Автоматичне налаштування накатної групи барвистого апарату
Валерій Штоляков проф. МГУП
Барвисті апарати входять до складу офсетної друкованої секції та розташовуються впритул до друкованої форми, оскільки фарба наноситься на форму контактним способом. Вони повинні забезпечити стабільне та рівномірне нанесення необхідної кількості фарби на форму з можливістю безступінчастого регулювання її подачі та швидким виходом на робочий режим. Залежно від суміші фарб барвисті апарати поділяються на апарати для в'язких і рідких фарб. У машинах високого та плоского офсетного друку традиційно використовуються в'язкі фарби.
Принцип роботи барвистих апаратів для в'язких фарб заснований на відокремленні від загальної маси фарби, розміщеної в барвистому ящику, порції фарби, яка потім розкочується, зменшуючись за товщиною до необхідного значення, після чого накочується на друкарську форму. Процес підготовки рівномірного фарбового шару здійснюється послідовно трьома групами фарбового апарату:
• фарбоподаючою або фарбоживчою групою, призначеною для виведення фарби з барвистої скриньки та подачі її в групу розкочування;
• раскатной групою, що забезпечує створення рівномірного суцільного барвистого шару передачі його накатним валикам;
• накатною групою, що призначена для нанесення тонкого рівномірного шару фарби на друкуючі елементи форми.
При стаціонарному процесі друкування в результаті дії фарбоживчої та розкочування груп формується стабільний барвистий потік, який, переміщаючись до форми, стає все тонше завдяки тому, що в кожній зоні контакту валиків барвистого апарату відбувається додавання та поділ барвистих шарів. Накатна група барвистого апарату здійснює фінішну операцію з нанесення накатними валиками тонкого,рівномірного шару фарби на друкувальні елементи форми.
Накатні валики не мають примусового приводу. Вони пружно взаємодіють з друкованою формою та розкочуваними циліндрами, обертаючись за рахунок сил фрикційного зчеплення з ними. Процес нанесення фарби на форму супроводжують два зустрічні потоки фарби, один з яких - робочий, що забезпечує накат фарби на форму, інший - зворотний, що утворюється після контакту накатних валиків з формою. У момент контакту кожного накатного валика з друкуючими елементами форми на їх поверхні залишаються незатребувані ділянки фарби, що йдуть в групу розкочування. Це так званий оборотний барвистий рельєф, який утворюється через наявність на формі пробільних ділянок, що не сприймають фарбу, і який для підтримки стабільної роботи фарбового апарату необхідно зруйнувати в групі розкочування. З урахуванням індивідуальності кожної друкованої форми характер оборотного барвистого рельєфу також індивідуальний, що дозволяє створити ідеальний всім випадків барвистий апарат.
Для оптимізації процесу нанесення фарби на форму провідними світовими виробниками друкарського обладнання розроблено спеціальні програми розрахунку фарбових апаратів офсетних друкарських машин. За допомогою цих програм визначаються найбільш короткі шляхи проведення фарби до форми, варіанти побудови фарбового апарату, його конструктивні основні параметри, а також оцінюється його працездатність. Оптимальний шлях проходження потоку фарби передбачає максимальну подачу її на два перші накатні валики, що становить до 90% від основного обсягу. Інші накатні валики передають 10% фарби, що залишилися, на форму, одночасно вирівнюючи попередньо нанесений барвистий шар.
Як правило, у барвистому апараті листових офсетних машинкількість накатних валиків дорівнює чотирьом, а рулонних машинах — двом чи трьом. Діаметри накатних валиків та відстані між ними вибираються таким чином, щоб друкуючі елементи форми, по можливості, зустрічалися з різними ділянками валиків. Для цього відстань між парою накатних валиків не повинна бути кратною діаметру цих валиків. Подібна розстановка сприяє нанесенню рівномірного шару фарби з меншою ймовірністю шаблонування, яке може виявлятися в накладенні раніше використаних друкувальних або пробільних елементів сюжету форми на відбиток. Причиною шаблонування є наявність незруйнованого оборотного барвистого рельєфу, що може сприяти появі вторинного, так званого барвистого паразитного рельєфу на формі або його фрагментів.
Якість друку залежить від рівномірності нанесення фарби на друкарську форму, що визначається точністю встановлення накатних валиків щодо форми та розкатних циліндрів. Для цього валики фіксуються в спеціальних замках, які дозволяють точно регулювати зусилля їх притиску до форми і циліндрів розкотів. Порушення правильної установки накатних валиків викликає зміни рівномірності барвистого шару при нанесенні його на форму. Кожен валик накатної групи знаходиться між двома провідними приводними циліндричними поверхнями (розкотним і формним циліндрами). Накатні валики обертаються щодо своєї нерухомої осі за рахунок сил тертя, що необхідно враховувати при регулюванні їх положення та зусилля притиску до форми і циліндра розкочування. Існує певний порядок установки накатних валиків, коли накатний валик спочатку виставляється щодо циліндра розкоту, а потім — щодо поверхні форми. В даний час застосовуються різні конструкції механізмів встановленнянакатних валиків (замків), які, незалежно від схеми їх побудови, характеризуються загальними ознаками:
• у період підготовки машини до друкування або при автоматичному припиненні процесу друкування накатні валики повинні бути відставлені від формного циліндра для того, щоб друкарська форма не перенасичувалася фарбою. Для цього накатні валики пружно підтискаються до форми пружиною або за допомогою пневматики;
• кожен накатний валик разом із напресованими на його шийки підшипниками закріплюється у спеціальних замках, які дозволяють регулювати його положення щодо розкочного циліндра та форми, а також оперативно знімати та встановлювати їх у барвистий апарат.
