Фальцевальное оборудование

Финишные процессы.

Важность финишной отделки продукции трудно переоценить. Почти все виды полиграфической продукции проходят через процедуры разрезки, фальцевания (сгибания), перфорации или биговки, подборки листов или тетрадей, сшивки листов тем или иным способом. Обилие процедур заключительной отделки предусматривает наличие разнообразных технологий и необходимость множества видов оборудования для их реализации. Если, благодаря стараниям специализированной прессы, полиграфисты более-менее в курсе новинок и путях движения прогресса в допечатной или печатной технике и технологиях, то в области "финиша" ощущается некоторый информационный голод. К сожалению, большинство существующих статей либо носят откровенно рекламный характер, превознося достоинства какой-либо одной марки машин, либо грешат другой крайностью - преподносят читателям азбучные истины, не вдаваясь в подробности современного оборудования.

Главной отличительной особенностью финишного оборудования является то, что она выполняется по-операционно, на различных видах оборудования. Например, при производстве этикеток приходиться задействовать позолотные прессы, бумагорезальные машины, высекальные машины и упаковочное оборудование. Чтобы сделать книгу или брошюру в мягком переплете, необходимо сфальцевать запечатанные листы до требуемого размера (оттиски с печатной машины обычно имеют больший, чем у книги, формат), подобрать листы или тетради, чтобы страницы следовали по порядку, скрепить страницы и обложку, подрезать с трех сторон получившуюся книгу. Для изготовления упаковки или книги в твердом переплете, число таких операций еще больше и может насчитывать несколько десятков различных рабочих мест. Все эти операции выполняются на разных типах оборудования, иногда расположенных далеко друг от друга. Для каждой процедуры необходимо специализированное оборудование или приспособления, место для хранения заготовок и готовой продукции, обученный персонал.

Чтобы выполнять сложные работы по отделке продукции, полиграфические предприятия должны либо иметь большие цеха заключительной отделки, оснащенные разнообразным дорогостоящим оборудованием, и многочисленный штат, либо же смириться с выполнением финишных процедур в сторонних типографиях. В первом случае основной проблемой руководства типографии становиться задача загрузки оборудования. Современная техника стоит не дешево, и если она не будет работать, то никогда не окупиться. Во втором - потеря части прибыли и увеличение времени изготовления продукции. Главный же минус переноса заказа в другую типографию - невозможность влиять на процесс. Нельзя оперативно вмешиваться в работу и на ходу исправить или переделать обнаруженные ошибки, возможен срыв сроков сдачи или, вообще, порча продукции. Брак же на финишном участке обойдется наиболее дорого, так как в этом случае придется переделывать все заново.

Единого рецепта выхода из этой ситуации нет, обычно полиграфические предприятия решают вопрос оснащения оборудованием индивидуально. В зависимости от портфеля заказов, финансовых возможностей и площадей, в первую очередь приобретается лишь та техника, которую легче загрузить. Оставшиеся неохваченными финишные процедуры выполняют в других типографиях, вручную, привлекая дополнительный персонал (как известно, двадцать бабушек способны заменить любую фальцовку или листоподборку), или вообще отказываются от заказов, их содержащих. Иногда несколько типографий кооперируются и покупают разнообразное оборудование, стараясь меньше дублировать друг друга.

Основными единицами оборудования, которое встречается у большинства предприятий, являются бумагорезальные машины, вырубные пресса, фальцевальные аппараты, простые листоподборочные установки, машины клеевого бесшвейного скрепления (КБС), скрепко - или проволокошвейные машины (называемые в обиходе тачалками), комбинированные фальцевально-швейные аппараты (буклетмейкеры), автономные нумераторы, пресса горячего тиснения, ламинаторы и т.п. В более крупных частных предприятиях и на больших полиграфических комбинатах присутствуют подборочно-брошюровальные линии или вкладочно-швейно-резальные автоматы (ВШРА), которые позволяют выполнять процессы по изготовлению книжных блоков или готовых книг с большой скоростью в автоматическом режиме.

В этой статье рассмотрим более подробно фальцевальное оборудование.

Фальцевание.

Процедура фальцевания используется при изготовлении книжной продукции, когда из отпечатанного листа большого формата складывается восьми, 16-ти или 32-х страничная тетрадь. Более простые виды фальцевания используются при производстве книжных суперобложек, одно или двухсгибных рекламных буклетов, почтовой рассылке и других работах.

