів. Для усунення шаблонування — повторення

негативного зображення початкових ділянок форми на наступних ділянках

відбитка, яке виникає із-за появи зворотного рельєфу на накочувальних

валиках після їх контакту з формою і передаванням фарби тільки

друкарським елементам, у деяких фарбових апаратах надається осьове

переміщення і накочувальним валикам. При цьому накочувальні валнки

рухаються назустріч розкочувальним циліндрам, з якими вони знаходяться

в контакті; хід розкочувального циліндра звичайно регулюється від нуля

до ширини однієї зони регулювання (приблизно 30 мм); хід накочувального

валика повинен бути в 4 рази меншим. З цією метою в деяких машинах

передбачено можливість встановлювати біля крайніх накочувальних

валиків додаткові розкочувальні циліндри.

102

Глава 2

Для рівномірнішого нанесення фарби на форму в напрямку обертання

в деяких машинах можна зміщувати по фазі початок переміщення

розкочувальних циліндрів відносно початку форми.

З метою збереження заданого профілю фарби на накочувальних

валиках при роботі машини на холостому ходу без натиску, наприклад, при

змиванні гумо-тканинного полотнища або при зміні стапеля на деяких

машинах, передбачено виключення механізмів осьового переміщення

розкочувальних циліндрів.

Опори валиків і циліндрів. їх у сучасних машинах монтують на

підшипниках кочення, в тому числі голчастих, які мають малі габарити.

Жорсткі сталеві циліндри встановлюють стаціонарно в стінках

машини; всі еластичні валики встановлюють у спеціальних опорах.

Конструкція опор повинна допускати легке і зручне встановлення та

заміну валиків, тонке регулювання їх положення по відношенню до

циліндрів і друкарської форми та можливість відведення валиків від

циліндрів і форми при виключенні тиску, при блокуванні або при тривалій

зупинці машини.

На рис. 2.9 наведено приклад опори накочувального валика аркушевої

офсетної машини. Накочувальний валик 14 встановлений на важелях

і пружинами 10 притискується до формного циліндра 13.

Регулювання зусилля притискання до форми здійснюється повертан-

ням ручки 1. У результаті через шток 2, зубчасті колеса 3 і 4, гайку 5 і палець

в зміщується клин 7 в пазу сухаря 8 і ролик

який повертає важелі іі,

переміщаючи накочувальний валик відносно формного циліндра ІЗ. Регу-

лювання притискання накочувального валика до розкочувального циліндра

15 здійснюється повертанням ексцентричної втулки 16. Відведення нако-

чувального валика від форми здійснюється шляхом повороту сектора і 7,

в результаті чого виходять із виїмок ролики 18 і через сухарі 8 та ролики 9

піднімають накочувальний валик 14 над поверхнею формного циліндра 13.

Притискання валиків до розкочувальних циліндрів і до форми повинно

контролюватися, оскільки недостатнє зусилля притискання може призвести

до відносного просковзування або неповного контакту між ними, а

надмірне — до витискування фарби зі зони контакту і утворення смуг.

Погонне зусилля притискання може коливатися в межах до

100—300

Н/м.

Для точного й ідентичного встановлення валиків можна використати

динамометр, за допомогою якого контролюють зусилля, яке виникає при

витягуванні із контактної зони тонкої сталевої або промащеної паперової

смужки.

Допоміжні пристрої. До них відносяться пристрої: 1) для охолодження

циліндрів і валиків; 2) для змивання валиків і циліндрів; 3) для автоматич-

ного виключення подавання фарби на форму; 4) для видалення надлишку

вологи з фарбового апарата машин плоского друку.

ФАРБОВІ, ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ 1 ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ

103

Рис.

2.9. Конструкція опори накочувального валика фарбового апарата

аркушевої офсетної машини

Пристрої для охолодження циліндрів і валиків. Робота сил в'язкого

тертя при тангенціальних і осьових зсувах еластичних оболонок валиків

викликає значний приріст температури валиків і циліндрів; приріст

температур тим більший, чим вища швидкість роботи машини, тривалість

її безперервної роботи і тиск у контактних зонах. Підвищення температури

знижує в'язкість фарби, що вимагає зміни режиму її подавання в процесі

друкування тиражу. Нагрівання повітря довкола фарбових апаратів

призводить до зміни його відносної вологості, що порушує стабільність

104

Глава

кліматичного режиму друкарського процесу, режиму зволоження

(в плоскому друці)

змінює вологість паперу.

Для зниження температури фарбових апаратів циліндри виготовляють

порожнистими

охолоджують зсередини стиснутим повітрям або водою.

Для

видалення надлишку вологи

фарбового апарата машин плоского друку

застосовують повітродувні сопла

(рис.

2.7).

Пристрої

для

змивання.

