"Полиграфия" №2 2001
Федосеев А. Ф., к.т.н., доцент кафедры печатных и переплетных машин МГУП. Листовая офсетная ротационная машина "Shiva-72" выпускается фирмой Manugraph Macinery в Индии. В основе конструкции машины лежат разработки известной шведской фирмы Solna, которая в свое время передала права на производство данной машины. Благодаря постоянным конструкторским работам по совершенствованию узлов машины в соответствии с современными тенденциями развития печатной техники фирма предлагает на рынке машину, отвечающую потребностям клиентов. Машина "Shiva-72" - это машина, построенная по секционному принципу.
В основе ее печатная секция с трехцилиндровым печатным аппаратом с равными диаметрами формного, офсетного и печатного цилиндров. Передача листов из одной секции в другую осуществляется тремя передаточными цилиндрами двойного диаметра, что повышает надежность проводки листов и значительно увеличивает технологические зоны обслуживания машины. Рис. 1 Принципиальная схема 4-секционной машины Shiva 72.
Максимальная скорость машины составляет 11000 лотт/ч. Формат запечатываемого материала изменяется в пределах от 520х720 мм до 210х250 мм. Толщина запечатываемых материалов находится в диапазоне - 0,04-0,6 г/мм2, что позволяет печатать разнообразную продукцию на различных материалах. Машина оснащается высокостапельным самонакладом и в зависимости от ее красочности высокостапельным или низкостапельным приемным устройством. Как подающие, так и приемные устройства могут оснащаться автоматизированными системами зарядки запечатываемого материала и съема оттисков без остановки машины. Это значительно сокращает затраты времени на обслуживание указанных узлов машины. Конструктивное исполнение увлажняющего аппарата зависит от вида применяемого увлажняющего раствора. Это может быть увлажняющий аппарат на водной основе или спиртовой увлажняющий аппарат.
Листопроводящая система машины может оснащаться листопереворачивающим устройством. Как и большинство современных печатных машин "Shiva-72" может иметь различный уровень оснащения и автоматизации. То есть клиент всегда может выбрать именно его интересующую конфигурацию машины с соответствующим уровнем автоматизации.
Пульт управления машиной. Машина может оснащаться пультом управления, с которого выполняются различные операции по настройке и регулировке технологических факторов и параметров функционирования печатной машины. Уровень выполняемых операций на пульте управления может быть разнообразным, т. е. фирма предлагает следующие варианты его работы: МРС-1 - дистанционная регулировка общей подачи краски и увлажняющего раствора, а также выполнение приводки; МРС-2 - дистанционная регулировка общей подачи краски и увлажняющего раствора, выполнение приводки, зональная регулировка подачи краски, запись и хранение информации на диске; МРС-3 - дистанционная регулировка общей подачи краски и увлажняющего раствора, выполнение приводки, зональная регулировка подачи краски, запись и хранение информации на диске, вывод информации о проведении печатного процесса на монитор; МРС-4 - дистанционная регулировка общей подачи краски и увлажняющего раствора, выполнение приводки, зональная регулировка подачи краски, запись и хранение информации на диске, вывод информации на монитор, автоматическое сканирование оттисков.
Для быстрого анализа печатной формы с целью получения программы зональной настройки подачи краски предлагается специальное сканирующее устройство. Указанные системы автоматизации позволяют в кратчайшее время проводить настройку основных узлов печатной машины и существенно расширяют возможности машины по величине производимых тиражей. Это полностью согласуется с современной тенденцией изготовления продукции малыми тиражами. Кроме того, автоматизированные системы управления качеством печатного изображения позволяют значительно стабильнее и точнее проводить печатный процесс, имея минимальные отходы в виде макулатуры.
Механические и технологические параметры печатной машины позволяют получать продукцию самого разнообразного характера. В частности, в настоящее время широко изготовляется этикеточная и упаковочная продукция. Поэтому среди различных опций машина может включать лакировальные и сушильные устройства. Рис. 3 Лакировальное устройство. Лакировальное устройство очень удобно встраивается в печатную секцию машины.