На рис 1 показаны наиболее часто употребляемые в полиграфии варианты фальцевания.

Фальцевальное оборудование

Рис 1. Наиболее часто употребляемые виды фальцев

Изготовление взаимно перпендикулярных фальцев достигается за счет модульного построения машины. Обычно один модуль способен выполнять несколько параллельных фальцев, и за счет последовательного расположения нескольких модулей друг за другом, каждый из которых расположен перпендикулярно к предыдущему (рис 2), удается получать множество взаимно перпендикулярных фальцев на одном листе бумаги. Выбор оптимального варианта фальцевания очень важен, обычно он решается на уровне дизайна, с учетом печатаемого изображения. Таким образом, например, можно передвинуть участок со сплошной красочной заливки от края оттиска на его середину (в этом случае лучше работает красочный аппарат печатной машины и меньше пачкается офсетное полотно и печатные цилиндры), или даже сэкономить целый модуль фальцевальной машины. Так 16-ти страничную тетрадь можно сделать на трех, взаимно перпендикулярных, модулях или же обойтись двухмодульным аппаратом, когда два первых параллельных фальца делаются на одной секции (рис 1 внизу).

Фальцевальные машины могут иметь ножевой, кассетный или комбинированный принцип действия, когда обе ранее названные схемы используются совместно в моноблочном узле.

Принцип действия ножевой фальцевальной машины показан на рис 3. Лист бумаги ленточным транспортером подается на стол фальцевания и останавливается, коснувшись ограничителя. После этого нож вталкивает его фальцуемый участок в промежуток между двумя вращающимися валиками. Для надежного захвата бумаги, нож опускается до касания с валиками и специальный механизм даже немного разводит валики между собой, уменьшая приходящую на них нагрузку. Затем лист увлекается вниз валиками, а нож возвращается в исходное положение. Для формирования более качественного фальца, листы могут проходит через дополнительные пары уплотняющих валиков. Нож и фальцующие валики могут располагаться вдоль или поперек направления подачи листов. Первый случай чаще всего применяется в комбинированных фальцевальных модулях, второй в отдельных ножевых фальцаппаратах или фальцев ально-швейных машинах.

Фальцевальное оборудование

Рис 3 Принцип действия ножевых фальцевальных машин

Фальцевальное оборудование

Рис 4. Принцип действия кассетных фальцевальных машин

В более простой по конструкции кассетной фальцевальной машине (рис 4) лист постоянно подталкивается вперед. После того, как передний край его упрется в ограничитель, в ограниченном пространстве кассеты листу некуда деваться и он, изгибаясь на месте фальца, вовлекается в промежуток между фальцующими валиками. Положение фальца в обоих механизмах регулируется за счет перемещения ограничителя, а подстройка под толщину бумаги производиться изменением зазора или усилия сжатия валов.

Конструкция ножевой машины обеспечивает лучшее качество фальцев и большую точность их позиционирования. В этом случае возможна работа с более плотной или многократно сфальцованной до этого бумагой. Платой же за это является более массивная и дорогая конструкция машины, и несколько меньшая производительность. Машина имеет механизмы с возвратно-поступательным движением и каждому листу, хотя бы на мгновение, приходиться остановиться перед формированием фальца. Тем не менее, чисто ножевые машины постепенно выходят из употребления (СНОСКА исключение составляют фальцаппараты рулонных печатных машин, в которых реализован ротационный ножевой принцип, но это, как говориться, уже другая тема). На сегодняшний день чаще всего используются либо целиком кассетные фальцевальные машины, либо комбинированные, когда первые модули кассетные, а последний, предназначенный для фальцевания наиболее толстой тетради, имеет ножевой принцип действия. Преимуществами такого решения, кроме большей производительности является большее число вариантов фальцевания, лучшая эффективность работы с листами любой длины и меньшая стоимость комплекса. Количество модулей в большинстве фальцевальных машин редко бывает больше трех. Этого обычно достаточно, чтобы изготовлять 16-ти страничные тетради А4 из листа формата А1 (или А5 из оттиска А2).