Для

змивання фарби

робочих поверхонь

фарбового апарата застосовують пристрої,

до

складу яких входять ванна

(рис.

2.7, а) та

еластичний

ніж 7. При

змиванні машину

виключеним

тиском пускають

на

холостий

хід і,

поливаючи валики

циліндри вручну

або автоматично із сопел

змивальним розчином, збирають розчинену фарбу

у ванну.

Ніж

виготовляють

із

фібри, нейлону, шкіри, корка.

Блокувальні пристрої.

При

зупинках машини

або при

порушеннях

процесу друкування необхідно відразу виключити подавання фарби

на

форму. Механізми блокування відводять накочувальні валики

від

форми

і запирають

одному

крайніх положень передавальний валик,

а в

деяких

машинах відводять частину розкочувальних валиків

від

розкочувальних

циліндрів.

Це

перешкоджає накопиченню фарби

якій-небудь частині

апарата,

що

сприяє швидкому відновленню стабільного подавання фарби

після нового включення процесу друкування. Блокувальні пристрої завжди

зв'язані

механізмом натиску

мають деблокуючі органи управління,

які

дозволяють

період підготовки апарата

до

друкування включити його

окремі групи

при

виключеному тиску.

Критерії оцінки фарбових апаратів. Фарбові апарати оцінюють

і порівнюють

за

наступними критеріями:

Загальна кількість

валиків

та

циліндрів

кількість

зон

контакту

(в сучасних машинах

п = 8—25);

2. Коефіцієнт розкочування

р3

накочування

коефіцієнт акумулюю-

чої здатності

, які

визначаються співвідношенням загальної площі

поверхонь валиків

циліндрів

до

площі форми

„

nJLd

nl(Ld+Id

)

=——±;

К=

v ц

^; К =К +К,

р Р р

° * р

де

, d

—

діаметри накочувальних

розкочувальних валиків

та

циліндрів;

І —

довжина робочої частини валиків

циліндрів.

Для різних фарбових апаратів їх значення знаходяться в межах:

=0,8—

1,5; К

= 2,5—5,0; К

= 2,3—6,5;

3. Коефіцієнт рівномірності фарбового шару

на

формі, який визна-

чається залежністю:

ФАРБОВІ, ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ І ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ

105

де Л — нерівномірність фарбового шару, що дорівнює величині різниці

між його найбільшою 5^ і найменшою

mln

товщиною.

4. Коефіцієнт нерівномірності фарбового шару на формі, який визна-

чається формулою:

„ _<5т*х-<5пил _ тА

t-l

де 6

— середня товщина фарби на т ділянках, якщо форма по ширині

поділена на т ділянок, на кожній з яких товщина фарби постійна;

5. Коефіцієнт стабільної рівномірності фарбових шарів для різних

циклів (1, 2,... і); (має значення особливо тоді, коли передавальний валик

хитається раз за 2—4 цикли):

%і І V

6. Коефіцієнт, який визначає співвідношення потужностей, яку

споживає фарбовий апарат і вся машина N

Значення його для різних однофарбових машин перебуває в межах

Г]

0,2—0,4.

Механіка розкочування шару фарби [6]. Процес розкочування — це

процес розподілення порції фарби, яка подається з групи живлення, на

поверхнях валиків і циліндрів. Кінцевим результатом цього процесу

є накочування на форму фарби тонким рівномірним шаром. Але насправді

цей шар тільки приблизно можна назвати рівномірним. Необхідний ступінь

рівномірності шару фарби визначається фізіологією людського зору. Око

не повинно розрізняти нерівномірності фарбового шару. Розглянемо основні

закономірності розкочування фарби. При контакті двох циліндричних

елементів (рис. 2.10) шари фарби, що входять у зону контакту, складаються,

а при виході із зони знову розділяються, тож підтримується рівність:

+ 6

+ (2.2)

Багатьма дослідами встановлено, що при однаковій температурі обох

контактуючих поверхонь і при рівних колових швидкостях шар фарби

ділиться наполовину:

S^S

\ (2.3)

|j =

= 0,5.

.4)

Припустімо, що фарба подається в розкочувальну групу суцільним

безперервним шаром і доходить до формного циліндра ФЦ (сх. б) по ланцюгу

106

Глава

із накочувального валика

розкочувального циліндра

2 і

розкочувального

валика

При усталеному процесі

форми

на

відбиток передається

шар

форми завтовшки

5 = П 5

де

— коефіцієнт переходу фарби

формн (на

відбиток);

а 8

—

початкова товщина шару фарби на формі. Позначаючи

на

формі шар фарби

запишемо для всіх трьох елементів рівності:

= Ь Ь = 8

S; = 8

-8

П8

= 8

(1+П);

8,=•8

8,- S

+ 5,- 8

= 28

(1+П)-6

(1+2П)

' = 8

; 8

= 8

' + 8

- 8

= 8

(1+ВП).