Форма для выполнения лакирования устанавливается на офсетный цилиндр. Лак наносится на форму анилоксовым валиком, с которым для получения равномерного слоя лака взаимодействует ракельное устройство. Такое конструктивное решение позволяет печатную секцию использовать и как печатное и как лакировальное устройство. Применение лакировального устройства требует встраивания в машину сушильного устройства. В зависимости от используемого лака сушильное устройство может включать и ИК - и УФ-излучатели. Как показывает практика использования машин на отечественных и зарубежных полиграфических предприятиях на них может воспроизводиться самая разнообразная продукция. Это и всевозможная акцидентная продукция, многокрасочные журналы малыми и средними тиражами, многокрасочная детская литература, многокрасочные вклейки в книжную продукцию, этикетки, всевозможная упаковка и т. д. Качество воспроизводимой продукции полностью определяется качеством применяемых материалов и квалификацией обслуживающего персонала. Рассмотрим основные узлы печатной машины, которые поставляются фирмой в стандартном исполнении. Печатный аппарат. Печатный аппарат машины построен по трехцилиндровому принципу - формный, офсетный и печатный цилиндры с соотношением их диаметров - 1:1:1.
Геометрические параметры аппарата (диаметры цилиндров и их длина, коэффициент использования поверхности печатного цилиндра КП, углы взаимного расположения цилиндров) определены исходя из формата машины, а также размещения в ней печатного аппарата. При выборе угла ? между цилиндрами печатного аппарата учитывалось, чтобы начало взаимодействия приводных шестерен цилиндров совпадало. Иначе, при наличии зазоров между приводными шестернями на оттисках могут появляться полосы, которые будут повторяться с "зубцовой" частотой. Жесткостные и прочностные параметры печатного аппарата рассчитываются с учетом их допустимых деформаций и предельных напряжений. Деформация печатного аппарата включает прогибы и скручивание стенок, осей и цапф цилиндров, растяжение и сжатие стенок станины, а также деформационные свойства декеля и сжатие печатных форм. Эти величины определяются схемой нагружения печатного аппарата, его геометрическими и жесткостными параметрами.
В машине "Shiva-72" все цилиндры снабжаются контрольными кольцами, по которым производится выставление их относительно друг друга. На осях формного и офсетного цилиндров располагаются эксцентричные втулки, с помощью которых цилиндры смещаются в радиальном направлении. По контрольным кольцам рассчитывается толщина декеля и размеры формного цилиндра с печатной формой и подложкой под нее. Это позволяет обеспечивать необходимые условия обкатывания цилиндров, при которых деформация печатного изображения минимальна. Печатный цилиндр размещается в жестких нерегулируемых опорах, формный цилиндр в эксцентричных регулируемых опорах, офсетный цилиндр в двойных эксцентричных втулках для регулировки его положения и включения натиска. При изменении толщины запечатываемого материала регулировка расстояния между печатным и офсетным цилиндрами выполняется с помощью маховичка, воздействующего на эксцентричную втулку офсетного цилиндра и имеющего необходимую градуировку. Регулировочные маховички печатных секций расположены на стороне обслуживания печатной машины.
На формный цилиндр аппарата устанавливается печатная форма, имеющая штифтовые отверстия. Стандартная толщина печатной формы с подложкой составляет 0,42 мм. Изменения ее будут приводить к изменениям длины изображения на оттиске. При запечатывании материалов большой толщины (картон) необходимо регулировать длину изображения на оттиске в соответствии с ее длиной на оригинале. Устройства для регулировки положения печатных форм обеспечивают их монтажную наладку и технологическую приладку. Устройства допускают возможность смещения, как печатных форм, так и формного цилиндра в окружном и осевом направлениях. Приводка отдельных красок многокрасочного печатного изображения достигается смещением формного цилиндра печатного аппарата. Регулировка выполняется специальными маховичками, расположенными с обеих сторон печатной секции на оси формного цилиндра. Со стороны обслуживания машины расположены маховички регулирования формного цилиндра в осевом направлении, а со стороны привода в окружном направлении. Осевая приводка регулируется в пределах - A 2 мм, окружная - + 4 мм и - 1 мм с точностью 0,01мм.
