Секционная + планетарная = комбинированнаяМашины планетарного построения Флексографские комбинированные машины
Современные флексографские печатные машины традиционно строятся либо по секционной, либо по планетарной схеме. Однако в некоторых случаях, например при необходимости двусторонней многокрасочной печати на пластичной, легко растягивающейся полимерной пленке, оптимальным может быть комбинированное построение печатной машины. Секционные машиныСекционная схема построения печатных машин характеризуется последовательным расположением печатных секций, включающих один или два печатных аппарата. Конструкция с двумя печатными аппаратами может быть реализована только в офсетных машинах. Такие секции предназначены для двусторонней печати по принципу «резина к резине», как правило, на рулонном материале. В зависимости от направления проводки запечатываемого материала принято разделять горизонтальное, вертикальное и смешанное построение секционных машин. В машинах горизонтального построения печатные секции располагаются одна за другой. По такой схеме построены машины глубокой печати, большинство офсетных листовых машин, офсетные рулонные машины, предназначенные для печати акциденции, а также некоторые модели флексографских машин.
Флексографская секционная машина Горизонтальное расположение секций имеет следующие достоинства:
Вместе с тем машины горизонтального секционного построения занимают значительные производственные площади и на них достаточно сложно получить высокую точность совмещения красок при печати на пластичных полимерных пленках из-за значительной длины проводки полотна. Вертикальное (ярусное) расположение секций характерно для недорогих моделей флексографских машин, а также для печатных модулей офсетных рулонных машин башенного построения. Флексографские машины с вертикальным построением отличаются компактностью, однако из-за большой высоты обслуживание таких машин, по сравнению с горизонтальными, менее удобно и занимает больше времени.
Машины планетарного построенияПланетарная (сателлитная) схема построения современных печатных машин характеризуется взаимодействием нескольких сателлитов: формных цилиндров или (в офсетных машинах) групп, состоящих из формного и офсетного цилиндров с одним, общим для них, печатным цилиндром. Любопытно, что ротационные печатные машины, появившиеся в первой половине XIX века, были построены по планетарной схеме, с тем отличием, что не формные цилиндры располагались вокруг печатного, а наоборот — один формный цилиндр большого диаметра образовывал печатные пары с несколькими печатными цилиндрами. В то время еще не были изобретены автоматические самонаклады листов и рулонная печать, поэтому наклад листов производился вручную, что и обусловило подобную схему построения печатной машины. Для повышения производительности она оснащалась несколькими ручными накладами и соответствующим числом печатных цилиндров, располагавшихся вокруг общего формного цилиндра.
Ротационная печатная машина «Мамонт»
Схема флексографской планетарной машины Современный вариант планетарной схемы появился с разработкой первых многокрасочных машин. Главными достоинствами этой схемы являются точное совмещение красок при многокрасочной печати и компактность конструкции. Планетарная машина, как правило, занимает меньше производственной площади, чем машина горизонтального секционного построения такой же красочности и формата. Однако в машинах, предназначенных для производства издательской продукции, планетарный принцип нашел лишь ограниченное применение. Дело в том, что многокрасочные планетарные машины имеют очень существенный недостаток — большую высоту и, как следствие, отличаются неудобством в обслуживании. Между тем, по мере того как скорости печатания достигали предельно возможных значений, а средние тиражи уменьшались, производители печатных машин стали уделять все больше внимания сокращению потерь времени на обслуживание техники, в особенности при ее перенастройке между заказами. Секционная схема для решения данной задачи гораздо предпочтительнее, чем планетарная, поэтому большинство моделей современных печатных машин имеют секционное построение. В офсетных машинах планетарная схема используется только в листовых малоформатных моделях и в секциях рулонных машин башенного построения. Первые имеют малые габариты, поэтому их обслуживание не представляет труда даже при планетарной схеме построения печатного аппарата. Примером таких машин могут служить двухкрасочные листовые машины малого и среднего формата, а также четырехкрасочная машина Quickmaster DI 46-4 фирмы Heidelberg. Офсетные рулонные машины башенного построения, во-первых, ориентированы на печать высокотиражной книжно-журнальной или газетной продукции, поэтому продолжительность перенастройки между тиражами незначительно влияет на их производительность; во-вторых, габариты этих машин настолько велики, что использование планетарного построения секций практически не усложняет их обслуживания. В этих машинах нашли применение пятицилиндровые (принцип «резина к металлу»: две группы с общим печатным цилиндром, красочность 2/0) и шестицилиндровые (принцип «резина к резине»: три группы цилиндров, красочность 2/1) планетарные модули.
