Архитектура на задвижването на печатарската машина — където спиралните зъбни колела задвижват процеса
Съвременната листова или ролна офсетова печатна машина съдържа множество спирална предавка задвижващи агрегати, всеки с различни изисквания за точност и шум:
Цилиндърът за пластина, цилиндърът за одеяло и печатният цилиндър на всеки печатащ модул са синхронизирани от верига от спираловидни зъбни колела задвижван от главния двигател на пресата. Точността на регистрация се определя изцяло от грешката в предаването на тези зъбни колела — всяко периодично изменение на скоростта на стъпката на цилиндъра е равно на отклонение в цветовата регистрация на отпечатания лист. Модул M3–M5, DIN клас 4–5, спецификация против обратен удар.
Мастилените ролки се задвижват от зъбната предавка на цилиндрите чрез редуктор спирална предавка двойка. Мастилената линия толерира малко по-висока грешка в предаването от цилиндричната линия (осредняването на слоя мастило изглажда малки вариации в скоростта), но трябва да поддържа точно зададеното съотношение на скоростта между ролката и цилиндъра за постоянна плътност на мастилото. M2–M4, DIN клас 5–6, стандартен хлабинен ход.
Използват се конвенционални системи за овлажняване спираловидни зъбни колела за задвижване на водната форма и дозиращите ролки с точно зададени съотношения на скоростта спрямо цилиндъра на плочата. Зъбни колела от неръждаема стомана или SS316L се използват там, където замърсяването или корозията на овлажняващия разтвор е проблем. M2–M3, DIN клас 6–7.
Точност на регистрацията — Преобразуване на качеството на печат в спецификация на предавката
Регистрацията на цветовете е подравняването на последователни слоеве мастило — в четирицветна печатна машина, циан, магента, жълто и черно се отпечатват в отделни единици и трябва да се подравнят в рамките на границата на разделителната способност на човешкото око за ясно и точно възпроизвеждане на цветовете. Бюджетът на грешка при регистрация обикновено е:
Общ толеранс на регистрация (типичен търговски): ±0,05–0,10 мм
Разпределение на бюджета:
Механични луфтове (захват на листа, доставки): ±0,02–0,03 мм
Растеж на слоя температура/влажност: ±0,01–0,02 мм
Принос на грешката в предавката на зъбните колела: ±0,01–0,02 mm
Границата на приноса на грешката в зъбното предаване (TE) от ±0,01–0,02 mm се превръща директно в изменение на ъгловата скорост на вала на цилиндъра. За печатащ цилиндър с диаметър D = 400 mm, въртящ се със 120 об/мин (типично за листова печатна машина със средна скорост):
Допустима грешка в ъгловото положение на цилиндъра = 0,01 mm / (π × 400 mm) × 360° = 0,00286°
При зъбното колело на главния цилиндър (M4, z=100, d=426 мм, скорост по линията на стъпката 2,67 м/с):
Еквивалентна грешка на предаване TE ≤ 0,01 × π × 426 / (π × 400) × Mn = 2,6 µm при стъпална окръжност
Грешка в предаването от 2,6 µm или по-малко по делителната окръжност на главния цилиндър спирална предавка е постижимо с прецизно шлифовани зъбни колела по DIN клас 4–5 с правилно определен релеф на върха — но не и с фрезовани зъбни колела по DIN клас 7–8 (TE обикновено 15–25 µm), които биха причинили видимо несъответствие на цветовете при висококачествени печатни задания.