(2.5)

Рис.

2.10. Схеми поділу фарбових шарів

Очевидно,

що шар

фарби, який рухається

до

форми, стає щораз

тоншим; цей ефект досягається завдяки тому, що

кожній контактній зоні

шару половина фарби відокремлюється

рухається

в бік

фарбоподаючої

групи,

половина шару фарби

бік форми.

Із

рівнянь (2.5) можна зробити

висновок — чим більше валиків

циліндрів між фарбоживильною групою

формою, тим тонший шар фарби на формі.

Принцип розгалуження фарбового потоку. Розгалуження загального

потоку фарби

на

дрібніші,

які

подаються

на

форму накочувальними

валиками, здійснюється

метою вирівнювання мікронерівностей,

що

виникають при нанесенні фарби одним накочувальним валиком. Нерівно-

мірності

на

формі після прокочування першого накочувального валика

розрівнюються наступними накочувальними валиками. Тому

фарбових

апаратах

більшості випадків

на

перший накочувальний валик подається

найтовстіший шар фарби, який

йде

найкоротшим шляхом,

а на

решта

валиків подається менша кількість фарби. Аналіз розгалуження фарбового

потоку зручно здійснювати

за

допомогою структурних схем.

ФАРБОВІ, ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ

ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ

107

Структурна схема утворюється шляхом з'єднання центрів валиків

циліндрів прямими лініями, вона показує напрям руху фарби

розподілення

потоку

на

накочувальних валиках. На

рис.

2.7,

б показано структурну схему

розкочувально-накочувальної групи фарбового апарата, зображеного на сх.

а. Порція фарби

поступає

на

приймальний циліндр

розкочувальної

групи, розподіляється

на

окремі потоки, доходить до накочувальних валиків

і наноситься

на

форму.

На

схемі колами позначено циліндри

осьовим

переміщенням; буквами

a, b, с, d —

кількість фарби,

яка

наноситься

на

форму накочу вальними валиками. Подвійними лініями показано напрямок

головного потоку, який рухається до форми найкоротшим шляхом

А2'ВҐСІ.

Одинарними лініями

—

напрямки інших потоків.

Оцінка потужності фарбового апарата. Розрахунок потужності

фарбового апарата дуже трудомісткий

та

неточний

здійснюється

використанням багатьох емпіричних

величин

коефіцієнтів. Експериментально

встановлено,

що

робота,

яка

витрачається

на обертання численних циліндрів

валиків фарбового апарата, залежить

від

властивостей фарби, її товщини, величини

контактного зусилля, властивостей

пружно-еластичної оболонки валиків,

геометричних розмірів ТОЩО-

оскільки

переважна більшість

цих

параметрів

змінюється

часі (змінюється температу-

ра

внаслідок цього міняються властивості

фарби

пружно-еластичної оболонки

та,

відповідно, контактні зусилля)

і по

зонах

фарбового апарата (товщина фарби

змінюється від

200—300 мкм

до

6-8 мкм),

то

для

оцінки енергоємності фарбового

апарата скористаємося приблизним розра-

хунком.

За

основу візьмемо контактну

пару циліндр-валик

(рис. 2.11),

спожи-

вану потужність якої

за

аналогією

із

друкарським апаратом можна

визначити

за

формулою:

Рис,

2.11.

Розрахункова схема

контактної пари циліндр-

валик фабового апарата

=дІК

со

ЦІ

+дІК

ві

=дІи

1 1

—+—

ч*

де q—

100—300Н/м

— погонне навантаження

контактній зоні (з деяким

запасом);

І —

довжина лінії контакту;

і>

—

швидкість друкування;

—

коефіцієнт тертя кочення;

ц1

, г

в1

—

відповідно радіуси циліндра

і валика;

ю і 0)

9І

—

кутові швидкості циліндра

валика.

108

Глава 2

Загальна потужність розкочувально-накочу вальної групи:

1яп

fill

де г

цл

і г

вл

— середньоарифметичні значення радіусів циліндра і валика;

п — кількість ліній контакту; г

— коефіцієнт, який враховує витрати

потужності на осьове переміщення циліндрів ; z

— коефіцієнт, який

враховує витрати на тертя в опорах обертових елементів. Фарбоживильній

групі належить майже 10 відсотків потужності, яку забирає розкочувально-

накочувальна група. Тоді загальну потужність, яку забирає фарбовий

апарат, можна оцінити:

Недоліками фарбових апаратів для в'язких фарб є: численність валиків

і циліндрів, велика енерго- і металоємність, висока вартість виготовлення,

висока трудомісткість обслуговування. Значно зросла вартість виготовлення

у зв'язку з автоматизацією зонального регулювання подавання фарби.

Трудомісткість усунення шаблонування змушує вводити автоматизацію

регулювання у все нові механізми осьового приводу розкочувальних циліндрів

фарбового апарата. Всі ці недоліки пов'язані з особливостями фізичної природи

в'язких фарб. Тому протягом останніх десятиліть робились зусилля, спрямо-

вані на розроблення фарбових апаратів нових типів для машин високого і плос-

кого друку, в яких не потрібно було б використовувати розкочувальні системи

для в'язкої фарби, а застосовувати прості фарбові апарати для рідких фарб.

2.2. ФАРБОВІ АПАРАТИ МАШИН ГЛИБОКОГО ДРУКУ

У машинах глибокого друку, де застосовуються рідкі фарби, фарбові

апарати складаються з пристроїв подавання фарби на форму і ракельних

пристроїв для зняття фарби з проміжкових ділянок, утворених на

друкарській формі растровою сіткою.

2.2.1.

ФАРБОПОДАВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ

Відомі три способи подавання рідкої фарби на форму: зануренням

нижньої частини формного циліндра в фарбове корито; накочувальним вали-

ком, частково зануреним у фарбу; примусовою циркуляційною системою.

При першому способі в фарбове корито 1 (рис. 2.12,а) з фарбою

занурений формний циліндр Ф. Фарбове корито має механізм для його

опускання (на схемі не показаний) при налагоджувальних роботах. Для

зняття фарби з проміжкових ділянок служать ракельні пристрої 2.

ФАРБОВІ, ЗВОЛОЖУВАЛЬНІ І ЛАКУВАЛЬНІ АПАРАТИ

109

110

Глава 2

У фарбовому апараті (сх. б) фарбу на формний циліндр Ф із фарбового

корита подає нижній накочувальний валик 5, частково занурений у фарбу.

Оболонка валика — із м'якої гуми або з плюшу. Щоб обмежити розбризку-

вання фарби та її випаровування, застосовують щитки З і 4, Такі апарати

(сх. а і б) використовують переважно в аркушевих ротаційних машинах.

Фарбу в корито можна тут заливати вручну або подавати спеціальною систе-

мою.

Більш складними є фарбові апарати з примусовою циркуляційною

системою живлення, які застосовують у рулонних ротаційний машинах. З

баку 1 (сх. в) фарба подається через вентиль 2 насосом 3 у коробку 4

розділену перегородками і ребрами. Виходячи з неї вільно або під тиском,

фарба потрапляє на форму, заповнюючи всі заглиблені друкарські елементи.

Надлишок фарби стікає в корито 7 і через зливну трубу 5 і фільтр 6 знову

потрапляє в бак 1. Більш ефективне подавання фарби на форму під тиском.

Фарборозбризкувальну коробку 4 встановлюють якомога ближче до зони

друкарського контакту з тим, щоб запобігти підсиханню фарби ігісля

друкування. її положення відносно формного циліндра можна регулювати.

У деяких апаратах замість розбризкувальної коробки (збоку)

встановлюється ванна / (сх. г, д, є). З ванни фарба витікає через щілину

а =

0,1—0,15

мм. Застосування ванни дозволяє розміщувати формний

циліндр не тільки під друкарським циліндром, але й збоку від нього

(сх. д, е). На схемі е щілина відсутня (а = 0), оскільки ракель 2 одночасно

служить і дном ванни.

При зануренні формного циліндра в фарбове корито фарба наноситься

не лише на форму, але й частково на торці циліндра. Розташування ванни

збоку від формного циліндра або використання накочувального валика

усуває цей недолік. Ворс на накочувальному валику також заважає

проникненню в растрові комірки форми повітряних бульбашок, які

утворюються через спінення фарби в швидкісних машинах, що викликає

«плямистість» відбитків.

У сучасних машинах для зменшення витрат летких легкозаймистих

розчинників фарби та забезпечення зручних і безпечних умов роботи

застосовують апарати з циркуляційним насосним подаванням фарби на

форму або в фарбове корито. Перевагою цієї системи є те, що фарба постійно

перемішується і фільтрується, і це забезпечує чистоту і стабільність кольору,

зменшує зношування форми і покращує якість відбитків. Крім того, при

циркуляційному подаванні фарби відпадає потреба частого поповнення

корита фарбою в процесі роботи машини.

При друкуванні малих і середніх тиражів, коли є необхідність часто

змінювати колір фарби і промивати всю систему, насос виключають,

перекривають спускну трубу і фарбу в корито заливають вручну.

Фарбові апарати рулонних ротаційних машин глибокого друку інколи

оснащуються пристроями для автоматичного підтримування на заданому