Схема построения планетарной шестицилиндровой секции офсетной рулонной машины Если при изготовлении издательской продукции и акциденции запечатываемым материалом является в основном бумага, то в упаковочном производстве спектр используемых материалов гораздо шире. Импульс к развитию и совершенствованию флексографских планетарных машин дало растущее с каждым годом использование полимерных пленок для упаковки потребительских товаров. Пленки из полиэтилена, полипропилена, полиэфиров и других полимеров отличаются высокой химической стойкостью и газонепроницаемостью, хорошими механическими характеристиками, они безвредны для здоровья человека и могут использоваться для упаковки пищевых продуктов. Однако полимерные пленки, в особенности полиэтиленовые, отличаются высокой пластичностью, что затрудняет качественную многокрасочную печать на них. При проводке полотна пленки в печатной машине оно растягивается, и добиться точного совмещения красок при использовании секционного принципа построения машины оказывается очень тяжело. Планетарные машины помогли решить эту проблему. В таких машинах в процессе печати пленочное полотно постоянно находится в контакте с поверхностью печатного цилиндра и практически не растягивается. Точность приводки при печати на планетарных машинах достигает 75 мкм. Использование современных систем контроля приводки позволяет выполнять качественную печать на полимерных пленках и в секционных машинах, однако стоимость планетарной машины, обеспечивающей такую же точность совмещения красок, ниже. Необходимо отметить, что при создании на базе планетарных машин печатно-отделочных линий путем их агрегатирования с отделочными модулями появляется проблема точности совмещения печати и отделочных операций. Об одном серьезном недостатке планетарной конструкции — сложности в обслуживании из-за большой высоты машины — уже упоминалось. Ряд недостатков планетарных машин связан с ограничением диаметра центрального печатного цилиндра. Изготовление цилиндров очень больших диаметров, позволяющих устанавливать вокруг них более 8-10 формных цилиндров, экономически нецелесообразно. Это ограничение лимитирует не только красочность машины, но и размеры расположенных между печатными аппаратами сушильных устройств, диаметры формных цилиндров, а значит, и диапазон длин оттиска. Для планетарных машин характерны также следующие проблемы:
В флексографских машинах невозможно использование компактных планетарных печатных аппаратов, как в офсетных машинах, поскольку высокое качество флексографской печати обеспечивается только при нанесении красок «по сухому» и после каждой красочной секции должно быть установлено сушильное устройство. Поэтому флексографские планетарные секции имеют достаточно большие габариты.
Комбинированные машиныПечатная машина комбинированного типа включает несколько печатных секций, построенных по планетарной схеме. Использование комбинированной схемы позволяет объединить некоторые достоинства секционных и планетарных машин. Например, в комбинированных машинах удается добиться очень точной приводки красок в каждой секции, однако сохраняется проблема обеспечения точной приводки между секциями, характерная для секционных машин. Комбинированное построение было свойственно многим моделям листовых офсетных машин, сегодня уже снятым с производства. Как уже было отмечено выше, комбинированная схема до сих пор применяется в книжно-журнальных и газетных рулонных офсетных машинах.
Схема комбинированной офсетной листовой машины
Флексографские комбинированные машиныФлексографские комбинированные печатные машины пока используются крайне редко, однако в некоторых случаях их применение оказывается оправданным.
Схема комбинированной флексографской машины с расположением размотки и намотки под углом 90° к печатным секциям (вид сверху) Преимуществом комбинированных машин, по сравнению с флексографскими секционными машинами, является более точная приводка красок. Комбинированные машины позволяют также решить некоторые проблемы, свойственные планетарным машинам:
Схема комбинированной флексографской машины традиционного построения
Схема комбинированной флексографской машины с расположением размотки и намотки под углом 90° к печатным секциям (вид сбоку) Работа в тандеме двух планетарных печатных секций позволяет минимизировать перерывы для перенастройки машины между выполнением заказов: пока одна секция работает, другая может настраиваться на новый заказ, а после окончания печати каждого заказа секции меняются ролями. Для реализации такой схемы работы в машине должна быть предусмотрена возможность изменения протяжки полотна, минуя неработающую печатную секцию. Недостатком подобной схемы организации производственного процесса является невысокий коэффициент использования печатных секций, не превышающий 0,5. Одной из наиболее серьезных проблем флексографских комбинированных машин являются значительные отклонения приводки красок из-за большой длины пути проводки полотна между секциями. Точность приводки красок в данном случае зависит от следующих факторов:
Схема управления приводом печатных секций Эффективным путем решения данной проблемы является сокращение пути проводки полотна между печатными секциями за счет использования поворотных штанг и расположения устройств намотки и размотки под прямым углом к печатным секциям. Благодаря этому появляется возможность значительно уменьшить негативное влияние трех вышеперечисленных факторов на точность совмещения красок между секциями. Короткий путь проводки полотна позволяет использовать небольшое натяжение ленты и минимизировать влияние погрешностей элементов лентопротяжки. Вследствие изменения пути проводки запечатываемого полотна появляется возможность минимизировать его контакт с лентопроводящими валиками и значительно уменьшить мощность промежуточного сушильного устройства, а значит, и минимизировать деформацию полотна в результате нагрева.
Положение поворотных штанг в комбинированной печатной машине Надо заметить, что использование в машине нескольких энергоемких туннельных сушильных устройств вообще стоит очень дорого. Для понижения затрат, связанных с их эксплуатацией, целесообразно использование одной туннельной сушилки для нескольких печатных секций. Коррекция продольной приводки между печатными секциями может осуществляться как посредством устройств с регистровыми валиками, так и изменением углового положения формных цилиндров во второй печатной секции (фазовая коррекция). Для эффективной фазовой коррекции приводки целесообразным может быть оборудование второй печатной секции специальным серводвигателем. При этом в первой печатной секции будет использоваться традиционная схема привода — формные цилиндры будут механически связаны с печатным цилиндром, а во второй секции синхронизация механически связанных между собой формных цилиндров и печатного цилиндра будет осуществляться системой управления печатной машины. Синхронизация печатных цилиндров между собой может быть как механической, так и электронной.
Схема привода второй печатной секции При применении этой схемы корректировка осуществляется следующим образом: датчик, расположенный перед второй печатной секцией, производит замер отклонения приводки и передает информацию о ней системе управления. В случае необходимости коррекции продольной приводки система управления посылает сигнал контроллеру двигателя о необходимости изменения углового положения формных цилиндров. Описанные технические решения в сочетании с современной системой управления печатной машиной, устройствами автоматизации замены форм или формных цилиндров, системой контроля качества печати позволят создавать комбинированные флексографские машины, способные конкурировать с секционными и планетарными машинами.
По материалам компании Paper Converting Machine Company. «Мир Этикетки» 9'2002 |