Требования, предъявляемые к фальцовкам

Собственно говоря, основные требования всем известны. Фальц должен быть качественным, без заломов внутри тетради (петухов) и точно расположенным по месту. Например, профессиональный кассетный аппарат должен обеспечивать точность не менее 1 мм, причем первый и последние сгибы бумаги могут располагаться на расстоянии 1.5 - 2 см от края листа. В случае, когда аппарат не выдерживает этот допуск, приходиться перед фальцеванием проводить на специализированном оборудовании процедуру биговки листов (формирование канавки на месте будущего фальца). Биговка также желательна перед фальцеванием бумаги, у которой волокна ориентированы поперек сгиба, это позволит избежать неровных надломов бумаги, и продукция не потеряет внешний вид. Вообще, чтобы избежать потерь времени на дополнительную рабочую операцию, желательно заранее, еще до печати, продумать ориентировку бумаги. В случае взаимно перпендикулярной фальцовки проблемной бумаги, когда, так или иначе, придется использовать невыгодное направление фальцевания, первые сгибы делают в направлении волокон, и одновременно на том же фальцевальном модуле выполняют биговку для последующих поперечных фальцев. На сегодняшний день, почти все марки оборудования предусматривают такую возможность.

Фальцевальная машина должна работать с большим спектром бумаг по толщине и структуре поверхности и иметь высокую производительность (10000 - 45000 листов/час). Что обусловливает необходимость высокого качества не только самого фальцующего узла, но и наличие качественного самонаклада и приемки. Необходимо, чтобы валики не пачкали бумагу и не принимали на себя краску с оттисков. Машина не должна быть очень звучной и имела необходимые шумопоглощающие кожуха. Специалисты знают, что без них при фальцовке плотной бумаги на больших скоростях раздается звук, который можно спутать с автоматной очередью. Желательно, чтобы она имела подставки на колесах. Тогда машину, при отсутствии заказов, можно легко задвинуть в угол и освободить пространство для другой техники.

Кроме этого, как и любое другое полиграфическое оборудование, фальцевальная машина должна быть надежной, долговечной, удобной в управлении и обслуживании, недорогой по стоимости, а также имела эргономичный дизайн. Именно этими критериями руководствуются ведущие производители современного фальцевального оборудования.

Современные производители и оборудование

Несмотря на общую базовую конструкцию, которая ограничивается лишь кассетным или ножевым принципом действия, каждый производитель оборудования привносит в выпускаемые модели свои уникальные разработки. Возможно, это не так сильно выражено в малоформатных офисных аппаратах, которые производятся многими производителями в разных странах, но при рассмотрении машин формата А2 и больше, можно говорить о существенных различиях в конструкции оборудования.

Как уже говорилось выше, для реализации сложных видов фальцевания (нижняя часть рисунка 1) в машинах используется модульный принцип построения. В этом случае, после выполнения параллельного фальцевания, лист, выходящий из одной секции машины передается на накладной стол следующего модуля. Количество и виды модулей фальцевальной машины, подбираются для каждой типографии индивидуально, с учетом реальных задач, стоящих перед ним. Можно скомпоновать машину с минимальными затратами даже для выполнения самых причудливых видов фальцевания. Модульный принцип дает возможность наращивания и комбинирования оборудования (например, можно использовать вместе модули от нескольких фальцевальных машин).

На современных машинах используются модули с независимым приводом от собственного электродвигателя. Компьютеризованная система обеспечивает взаимное согласование скоростей работы каждой из секций машины. Например, при ускорении или замедление работы, изменения происходят не одновременно на всей машине, а поочередно на каждой секции. Электронные датчики прохождения листа согласуют эти процессы таким образом, что листы не испытывали резких воздействий. В случае замятия или задержки бумаги внутри машины, также отключаются или замедляются только те секции, которые могут усугубить положение. После устранения дефекта современные двигатели с электронным управлением снова плавно разгоняют машину до рабочей скорости.

