Печатный аппарат. Рассмотрим построение и принципы действия офсетного печатного аппарата на примере типичной секции листовой машины (рис

Рассмотрим построение и принципы действия офсетного печатного аппарата на примере типичной секции листовой машины (рис. 2.1-16). Представим упрощенно, что печатная машина состоит из уже описанных выше красочного и увлажняющего аппаратов, формного цилиндра с печатной формой, офсетного цилиндра с закреплённым на нём резиновым полотном и печатного цилиндра. Формный цилиндр с печатной формой, на которую нанесен слой краски, вращается синхронно с офсетным цилиндром. Офсетный цилиндр, в свою очередь, вращается синхронно с печатным цилиндром, на котором с помощью захватов фиксируются и проводятся листы запечатываемой бумаги. Линия контакта между офсетным и печатным цилиндрами называется полосой контакта ( nip ).

Печатная форма изготавливается на металлической основе, толщиной до 0,3 мм, или на фольге со слоем, на котором формируются элементы соответствующего цветоделенного изображения. Резиновое полотно офсетного цилиндра (вязкоупругий материал на тканевой основе) представляет собой сменное покрытие толщиной около 2 мм.

Как видно из схемы (рис. 2.1-16,а), поверхность формного цилиндра по окружности не является непрерывной. Она имеет нерабочую зону (выемку) для закрепления печатной формы. В выемке размещается устройство для натяжения формы. Офсетный цилиндр имеет выемку для размещения устройства натяжения резинового полотна, а печатный цилиндр выемку для размещения системы захватов.

Рис. 2.1-16 Печатный аппарат листовой офсетной машины: расположение цилиндров (а), контрольные колбца, шестереночный механизм привода и управление захватами на листовой офсетной машине (Heidelberg) (б)

Для обеспечения безупречного переноса изображения с печатной формы на бумагу необходимо, что­бы все три цилиндра вращались с идеально одинаковыми окружными скоростями без проскальзывания. Поскольку по окружностям цилиндров имеются технологические выемки, невозможно, чтобы в течение печати всего тиража выдерживалось требуемое относительное вращение только за счёт сил трения между контактирующими поверхностями. По этой причине все цилиндры имеют шестерёнчатый привод, связанный с приводом машины. Кроме того, через печатный аппарат осуществляется также привод красочного аппарата.

Проблемы печати, вытекающие из конструкции шестерёнчатого привода (в особенности появление «полошения» дефекта, связанного с неточным из­готовлением шестерен), можно разрешить за счёт оптимального допуска на боковой зазор шестерён привода, а также путем совершенствования и повышения качества сборки узлов.

Кроме того, при сборке необходимо уделять внимание тому, чтобы межосевое расстояние между цилиндрами печатного аппарата изменялось таким образом, чтобы обеспечить отключение и включение натиска. При этом следует принимать во внимание межосевое расстояние между офсетным и печатным цилиндрами при разной толщине бумаги и изменения межосевого расстояния при перемещении офсетного цилиндра. Межосевое расстояние регулируется при применении эвольвентного зацепления с соответствующей коррекцией профилей зубьев.

При минимальном межосевом расстоянии необходимо гарантировать наличие зазора между зубьями, а при увеличении межосевого расстояния обеспечение надёжного контакта. Поэтому в печатных машинах применяются зубья увеличенной высоты. Синхрон­ность вращения цилиндров достигается за счёт косозубой передачи, так как она увеличивает коэффициент перекрытия зацепления. Кроме одинаковой угловой скорости, для переноса печатной краски необхо­димо, чтобы между формным и офсетным цилиндрами, а также между офсетным цилиндром и бумагой было обеспечено достаточно высокое давление. Между формным и офсетным цилиндрами, которые вращаются с жёстко установленным межосевым расстоянием, давление устанавливается за счёт поддекельной покрышки на офсетном цилиндре, которая обеспечивает радиальную деформацию офсетной резины в ди­апазоне 0,05-0,15 мм. Между офсетным и печатным цилиндрами устанавливают давление, зависящее от свойств запечатываемых материалов.