Толщина декеля на офсетном цилиндре составляет 2,10 мм, причем максимальная толщина офсетного полотна - 1,9 мм, т.е. в машине используется жесткий декель. Изменение толщины подложки под офсетное полотно может влиять на величину деформации растровых элементов. Давление между формным и офсетным цилиндрами должно соответствовать деформации сжатия декеля - 0,1-0,15 мм. Получение высококачественного оттиска требует создания необходимого давления между контактирующими поверхностями. Чрезмерно высокое давление в зоне печатного контакта может приводить к градационным искажениям изображения и его двоению, образованию морщин на запечатываемом материале, повышению механических нагрузок в печатном аппарате и его приводе, тенению печатной формы и т. д. Увлажняющий и красочный аппараты. В современных печатных машинах используются спиртовые увлажняющие аппараты.
В машине применяется спиртовой увлажняющий аппарат непрерывного действия (рис.4), включающий в себя дукторный цилиндр 1, дозирующий валик 2, накатной валик 3 и промежуточный валик 4. Дукторный цилиндр имеет индивидуальный привод, что позволяет бесступенчато регулировать скорость его вращения. Общая регулировка подачи увлажняющего раствора выполняется за счет изменения скорости вращения дукторного цилиндра и изменения зазора между дукторным цилиндром и дозирующим валиком. Для быстрого создания необходимого баланса краска-влага служит промежуточный валик 4, который соединяет накатной валик увлажняющего аппарата 3 с первым накатным валиком красочного аппарата 5. Дозирующий валик 2 имеет гидрофильное хромированное покрытие, что предотвращает проникновение краски в корыто с увлажняющим раствором. Валик приводится во вращение от общего привода машины. Рис. 4 Увлажняющий и красочный аппараты. В машине функционирует красочный аппарат периодического действия (рис.4), т.е. с передаточным валиком.
Общая регулировка подачи краски достигается изменением угла поворота дукторного цилиндра. Местная регулировка подачи краски выполняется с помощью 22 винтов зональной настройки красочного аппарата. Раскатная группа красочного аппарата включает 7 цилиндров и 4 валика. 3 раскатных цилиндра совершают осевое движение равное максимально 20 мм. Величина осевого хода раскатных цилиндров регулируется. Накатная группа красочного аппарата состоит из 3 валиков. Для устранения шаблонирования первый и последний накатные валики оснащены дополнительными раскатными цилиндрами. Качество получаемых печатных изображений определяется настройкой увлажняющего и красочного аппаратов. Наиболее значимым является баланс краска-влага, несоблюдение которого приводит к эмульгированию краски и тенению печатной формы. Установка валиков красочного и увлажняющего аппаратов, их регулировка описывается в инструкции по эксплуатации машины. Однако следует отметить, что невыполнение регламентируемых условий приводит к дефектам печати. Неправильная установка накатных валиков красочного аппарата приводит к полошению и тенению на оттиске, шаблонированию, а также к преждевременному износу печатной формы, а также самих валиков.
Для качественной настройки печатной секции машины (печатный, увлажняющий и красочный аппараты) необходимо использовать такие приборы как: измерительная балка с индикаторами; метрический щуп; измерительный микроскоп; набор щупов; тензометрический ключ и т. д. Измерительная балка предназначена для контроля уровня офсетного полотна и печатной формы относительно контрольных колец согласно размерной схеме печатного аппарата, приведенной в инструкции по эксплуатации машины. С помощью метрического щупа осуществляется настройка систем захватов листопроводящих и листовыводных устройств, а также накатных валиков красочного и увлажняющего аппаратов. Набор щупов служит для оценки технологических зазоров печатной машины. Измерительный микроскоп предназначен для оценки разброса приводочных крестов или меток, а также для оценки графической точности воспроизведения печатных изображений. Тензометрический ключ служит для выполнения натяжения офсетного полотна. Система проводки листов Проводка листов по машине осуществляется следующими системами: листопитающей, листопроводящей и лиотовыводной. Листопитающая система обеспечивает периодическую подачу листов в печатный аппарат. Она выполняет функции подачи, равнения, разгона листов, а также их контроля. В состав листопитающей системы входят самонаклад, механизмы равнения, листоускоряющий механизм и контрольно-блокирующие устройства. Подачу запечатываемого материала со стапельного стола обеспечивает пневматический самонаклад. Головка самонаклада снабжена парой присосов, выполняющих одновременно функции отделения и транспортирования листа.
