Современные производители и оборудование

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

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

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

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

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

Рис 7. Механизм разделения листов

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

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

Отмарывание листов

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

Известно, что на фальцующие валики накладывают два противоречащих друг другу требования. С одной стороны, они должны быть гладкими и жесткими, иметь минимальное взаимное давление, чтобы предотвратить отмарывание, а с другой - мягкими и шероховатыми, с большим давлением, чтобы обеспечить надежное удерживание и передачу разных сортов бумаги. В этом плане ножевые фальцевальные аппараты дают конструкторам больше маневра, так их валики, даже имея хромированную поверхность, все равно смогут надежно захватить листы бумаги с помощью подталкивающего ножа. Для кассетных аппаратов дело обстоит не так просто. Варианты использования стальных рифленых валов с канавками, расположенными вдоль оси, или простых резиновых валов представляют крайности, которые не решают описанные выше проблемы. МВО решило этот вопрос использованием металлических валиков, зерненных определенным способом, со спиральными выступами на поверхности. За счет этого валики прижимаются друг к другу с минимальным усилием, и бумагу, практически без нажима, ведут спиральные выступы. Незначительное количество мигрировавшей краски и противоотмарочного порошка снимается дополнительными очищающими валиками, расположенными у каждого такого спирального валика. Скорость вращения очищающих валиков подобрана таким образом, чтобы краска, попавшая на него, не смогла вернуться обратно на фальцующий вал. Таким образом, вся процедура очистки сводиться к выемке время от времени очищающего валика (который закреплен таким образом, чтобы легко сниматься с машины), и очистке его от накопившейся краски и бумажной пыли.

Подход Stahl к этой проблеме другой. Ее бумагопроводящие валики не имеют ровной поверхности. На них расположен ряд мягких полиуретановых колец, которые обладают повышенной стойкостью к отмарыванию и в тоже время отлично захватывают и проводят листы бумаги. Французская фирма Sofrapli разработала комбинированные валики, стальная основа которых покрыта трехмиллиметровым слоем специальным полимерным материалом, обеспечивающим хороший компромисс между надежной проводкой и стойкостью к отмарывания листов. Для предохранения повреждения, валики подвешены на подпружиненных осях и имеют по краям металлические контактные кольца, которые не позволят им слишком сильно прижаться друг к другу. Элегантно решена подстройка под толщину бумаги. Бумага плотностью от 32 до 140 гр./м2 не требует вмешательства оператора (подпружиненные оси сами раздвигают валики на необходимую величину). При использовании более плотной б умаги, необходимо всего лишь вставить образец бумаги в специальный зажим (рис. 8). После чего, механизм крепления валов автоматически разведет валики во всех фальцующих парах.

Каждое из вышеназванных решений имеет свои плюсы и минусы. Оборудование МВО наиболее дорогостоящее, но предполагает наибольший ресурс работы валиков. Фальцевальные машины Stahl требуют более частого обслуживания, но за счет использования сменных колец, эта процедура также не отнимает много ресурсов. Sofrapli предложило компромиссный вариант, заметно увеличив технические характеристики своего оборудования, без сильного удорожания его стоимости. За счет чего эти машины стали очень привлекательны по совокупному критерию цена/возможности.

Другая потенциальная возможность отмарывания создается при изготовлении нескольких параллельных фальцев одновременно. При прохождении листа через фальцующие валики, из-за большого сопротивления, валики могут начать тормозить и проскальзывать по бумаге. Для предотвращения этого эффекта, ременную передачу от двигателя (сейчас это основной способ передачи вращающего момента) на валы делают таким образом, чтобы каждый шкив охватывался ремнем по окружности, занимающей как минимум 240 градусов. Некоторые производители используют, вместо плоских, клиновые или зубчатые ремни. Также используются специальные механизмы, автоматически поддерживающие натяжение ременной передачи.

Отдельную проблему представляет собой противоотмарочный порошок, содержащийся на листах фальцуемой бумаги. Как известно, он широко используется при заключительных (иногда и не только) прогонах листов на печатных машинах, во избежание перетискивания оттисков в приемной стопе. Таким образом, конечно, решается проблема получения хорошего оттиска, но одновременно воздвигается непосильная задача перед финишным оборудованием. Обильно посыпанный на листы, порошок оседает на валиках листоподборочных и фальцевальных машин, и буквально через пару сотен листов парализует их работу. Оператору приходиться делать перерыв в работе, и очищать забившиеся порошком узлы машины. Эту проблему решить только на фальцевальных машинах невозможно, поэтому желательно решать ее в комплексе. Например, можно продумать о других методах борьбы с перетискиванием на печатной машине (использовать быстросохнущие краски, специальные увлажняющие растворы или присадки, установить ИК-сушку и т.п.). Даже более точная экономная дозировка порошка печатниками, уже способна значительно облегчить жизнь операторам финишного оборудования.