При вращении цилиндров с шестеренчатой передачей возникает явление проскальзывания. Оно приводит к тому, что к радиальной деформации офсетной резины в зоне контакта цилиндров добавляется еще тангенциальная составляющая. Силовое нагружение цилиндров печатного аппарата соответствует периоду взаимодействия их рабочих поверхностей, после чего в момент прохождения выемок происходит их разгрузка. Подобное циклическое нарушение силового контакта приводит к возникновению вибраций в печатном аппарате, влияющих на качество печати.

Чтобы свести к минимуму последствия вибрации, на торцевые стороны формного и офсетного цилиндров устанавливают контактные кольца из закалённой стали с высокой поверхностной прочностью. Диаметры этих колец равны диаметрам начальной окружности шестерён, и они обкатываются друг относительно друга с натягом. На машинах формата печати 70 x 100 см усилие натяга составляет около 15 000 Н. Контактные кольца препятствуют крутильным колебаниям, которые могут возникнуть в механической системе (цилиндр зубчатое колесо). Кроме того, контактные кольца увеличивают жёсткость на изгиб пары цилиндров. Это сдвигает резонансную частоту системы в некритическую область и уменьшает вибрацию, вызываемую прохождением выемок на цилиндрах.

Для обеспечения необходимого взаимодействия формного, офсетного и печатного цилиндров в процессе печати необходимо, чтобы не возникали их относительные перемещения в окружном и радиальном направлениях. Существенными являются конструктивные особенности установки цилиндров в печатном аппарате. Для всех трёх цилиндров опоры должны быть выбраны с учетом больших нагрузок. К тому же, исходя из требований точного переноса необходимого количества краски, должны быть обеспечены вы­сокая жесткость конструкций и отсутствие люфтов.

К формному цилиндру предъявляется дополни­тельное требование, связанное с его юстировкой (необходимость его поворота при диагональной приводке (раздел 2.1.2.3) на определенный угол). При установке офсетного цилиндра необходимо учесть работу механизма натиска. Вследствие учета этих разносторонних требований в качестве опор валов цилиндров применяются беззазорные игольчатые или конические роликовые подшипники, которые по­ставляются изготовителями с уже гарантированным предварительным натягом.

Цилиндры с их опорами монтируются между двумя вертикальными боковыми стенками (рис. 2.1-16,б). Они изготавливаются преимущественно из высококачественного литья. Учитывая высокие требования к параллельности цилиндров, установочные отверстия должны выполняться совместно в обеих стенках. Печатный аппарат сохраняет требуемую жесткость к вибрациям и кручениям благодаря тому, что вертикальные стойки привинчиваются в нижней части к жесткой станине. В некоторых конструкциях станина выполняет функцию фундамента. Кроме станины для повышения жёсткости печатного аппарата используют поперечные связи.

Монтаж машины требует не только установки цилиндров, но также соблюдения определённых условий и правил сборки других узлов. Например, при установке системы захватов на печатном цилиндре и механизма управления открытием и закрытием захватов.

Для обеспечения длительного функционирования и долговечной службы печатного аппарата и вращающихся деталей необходимо достаточное количество качественной смазки. Подшипники и зубчатые передачи предъявляют особенно высокие требования к качеству смазочных веществ. Смазка машин большей частью осуществляется с помощью специальных приспособлений. В узлах возможна утечка масла. Поэтому для машин малого и среднего формата применяют пастообразные смазки. При выборе масел обращают внимание на возможное их взаимодействие с различными растворителями, с окрашенными металлическими и полимерными поверхностями, цветными металлами, резиновыми и другими материалами. Учитывают также воздействие смазочных материалов на процесс старения отдельных деталей печатных машин.