Листы подаются каскадно, т.е. с перекрытием. По наклонному столу листы проводятся тесемочным транспортером, к которому они прижимаются роликами, щетками. При подходе листа к передним упорам скорость движения его замедляется, чтобы предотвратить смятие передней кромки листа при ударе его о передние упоры. Механизмы равнения листа служат для правильной ориентации его относительно печатной формы. Это необходимо для сохранения постоянства размеров полей оттисков и точности совмещения красок при повторных прогонах листов через машину. В машине используются нижние передние упоры, совершающие периодически качательное движение. Боковое равнение листа выполняется упорами тянущего типа. Листоускоряющий механизм верхнего типа выполняет разгон выровненного листа и передачу его в захваты печатного цилиндра. Исполнительный орган форгрейфера выполняет качательное движение.
В листопитающей системе машины осуществляется полный контроль над подачей листов, их расположением на наклонном столе, а также их неподачей. В частности, электромеханический датчик служит для обнаружения подачи нескольких листов, а фотоэлектрические датчики обнаруживают неподачу листов и их перекос. Листопроводящая система служит для проводки листов через технологические секции машины. Для точной проводки листов листопроводящая система отвечает следующим требованиям: не допускает смещения, деформации и повреждения ведомых кромок листов в момент их передачи. Передаточные цилиндры имеют незначительные технологические нагрузки, поэтому имеют облегченную конструкцию. Для того чтобы не происходило отмарывание краски на передаточные цилиндры, их поверхность имеет специальную тканевую покрышку. При работе с листопереворачивающим устройством диапазон толщин запечатываемых материалов составляет - 0,04-0,3 мм. Транспортирование запечатанной продукции на приемный стол машины и ее укладка в стапель выполняется выводными и приемными устройствами. В качестве выводного устройства в машине используется цепной транспортер.
Листы выводятся с помощью захватов каретки цепного транспортера с применением торможения листа за заднюю кромку посредством ротационного пневматического устройства. В многосекционных машинах Shiva используются выносные цепные транспортеры со сложной траекторией движения листа. Рис. 5 Сушильное устройство. Для предотвращения отмарывания оттисков в машине могут использоваться и противоотмарочные и сушильные устройства. Для закрепления краски и воднодисперсионного лака в машине используются сушильные устройства ИК-типа совместно с конвективным устройством.
В этом случае устанавливается в машине сушильная головка 1 с ИК-излучателями и отражатель 2. Сушильная головка заканчивается устройством для подачи горячего воздуха 3 на оттиск (температура воздуха - 130-140°С). Для теплообмена служит вытяжное устройство 4. Для надежного функционирования системы закрепления машина оснащается комплектом вспомогательных агрегатов, обеспечивающих необходимый теплообмен в машине, подачу и отвод воздуха и воды, а также устройств контролирующих необходимый температурный режим закрепления краски и лака. Необходимые регулировки комбинированного сушильного устройства выполняются с панели машины: регулировка сушильного устройства по формату запечатываемого изображения; настройка и регулировка мощности излучения; контроль потока воздуха вытяжного устройства, конвективной сушильной камеры и сушильной головки. Для правильного формирования стопы на приемном столе помимо боковых и задних сталкивателей в машине используются вентиляторы. Они опускают быстро лист на приёмный стапель и вытесняют излишний воздух, предотвращают его скручивание.
Настройка и регулировка системы проводки листов в зависимости от вида запечатываемого материала, формата и толщины листов выполняется в соответствии с инструкциями по подготовке бумагопроводящей системы машины к печатанию. Машина обладает высокой работоспособностью и надёжностью, экономична в эксплуатации. Как показывает практика, "Shiva 72" обеспечивает невысокую себестоимость продукции при высокой прибыльности производства. Рынок сбыта машины обширен. Кроме Индии, это полиграфические предприятия США, Швеции, Франции, Германии, Англии и т. д. Машина отвечает требованиям современного рынка полиграфической продукции и может использоваться на различных полиграфических предприятиях. Пятисекционная машина "Shiva 572" несколько лет успешно эксплуатируется в типографии "Красная звезда". На машине печатается разнообразная продукция: журнальная, книжная, рекламная и др. Высокое качество продукции и низкая её себестоимость привлекают заказчиков. В типографии всегда можно познакомиться с работой машины и получить квалифицированные советы по её эксплуатации.