На рис. 1 показаний варіант кріплення валиків накатної групи, де кожен накатний валик 1 фіксується з двох сторін замками, закріпленими в підвісках 2, встановлених щодо стінок машини в ексцентричних втулках 3 і 7. Завдяки дії пружин стиснення 4 накатний валик пружно підтискається до форми 5 6. При повороті втулок 3 змінюється зусилля притискання валика до циліндра розкоту 6, а за допомогою ексцентричних втулок 7, що спираються на поверхню важелів 8, регулюється притиск щодо розкотного циліндра. При відставці валиків важелі 8 автоматично або повертаються вручну і, стискаючи пружину, відводять всі валики від форми (на схемі положення валика 1 при відставці показано пунктиром). Ексцентричні втулки повертаються друкарем вручну черв'ячними, гвинтовими або важелевими механізмами, керування якими для зручності обслуговування виведено на стінки машини.
Мал. 1. Схема механізму встановлення та регулювання накатного валика
Налаштування накатних валиків вимагає дотримання певних вимог під час їх встановлення. Перекіс або сильний притискнакатних валиків до розкатного циліндра може призвести до поломки, тіненню, нерівномірності друку. Результати такого порушення не лише позначатимуться на якості друку, а й викличуть передчасне зношування друкованої форми та самих валиків. У той же час сильний притиск валиків до форми може викликати відтискання з поверхні шару зволожуючого розчину і часткове зашліфування поверхні форми, що порушить її мікрогеометрію. У будь-якому випадку зайва силова взаємодія в зонах контакту еластичного накатного валика викличе активне зношування його поверхні.
Мал. 2. Конструкція механізму автоматичного налаштування положення накатного валика
Слід враховувати, що валики, слабо встановлені щодо друкованої форми, викликають непропечатку барвистого зображення на матеріалі, що запечатується і можуть стати причиною полошення, яке проявляється на відбитках у вигляді поперечних смуг з порушенням оптичної щільності. Крім того, причиною полошення досить часто стає зношування опорних елементів накатних валиків або їх часткове руйнування, внаслідок чого в момент входу їх в робочу зону формного циліндра через кромковий удар вони починають «скакати», що призводить до порушення якості друку.
Операція налаштування накатних валиків проводиться вручну і зазвичай потребує досить багато часу. Однак, завдяки розробленій концерном КБА конструкції, налаштування накатних валиків у фарбовому апараті рулонної друкарської машини може бути автоматизовано, що дозволить дистанційно регулювати та контролювати величину тиску в зонах контакту, а також здійснювати їхню відставку. З цією метою кожен накатний валик встановлюється у замках, які розміщуються усередині склянок, закріплених на стінці машини. На рис. 2 показано кріпленнянакатного валика із боку приводу. Накатні валики традиційно виконані у вигляді порожнистих циліндрів, покритих еластичним матеріалом та вільно встановлених на голчастих підшипниках щодо нерухомої осі, що фіксується у замках. Між корпусом замку та внутрішньою поверхнею склянки симетрично розташовані чотири камери мембранного типу (пневмокамери), кожна з яких пов'язана з повітряною мережею та призначена для регулювання положення накатних валиків щодо розкатного та формного циліндрів. Регулювання положення накатного валика здійснюється при подачі у внутрішню порожнину склянки повітря для зняття навантаження з пружин тарілчастих, що дозволяє зменшити зчеплення фрикційних пластин в опорних склянках для подальшого переміщення замку накатного валика. Після цього тиск у пневмокамерах змінюється, внаслідок чого накатний валик має можливість переміщатися в той чи інший бік за рахунок зміщення осі відносно нерухомих склянок.
Мал. 3. Регулювання положення накатного валика при зміні тиску в пневмокамерах
Мал. 4. Зовнішній вигляд механізмів кріплення накатних валиків
На рис. 3 показано варіанти позиціонування накатного валика в залежності від різниці тиску в пневмокамерах. Наявність пневматики дозволяє забезпечити при певній різниці тиску в пневмокамерах точну, без перекосу, встановлення накатних валиків щодо формного та розкочного циліндрів. Після коригування положення накатного валика тиск усередині склянки і пневмокамер знімається, в результаті чого тарілчаста пружина фіксує замки накатного валика в новому положенні. Зовнішній вигляд механізмів кріплення двох валків накатних з боку приводу машини показаний на рис. 4.
Управління налаштуванням та відставкоюнакатних валиків здійснюється системами пневмоавтоматики в автоматичному режимі відповідно до розробленого алгоритму. Нова оригінальна конструкція установки накатних валиків дозволяє друкарю дистанційно, з пульта управління, оперативно проводити точне позиціонування кожного накатного валика, а також регулювати та контролювати зусилля його силової взаємодії з формою та розкатним циліндром. Операція налаштування суттєво полегшується та прискорює підготовку барвистих апаратів рулонної друкарської машини до роботи, дозволяючи за лічені хвилини одночасно провести регулювання та контроль позиціонування накатних валиків, кількість яких у сучасних газетних машинах сягає кількох десятків.