Профессиональные машины, как правило, имеют пневматическое подающее устройство с системами бокового выравнивания листов, схожее с самонакладом печатных машин. Более простые фрикционные механизмы подачи постепенно вытесняются в область простых офисных применений. Применяются устройства, позволяющие отделять листы как снизу стопы (например, как в Sofrapli 508AB, показанной на рис 5), так и сверху (Sofrapli 506HP, рис 6). В первом случае используется подающая стопа небольшой высоты (стопа вывешивается на воздушной подушке и поэтому не должна быть тяжелой), но листы могут подгружаться в машину в процессе ее работы, что обеспечивает непрерывность работы устройства. Во втором случае остановки на загрузку бумаги необходимы, но за счет высокой подающей стопы, их число не велико. Вывод п родукции осуществляется электрическими транспортерами с регулируемой скоростью и автоматическими укладчиками стопы.

При использовании высокого самонаклада листы отделяются от стопы с помощью вакуумных присосов, закрепленных на поворотной штанге. Далее листы, ленточным транспортером передаются в устройство бокового выравнивания и в секцию фальцевания.

Фальцевальное оборудование

Рис 7. Механизм разделения листов

На рисунке 7 показан принцип действия механизма разделения листов при подаче их снизу стопы. В стопу из боковых направляющих подается сжатый воздух, который приподнимает листы вверх. В передней части стола расположен вращающийся барабан седловидной формы, имеющий продольные щелевые отверстия на своей поверхности. Внутри барабана создается вакуум, который способствует притягиванию к его поверхности нижнего листа бумаги. Этот лист, изгибаясь, увлекается барабаном вперед и подается в фальцующий механизм машины. Остальные же листы, расположенные выше него, отсекаются пластиной - ограничителем (на рисунке показан красным цветом). Для подстройки под тип и толщину бумаги современная фальцевальная машина должна иметь возможность регулировки величины раздува и вакуума, а также возможность изменения положения ограничителя, как минимум, в двух плоскостях (показано стрелками). За счет выключения раздува на одной из напр авляющих можно приспособить подающее устройство для работы с ранее сфальцованными листами. В этом случае напор воздуха, подающийся только со стороны фальца, не позволяет сложенному листу раскрыться и застрять под пластиной - ограничителем.

В России представлены фальцевальные машины следующих производителей: MBO, Bobst, Stahl, BaumFolder, Duplo, FKS, Morgana, Challenge, GUK, Eurofold, Martin Yale, Nagel, Horizon, Sofrapli и др. На наш взгляд, несмотря на обилие марок, различия между многими из этих аппаратов не существенны. Среди крупноформатных фальцевальных аппаратов можно отметить нескольких ведущих европейских производителей Herzog+Heymann, Stahl, MBO и Sofrapli. Оборудование от Herzog+Heymann примечательно тем, что способно фальцевать листы форматом А0 и больше, например, географические карты. Для этого ее первый кассетный модуль способен осуществлять сразу восемь параллельных фальцев, что вдвое больше, чем модули от других производителей. Многие производители имеют примерно одинаковые конструкции машин, что порождает жесткую конкуренцию между ними. Одним из точек их соприкосновения являются материал и структура фальцующих валиков машин.

Отмарывание листов

Фундаментальная проблема, в которую уперлись все производители оборудования - проблема отмарывания листов при фальцевании. Эту проблему, стоящую еще со времен Гутенберга, до сих пор никому не удалось решить полностью. Все попытки конструкторов смогли только смягчить ее последствия. Хотя необходимость в очистки валиков не устранена, но уменьшено количество и продолжительность этих процедур.

Известно, что на фальцующие валики накладывают два противоречащих друг другу требования. С одной стороны, они должны быть гладкими и жесткими, иметь минимальное взаимное давление, чтобы предотвратить отмарывание, а с другой - мягкими и шероховатыми, с большим давлением, чтобы обеспечить надежное удерживание и передачу разных сортов бумаги. В этом плане ножевые фальцевальные аппараты дают конструкторам больше маневра, так их валики, даже имея хромированную поверхность, все равно смогут надежно захватить листы бумаги с помощью подталкивающего ножа. Для кассетных аппаратов дело обстоит не так просто. Варианты использования стальных рифленых валов с канавками, расположенными вдоль оси, или простых резиновых валов представляют крайности, которые не решают описанные выше проблемы. МВО решило этот вопрос использованием металлических валиков, зерненных определенным способом, со спиральными выступами на поверхности. За счет этого валики прижимаются друг к другу с минимальным усилием, и бумагу, практически без нажима, ведут спиральные выступы. Незначительное количество мигрировавшей краски и противоотмарочного порошка снимается

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: