Московский государственный университет печати

В.П. Митрофанов, А.А. Тюрин, Е.Г. Бирбраер, В.И. Штоляков


         

Печатное оборудование

Учебник для вузов


В.П. Митрофанов, А.А. Тюрин, Е.Г. Бирбраер, В.И. Штоляков
Печатное оборудование
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление

Предисловие

Введение

1.

Глава 1. Элементы механики контактной печатной зоны.

1.1.

Схема контактной печатной зоны

1.2.

Разновидности печатных аппаратов

1.3.

Условия получения оттисков давлением

1.4.

Декель и его реологические модели

1.5.

Влияние параметров ротационного аппарата на геометрию печатного контакта и давление печати

1.5.1.

Зависимость ширины полосы печатного контакта от диаметров цилиндров и жесткости декеля

1.5.2.

Распределение давления по ширине полосы контакта

1.5.3.

Распределение интенсивности нагрузки по длине полосы контакта и суммарное усилие печати

1.5.4.

Распределение давления по ширине полосы контакта при вязкоупругом декеле. "Приработка" декеля

1.5.5.

Переходный процесс изменения оптической плотности оттисков, вызываемый регулировкой давления печати в ротационных машинах

1.6.

Скольжение упругой покрышки в контактной зоне

1.7.

Условное передаточное отношение ротационной печатной пары

2.

Глава 2. Красочные и увлажняющие аппараты.

2.1.

Назначение, общая классификация, структура

2.2.

Красочные аппараты машин глубокой печати

2.2.1.

Краскоподающие устройства

2.2.2.

Ракельные устройства

2.3.

Красочные аппараты машин высокой и плоской печати.

2.3.1.

Красочные аппараты для вязких красок

2.3.2.

Красочные аппараты для жидких красок машин высокой и плоской печати

2.4.

Увлажняющие аппараты

2.4.1.

Область применения увлажняющих аппаратов

2.4.2.

Особенности процесса увлажнения и применяемых растворов

2.4.3.

Требования к увлажняющим аппаратам

2.4.4.

Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов

2.4.5.

Системы контроля и автоматического регулирования

3.

Глава 3. Рулонные ротационные печатные машины.

3.1.

Типовые принципиально-кинематические схемы рулонных машин

3.1.1.

Машинный технологический процесс печатания на рулонных машинах и примеры их принципиальных схем

3.1.2.

Характерные сравнительные особенности построения рулонных машин различных способов печати

3.2.

Лентопитающие устройства

3.2.1.

Рулонные установки

3.2.2.

Механика разматывания рулона в установившемся режиме.

3.2.3.

Рулонные тормоза и приводы

3.2.4.

Кинематика неустановившегося движения ленты

3.2.5.

Амортизационные валики

3.2.6.

Математическое описание лентопитающего устройства

3.2.7.

Фильтрация высокочастотных колебаний натяжения ленты

3.2.8.

Обоснование оптимальной величины среднего уровня натяжения.

3.2.9.

Автоматические устройства для склейки ленты

3.3.

Печатные секции рулонных машин

3.3.1.

Секция высокой печати

3.3.2.

Секция офсетной печати

3.3.3.

Секция глубокой печати

3.3.4.

Секция флексографской печати

3.3.5.

Цилиндры и их опоры

3.3.6.

Устройства для крепления гибких печатных форм и декелей

3.3.7.

Рекуррентная динамическая модель идеализированного привода печатной секции

3.4.

Основы теории приводки красок и приводочные устройства

3.4.1.

Функциональная связь между величиной неприводки красок и относительной деформацией движущейся ленты

3.4.2.

Влияние лентопитающего устройства на приводку красок

3.4.3.

Оценка качества лентопитающего устройства по критерию допустимой неприводки красок

3.4.4.

Влияние на приводку красок привода печатных секций

3.4.5.

Оценка привода печатных секций по критерию допустимой неприводки красок

3.4.6.

Влияние на приводку красок переменной величины пути ленты между печатными секциями.

3.4.7.

Влияние ползучести материала ленты на статическую неприводку красок

3.4.8.

Переходные процессы при вязкоупругой ленте

3.4.9.

Устройства для приводки красок

3.5.

Сушильные устройства

3.5.1.

Требования к сушильным устройствам

3.5.2.

Конструкция конвективных воздуходувных устройств

3.5.3.

Другие виды сушильных устройств

3.6.

Резальные, фальцевальные и подборочно-швейные аппараты.

3.6.1.

Устройства для продольной резки ленты

3.6.2.

Устройства для поперечной резки ленты

3.6.3.

Устройства для продольной фальцовки ленты

3.6.4.

Устройства для поперечной фальцовки ленты

3.6.5.

Устройства для подборки листов

3.7.

Приемно-выводные устройства рулонных машин

3.7.1.

Листовые приемно-выводные устройства

3.7.2.

Устройства для вывода и выклада тетрадей

3.7.3.

Рулонные приемные устройства

3.8.

Механический привод в многокрасочных машинах секционного построения.

3.8.1.

Динамическая расчетная модель для обоснования параметров механических приводов.

3.8.2.

Функциональная связь между исходными и искомыми величинами

4.

Глава 4. СОВРЕМЕННЫЕ МОДЕЛИ РУЛОННЫХ РОТАЦИОННЫХ ПЕЧАТНЫХ МАШИН

4.1.

Общие сведения

4.2.

Отечественные модели рулонных ротационных печатных машин

4.3.

Рулонные ротационные машины фирмы МАН

4.4.

Рулонные ротационные машины фирмы КБА

4.5.

Рулонные ротационные машины фирмы «Гейдельберг-Харрис»

5.

Глава 5. ЛИСТОВЫЕ РОТАЦИОННЫЕ МАШИНЫ

5.1.

Общие сведения

5.1.1.

Появление и развитие листовых ротационных машин

5.1.2.

Особенности листовых ротационных машин и область их применения. Краткая классификация

5.1.3.

Типовые принципиальные схемы листовых ротационных машин

5.2.

Листопитающие устройства

5.2.1.

Общие сведения

5.2.2.

Самонаклады

5.2.3.

Механизмы равнения листа

5.2.4.

Листоускоряющие механизмы

5.2.5.

Контрольно-блокирующие устройства

5.2.6.

Расчет листопитающих систем

5.3.

Особенности печатных устройств листовых ротационных машин

5.3.1.

Цилиндры печатного аппарата

5.3.2.

Механизмы привода цилиндров печатного аппарата

5.3.3.

Механизмы приводки формных цилиндров

5.3.4.

Опоры цилиндров печатного аппарата

5.3.5.

Устройства для замены цилиндров

5.3.6.

Механизмы натиска

5.3.7.

Вспомогательные и контрольно-блокирующие устройства

5.3.8.

Особенности наладки и эксплуатации печатных аппаратов

5.4.

Специальные секции и устройства в листовых ротационных машинах

5.5.

Устройства для передачи листов между секциями

5.5.1.

Передаточные цилиндры

5.5.2.

Передаточные и листопроводящие транспортеры

5.5.3.

Листопереворачивающие устройства

5.6.

Приемно-выводные устройства листовых ротационных машин

5.6.1.

Цепной листовыводной транспортер

5.6.2.

Разглаживающие и прижимные устройства

5.6.3.

Противоотмарочные и сушильные устройства

5.6.4.

Листоукладчики и вакуумные замедляющие устройства

5.6.5.

Сталкиватели и передние упоры приемного стола

5.6.6.

Приемные столы

5.6.7.

Устройства для съема контрольных оттисков

6.

Глава 6. СОВРЕМЕННЫЕ МОДЕЛИ ЛИСТОВЫХ РОТАЦИОННЫХ МАШИН

6.1.

Отечественные модели листовых ротационных машин

6.2.

Листовые ротационные машины объединения «КБА-Планета»

6.3.

Листовые ротационные офсетные машины фирмы «Гейдельберг»

6.4.

Листовые ротационные машины объединений «МАН-Роланд», «МАН-Миллер»

6.5.

Итальянские листовые ротационные машины серии «Аурелия»

7.

Глава 7. ПЛОСКОПЕЧАТНЫЕ И ТИГЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

7.1.

Плоскопечатные машины

7.1.1.

Схемы построения плоскопечатных машин

7.1.2.

Привод печатного аппарата плоскопечатной машины

7.1.3.

Кинетостатический анализ привода печатного аппарата

7.2.

Типовые принципиально-технологические схемы тигельных машин и их основные узлы

7.2.1.

Основные схемы построения тигельных машин и конструктивное исполнение основных узлов

7.2.2.

Механика тигельного печатного аппарата

8.

Глава 8. РЕПРОГРАФИЧЕСКИЕ ПЕЧАТНЫЕ УСТРОЙСТВА И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ ПЕЧАТНЫХ МАШИН

8.1.

Репрографические печатные устройства

8.1.1.

Электрофотографические печатные устройства (ЭПУ)

8.1.2.

Термографические печатные устройства (ТПУ)

8.1.3.

Ионографические печатные устройства (ИПУ)

8.1.4.

Магнитографические печатные устройства (МПУ)

8.1.5.

Струйные печатные устройства (СПУ)

8.2.

Специальные виды печатных машин

8.2.1.

Печатно-отделочные линии (ПОЛ)

8.2.2.

Флексографские машины (ФМ)

8.2.3.

Машины трафаретной печати

8.2.4.

Машины тампопечати

8.2.5.

Пробопечатные станки

8.3.

Из компьютера в печатную машину

9.

Список литературы

10.

Список авторефератов диссертаций, защищенных с 1980 по 1993 г. в области печатного оборудования

Указатели
486   указатель иллюстраций
Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з) Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з) Рис. 2.2. Обобщенная классификационная схема красочных и увлажняющих аппаратов Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис.2.4. Схемы ракельных устройств Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з) Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з) Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.6. Схемы устройств для предварительной настройки и дистанционной регулировки краскоподающей группы Рис. 2.6. Схемы устройств для предварительной настройки и дистанционной регулировки краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з) Рис. 2.7. Дукторная группа с непрерывной подачей краски Рис. 2.8. Схемы краскоподающей группы насосного типа Рис. 2.8. Схемы краскоподающей группы насосного типа Рис. 2.8. Схемы краскоподающей группы насосного типа Рис. 2.8. Схемы краскоподающей группы насосного типа Рис. 2.9. Схемы красочных аппаратов для вязких красок в печатных машинах: а, б - тигельных; в - плоскопечатной; г - рулонной ротационной; д - листовой ротационной Рис. 2.9. Схемы красочных аппаратов для вязких красок в печатных машинах: а, б - тигельных; в - плоскопечатной; г - рулонной ротационной; д - листовой ротационной Рис. 2.9. Схемы красочных аппаратов для вязких красок в печатных машинах: а, б - тигельных; в - плоскопечатной; г - рулонной ротационной; д - листовой ротационной Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з) Рис. 2.6. Схемы устройств для предварительной настройки и дистанционной регулировки краскоподающей группы Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж Рис. 2.11. Схема опоры накатного валика Рис. 2.12. Схемы вспомогательных устройств красочных аппаратов для вязких красок Рис. 2.12. Схемы вспомогательных устройств красочных аппаратов для вязких красок Рис. 2.12. Схемы вспомогательных устройств красочных аппаратов для вязких красок Рис. 2.13. Схемы деления красочных слоев Рис. 2.13. Схемы деления красочных слоев Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев Рис. 2.15. Схема раската первоначальной полоски краски двумя валиками Рис. 2.16. Графики переходных процессов Рис. 2.16. Графики переходных процессов Рис. 2.16. Графики переходных процессов Рис. 2.16. Графики переходных процессов Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) Рис. 2.18. Схема макета короткого красочного аппарата Рис. 2.2. Обобщенная классификационная схема красочных и увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов

Красочный аппарат - часть печатной машины, служащая для нанесения на форму краски, необходимой для получения оттиска. Увлажняющий аппарат - часть машины плоской печати, предназначенная для нанесения на форму увлажняющего раствора с целью усиления контрастности гидрофобных свойств печатающих элементов и гидрофильных свойств пробельных элементов формы. В многокрасочной печатной машине увлажняющий аппарат последней секции может быть использован и в качестве лакировального.

Красочный и увлажняющий аппараты располагаются вплотную к форме, а в ротационных машинах входят в состав печатных секций.

В структуре и классификации красочных и увлажняющих аппаратов много общего, так как и увлажняющие растворы, и применяемые в большинстве печатных машин краски представляют собой жидкости. (Исключением являются краски в виде аэрозолей или порошков, используемые для некоторых специальных видов печати.) Многие характерные особенности красочных аппаратов и различия между отдельными их разновидностями обусловлены параметрами вязкости применяемых красок.

На рис. 2.1  Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з), а изображена упрощенная структурно-принципиальная схема красочного аппарата контактного типа, в котором краска или влага передается на форму с помощью давления. Валик 1 выводит из резервуара 2 краску или влагу и наносит ее на форму 3, выполняя функции подающей I и накатной III групп. В красочных аппаратах машин глубокой печати валик 1 чаще всего отсутствует. В состав раскатной группы II (рис. 2.1, б  Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з)) входят один или несколько жестких цилиндров 4 и эластичных валиков 5. Накатная группа может состоять из одного или нескольких накатных валиков. В тигельных и некоторых плоскопечатных машинах состав раскатной и накатной групп несколько сложнее (см. гл. 7).

Красочные и увлажняющие аппараты (рис. 2.2  Рис. 2.2. Обобщенная классификационная схема красочных и увлажняющих аппаратов ) классифицируют по следующим признакам: 1) по области применения, в зависимости от способа печати; 2) по степени вязкости краски; 3) по степени развитости аппарата, т.е. по наличию или отсутствию раскатной группы; 4) по наличию или отсутствию контакта вращающихся элементов аппарата между собой и с формой; 5) по наличию или отсутствию перерывов в подаче краски или влаги из резервуара в течение одного цикла работы машины (или аппарата).

Красочные аппараты можно классифицировать по всем пяти признакам, увлажняющие - по третьему, четвертому и пятому. Область применения увлажняющих аппаратов - только машины плоской печати, в том числе и офсетные, и работающие по способу прямой плоской печати - на это в схеме указывает горизонтальная линия со стрелкой, проведенная на уровне обозначений 1-го признака и относящаяся к увлажняющим аппаратам.

В красочных аппаратах машин глубокой печати используются только жидкие краски, раскатной группы эти аппараты не имеют - на это в схеме указывают горизонтальные линии со стрелками, проведенные на уровнях 2-го и 3-го признаков. В машинах высокой и плоской печати традиционно используются вязкие краски, но с середины 80-х годов нашего века появились рулонные машины для печатания издательской продукции способами высокой (флексографской) и плоской офсетной печати с красочными аппаратами для жидких красок, построенными несколько по-другому, чем красочные аппараты в машинах глубокой печати. Такие аппараты в технической и научной литературе названы "короткими", так как раскатная группа в них или отсутствует, или весьма мала.

Все аппараты для вязких красок имеют более или менее развитую раскатную группу, передают краску на форму контактным способом, а питание краской в них может происходить контактным или бесконтактным способом; при контактном питании аппараты действуют прерывисто, при бесконтактном - непрерывно.

Красочные аппараты для жидких красок не имеют раскатной группы, могут быть бесконтактными, контактными и контактными с бесконтактным питанием; все они - непрерывного действия.

Красочные и увлажняющие аппараты должны отвечать следующим требованиям: 1) равномерно и стабильно наносить необходимое количество краски или влаги на всю форму целиком или на отдельные ее участки; 2) бесступенчато регулировать количество подаваемой краски или влаги на всю форму целиком или на отдельные ее участки; 3) достаточно быстро и чувствительно реагировать на воздействие регулировочных устройств; 4) быстро стабилизировать нанесение краски или влаги на форму после пуска машины или после регулирующего воздействия; 5) иметь автономный привод, работающий и при остановленной машине; 6) отключаться частично или полностью, вручную или автоматически - по сигналу блокирующих устройств; 7) быть простыми по конструкции, надежными в действии и удобными в обслуживании; 8) потреблять наименьшее возможное количество энергии.

В машинах глубокой печати применяются красочные аппараты для жидких красок; это аппараты непрерывного действия, не имеющие раскатной группы. Специфическими требованиями для красочных аппаратов машин глубокой печати являются два: заполнять ячейки формы, имеющие разную глубину, и снимать краску с пробельных элементов, представляющих собой на растровой форме сплошную сетку.

Для выполнения первого требования существуют краскоподающие устройства, для выполнения второго - ракельные устройства. В машинах металлографской печати, где применяются формы с печатающими элементами различной площади, избыток краски с пробельных элементов удаляется стирающими (вишерными) валиками.

Известны три способа подачи жидкой краски на форму: 1) погружением нижней части формного цилиндра в красочное корыто; 2) накатным валиком, частично погруженным в краску; 3) принудительной циркуляционной системой. В простейших аппаратах, применяемых и поныне, в основном в тихоходных машинах, используется первый способ: нижняя часть формного цилиндра ФЦ (рис. 2.3, а  Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати ) погружена в красочное корыто 1. С пробельных участков цилиндра краску удаляет ракельный нож 2, плотно прилегающий к цилиндру по всей длине его образующей. Чтобы краска не разбрызгивалась, применяют щитки 3 и 4. При смене цилиндра и во время перерывов в работе корыто опускают. Такие аппараты применяют преимущественно в листовых ротационных машинах. Краску можно заливать в корыто вручную или подавать специальной системой.

В рулонных ротационных машинах в основном применяют красочные аппараты с принудительной циркуляционной системой подачи краски непосредственно на форму: из бака 1 (рис. 2.3, б  Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати ) краска подается через вентиль 2 насосом 3 в коробку 4, снабженную распределительными перегородками и ребрами. Выходя из нее самотеком или под давлением, краска попадает на форму и заполняет все печатающие элементы. Излишек краски стекает в корыто и через сливную трубу 5 и фильтр 6 снова попадает в бак 1. Наиболее эффективна подача краски на форму под давлением. Чтобы пары летучего растворителя не отравляли воздух производственных помещений, корыто и зона разбрызгивания краски ограждаются щитками 7, 8. Положение коробки 4 относительно цилиндра устанавливается поворотом ее вокруг оси О и более тонко регулируется винтом 9. Краскоразбрызгивающее устройство размещают как можно ближе к зоне печатного контакта, с тем чтобы предотвратить подсыхание краски, остающейся в растровых ячейках формы после печатного контакта.

В некоторых аппаратах вместо набрызгивающей головки сбоку от формного цилиндра устанавливается ванна 1 (сх. в, г, д  Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати ). Из ванны краска может вытекать через щель (сх. в  Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати ) а = 0,1-0,15 мм. Применение ванны позволяет размещать формный цилиндр не только под печатным цилиндром, но и сбоку от него (сх. г, д  Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати ). На сх. д  Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати щель отсутствует (а = 0), так как ракель 2 одновременно служит и дном ванны.

Красочные аппараты машин глубокой печати, предназначенных для печатания с пластинчатых форм, изготовляются по сх. е  Рис. 2.3. Схемы красочных аппаратов в машинах глубокой печати . Так как в этих машинах формный цилиндр имеет холостую часть поверхности, в выемке которой размещается устройство для затяжки формы, то во избежание удара о выступы цилиндра обрезиненный красочный валик и ракель периодически отводятся от последнего кулачковыми механизмами. Аппараты с одним погруженным в краску валиком, имеющим покрытую ворсистой тканью поверхность, используются иногда и в машинах, в которых формный цилиндр выемки не имеет. Ворс на валике мешает проникновению в растровые ячейки формы воздушных пузырьков, образующихся из-за вспенивания краски в быстроходных машинах, что вызывает "пятнистость" оттисков.

При погружении формного цилиндра в красочное корыто в краске оказывается не только форма, но и частично торцы цилиндра. Расположение ванны сбоку от формного цилиндра или использование накатного валика устраняет этот недостаток.

В современных машинах для уменьшения расхода летучих и легковоспламеняющихся растворителей краски и обеспечения удобных и безопасных условий работы применяют аппараты только закрытого типа с циркуляционной насосной системой подачи краски на форму или в красочное корыто. Достоинство этой системы заключается в том, что краска постоянно перемешивается и фильтруется, что обеспечивает и ее чистоту, и постоянство цвета, уменьшает износ формы и улучшает качество оттисков. Кроме того, при насосной подаче отпадает необходимость в частом пополнении корыта краской в процессе работы машины. При печатании малых и средних тиражей, когда возникает необходимость часто менять цвет краски и промывать для этого красочную систему, насос иногда выключают и краску в корыто заливают вручную. Сливную трубу при этом перекрывают.

В некоторых машинах на случай изменения направления вращения формных цилиндров в каждой секции имеется два ракельных устройства: рабочее и резервное. Чаще же весь красочный аппарат размещают на тележке формного цилиндра, которую вдвигают в печатную секцию так, чтобы положение ракеля соответствовало направлению вращения цилиндра.

Красочные аппараты, применяемые в рулонных ротационных машинах глубокой печати, иногда оснащаются устройствами для автоматического поддержания на заданном уровне вязкости краски и концентрации в ней пигмента с учетом изменения температуры краски при длительной работе машины и постепенного испарения из нее летучего растворителя. Применение этих устройств обеспечивает постоянство оптической плотности оттисков при печатании всего тиража, экономию краски, а также облегчает эксплуатацию машин.

Ракельное устройство состоит из механизма для закрепления ракеля, механизма прижима ракеля к форме и механизма осевого перемещения ракеля. Сам ракель 1 (рис. 2.4, а  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) представляет собой упругий стальной пластинчатый нож, имеющий толщину 0,07-0,3 мм, ширину 50-80 мм и длину, несколько превышающую длину образующей формного цилиндра ФЦ. Вместе с прокладной полосой 2 толщиной 0,5-0,6 мм его вставляют в ракеледержатель 3 и зажимают в корпусе 4 винтами 5. Параллельность лезвия цилиндру обеспечивается винтами 6. Рабочая кромка ножа затачивается под углом 20-25°C образованием опорной фаски а (сх. г  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) шириной 0,08-0,12 мм, если толщина ракеля превышает это значение. Если берется ракель наименьшей толщины, то кромка его не шлифуется.

Слишком остро затачивать нож не рекомендуется, так как при этом резко повышается давление на его опорную фаску, на поверхности формы образуются царапины, а лезвие ножа быстро притупляется. Кроме того, остро заточенная кромка ножа, пригибаясь, углубляется в ячейки формы (сх. д  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) и, снимая с их средней части слой краски, осветляет изображение. Тупой ракель, напротив, становится неэластичным, перекрывает две ячейки или больше (сх. е  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) и вследствие уменьшения давления прижима не полностью очищает избыток краски с поверхности формы. В результате возникает дефект ("тенение"), при котором оттиски получаются как бы завуалированными. Длительность работы ракеля между заточками зависит от свойств материала, из которого изготовлен нож, чистоты краски, характера и чистоты обработки формы и колеблется от 4 до 8 ч.

Прижим ракеля к форме может быть упругим или жестким. Первый осуществляется грузами (сх. б  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ), пружинами 1 (сх. з  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) или пневмоприводом 1 (сх. ж  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ), а второй - с помощью червячной (сх. в  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) или винтовой пары. Упругая система прижима целесообразнее, чем жесткая, так как надежнее обеспечивает достаточно постоянное давление ракеля на форму. Системы с грузовым или пружинным прижимом просты по конструкции, удобны в эксплуатации, но обладают повышенной чувствительностью к колебаниям, вызывающим образование полос на оттиске ("полошение"). Во избежание этого дефекта частотная характеристика пружин 1 (сх. з  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) должна исключать возможность появления резонансных колебаний. Тонкая регулировка ракеля по отношению к форме производится с помощью червячной передачи 2, 3, а подвод ракеля к форме и отвод от нее выполняются рукояткой 4. Давление прижима регулируется винтом 5. Пневматические системы менее склонны к колебаниям и поэтому предпочтительнее. Для уменьшения износа формы и ракеля желательно работать с тем минимальным давлением прижима, при котором обеспечивается надежное удаление краски с пробельных элементов формы.

При нормально заточенном ракеле средняя погонная нагрузка составляет 0,7-1,2 Н/см и из-за нагружения только по краям распределяется по длине неравномерно; в средней части она имеет наименьшее значение, а по краям - в 2-4 раза больше. Подобная неравномерность вызывает различный износ ножа и формы вдоль образующей цилиндра и изменение градаций оттисков в процессе печатания тиража. При многокрасочной печати изменение режима работы ракеля приводит к искажению цветопередачи изображения.

Для устранения этого недостатка может использоваться пневматическое устройство, в котором давление на рабочую кромку ножа создается рядом толкателей 1 (сх. и  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ), находящихся под действием сжатого воздуха в общей трубе 2, и контролируется по манометру 3.

В устройстве, приведенном на сх. к  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств , нож нагружается и перемещается с помощью пневмоцилиндров 1, равномерно установленных по длине ножа и включенных через золотниковую коробку 2 в сеть высокого 3 и низкого 3' давления. Высокое давление используется для подъема ножа, а низкое - для его прижима к форме. Давление регулируется изменением рабочих отверстий клапанов 4, 4'. Для перемещения золотника служат электромагниты 5, 5', управляемые от кнопок 6, 6'.

Угол наклона <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(сх. б  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) ракеля по отношению к форме в зависимости от характера формы, свойств краски, вида заточки ножа, его толщины и других факторов колеблется в пределах от 15 до 80°. Величина его регулируется винтами 6 (сх. а  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ), рукояткой 6 (сх. з  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) или перемещением штока пневмоцилиндра 1 (сх. ж  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ). Установка ножа под малым углом требует повышенного давления прижима его к форме и не обеспечивает полного удаления избытка краски с поверхности цилиндра; при большом угле установки ракель хорошо очищает краску, но быстро изнашивает форму, сам сошлифовывается, "пробивается" твердыми частицами, встречающимися в краске, и выходит из строя до переточки. Чаще всего ракель устанавливают под углом 45-65°.

В некоторых конструкциях ракель устанавливается под отрицательным углом-<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(сх. в  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ), что позволяет примерно в 10 раз уменьшить необходимое усилие прижима ножа к цилиндру и вследствие этого повысить тиражестойкость формы. Уменьшение усилия прижима ножа частично объясняется воздействием набегающей на ракель краски, что способствует более плотному прилеганию ножа к поверхности цилиндра. Подобная установка ракеля исключает также возможность заклинивания краски между ножом и цилиндром (что наблюдается при обычной установке) и не вызывает поэтому образования царапин на форме, полос на оттиске и "комет", получающихся при попадании твердых включений в краску и инородных частиц под ракель.

Во избежание подсыхания краски в ячейках формы, особенно на ее светлых участках, ракель устанавливается так, чтобы линия его контакта с цилиндром размещалась по возможности ближе к зоне печатного контакта.

Осевое перемещение ракеля осуществляется для более надежного удаления с поверхности формного цилиндра избытка краски, волокон бумаги, пыли и др. Ракель 1 (сх. л  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) получает возвратно-поступательное движение вдоль образующей формного цилиндра по направляющим 2 (сх. ж  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ), для чего используются кривошипно-ползунные (сх. л  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ), кулачковые (сх. м  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) или кривошипно-кулисные (сх. н  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ) механизмы. Наиболее прост в исполнении и удобен в регулировке кривошипно-ползунный механизм. Величина осевого перемещения ракеля обычно бесступенчато регулируется в пределах 0-50 мм. Одно полное перемещение ракель совершает в среднем за три-шесть оборотов цилиндра. Увеличение частоты и величины хода ножа приводит к повышенному износу формы и лезвия ножа.

Слишком медленное движение ножа вызывает ухудшение качества печати вследствие появления на оттисках полос. Несколько улучшает качество печати создание переменной частоты перемещений ракеля. Это объясняется тем, что лезвие ножа, имеющего переменный цикл движения, практически не соприкасается одними и теми же точками с одной и той же образующей цилиндра, на которой располагаются определенные элементы формы, что исключает возможность появления повторяющихся дефектов печати.

Механизмы, изменяющие цикл движения ракеля, изображены на сх. н, о  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств . Апериодическое или близкое к нему по характеру движение можно сообщить ракелю также от индивидуального электродвигателя 2 (сх. л  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств ). В двухкривошипном механизме (сх. о  Рис.2.4. Схемы ракельных устройств) для этого нужно сделать числа зубьев шестерен 1 и 2 отличающимися на единицу.

В машинах высокой и плоской печати краска должна наноситься на печатающие элементы формы сплошным равномерным слоем определенной толщины: порядка 2 мкм при плоской и порядка 4 мкм при высокой печати. Традиционными для машин высокой и плоской печати являются красочные аппараты для вязких красок, но в настоящее время в некоторых рулонных ротационных машинах флексографской (высокой) и офсетной плоской печати применяются аппараты для жидких красок (отличающиеся от красочных аппаратов машин глубокой печати).

Вязкую краску требуется отделять от общей массы дозированными порциями, раскатывать тонким слоем и накатывать на печатающие элементы формы. Для этого существуют три группы устройств: краскоподающая, раскатная и накатная (две последние можно объединять в одну - раскатно-накатную).

Краскоподающие группы бывают дукторного и насосного типов. В аппаратах прерывистого действия применяются дукторные краскоподающие группы с прерывистой подачей краски, в аппаратах непрерывного действия - дукторные группы с непрерывной подачей краски или насосные группы. В зависимости от типа краскоподающей группы и от строения поверхностей ее элементов краска может подаваться в раскатную группу сплошным потоком (см. рис. 2.1, в  Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з)) или в виде отдельных полосок той или иной конфигурации (сх. г-з  Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з)).

Дукторная группа с прерывистой подачей краски

Построение группы показано на рис. 2.5, а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы. В красочном ящике 1 установлены дукторный цилиндр (дуктор) 2 и красочный нож 3, который поджимается к дуктору винтами 4. При вращении дуктора слой краски толщиной <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
через щель между ножом и дуктором выводится из ящика и качающимся передаточным валиком 5 переносится на цилиндр 6 раскатной группы. Качание передаточного валика необходимо потому, что окружная скорость поверхности дуктора намного меньше, чем окружная скорость поверхности раскатного цилиндра. Нож 3 может быть сплошным или разрезным, состоящим из отдельных пластин. Разрезной нож сложнее в изготовлении, но позволяет производить более точную регулировку подачи краски, так как сплошной нож не может обеспечить требуемый в некоторых случаях резкий перепад зазоров в соседних зонах регулирования. Чтобы облегчить смывку красочного ящика при использовании разрезного ножа, в ящик кладут тонкую пленку, защищающую нож от попадания краски между его отдельными элементами.

При использовании менее вязких красок, например в некоторых газетных ротациях, дуктор помещается в корыто 1 (сх. б  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) с верхним красочным ножом 2, что исключает протекание краски, обеспечивает постоянство ее давления под ножом и толщину ее слоя на дукторе независимо от количества краски в корыте. Скребок 3 с фильтром удаляет загрязнения с дуктора и препятствует попаданию их в верхнюю часть корыта.

Для печатания враскат красочный ящик разделяется перегородками на ячейки, которые заполняются различными по цвету красками, а для печатания разными красками без их смешивания используются съемные ящики, по длине равные ширине полос. Поверхность дуктора при этом на участках их стыка разделяется разъемными кольцами.

Состав группы. У каждой, даже самой простой, группы имеются механизмы привода дуктора и передаточного валика, а также устройства для регулировки подачи краски. В высокопроизводительных машинах, кроме того, могут быть устройства для пополнения ящика краской, для регулировки в нем уровня краски, для перемешивания краски в ящике, для облегчения чистки и смены ящика и устройства, блокирующие подачу краски. В современных скоростных машинах применяют также устройства для объективной настройки подачи краски, для дистанционного и автоматизированного управления регулировочными механизмами.

Привод группы. Дуктор может вращаться прерывисто от кривошипа и храповой передачи 7-9 (сх. а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) или муфты свободного хода, а также непрерывно через зубчатую передачу от главного вала машины или от индивидуального двигателя. В обоих случаях с целью изменения подачи краски угол поворота или частота вращения дуктора регулируются, по возможности бесступенчато. При использовании в машине термокрасок, нередко забивающих зазор между дуктором и ножом, в приводе должна быть обеспечена возможность реверсирования дукторного цилиндра. При непрерывном вращении дуктора на его оси крепят кулачок 10, управляющий качанием валика 5. Известны различные кулачково-рычажные, пневматические и гидравлические механизмы качания передаточного валика.

Во всех аппаратах частота вращения дуктора всегда значительно меньше скорости приемного цилиндра раскатной группы, что связано с большой вязкостью выводимой дуктором из красочного резервуара краски. Дозирование краски при большом ее поверхностном натяжении возможно лишь путем вывода через щель красочного ящика между ножом и дуктором сравнительно толстого и сравнительно небольшого по длине окружности слоя краски.

Эластичная покрышка передаточного валика, поочередно контактируя то с дуктором, то с раскатным цилиндром, испытывает тангенциальные сдвиги, и передаваемая ею полоска краски поступает в раскатную группу слоем неравномерной толщины. Для ослабления пробуксовки передаточного валика в моменты начала его контакта с дуктором и цилиндром оба цилиндра должны вращаться в одном направлении; если это невозможно из-за особенностей компоновки красочного аппарата, то передаточный валик передает краску не на цилиндр, а на один из валиков раскатной группы. Для того чтобы вращающийся по инерции после контакта с элементом раскатной группы передаточный валик не увлекал за собой дуктор, последний может подтормаживаться колодочной или другой системой.

Регулировочные устройства служат для предварительной настройки группы и изменения подачи краски к форме. Общая регулировка подачи краски на всю форму производится изменением: 1) угла поворота или частоты вращения дуктора; 2) времени выстоя передаточного валика у дуктора; 3) числа его качаний за цикл; 4) размера щели между ножом и дуктором.

Угол поворота прерывисто вращающегося дуктора можно регулировать перестановкой шарнира А (сх. а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), поворотом гладкого сектора 11 и другими способами. Скорость непрерывно вращающегося дуктора регулируется изменением передаточного отношения в его приводе или числа оборотов индивидуального электродвигателя.

Для изменения времени выстоя передаточного валика у дуктора используются, например, коноидные кулачки или два спаренных кулачка 7, 8 (сх. в  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), рабочий угол <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
которых регулируется бесступенчато на ходу машины. Частоту качаний валика можно варьировать смещением ролика 4 (сх. б  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) вдоль оси и установкой его в паре с кулачками 5, 6, имеющими различное число выступов, и другими способами. Степень прижима валика к дукторному и раскатному цилиндрам может регулироваться как смещением шарнира Б (сх. а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), так и перемещением оси качания валика при наличии эксцентричных втулок в ее опорах; часто для этой регулировки применяют регулируемые винтовой парой упоры, которые устанавливают на траектории движения одного из качающихся рычагов.

Размер щели между ножом и дуктором регулируется перемещением всего красочного ящика относительно дуктора двумя винтами 12 (сх. а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) или поворотом эксцентричного валика 9 (сх. в  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), на который опираются все винты местной регулировки 10. При наличии разрезного ножа и составного валика 9 таким способом можно регулировать или отключать подачу краски на отдельные полосы формы.

При любом способе регулировки общей подачи краски объем ее <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, передаваемый при каждом качании валика с дуктора на приемный цилиндр, должен быть равен объему <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
краски, переносимой на z оттисков, полученных за время между двумя ее подачами, т.е.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.1)

где <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- средняя толщина красочного слоя на приемном цилиндре:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.2)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.3)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- коэффициент передачи красочного слоя в паре цилиндр-валик, определяемый отношением толщины передаваемого (т.е. в направлении подачи) слоя после выхода его из контактной зоны (<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
) к толщине слоя (<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
), входящего в эту зону*; <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- средняя толщина красочного слоя соответственно на дукторе и на валике после контакта последнего с приемным цилиндром; l - длина рабочей части дуктора по образующей; r, <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- радиус и угол поворота валика у дуктора; <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- площадь печатающих элементов формы и средняя толщина слоя краски на оттиске (без учета впитывания).

Местная регулировка подачи краски на отдельные зоны формы, расположенные по длине полосы печатного контакта, осуществляется винтами 4 (сх. а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) или эксцентриками 7 (сх. б  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ). Они установлены в корпусе ящика по всей длине ножа с шагом t (сх. г  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), равным 25-35 мм; их можно поворачивать вручную либо от индивидуального привода с дистанционным или автоматическим управлением. Для предохранения от самоотвинчивания головки винтов 1 (сх. г  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) иногда затягиваются проволокой 2.

Известны устройства для местной регулировки подачи краски с неразрезным ножом, где каждый регулировочный винт 1 (сх. д  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), приводимый в движение вручную или от электродвигателя 2 через зубчатую передачу, связан с ножом 3 при помощи качающегося рычага 4, верхний конец которого цилиндрическим шарниром 5 прикреплен снизу к поверхности ножа, а нижний конец шаровым шарниром 6 связан с винтом. Потенциометр 7 служит датчиком для объективного контроля за движением ножа (патент ФРГ № 3025980, МКИ класс В 41 F 31/04, 1989).

Красконаполняющие устройства. Для пополнения краской ящики в тех машинах, где используются краски сравнительно небольшой вязкости, подсоединяются гибкими шлангами 1 (сх. в  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) к трубопроводам 2, по которым краска нагнетается системой насосов из баков красочной станции или из цеховых резервуаров. Контроль за верхним и нижним уровнями краски в ящике осуществляют щупы 3, 4, которые управляют приводом красочных насосов или затвором на впускной трубе 5.

Краскоперемешивающие устройства устраняют дефект "невращения" краски в ящике путем ее перемешивания вращающимися коническими шнеками 6 (сх. в  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) или пластинами 1 (сх. е  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), которые движутся возвратно-поступательно вдоль дуктора 2 от электродвигателя 3, реверсируемого при помощи переставных упоров 4, 4' и конечного выключателя 5.

Вращение краски (сх. ж  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) в ящике технологически необходимо. Для того чтобы дуктор выводил из ящика краску, она должна прилипать к его поверхности и под действием сил вязкого трения постоянно перемешиваться (вращаться) в ящике. При этом чем более выражено вращение краски, тем стабильнее ее подача. И наоборот, нарушение вращения краски приводит к неравномерному поступлению ее в раскатную группу, вызывающему разнооттеночность печати, а иногда и к полному прекращению ее подачи. Этот дефект объясняется уменьшением вязкости краски с возрастанием напряжений сдвига и скорости ее деформации. Слой, прилегающий к дуктору, имеет наибольшую скорость сдвига, и поэтому вязкость его, по сравнению с остальной массой краски, вследствие разрушения ее структуры резко снижается. В результате у дуктора образуется жидкая прослойка, которая, действуя как смазка, вызывает резкий перепад скоростей и проскальзывание прилегающих слоев, из-за чего уже на близком расстоянии от дуктора течение краски почти прекращается; она испытывает лишь небольшие упругие сдвиги, а в раскатную систему не подается. Иногда у дуктора возникает даже воздушная прослойка, полностью нарушающая сцепление с ним краски. Краскомешалки, особенно с коническими шнеками, создают в ящике поток краски, направленный к дуктору, и тем самым содействуют прилипанию краски к его поверхности.

Перемешивание краски в клиновой зоне между дуктором 1 (сх. ж  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) и стенкой ящика 2, на которой укреплен нож 3, сопровождается появлением в массе краски гидродинамического давления <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, которое возрастает с увеличением вязкости краски, количества ее в ящике и скорости дуктора, а также с уменьшением зазора между ножом и дуктором и угла <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
наклона плоскости ножа к касательной к поверхности дуктора в месте, соответствующем краю ножа. Под действием <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
кромка ножа прогибается, образуя дополнительный динамический зазор с дуктором и увеличивая толщину <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
выводимого из ящика слоя краски. По мере расходования краски толщина <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
снижается до значения, соответствующего статическому зазору при неподвижном дукторе. Поэтому для получения постоянной толщины <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
уровень краски в ящике поддерживают неизменным или же используют корыто с верхним ножом (сх. б  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ).

Устройства для чистки и смены ящиков. Во многих рулонных машинах на время чистки аппарата под дуктор подводят желоб со сливной трубкой для отвода смывочной жидкости в специальную емкость; возможна установка двух сменных корыт. В листовых машинах ящик откидывается от дуктора за рукоятку 13 (сх. а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), выполняется съемным и может заменяться новым ящиком, подготовленным к работе вне машины.

Блокирующие устройства служат для автоматического прекращения подачи краски в случае каких-либо нарушений нормального режима работы машины. При этом рычаг 8 (сх. б  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) автоматически поворачивается и запирает передаточный валик у приемного цилиндра.

Устройства для дистанционного и автоматического управления местной регулировкой подачи краски. Устройства для автоматического регулирования краскоподающей группы строятся на базе устройств дистанционного управления с добавлением систем объективного контроля и обратной связи. Если настройку группы в зависимости от характера формы и свойств печатных материалов выполнять лишь на основании визуальной оценки пробных оттисков и последующей коррекции, то приемлемое качество отпечатка достигается не ранее, чем будет получено 100-200 оттисков. Объективный же контроль позволяет значительно сократить время настройки, в том числе и в случае повторного печатания тиража.

Для выявления закономерных соотношений между характером изображения и величиной зазора, через который выводится краска, по каждой зоне регулирования должен быть проведен анализ изображения с помощью системы объективного контроля либо по форме, либо по оригинальному оттиску. В обоих случаях используются специальные фотометрические головки, которые в отраженном свете реагируют на плотность находящегося в контролируемой области красочного изображения. Обычно для контроля выделяется площадка, по форме близкая к квадрату со стороной t, равной шагу регулировочных винтов (рис. 2.5, г  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы , рис. 2.6, а  Рис. 2.6. Схемы устройств для предварительной настройки и дистанционной регулировки краскоподающей группы ). Для определения величины зазора между дуктором и красочным ножом, требуемой в каждой регулируемой зоне, достаточно получить усредненное значение толщины красочного слоя, который следует нанести на соответствующий участок печатной формы вдоль ее перемещения в процессе печатания. Эта величина зависит от степени заполнения печатающими элементами всей формы и данной продольной зоны. Найти значение требуемой толщины красочного слоя можно на основе известной нелинейной зависимости между оптической плотностью изображения и толщиной слоя краски на оттиске или на форме; так, при значении <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(рис. 2.6, а  Рис. 2.6. Схемы устройств для предварительной настройки и дистанционной регулировки краскоподающей группы ) нужно иметь <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
.

Усредненную оптическую плотность по каждой продольной зоне определяют с помощью сканирующей фотометрической головки. Если измерения производятся по форме, то головка 1 (сх. а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), имеющая ширину t, равную ширине зоны регулирования, перемещается от реверсируемого привода 2 вдоль фотоформы, закрепленной на вращающемся цилиндре 3, и после каждого оборота цилиндра смещается на величину шага.

В других устройствах фотоформа или пробный оттиск укладывается на специальный наклонный стол 1 (сх. б, в  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) вне машины; в одних системах в нижней части стола, под фотоформой или пробным оттиском 2 (сх. б  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) устанавливается панель 3 с кнопками и световой индикацией, служащая для управления винтами 4 (сх. а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), а наверху - экран 4 (сх. б  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ), на котором отображаются положения винтов 4 (сх. а  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) в виде ступенчатого ряда полосок. Огибающая этот ряд кривая соответствует форме, которую должна принять рабочая кромка ножа. Кривую можно перевести на прозрачную пленку и подвесить пленку перед экраном, чтобы ускорить настройку винтов при повторных тиражах или однотипных работах.

С одного пульта теми же органами управления можно настраивать с помощью телеэкрана краскопитающую группу любой печатной секции машины, нажав переключающие клавиши.

В некоторых других системах для предварительной дистанционной настройки группы фотоформа или эталонный оттиск на столе 1 (сх. в  Рис. 2.5. Схемы краскоподающей группы ) освещается источником света 2 и сканируется линейно в телекамере 3, из которой сигналы поступают в электронный блок и интегрируются для каждой зоны печатной формы. Данные о процентном содержании печатающих элементов в зонах и на всей форме воспроизводятся затем на экране 4, записываются на ленту или дискету в блоке 5 и с помощью тумблеров на панели 6 вводятся в аппаратуру управления регулировочными винтами.

Оптическая плотность изображения зависит не только от толщины красочного слоя, но и от свойств материалов - бумаги и краски. В наиболее совершенных современных устройствах применяются микропроцессоры, которые могут обрабатывать не только сигналы фотометрической головки, но и сведения о свойствах тиражной бумаги и краски, вводимые в кодированном виде с пульта управления. Результатом работы микропроцессора является серия команд, которая может быть записана на магнитную ленту или дискету, может быть распечатана в виде цифровых данных или непосредственно передана исполнительным механизмам.

Датчики объективного контроля могут быть установлены над дуктором, где они замеряют толщину красочного слоя по зонам, и над проходящими оттисками, где они следят выборочно за специальными контрольными метками цветных красок и за черно-белыми шкалами.

В зависимости от общей схемы управление местной регулировкой краски по зонам на основе объективного контроля может быть ручным, дистанционным или автоматическим. В качестве исполнительного механизма при ручном управлении служат устройства, описанные выше. При дистанционном или автоматическом управлении эти устройства получают привод от общего электродвигателя с индивидуальным подключением каждого элемента или от индивидуальных электроприводов, где используются шаговые или реверсивные микродвигатели. В винтовых механизмах используются прецизионные резьбы со специальными компенсаторами для выборки зазоров. Применение автоматического управления краскопитающей группой при печатании тиража позволяет вдвое уменьшить колебания оптической плотности оттисков, которые при отсутствии автоматической системы управления могут достигать ±20%.

Недостатки группы. Основным недостатком дукторной краскопитающей группы с прерывистой подачей краски являются наличие ударов при встречах качающегося передаточного валика с дукторным и приемным раскатным цилиндрами и возникающие при этом нарушения в подаче краски, в частности проскальзывание валика относительно цилиндров. Удары отрицательно влияют и на динамику машин, особенно скоростных машин большого формата, а проскальзывание валика нарушает точность передачи красочной полоски, потому что передаточный валик практически не успевает дважды за цикл значительно изменить частоту своего вращения. (Известно, что дуктор должен вращаться медленно из-за большой вязкости выводимой им через щель краски, а поверхность раскатного цилиндра должна иметь ту же окружную скорость, что и форма.) Благоприятные условия контакта передаточного валика с раскатным цилиндром могут быть созданы только в плоскопечатных машинах, в которых раскатные цилиндры приводятся в движение от талера и частота их вращения переменная.

В быстроходных ротационных машинах для уменьшения ударов механизм передаточного валика заставляет его совершать одно качание не за один, а за два или три цикла работы машины. Это уменьшает удары, но увеличивает неравномерность наката краски на форму.

Дукторная группа с непрерывной подачей краски

Дукторная краскоподающая группа с непрерывной подачей краски должна устранять недостатки группы с прерывистой подачей. Поэтому в построении группы имеются особенности: 1) передаточный валик сделан не качающимся, а стационарным (его ось неподвижна); 2) поверхность передаточного валика не эластичная, а жесткая и, по большей части, не гладкая, а желобчатая; 3) между поверхностями дуктора и передаточного жесткого валика имеется зазор, который в процессе работы заполняется подаваемой дуктором краской; 4) окружная скорость передаточного валика больше окружной скорости дуктора и, как правило, меньше окружной скорости эластичного валика раскатной группы, с которым они находятся в контакте; 5) передаточный валик имеет принудительный привод.

Иногда в технической литературе такую краскоподающую группу называют "пленочной", но это название не отражает физической сущности процесса. Эксперименты показали, что в большинстве случаев непрерывная передача краски с проскальзыванием более надежно происходит при изрезанной поверхности передаточного валика, чем при гладкой, но передаваемый слой при этом не имеет структуры сплошной пленки (см. рис. 2.1, г-з  Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з)).

При искусственном снижении вязкости краски, например путем подогрева, непрерывный вывод ее из красочного ящика может происходить достаточно стабильно и без желобчатого цилиндра. Такие краски со сниженной вязкостью условно можно рассматривать как жидкие; красочные аппараты, в которых используются такие краски, описаны ниже, в разд. 2.3.2.

При применении желобчатого передаточного валика 1 (рис. 2.7  Рис. 2.7. Дукторная группа с непрерывной подачей краски ) зазор <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
между ним и дукторным цилиндром устанавливается от 20 до 40 мкм при толщине слоя краски на дукторном цилиндре <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
мкм. Малые значения зазоров требуют высокой точности обработки и чистоты поверхностей цилиндра и валика, установки их в прецизионных подшипниках.

Общая регулировка подачи краски может выполняться изменением зазора a между дуктором и красочным ножом и изменением частоты вращения дуктора, который снабжается для этого индивидуальным электроприводом с бесступенчатой регулировкой скорости. Местная регулировка краски затруднена. Настройка группы на подачу слоя краски толщиной <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
производится на основе соотношения

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.4)

где <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- окружная скорость дуктора; <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- толщина слоя краски на оттиске; <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- коэффициент заполнения формы печатающими элементами; <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- скорость печатания.

Насосная краскоподающая группа

В газетных агрегатах высокой печати еще с 1915 г. стали применять краскоподающие группы насосного типа ввиду возрастания скорости их работы и увеличения расхода краски. Красочные насосы 1 (рис. 2.8, а  Рис. 2.8. Схемы краскоподающей группы насосного типа ) по трубкам 2 (сх. б  Рис. 2.8. Схемы краскоподающей группы насосного типа ) подают краску к шине 3, установленной у цилиндра 4 (сх. б  Рис. 2.8. Схемы краскоподающей группы насосного типа ) раскатной группы. Для печатания отдельных полос цветными красками применяются дополнительные съемные насосы 5 (сх. б  Рис. 2.8. Схемы краскоподающей группы насосного типа ), подающие краску по трубкам 6 на шину 7. На разные полосы по длине образующей могут подаваться разные краски.

Ко всем насосам агрегата краску подают с красочных станций, вынесенных за пределы цеха. К преимуществам централизованной подачи краски относятся: 1) надежная фильтрация краски; 2) возможность регулирования ее консистенции и температуры; 3) экономия краски и возможность контроля за ее расходом; 4) простота и удобство обслуживания красочной системы.

Насосные краскопитающие группы для вязких красок продолжают эксплуатироваться в некоторых старых машинах высокой печати; в новых машинах их не устанавливают. Централизованные системы насосной подачи краски существуют в машинах флексографской и офсетной плоской печати, где краска подается в красочную камеру, из которой выводится растрированным цилиндром (см. разд. 2.3.2).

Раскатная и накатная группы

Назначение и состав. Раскатную и накатную группы удобно рассматривать совместно, так как они неразрывно связаны между собой и состоят из чередующихся жестких и эластичных цилиндрических элементов, соприкасающихся между собой без проскальзывания при вращении с равной окружной скоростью. Исключение составляют накатные группы тигельных машин, которые размещаются на каретке 1 (рис. 2.9, а, б  Рис. 2.9. Схемы красочных аппаратов для вязких красок в печатных машинах: а, б - тигельных; в - плоскопечатной; г - рулонной ротационной; д - листовой ротационной ) и во время наката краски на форму отходят от цилиндров 2, 2', а также раскатные группы 1 устаревших плоскопечатных машин (рис. 2.9, в  Рис. 2.9. Схемы красочных аппаратов для вязких красок в печатных машинах: а, б - тигельных; в - плоскопечатной; г - рулонной ротационной; д - листовой ротационной ).

Назначение раскатной группы - раскат краски в тонкий, сплошной и непрерывный слой, имеющий к моменту передачи его на форму постоянную толщину не более 6-10 мкм по всей длине образующих накатных валиков, а также расщепление потока краски на доли, подаваемые к валикам накатной группы в заданном соотношении; накатная группа валиков предназначена для накатывания краски на форму.

В состав раскатной и накатной групп входят валики и цилиндры с их опорами, механизмы привода вращательного и осевого возвратно-поступательного движения раскатных цилиндров, механизмы регулирования опор валиков и механизмы отставки валиков от формы и раскатных цилиндров; в некоторых машинах имеются механизмы блокировки, автоматически включающие в работу механизмы отставки и прижима валиков. В некоторых устаревших плоскопечатных машинах частью раскатной группы была раскатная плита 2 (рис. 2.9, в  Рис. 2.9. Схемы красочных аппаратов для вязких красок в печатных машинах: а, б - тигельных; в - плоскопечатной; г - рулонной ротационной; д - листовой ротационной ), которая устанавливалась на талере и служила не только для раската, но и для переноса краски от раскатных валиков к накатным; в накатную группу 3 в этих же машинах входили не только накатные валики, но и раскатные цилиндры с раскатными валиками. Накатные и раскатные валики приводятся во вращение силами трения под действием соседних цилиндров и формы. В некоторых машинах есть так называемые "грузовые" раскатные цилиндры, которые не имеют собственного привода и, прижатые к валикам иногда просто своим весом, вращаются под действием сил трения.

В тигельных машинах устанавливаются механизмы привода кареток накатных валиков, под действием которых накатные валики переносят краску с раскатных цилиндров на форму.

Требования к эластичным валикам достаточно высоки и поэтому часто вынуждают разрабатывать специальную технологию их изготовления, особенно в связи с повышением скорости работы машин. Все валики должны быстро восстанавливать свою форму после снятия нагрузки, быть устойчивыми к механическим, атмосферным, тепловым и химическим воздействиям, иметь правильную цилиндрическую форму и гладкую поверхность.

В первых печатных машинах эластичные валики обтягивались кожей, позже наружную оболочку валиков стали отливать из вальцмассы; в настоящее время валики изготовляют со сплошными оболочками из полиэфируретана или, чаще, резины, закрепляемой на стальных стержнях в процессе вулканизации. Поверхность валиков тщательно шлифуется; возможна перешлифовка валиков при незначительных повреждениях поверхности в результате износа.

Раскатные цилиндры делают стальными; в машинах плоской печати во избежание коррозии их рабочую поверхность омедняют или покрывают слоем специального синтетического вещества, например рильсана; поверхность цилиндров при этом остается жесткой и олеофильной.

Соотношение диаметров в каждой паре соприкасающихся цилиндрических элементов обязательно должно быть дробным, некратным, что объясняется требованиями раската - равномерного распределения слоя краски по всем поверхностям красочных валиков и цилиндров (см. разд. 2.3.1).

Соприкосновение двух жестких цилиндров между собой не допускается; два валика могут соприкасаться в тех случаях, когда, по соображениям компоновки, требуется изменить на противоположное направление вращения дукторного цилиндра; обычно он вращается в ту же сторону, что и все раскатные цилиндры и формный цилиндр (в ротационных машинах).

Количество накатных валиков в зависимости от назначения и типа машин составляет от двух до четырех; общее количество цилиндрических элементов в красочных аппаратах рулонных машин при использовании вязких красок составляет от 7 до 15, а в листовых машинах оно достигает 30. Возможность уменьшения числа цилиндрических элементов красочного аппарата связана (при выполнении требования постоянства технологической эффективности) с применением ЭВМ при проектировании схемы аппарата.

Привод раскатных цилиндров. Раскатные цилиндры приводятся во вращение в ротационных машинах от формного цилиндра через паразитные шестерни, в плоскопечатных машинах - от талера, в тигельных машинах - от главного вала. С целью устранения шаблонирования иногда намеренно создают небольшое окружное проскальзывание между накатными валиками и прилегающими к ним раскатными цилиндрами.

Осевой раскат краски, называемый иногда не совсем точно растиром, предназначен для выравнивания рельефа, возникающего в основном на накатных валиках из-за избирательной отдачи ими краски только на печатающие элементы формы, а также при неравномерной подаче краски по ширине одной зоны регулирования (см. рис. 2.1, д, е, з  Рис. 2.1. Упрощенные структурно-принципиальные схемы красочных и увлажняющих аппаратов (а, б) и варианты подачи краски (в-з)), из-за прогибов валиков и цилиндров и дефектов их поверхностей. С этой целью раскатным цилиндрам сообщается возвратно-поступательное движение. Многолетняя практика офсетной печати, однако, показывает, что применяемый до недавнего времени принцип осевого раската с помощью раскатных цилиндров не в силах полностью устранить эффект так называемого шаблонирования - повторения негативного изображения начальных участков формы на последующих участках оттиска, возникающего из-за появления, как это было указано выше, обратного рельефа на накатных валиках после их контакта с изрезанной формой. О.Н.Капралова в своих исследованиях доказала, что шаблонирование устраняется осевым возвратно-поступательным движением накатных валиков. Некоторые западные фирмы запатентовали механизмы такого движения. Накатные валики должны двигаться навстречу раскатным цилиндрам, с которыми они находятся в контакте; ход раскатного цилиндра обычно регулируется от 0 до значения ширины одной зоны регулирования t (см. рис. 2.6, а  Рис. 2.6. Схемы устройств для предварительной настройки и дистанционной регулировки краскоподающей группы ); ход накатного валика должен быть в 4 раза меньше.

Для привода осевого раската используются механические, гидравлические и пневматические системы. Винтовые механизмы (рис. 2.10, а  Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж ) применяются для цилиндров, вращающихся реверсивно. Цилиндры, непрерывно вращающиеся от шестерни 1 (сх. б, в  Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж ), смещаются вдоль оси при помощи пары конических зубчатых колес с кривошипным пальцем 2 (сх. б  Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж ) или от ползушки 2 (сх. в  Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж ), которая скользит в замкнутой винтовой нарезке неподвижного кулачка 3. Пазовый кулачок 1 (сх. г  Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж ), установленный на валу вращающегося раскатного цилиндра, в паре с неподвижным толкателем 2 заставляет цилиндр двигаться вдоль своей оси; наклонное кольцо 1 (сх. д  Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж ) и пружина 2 обеспечивают цилиндру осевой ход, величина которого регулируется винтом 3. В ротационных машинах для привода осевого раската часто применяют кривошипно-рычажные механизмы, подобные изображенному на сх. з  Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж .

Большое значение, как показала О.Н.Капралова, имеет фаза начала движения раскатного цилиндра. На сх. е, ж, з  Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж изображены механизмы, смещающие два цилиндра со сдвигом по фазе на угол <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, а на сх. и, к, л  Рис. 2.10. Разновидности механизмов осевого раската (а-з) и графики скоростей движения раскатных цилиндров (и-л) для механизмов по схемам е-ж - графики их скоростей <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
. Так как при <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
исключаются "мертвые зоны" в точках <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, то это способствует более равномерному раскату краски. Наибольшая скорость осевого движения цилиндров обычно не превышает значений 0,25-0,35 м/с.

Оптимальный режим работы механизмов осевого раската зависит от вида печатной формы, от геометрических параметров красочного аппарата, вязкости краски, скорости и продолжительности работы машины и подбирается в процессе печатания тиража или рассчитывается с помощью ЭВМ.

Отрицательные стороны осевого раската - увеличение деформации эластичных оболочек валиков, повышение их температуры и ускорение износа из-за действия знакопеременных нагрузок; усложнение привода и предварительной настройки красочного аппарата.

Опоры валиков и цилиндров. Опоры валиков и цилиндров в современных машинах часто монтируют на игольчатых подшипниках, имеющих малые габаритные размеры; в старых машинах для валиков использовались опоры скольжения. Большинство цилиндров, особенно в ротационных машинах, стабильно устанавливается в станине машины; все валики обычно выполняются съемными и регулируемыми. Конструкция опор должна допускать легкую и удобную установку и замену валиков, микрометрическую регулировку их положения по отношению к цилиндрам и форме и возможность отвода валиков от цилиндров и формы при выключении давления, при блокировке или длительной остановке машины.

На рис. 2.11  Рис. 2.11. Схема опоры накатного валика приведен пример выполнения регулируемой эксцентричной опоры накатного валика. Эксцентричную втулку 1 поворачивают относительно кольцевого паза 2 за рукоятку 3 и фиксируют в одном из трех положений: I - рабочее положение, II - положение отставки от формы, III - положение, позволяющее выдвинуть втулку вдоль паза 4 для съема или установки валика. Опору перемещают винтом 5 и фиксируют винтом 6.

Если положение валика регулируется относительно двух зон контакта, то в его опоре должны быть две эксцентричные втулки.

Для точной и идентичной установки валиков желательно использовать динамометр, позволяющий контролировать усилие, возникающее при вытягивании из контактной зоны тонкой стальной или промасленной бумажной полоски.

Если опоры не позволяют отставлять валики, при длительных остановках машины валики вынимают и укладывают в пирамиду или на стеллаж. Опоры подвижных валиков перемещают вручную либо от пневмо- или гидропривода.

Вспомогательные устройства

К вспомогательным относятся устройства:

    1) для охлаждения цилиндров и валиков;

    2) для борьбы с пылением краски;

    3) для смывки валиков и цилиндров;

    4) для автоматического отключения подачи краски на форму.

Некоторые фирмы разрабатывали устройства для удаления избытка влаги из красочного аппарата машин плоской печати, однако широкого распространения эти устройства не получили.

Устройства для охлаждения цилиндров и валиков. Охлаждающие устройства применяются в быстроходных машинах. Работа сил вязкого трения при тангенциальных и осевых сдвигах эластичных оболочек валиков вызывает значительный прирост температуры валиков, цилиндров и омывающего их воздуха; прирост температур тем больше, чем выше скорость работы машины, длительность ее непрерывной работы и давление в контактных зонах. Повышение температуры способствует снижению вязкости краски, что может изменить режим ее подачи в процессе печатания тиража. Нагревание воздуха вокруг красочных и печатных аппаратов увеличивает его циркуляцию и может привести к изменению его относительной влажности, что нарушает стабильность климатического режима печатного процесса, режима увлажнения (в плоской печати) и приводит к изменению содержания влаги в бумаге. Во избежание этого валики и цилиндры, если это необходимо, изготовляют полыми и охлаждают изнутри сжатым воздухом, водой или техническим маслом.

Следует помнить, однако, что теплопроводность поверхностей валиков и цилиндров различна, а при разной температуре контактирующих поверхностей условия расщепления краски необычны, и при чрезмерном охлаждении цилиндров их поверхности "оголяются" от краски.

Цилиндрические элементы большого диаметра имеют лучшие условия охлаждения, чем те же элементы малого диаметра, но при равном давлении прижима они образуют зону контакта большей ширины и требуют большего расхода мощности, потребляемой красочным аппаратом.

Устройства для борьбы с пылением краски. Пыление краски возникает при расщеплении красочных слоев и проявляется в основном при больших скоростях, когда частицы красочных тяжей не успевают втянуться в разделяемые слои и отрываются, зависая в воздухе. Устройства для борьбы с этим явлением основаны на использовании коронирующегоразряда. Они состоят из электродов 1 (рис. 2.12, а  Рис. 2.12. Схемы вспомогательных устройств красочных аппаратов для вязких красок), размещенных в зоне расщепления краски; к ним подводится высокое (8-12 кВ) напряжение. Воздух вокруг электродов ионизируется, ионы оседают на частицах красочной пыли, сообщают им одноименный заряд и, сталкиваясь с молекулами воздуха, увлекают их в направлении противоположно заряженных сердечников контактной пары 2, 3. Под действием электрического поля и притяжения частицы краски не выходят далеко за пределы контактной зоны и красочный туман, таким образом, подавляется. Иногда напряжение от источника 1 (сх. б  Рис. 2.12. Схемы вспомогательных устройств красочных аппаратов для вязких красок ) подводится к оси цилиндров 2, 3 и возникающее между ними и заземленным валиком 4 электрическое поле заставляет частицы краски оседать на их поверхности. Применение этих устройств улучшает гигиенические условия труда, облегчает обслуживание машин и улучшает качество печати.

Смывочные устройства. Для смывки с рабочих поверхностей красочного аппарата в ротационных машинах применяют съемные или откидные смывочные устройства, состоящие из корыта 1 (рис. 2.12, в, г  Рис. 2.12. Схемы вспомогательных устройств красочных аппаратов для вязких красок ) и эластичного ножа 2. При смывке машину со снятой формой и выключенным давлением пускают на холостой ход и, поливая валики и цилиндры смывочным раствором (уайт-спиритом), собирают растворенную краску в корыто. Нож изготовляют из вулканизированной фибры, нейлона, кожи или пробки.

Блокирующие устройства. При остановках машины или нарушениях процесса печатания необходимо сразу отключать подачу краски на форму; для этого служат механизмы блокировки. Они отводят накатные валики от формы и запирают в одном из крайних положений передаточный валик, а в некоторых машинах отводят часть раскатных валиков от раскатных цилиндров. Это препятствует накоплению краски в какой-либо части аппарата, что способствует быстрейшему восстановлению стабильной подачи краски после нового включения процесса печатания. Блокирующие устройства всегда связаны с механизмом натиска и обычно снабжаются деблокирующими органами управления, позволяющими в период подготовки аппарата к печатанию включать его отдельные группы при выключенном давлении.

Анализ эффективности работы красочных аппаратов

Критерии оценки красочных аппаратов. Красочные аппараты оценивают и сравнивают, в основном, по следующим числовым критериям:

    1) общее число n валиков и цилиндров, характеризующее степень сложности конструкции аппарата, и число зон контакта (в известных машинах n = 8 - 25);

    2) показатель 1/B, определяющий краскоемкость и инерционность системы:

    3) коэффициент равномерности красочного слоя на форме

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

    где <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- неравномерность слоя, равная по величине разности между его наибольшей (<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
) и наименьшей (<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
) толщиной;

    4) коэффициент неравномерности красочного слоя на форме

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

    где <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- средняя толщина красочного слоя по m участкам, если форма по длине разделена на m участков, на каждом из которых толщина слоя постоянна;

    5) коэффициент <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
стабильной равномерности красочных слоев в различных циклах (1,..., i);

    6) коэффициент <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, определяющий соотношение мощностей, потребляемых аппаратом и всей машиной; значение его в различных машинах колеблется в пределах <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
.

Механика раската равномерного слоя краски цепочкой валиков. Процесс раската - это процесс распределения порции краски, подаваемой за цикл краскопитающей группой, по поверхности валиков и цилиндров; конечным этапом и целью этого процесса является накат краски на форму равномерным слоем. Однако, как правило, слой краски на форме лишь приближенно считается равномерным. Требуемая степень равномерности реально определяется физиологией человеческого зрения: глаз не должен различать имеющиеся на оттиске неравномерности красочного слоя. Ниже рассмотрим основные закономерности раската краски.

При контакте двух цилиндрических элементов (рис. 2.13, а  Рис. 2.13. Схемы деления красочных слоев ) входящие в зону контакта слои складываются, а при выходе из нее снова разделяются, так что поддерживается равенство

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.5)

Многочисленные эксперименты установили, что при одинаковой температуре обеих контактирующих поверхностей и при равных окружных скоростях слой краски делится пополам, т.е.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.6)

Примем условие, что краска подается в раскатную группу сплошным непрерывным слоем и доходит до формного цилиндра ФЦ (сх. б  Рис. 2.13. Схемы деления красочных слоев ) по цепочке из накатного валика 1, раскатного цилиндра 2 и раскатного валика 3. При установившемся процессе с формного цилиндра непрерывно уходит слой толщиной <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, где - коэффициент перехода краски с формы на оттиск, а <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- начальная толщина слоя краски на форме. Обозначая оставшийся на форме слой <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, запишем для всех трех валиков группу равенств:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.7)

Очевидно, что красочный слой, двигаясь к форме, становится все тоньше; этот эффект достигается благодаря тому, что в каждой зоне контакта половина краски отделяется и движется в сторону краскоподающей группы. Из равенств (2.7) можно сделать вывод: чем длиннее цепочка валиков между краскоподающей группой и формой, тем тоньше слой накатываемой на форму краски.

Принцип разветвления красочных слоев. Разветвление общего потока краски на более мелкие, подаваемые на форму двумя-четырьмя накатными валиками, производится с целью выравнивания микронеровностей, возникающих при нанесении краски на форму одним накатным валиком. Неровности, получающиеся после прокатывания по форме первого накатного валика, разравниваются последующими накатными валиками, поэтому для убывания микронеровностей, имеющих относительное значение, доли красочного слоя, наносимого последовательно расположенными накатными валиками, должны убывать.

Рассмотрим принцип разветвления слоев на двух примерах (рис. 2.14, а, б  Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев ). Обозначим все зоны контакта порядковыми номерами: для накатных валиков будем соблюдать при нумерации очередность поступления краски на поверхность формного цилиндра ФЦ, а остальные зоны обозначим произвольно. Пусть краска сплошным равномерным потоком поступает в изображенную на сх. а  Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев группу в зоне 5, а в группу, изображенную на сх. б  Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев , - в зоне 9. Коэффициент перехода краски с формы на оттиск P примем равным 1,0. Толщины слоев на каждом участке будем определять в безразмерных величинах, т.е. считать, что на форме после зоны 2 (сх. а  Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев ) и после зоны 3 (сх. б  Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев ) имеется слой, толщина которого равна 1.

Обозначим толщину слоя, поступающего на форму в зоне 1 (сх. а  Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев ), через а. Тогда слои на участках 1-2 и 1-3, на основании закономерности (2.3) и равенства (2.6), будут равны а, а слой на участке 3-1=2а, так как со стороны формы в зону 1 краска не поступает. На участке 3-5 слой также имеет толщину 2а, а на участке 4-3 с учетом равенства (2.5) толщина слоя составит

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.8)

На основании равенства (2.6) на участке 4-2 слой также имеет толщину 3а, так что в зоне 2 будут складываться два слоя: а и 3а. После деления пополам в зоне 2 слой на форме составит 2а, следовательно, в зоне 2 на форму переходит столько же краски, сколько перешло в зоне 1, т.е. а. Отметим на будущее, что при контакте двух накатных валиков передается на форму слой одной и той же толщины, если краска в рассматриваемую группу поступает со стороны раскатного цилиндра.

Рассмотрим сх. б (рис. 2.14  Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев ). Краска поступает на форму в зонах 1, 2 и 3, а в раскатную группу краска поступает в зоне 9. Переходя от зоны 1 к зонам 4, 5, 2 и 6, последовательно найдем, как и в предыдущем случае, значения толщин слоев на соответствующих участках, в том числе на участке 6-5 - слой 4а. Запомним, что на участке 6-7 согласно равенству (2.6) толщина слоя также составит 4а, и заново определим толщину слоя на этом же участке, подходя к нему с другой стороны, а именно от зоны 3. Слой краски на форме после зоны 3, в соответствии с ранее принятым условием, равен 1, или

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.9)

если в зоне 3 на форму переходит слой b. На участке 3-8 слой краски также равен 2а + b, тогда на участке 8-3, исходя из (2.5), будем иметь

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.10)

Используя те же закономерности, для участка 7-8 получим

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.11)

такой же слой идет и по участку 7-6.

Выполним те же вычисления для зоны 7:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.12)

Используя последнее равенство и выражение (2.9), составляем систему из двух уравнений с двумя неизвестными, не забывая о том, что для участка 6-7 было получено ранее значение толщины слоя 4а:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.13)

Решая систему, получим а = 2b; a = 2/5; b = 1/5.

Формулы для расчета разветвляющихся красочных слоев выведены Р.Рудером, но практически для решения конкретных задач легче использовать предложенные им правила, которые и были применены выше, при рассмотрении сх. а, б  Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев . Итак, чтобы найти величины слоев, поступающих на форму с каждого накатного валика (рис. 2.14, в-е  Рис. 2.14. Схемы разветвления красочных слоев ), нужно, используя закономерности (2.5) и (2.6), ввести обозначения зон контакта и толщин слоев, подобные принятым выше. Затем следует составить равенства, подобные равенствам (2.10)-(2.12). После этого требуется записать условие, подобное выражению (2.9): сумма всех поступающих на форму слоев условно равна единице, - и решить систему уравнений, подобную системе (2.3).

Механика продольного раската красочной полоски. Длина первоначальной полоски краски, выводимой дуктором за один цикл его работы, должна определяться на основе уравнения красочного баланса (2.1). Полоска гораздо меньше по длине, чем печатная форма полного формата, и в раскатной системе происходит раскат этой полоски путем перераспределения по всем валикам и цилиндрам красочного аппарата. Такое перераспределение возможно только при условии, что между собой контактируют элементы неравных и некратных диаметров. Правила однозначного расчета диаметров валиков и цилиндров не разработаны, но известны принципы анализа эффективности красочных аппаратов. Рассмотрим основы этих принципов на простейшем примере.

На рис. 2.15  Рис. 2.15. Схема раската первоначальной полоски краски двумя валиками показано шесть положений двух вращающихся навстречу друг другу валиков, контактирующих между собой; диаметры валиков относятся друг к другу как 2:3. В нулевом положении на первом валике имеется единичный равномерный слой краски на участке дуги, равном половине окружности. После каждого из пяти последующих показанных на схеме оборотов первого валика положение и толщина этой первоначальной полоски будут меняться. Чтобы проследить за этими изменениями, разделим окружности обоих валиков соответственно на два и на три равных между собой участка, обозначив их на первом валике 1.1 и 1.2, на втором валике 2.1, 2.2 и 2.3. Для сложения и деления слоев используем, не записывая их, закономерности (2.5) и (2.6).

Нетрудно проследить, проделав несложные вычисления, что уже после трех оборотов первого валика (0 - I - II - III) в положении III второй валик оказывается, как и первый, полностью закатанным краской, но слои на них не будут равномерными. Действительно, имеем после первого оборота полоски краски толщиной в 1/2 от первоначальной на участках 1.1 и 2.1, после второго - полоски в 1/4 первоначальной толщины на участках 1.1, 1.2, 2.1 и 2.2; после третьего - по 1/8 первоначальной толщины на участках 1.1 и 2.3 и по 2/8 на всех остальных участках. Толщины слоев на всех участках после двух следующих оборотов первого валика показаны на схеме в положениях IV и V.

В реальных красочных аппаратах кроме режима раската, т.е. перераспределения краски, осуществляется и режим печатания, при котором краска подается со стороны краскоподающей группы и уходит с оттисками; возможна и работа в неустановившемся режиме во время регулировок, которые могут производиться и без остановки машины. Все эти особенности учитываются при расчетах. Ввиду большого количества цилиндрических элементов аппарата и их зон контакта, а также более сложных, чем в приведенном примере, соотношений диаметров соседних элементов все подобные расчеты выполняются на ЭВМ; длина участков выбирается порядка нескольких миллиметров. Количество участков по всей окружности каждого валика и формы, а также количество участков между соседними зонами контакта округляется до ближайшего целого числа.

В результате расчета можно получить картину распределения толщин красочных слоев на каждом из пронумерованных участков каждого валика в любой заданный момент времени от начала подачи краски. Обычно на ЭВМ подсчитывают и показатели, численно характеризующие равномерность <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
и неравномерность <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
наката краски на форму для каждого оборота формного цилиндра (см. разд. 2.3.1). Отложив по оси абсцисс числа оборотов формного цилиндра, можно построить графики изменения коэффициентов равномерности <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
и неравномерности <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
наката краски на форму начиная с любого момента переходного процесса, в частности от начала работы красочного аппарата; тогда можно выяснить, насколько быстро устанавливается стабильность подачи краски.

Метод анализа красочного аппарата на ЭВМ используется при проектировании новых машин. Вводя последовательно значения параметров нескольких аппаратов, можно выбрать такую принципиальную схему построения аппарата, которая при наименьшем числе элементов и их наименьших габаритных размерах обеспечит наилучшие показатели эффективности работы. Известны и программы, выбирающие в процессе расчетов направление поправок, которые нужно ввести в анализируемую схему.

В последнее время разработаны прикладные программы, позволяющие не только учитывать особенности красочного аппарата, но и определять опасность шаблонирования конкретных печатных форм при использовании определенного красочного аппарата. Это зависит от расположения на форме печатающих и пробельных элементов как в продольном, так и в поперечном направлениях. В указанных работах приводятся конкретные рекомендации по переналадкам красочных аппаратов, цель которых - предотвратить шаблонирование в случае использования "опасных", или "наихудших", для данного красочного аппарата форм. Переналадка может состоять, например, в отключении или, напротив, дополнительной установке определенного раскатного валика или раскатного грузового цилиндра.

Применение современных методов расчета позволяет и при проектировании и при эксплуатации печатных машин уменьшить количество валиков и цилиндров в красочных аппаратах, тем самым сокращая их металло- и энергоемкость, создавая лучшие условия для обслуживания и уменьшая время на подготовку машин к печати.

Режим переходного процесса в красочном аппарате для вязких красок был впервые рассмотрен Р.Рудером. Впоследствии сходные результаты в теоретических и экспериментальных исследованиях получили Г.А.Алексеев, С.П.Вартанян, А.Ф.Федосеев.

Переходный процесс происходит при регулировке красочного аппарата, когда в какой-то момент резко, скачкообразно, изменяют количество краски, подаваемой питающей группой в раскатную группу. Вследствие инерционности аппарата это изменение не сразу приводит к желаемому результату, т.е. соответствующему изменению толщины красочного слоя на форме и оттиске. Инерционность красочного аппарата тем выше, чем больше в нем валиков и цилиндров и чем больше их диаметры. На длительность переходного процесса могут оказывать влияние также и общая площадь печатающих элементов формы, и коэффициент перехода краски с формы на оттиск. Учет этих факторов, по крайней мере площади печатающих элементов, должен производиться системами управления, работающими в автоматическом и полуавтоматическом режиме.

В зависимости от схемы красочного аппарата переходный процесс может длиться от 100 до 200 циклов работы машины. Переходную функцию, описывающую переходный процесс при скачкообразной регулировке аппарата и используемую в системах автоматического управления, можно представить экспонентой

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.14)

где <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- толщина слоя, на которую изменяют количество подаваемой в раскатную группу краски; <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- изменение толщины слоя на форме через n циклов; N - константа экспоненты, т.е. число циклов, характеризующее инерционность красочного аппарата и зависящее от его схемы; известно, что при экспоненциальной зависимости переходный процесс считается законченным после числа циклов, равного 3N. Как уже упоминалось, 3N = 100-200 циклов. График функции <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
приведен на рис. 2.16  Рис. 2.16. Графики  переходных процессов в виде кривой 1. Пунктирными линиями изображена область, отражающая неравномерность подачи краски на форму.

Время переходного процесса можно сократить, если в самом начале изменить подачу краски не на необходимую величину <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, а в K раз больше, т.е. на <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, а затем совершить обратную операцию, уменьшая изменение в (K - 1) раз.

Если бы обратного изменения не было, то по аналогии с выражением (2.14) процесс изменения толщины краски на оттиске шел бы по экспоненте 2-2' (рис. 2.16  Рис. 2.16. Графики  переходных процессов ), которая выражается функцией

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

Из последнего выражения найдем расчетное число циклов <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, при котором величина <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

или

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

Отсюда

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(2.15)

Если через <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
циклов осуществить обратное изменение подачи краски на величину <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, то величина <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
больше изменяться не будет и процесс пойдет по прямой 3. Поскольку <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, то величина <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
окажется отработанной существенно быстрее, чем обычно. График такого процесса представлен на рис. 2.16  Рис. 2.16. Графики  переходных процессов в виде кривой 2.

Опытные печатники интуитивно давно уже применяют этот способ, а именно: шпателем подают разовое повышенное количество краски (при необходимости увеличить ее подачу) на крайний (к дуктору) цилиндр раскатной группы. Если подачу краски нужно уменьшить, к этому цилиндру приставляют на некоторое время запасной валик, который и принимает на свою поверхность избыток краски.

Из рис. 2.16  Рис. 2.16. Графики  переходных процессов видно, что чем больше K, тем меньше <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
. Однако не следует стремиться к очень большому значению K, так как это может вызвать временно сильную неравномерность наката краски на форму. Приведем приближенную количественную оценку значения <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
. Приняв 3N = 90-180, т.е. N = 30-60 и K = 3, найдем из выражения (2.15)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

Таким образом, длительность переходного процесса при K = 3 уменьшается почти в 3 раза по сравнению с длительностью этого процесса при обычном способе регулирования.

Недостатки красочных аппаратов для вязких красок

Очевидными являются недостатки красочных аппаратов для вязких красок: их большие габаритные размеры, энерго- и металлоемкость, высокая стоимость изготовления, неудобство обслуживания. Значительно возросла стоимость изготовления в связи с автоматизацией местной регулировки подачи краски по зонам. Трудность устранения шаблонирования заставляет предъявлять все новые требования к переналадкам, вводить автоматизацию регулирования во все более усложняющиеся механизмы осевого раската. Все эти недостатки принципиально связаны с особенностями физической природы вязких красок. Поэтому в течение нескольких десятилетий во всем мире делались усилия, направленные на разработку красочных аппаратов новых типов для машин высокой и плоской печати.

В большинстве случаев в красочных аппаратах новых типов создавались условия для уменьшения вязкости красок путем повышения температуры или создания зон повышенного давления. В результате краска оказывалась в таком состоянии, что ее вязкость была в некоторых случаях ниже вязкости краски, применяемой в газетных агрегатах, где используются краскоподающие группы насосного типа. В следующем разделе рассмотрим наиболее удачные из найденных за истекшие годы решений.

Жидкие краски начали применяться в газетных рулонных ротационных машинах флексографской, а затем и офсетной плоской печати с начала 80-х годов в связи со значительными успехами в разработке как флексографских печатных форм, пригодных для осуществления высококачественной печати, так и новых рецептур красок.

В настоящее время в высокой флексографской печати на бумаге применяют не анилиновые краски, давшие когда-то название "анилиновой" печати, а краски пигментированные и полупигментированные. Известны случаи использования в красочных аппаратах типа "Цивилокс" в офсетных печатных машинах водно-красочной эмульсии, содержащей лишь 25-30% краски.

Структура и конструкция красочных аппаратов для жидких красок намного проще, чем красочных аппаратов для вязких красок: там не требуется ни продольного, ни поперечного (осевого) раската краски, а при наладке не требуется местной позонной регулировки.

На рис. 2.17, а  Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) представлен один из красочных аппаратов, применяемых в высокой флексографской печати, а на сх. б, в  Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) - аппараты, созданные на основе первого, но применяемые в плоской офсетной печати. Основное различие между этими аппаратами заключается в том, что при наличии эластичной флексографской формы краска накатывается на нее жестким цилиндром 1 (сх. а  Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д)). Для лучшего забора краски из корыта 2 цилиндр 1 снабжен множеством мелких ячеек, равномерно расположенных на его поверхности; на формный цилиндр ФЦ попадает краска из ячеек, а избыток краски снимается с перемычек между ячейками с помощью ракельного ножа 3. На жесткую офсетную форму краска накатывается одним (сх. б  Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д)) или двумя (сх. в  Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д)) эластичными накатными валиками 1, 1', на которые краска попадает с ячеистого цилиндра 2. Краска подается на ячеистый цилиндр через камеру 3 (сх. б, в  Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д)) под давлением около 0,5-1,0 бар; избыток краски стекает в резервуар 4; краска перекачивается насосом 5 через фильтры, проходит сквозь трубопроводы и обновляется в баке 6. Известны красочные аппараты, в которых действуют устройства для подогрева и термостатирования краски.

Ячеистые цилиндры в технической литературе часто называют растрированными и анилоксовыми. Ячейки глубиной 25-30 мкм пирамидальной или полусферической формы наносятся на стальную поверхность цилиндра накаткой, механическим, электромеханическим или лазерным гравированием, фотохимическим травлением. Частота ячеек измеряется в тех же единицах, что и линиатура растра, и выбирается обычно в 2-2,5 раза больше, чем линиатура растрового изображения, которое предполагается печатать с использованием данного красочного аппарата. Отдельные капли краски, передаваемые каждой ячейкой, на печатающих элементах флексографской формы или на накатных валиках в машине офсетной печати сливаются между собой. Чтобы минимизировать величину ячеек, некоторые фирмы применяют пористое жесткое керамическое покрытие цилиндра, поры которого заменяют ячейки. В других случаях тонкое сплошное керамическое покрытие наносят после изготовления ячеек, чтобы повысить прочность поверхности цилиндра и ее износостойкость.

Два варианта конструкции красочных камер приведены на сх. г, д  Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д). Поверхность ячеистого цилиндра 1 насыщается краской, соприкасаясь с полостью 2 (сх. г  Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д)), куда краска подается через отверстие 3; с поверхности перемычек между ячейками краска стирается ракелем 4. Перед входом в камеру 2 поверхность цилиндра 1 очищается вспомогательным ракелем 5 от влаги и других загрязнений, переходящих на цилиндр с формы. На сх. д  Рис. 2.17. Красочные аппараты для жидких красок в машинах высокой (а) и офсетной (б, в) печати и их элементы (г, д) показана камера аппарата "Цивилокс". Краска, эмульгированная в воде, подается к ячеистому цилиндру 1 через отверстие 2, а ее избыток вытекает из камеры через отверстие 3. На схеме видно, что между полостями 4 и 5 камеры имеется сужение, где стенка камеры близко подходит к поверхности цилиндра; по утверждению авторов данного технического решения, именно в этом месте краска выделяется из состава эмульсии и вдавливается в ячейки цилиндра. С поверхности перемычек она, как и в предыдущем случае, стирается основным ракелем 6. Вместо вспомогательного ракеля используется заточенная кромка корпуса камеры, не вплотную прилегающая к поверхности цилиндра. Внутренняя поверхность ячеек снабжена гидрофобным покрытием, а поверхность перемычек - гидрофильным.

Основные ракели изготовляют из пружинной стали или жесткого упругого синтетического материала, например тефлона, а вспомогательные - из полиамида.

Красочные камеры, оснащенные одним или двумя ракелями, в патентной и технической литературе часто называют "камерными ракелями"; они устанавливаются, как правило, на поворотных осях и при переналадках отводятся от цилиндра.

На рис. 2.18  Рис. 2.18. Схема макета короткого красочного аппарата приведена схема действующего макета, на котором в 1989-1992 гг. В.В.Черных исследовал возможность с помощью короткого красочного аппарата (без раскатной группы) отделять от общей массы и наносить на форму сплошную непрерывную полосу краски достаточно малой толщины. Эластичный накатной валик 1 наносил краску на формный цилиндр ФЦ, получая ее в режиме проскальзывания от дукторного цилиндра 2; в красочном ящике 3 краска подогревалась до 30-70°С, вязкость ее при этом снижалась соответственно до 3,5-0,2 Па*с. Деформация оболочки валика в зоне контакта его с дуктором составляла примерно 0,5 мкм. Исследования показали, что в указанном диапазоне можно подобрать режимы, при которых на форму стабильно подается слой краски толщиной порядка 2 мкм. Эта работа подтверждает принципиальную возможность создания новых красочных аппаратов подобного типа.

Увлажняющие аппараты используются во всех машинах прямой и офсетной плоской печати, за исключением тех случаев, когда производство переведено на так называемый безводный способ плоской печати. При этом способе используются специальные формные пластины, печатающие элементы у которых металлические, а пробельные защищены тонким слоем силиконового каучука, критическое поверхностное натяжение смачивания которого ниже, чем поверхностное натяжение печатных красок. Это обеспечивает его олеофобные свойства.

Безводная офсетная печать позволяет уменьшать макулатурные отходы по сравнению с обычной, снизить расход химикатов, увеличить срок службы офсетных резинотканевых пластин и уменьшить время наладки машины, однако из-за невысокой прочности силиконового каучука требует соблюдения ряда условий: прижим офсетного цилиндра и накатных валиков к форме должен быть минимальным, смывочная жидкость не должна растворять силиконовый каучук, липкость красок не должна приводить к выщипыванию волокон бумаги. Практика показывает, что отсутствие увлажнения увеличивает количество бумажной пыли на поверхности формы, электростатическое напряжение на поверхности бумаги, а в красочном аппарате повышает нагрев валиков, которые при наличии влаги охлаждаются из-за его испарения.

Слой влаги, наносимый на форму, должен быть значительно меньше слоя печатной краски. Теоретически для увлажнения формы толщина слоя влаги на ней может быть в несколько молекул. Однако из-за того, что вода в тонком слое приобретает свойства квазитвердого тела, она после контакта с формой образует на ней не вытесняемый даже при очень большом давлении слой толщиной 0,1-0,3 мкм. Практически на форму наносится значительно больше раствора, причем полезно используется лишь примерно 1%. Остальная часть его испаряется, смешивается с краской или впитывается в запечатываемый материал.

Эмульгирование при перемешивании краски с водой неизбежно происходит в процессе работы машин. Практика офсетной печати показывает, что содержание в краске до 10-20% эмульсионной воды может и не ухудшать качества оттисков. Точное количество воды в краске зависит от типа краски и состава увлажняющего раствора.

Увлажняющая жидкость представляет собой водно-кислотный с pH = 4-8 или водно-спиртовой раствор с добавками, уменьшающими корродирующее действие воды, а также предотвращающими образование в ней бактерий и осадка. Добавка этилового или, чаще, изопропилового спирта до 15-20%, снижая поверхностное натяжение раствора, позволяет передавать на форму более тонкий его слой, благодаря чему уменьшается деформация запечатываемой бумаги; при этом быстрее устанавливается правильный баланс между водой и краской и повышается стабильность печатного процесса. Вместе с тем спирт загрязняет воздух вредными парами, повышает стоимость раствора, может растворять некоторые пигменты, изменяя цвет красок, что требует поэтому применения специальных красок, стойких к его воздействию.

Тип раствора оказывает влияние на некоторые конструктивные особенности увлажняющих аппаратов. Спиртовые растворы могут передаваться резиновыми поверхностями эластичных валиков, а водно-кислотные требуют наличия тканевых оболочек на валиках. Жесткие стальные цилиндры для придания им гидрофильных свойств обычно хромируют.

Увлажняющие аппараты должны: 1) обеспечивать подачу на форму тонкого равномерного слоя увлажняющего раствора толщиной 0,2-0,3 мкм с допуском ±0,1 мкм; 2) поддерживать стабильность состава и постоянство температуры увлажняющего раствора; 3) иметь малую инерционность и допускать бесступенчатое регулирование количества подаваемой влаги независимо от скорости работы машины; 4) не оказывать отрицательного воздействия на износостойкость печатной формы. Эти требования можно считать специальными. Кроме них должны выполняться общие требования, которые предъявляются к любому технологическому устройству: 1) простота при наладке и регулировке; 2) минимальная потребность в техническом обслуживании в течение длительного периода эксплуатации; 3) минимизация затрат на изготовление и эксплуатацию; 4) обеспечение безопасности работающего персонала и отсутствие вредного воздействия на окружающую среду.

Подача тонкого равномерного слоя в современных быстроходных машинах не позволяет обойтись простыми регулировочными устройствами и заставляет разрабатывать и применять системы автоматического контроля и регулирования увлажняющих аппаратов. При малой толщине слоя на количество подаваемой влаги существенно влияет процесс ее испарения, интенсивность которого зависит от атмосферных условий в цехе и по-разному проявляет себя при разных скоростях работы машины: действительно, при увеличении скорости работы время движения раствора в аппарате сокращается, следовательно, уменьшается доля испаряемого вещества и подачу раствора нужно не увеличить, а, напротив, сократить.

Особенно заметно различие в процессе испарения влаги проявляется при переходе от пробной к тиражной печати; поэтому пробопечатные станки часто изготовляются с системой термостатирования.

Поддержание стабильности состава увлажняющего раствора затрудняется тем, что: 1) в наиболее простых и дешевых по исполнению увлажняющих аппаратах часто происходит загрязнение раствора краской; 2) в одной и той же машине иногда (в связи с изменением характера продукции и сорта печатной краски) приходится изменять рецептуру увлажняющего раствора.

Ввиду трудности выполнения большинства предъявляемых к увлажняющим аппаратам требований разработано и применяется в настоящее время большое количество разновидностей аппаратов; к некоторым машинам поставляются запасные аппараты различных типов, которые можно устанавливать по мере надобности.

Общая классификация увлажняющих аппаратов приведена на рис. 2.2  Рис. 2.2. Обобщенная классификационная схема красочных и увлажняющих аппаратов . По своему составу увлажняющие аппараты проще красочных аппаратов для вязких красок, так как не имеют развитых раскатных групп.

Контактные и контактные с бесконтактным питанием увлажняющие аппараты имеют один или два собственных накатных валика или используют в качестве накатного первый накатной валик красочного аппарата. Известны аппараты с переналадкой, в которых при разных условиях работы используют оба варианта.

Раскатная группа обычно состоит из одного раскатного цилиндра (редко - из двух), совершающего и осевой раскат; очень редко применяется дополнительный раскатной валик. Питающие группы могут быть дукторными с прерывистой или непрерывной подачей влаги или бесконтактными: щеточными, роторными, сопловыми. С целью дозирования подачи влаги иногда у дуктора устанавливается отжимной валик. Кроме обычного корыта для увлажняющего раствора в современных машинах, особенно многосекционных, применяются централизованные системы циркуляции влаги со специальными резервуарами, связанными с устройствами для стабилизации состава увлажняющего раствора. Эти резервуары располагаются вне печатных секций.

Типовые схемы современных увлажняющих аппаратов представлены на рис. 2.19  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов . На сх. а  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов - один из самых простых аппаратов контактного типа с прерывистым питанием. Накатные 1, 2 и передаточный 3 валики - обрезиненные и обтянутые тканевой оболочкой; раскатной 4 и дукторный 5 цилиндры - стальные хромированные. Дуктор частично погружен в увлажняющий раствор, находящийся в корыте 6. Часть влаги отжимается с поверхности дуктора резиновыми роликами 7, которые могут переставляться вдоль образующей. Иногда ролики 7 заменяют резиновыми планками. Такие аппараты применяют в некоторых листовых ротационных машинах.

Оболочки валиков, сшитые из фланели, хорошо аккумулируют влагу и равномерно распределяют ее по поверхности формы, но ткань довольно быстро загрязняется краской, а швы изнашивают форму. Сейчас разработаны и применяются бесшовные оболочки, надеваемые на валики, как чулок, и под действием влаги уменьшающиеся в размерах, что обеспечивает их прочное сцепление с валиками.

На сх. б, в  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов изображены контактные аппараты с бесконтактным питанием. В аппарате по сх. б  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов влага набрызгивается на раскатной цилиндр 1 щеткой 2, упругие щетинки которой деформируются при ее контакте с дуктором 3 и, распрямляясь, сообщают каплям влаги импульс движения. В аппарате по сх. в  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов влага набрызгивается на раскатной цилиндр 1 вращающимися в горизонтальной плоскости роторами 2. Во внутреннюю полость каждого ротора, имеющую форму усеченного конуса, подается раствор и под действием центробежных сил разбрызгивается по стенкам кожуха 3, в передней стенке которого имеются окна, закрытые неподвижной или совершающей возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости сеткой 4. Благодаря наличию сетки капли влаги в этом аппарате дробятся мельче, чем в аппарате, изготовленном по сх. б  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов . Это позволяет использовать аппараты роторного типа в листовых ротационных машинах, тогда как аппараты щеточного типа пригодны лишь для газетных рулонных ротационных машин, где применяется бумага, впитывающая сравнительно много влаги.

На сх. г  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов показан аппарат контактного типа с непрерывным питанием, применяемый в рулонных машинах. В корыто с раствором погружен обрезиненный, покрытый оболочкой валик 1. Он приводится от индивидуального электродвигателя, и в зоне контакта его с раскатным цилиндром 2 происходит проскальзывание.

Аппарат для подачи спиртового раствора (сх. д  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов ) включает в себя дукторный цилиндр 1, обрезиненный накатной валик без оболочки 2, раскатной цилиндр 3 и дозирующий обрезиненный валик 4, прижатый к дукторному цилиндру.

Аппарат "Ак-демпенер" японской фирмы "Акияма" (сх. е  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов ) предназначен для подачи спиртового раствора. Между обрезиненным дуктором 1 и цилиндром 2 с жестким синтетическим покрытием происходит проскальзывание, так как оба они вращаются в одну и ту же сторону. Дозирование подачи раствора производится отжимным цилиндром 3; раскатной цилиндр 4 совершает осевое возвратно-поступательное движение.

По принципу, внедренному в практику офсетной печати в конце 50-х годов Г.Ф.Дальгреном, построен аппарат "Алкоматик" фирмы "Кёниг-Бауэр" (сх. ж  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов ). От дукторного валика 1 спиртовой раствор через раскатной цилиндр 2 передается на первый накатной валик 3 красочного аппарата.

Следующая модель Дальгрена, использованная затем многими фирмами, имеет собственный валик 1 увлажняющего аппарата (сх. з  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов ), который с помощью раскатного цилиндра 2 передает часть влаги на первый валик 3 красочного аппарата. Аппарат такого типа может работать в разных режимах: если накатной валик 1 отведен от формы, влага передается только через красочный аппарат, а если валик 1 остается в контакте с формой, но цилиндр 2 отведен от него, влага подается на форму лишь валиком 1.

Недостатком аппаратов с подачей влаги через красочный аппарат является сложность регулировки трех зон контакта у накатного валика. Не всегда удается держать под точным контролем эмульгирование краски в воде и воды в краске, а наличие влаги в зоне контакта вызывает проскальзывание валика относительно формы и соседнего раскатного цилиндра, от которых накатной валик должен приводиться во вращение силами трения.

Для преодоления этих недостатков в некоторых аппаратах применяется принудительный привод всех вращающихся элементов. Так, в аппарате, построенном по сх. з  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов , от принудительного привода должны вращаться валик 1, цилиндры 2 и 4 и валик 5; скорости поверхностей всех элементов, кроме валика 5, одинаковы и несколько ниже скорости поверхности формного цилиндра ФЦ; окружная скорость валика 5 еще меньше. Считается, что проскальзывание в зоне контакта валика 1 с формой вызывает дополнительный эффект - "дельта-эффект" - переход посторонних частиц с формы на валик и далее, вплоть до оседания их на дно резервуара 6.

Один из аппаратов "Альколор", применяемых фирмой "Гейдельберг", приведен на сх. и  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов . Хромированные цилиндры 1 и 2 имеют мелкозерненую поверхность, у цилиндра 3 - жесткое рильсановое покрытие. Валик 4 вращается в ту же сторону, что и цилиндр 2. Все элементы аппарата, кроме цилиндра 1 и валика 4, приводятся от формного цилиндра ФЦ и имеют одинаковую с ним окружную скорость. Окружная скорость валика 4 несколько больше, чем у цилиндра 1, у которого она значительно меньше окружной скорости формного цилиндра; цилиндр 1 и валик 4 имеют индивидуальный электропривод. Встречное вращение в зоне контакта цилиндра 2 с валиком 4 позволяет избежать неподачи раствора при неточной установке давления в контактной зоне, особенно при слишком большом давлении.

Увлажняющие аппараты, в которых влага может подаваться на форму как непосредственно, так и через красочный аппарат (сх. з  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов ), при эксплуатации в современных машинах перенастраиваются на шесть различных режимов работы, причем смена режимов может производиться автоматически, после включения машины: 1) "предувлажнение увлажняющего аппарата" - накатные валики 1 и 3 (сх. з  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов) отведены от формы, цилиндр 2 отведен от валика 3; 2) "предувлажнение красочного аппарата" - цилиндр 2, оставаясь в контакте с валиком 1, подводится к валику 3; 3) "предувлажнение формы" - накатной валик 1 отводится от цилиндра 2 и подводится к форме, оставаясь в контакте с цилиндром 4; 4) "переувлажнение формы" - кратковременно, на 5 с, увеличивается частота вращения дуктора; это происходит сразу после подачи сигнала о начале печатания, после чего частота вращения дуктора стабилизируется автоматически на значении, соответствующем скорости работы машины; 5) "печатание" - накатные валики красочного аппарата, в том числе валик 3, подводятся к форме, цилиндр 2 остается в контакте с валиками 1, 3; 6) "смывка красочного и увлажняющего аппаратов" - этот режим осуществляется после окончания печатания тиража, накатные валики при нем отводятся от формы, разрывается контакт с дуктором. Как уже указывалось выше, в зависимости от типа краски возможна коррекция в положении цилиндра 2 при режиме "печатание".

Некоторые увлажняющие аппараты, в частности построенные по сх. з, и  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов , могут использоваться для подачи лака на формный цилиндр. Этот вариант работы применяется в последней секции многосекционной листовой машины для лакирования оттисков, которое не только облагораживает внешний вид продукции, но и предотвращает отмарывание оттисков. Используемые при этом водно-дисперсионные и акриловые лаки отличаются от применяемых в лакировальных машинах более коротким временем сушки; эти лаки полимеризуются быстрее красок, процесс полимеризации которых под слоем лака может продолжаться довольно долго. Лаковое покрытие достаточно прочно на истирание; лак прозрачен и не желтеет под действием ультрафиолетовых лучей и дневного света. Слипание оттисков в стопе исключается. При лакировании оттисков в печатной машине отпадает необходимость в установке противоотмарочных аппаратов с напылением противоотмарочного порошка.

При переналадке печатной секции для лакирования от формы отводятся накатные валики красочного аппарата. От увлажняющего аппарата отключается подача влаги и подключается система подачи лака, которая должна быть установлена в данной печатной секции. Система подачи лака включает в себя насос, специальный резервуар для лака, шланги с быстроразъемными соединениями, запорные краны, редукционный клапан, устройство для удаления воды из лака и трубопровод для подачи лака в корыто увлажняющего аппарата.

При уменьшении ширины запечатываемого оттиска по сравнению с максимальной к образующей цилиндра 2 (сх. ж  Рис. 2.19. Типовые принципиальные схемы увлажняющих аппаратов ) по краям прижимаются отрезки ракельного ножа для того, чтобы не пропустить лак на форму на этих участках.

В системе управления машиной предусматривается включение подачи лака на форму на четыре цикла раньше, чем в данную секцию попадает первый оттиск; отставка накатного валика, наносящего лак на форму, производится также на четыре цикла раньше прохода через секцию последнего оттиска. При таком режиме макулатурных оттисков из-за неправильного нанесения лака ни в конце, ни в начале печатания тиража не наблюдается.

В последние годы в связи с повышением требований к качеству печати, возрастанием скоростей работы машин и сокращением времени их обслуживания были разработаны автоматические системы регулирования подачи увлажняющего раствора в производственных условиях. Разработанные системы контроля базируются на бесконтактных оптических методах: проводится контроль глянца увлажненной печатной формы и контроль толщины слоя влаги с использованием инфракрасного излучения. Разрабатываются акустические и радиометрические методы контроля водно-красочного баланса.

Контроль увлажнения по глянцу проводят по соотношению зеркальной и диффузной составляющих отраженного от формы светового потока. Увеличение количества увлажняющего раствора на форме вызывает рост зеркальной составляющей. Относительно простой для технической реализации метод контроля по глянцу имеет по сравнению с инфракрасным методом менее проработанную теоретическую основу; кроме того, он непригоден для контроля гладких незерненых печатных форм, которые обладают некоторым блеском в сухом состоянии.

Инфракрасный метод контроля за увлажнением основан на том, что молекулы воды поглощают инфракрасное излучение в определенных спектральных полосах. Для измерения тонких слоев увлажняющего раствора на печатной форме используется полоса интенсивного поглощения с максимумом на длине волны 2,95 мкм. При монохроматическом излучении коэффициент прозрачности слоя увлажняющего раствора связан с его толщиной экспоненциальной зависимостью, т.е. по тарировке измерения при помощи инфракрасного излучения аналогичны денситометрическим измерениям. Для компенсации ошибок измерений применяется двухканальный принцип, который состоит в том, что кроме измерительного потока излучения рассматривается сравнительный поток, не зависящий от количества имеющегося увлажняющего раствора. Количество раствора оценивается по соотношению интенсивности излучения, воспринимаемого фотоприемниками по обоим каналам.

Для контроля увлажнения печатной формы существенно место, в котором устанавливается измерительная фотоголовка. Если влага подается на форму не через красочный аппарат, лучше всего устанавливать фотоголовку между накатными увлажняющими и красочными валиками. Если влага подается через красочный аппарат или такой вариант является хотя бы одним из возможных, приходится устанавливать фотоголовку после накатных валиков красочного аппарата, что неудобно, так как эта зона обычно используется при смене печатных форм. В любом случае фотоголовки должны быть компактными.

Производственные методы объективного контроля увлажения по глянцу, связанные с системами автоматического регулирования подачи влаги, разработаны японскими фирмами и применяются на листовых ротационных машинах. В машинах фирмы "Комори" эти системы используются совместно с системами автоматического или дистанционного регулирования подачи краски.

Система АДЦ фирмы "Сумимото Хэви Индастри" основана на контроле по глянцу. Измерительная фотоголовка перемещается по направляющей вдоль образующей формного цилиндра. Размеры фотоголовки невелики - 170х100х30 мм. В фотоголовке находится полупроводниковый лазер, излучающий волны длиной 633 мм, и два светочувствительных элемента. В зависимости от вводимой программы можно выполнять от одного до 16 измерений в различных точках формы. Вычислительный блок сопоставляет фактические данные измерений с заданными ранее номинальными значениями, характеризующими требуемое количество раствора на форме. Значения заданных и фактических величин непрерывно во время работы машины выводятся в графической форме на экран монитора. Выход за установленные пределы допустимого отклонения вызывает предупредительный акустический сигнал. В зависимости от выбранного режима работы частота вращения дукторного цилиндра увлажняющего аппарата регулируется вручную, дистанционно или автоматически.

Одна из автоматических систем регулирования увлажнения "Акваконтрол" разработана фирмой "ГрафоМетроник" (ФРГ) на основе инфракрасного излучения. Фотоголовка этой системы располагается также на направляющей и может устанавливаться в любой точке вдоль образующей формного цилиндра. Источником инфракрасного излучения служит лампа накаливания, работающая в импульсном режиме. В фотоголовке расположены два фотоприемника, один из которых, снабженный узкополосным фильтром, воспринимает отражененное от формы излучение, а второй - сравнительный поток, проходящий внутри корпуса фотоголовки. Оптические элементы измерительного канала защищены прозрачным для инфракрасных лучей окном. Струя воздуха предотвращает загрязнение этого окна в процессе работы машины. При скорости работы рулонной печатной машины 45 тыс. оборотов формного цилиндра в час размеры зоны контроля на форме составляют 3х7 мм, из них 3 мм - по образующей, 7 мм - по окружности формного цилиндра.

Установленный возле пульта печатной машины терминал системы содержит монитор и клавиатуру. С клавиатуры в оперативную память микропроцессорного вычислительного блока вводятся номинальные значения количества раствора, которые требуется поддерживать во время печатания тиража, и расстояние от переднего края оттиска до места измерений. Автоматическое регулирование подачи раствора осуществляется путем изменения частоты вращения дукторного цилиндра. Система ориентирована на печатные машины, оснащенные увлажняющими аппаратами непрерывного действия и системами стабилизации температуры раствора. Такие аппараты должны быть малоинерционными, поэтому в них не используются водные растворы, требующие применения текстильных оболочек на валиках; в них могут применяться только спиртовые растворы. Программы регулирования, заложенные в системе, разрабатываются на основе экспериментальных данных и моделирования процесса с помощью ЭВМ.

Контрольная система ДМС этой же фирмы может определять относительное количество увлажняющего раствора в эмульгированной краске на печатающих элементах формы и в красочном аппарате. Для этого используют дополнительные фотоголовки с фильтрами, пропускающими излучение на длине волн, соответствующих сильному поглощению краской инфракрасных лучей.

Отечественная система контроля и автоматизации процесса увлажнения в офсетной печати разработана в НПО "Полиграфмаш" совместно со Смоленским ПО "Искра". Система основана на инфракрасном методе контроля и предназначена для использования в листовых печатных машинах. В состав системы входят: микропроцессорный блок (контроллер), четыре измерительные фотоголовки и бесконтактный индуктивный синхродатчик. В фотоголовке установлены два узкополосных полупроводниковых источника инфракрасного излучения, работающих в импульсном режиме, и фотоприемник. Источники поочередно направляют инфракрасные лучи с разной длиной волны на пробельный участок печатной формы. Для одного из источников интенсивность отраженного от формы излучения зависит от количества увлажняющего раствора. Второй источник используется как сравнительный; он компенсирует нестабильность чувствительности фотоприемника.

Фотоголовки устанавливают в любой точке по образующей формного цилиндра на направляющих. Синхродатчик обеспечивает согласованность измерений с цикличностью печатной машины. Контроллер может быть расположен в любом удобном для печатника месте, например у приемного устройства печатной машины; он имеет клавиатуру для ввода заданных параметров режима и работы, сигнальные и цифровые светодиодные индикаторы. Система измеряет количество раствора в четырех зонах печатной формы или в нескольких секциях печатной машины. Размеры зоны контроля - 10*10 мм, что позволяет выбрать место для измерений даже на формах с большой насыщенностью. С клавиатуры вводят следующие параметры: число измерений для определения среднего значения, координаты зоны контроля по окружности формного цилиндра, тип печатной формы, значения номинального количества раствора и допускаемых отклонений для каждой зоны. Введенные параметры сохраняются при выключенном питании. Сигнальные индикаторы сообщают о выходе за пределы допускаемых отклонений. По требованию печатника цифровые индикаторы могут показывать количество раствора на форме или отклонение от заданного номинального значения по каждой зоне в абсолютных (<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
) или относительных величинах.

Размеры фотоголовки малы - 100x50x15 мм, однако это не усложняет обслуживания печатной машины. Особенности смачивания печатных форм при различной шероховатости их поверхности учитываются в данной системе благодаря тому, что в нее заложено несколько градуировочных зависимостей, выбираемых при вводе параметров с клавиатуры.

© Центр дистанционного образования МГУП