Изисквания по DIN за клас на точност за спираловидни зъбни колела за печатни машини
Прецизно шлифовани по DIN клас 4–5 спирална предавка за задвижване на цилиндри на печатни машини — шлифованите странични части на зъбите HÖFLER (Ra ≤ 0,2 µm) с параболичен релеф на върха (C_α = 8–12 µm за типично ниво на натоварване на печатни машини) намаляват грешката при предаване до 2–5 µm на делителната окръжност, като по този начин отговарят на бюджета за толеранс на цветова регистрация за висококачествен търговски и опаковъчен печат
| Тип преса | Цел за качество на печат | Регистрационен толеранс | Изисква се DIN клас | Облекчение на върха C_α |
|---|---|---|---|---|
| Високоскоростен ролков офсет (вестник) | Линейка на растера 60–85 lpi | ±0,15–0,25 мм | Клас 6–7 (приемливо е фрезовано) | 10–20 µm (стандартно) |
| Търговски листов офсетов печат | Растерна линия 150–175 lpi | ±0,05–0,10 мм | Клас 5–6 (задължително наземно) | 8–15 µm параболичен |
| Премиум опаковки с гравюра / флексопечат | Растерна линия 175–200 lpi | ±0,02–0,05 мм | Клас 4–5 (земя HÖFLER) | 5–10 µm параболичен |
| Защита и печат на банкноти | Фина линия и микротекст | ±0,01–0,02 мм | Клас 3–4 (премиум земя) | 3–8 µm прецизен параболичен |
Дизайн против обратен удар за спирални зъбни колела за печатни машини
Защо обратната реакция е критична при печатащите устройства
Съвременните печатни машини обръщат посоката на основното задвижване при измиване на пластини, измиване на одеяла и почистване на пътя на листа. В момента на обръщане на посоката, конвенционална... спирална предавка Двойка със стандартен хлабинен ход (DIN 3967 клас ef: 0,08–0,16 мм за M4) произвежда краткотраен удар, когато страничните страни на зъба се променят от страната на задвижването към страната на брега. На делителната окръжност на цилиндъра този удар на хлабинен ход представлява стъпка на позицията до 0,16 мм - катастрофално за регистрацията на цветовете върху всеки отпечатък, произведен веднага след събитие на обръщане.
Решение против обратен удар с разделена ножична предавка
Стандартното решение против обратен удар за печатни машини спираловидни зъбни колела е разделена „ножична“ предавка (Tandempaar в немската терминология): две еднакви зъбни колела са монтирани коаксиално върху вала на цилиндъра, предварително усукани едно спрямо друго от торсионна пружина. Предварителното натягане на пружината държи едната половина притисната към левия фланг на съединителното зъбно колело, а другата половина притисната към десния фланг - поддържайки непрекъснат контакт едновременно и на двата фланга. При обръщане на посоката преходът от задвижващия фланг към инерционния фланг е непрекъснат (без удар), тъй като и двата фланга вече са натоварени от пружината. Коравината на пружината трябва да бъде настроена над максималния въртящ момент на задвижването, но под номиналния въртящ момент - обикновено 5–15% от номиналния въртящ момент на зъбното колело на цилиндъра.
Алтернатива за по-евтини преси: задаване на клас на дебелина на зъба g или h по DIN 3967 (стегнат хлабинен ход, 0,02–0,06 мм за M4), комбиниран с много прецизно разстояние между центровете на корпуса (толеранс ±0,005 мм). Това намалява въздействието на хлабината до под 0,06 мм — приемливо за печат с търговско качество, но не и за печат на опаковки или защитни материали.
Спецификация на шума за задвижвания със спираловидни зъбни колела на печатни машини
Печатниците са регулирани работни места с ограничения за експозиция на шум. Директивата на ЕС за машините и националните разпоредби за шум на работното място обикновено изискват операторите на печатни машини да не превишават 80 dB(A) среднопретеглена по време стойност. За голяма печатна машина с 8–12 печатащи секции и спомагателно оборудване, общият бюджет за шум на машината разпределя приблизително 68–72 dB(A) за основната... спирална предавка цилиндрични задвижвания. Това е постижимо с шлифовани зъбни колела по DIN клас 4–5 с параболично облекчение на върха, но не и с фрезовани зъбни колела, които обикновено произвеждат 78–85 dB(A) при скорости на цилиндровата верига от 1–3 m/s скорост на стъпката.
Материал и смазка за спирални зъбни колела на печатарски машини
Главният цилиндър на повечето печатни машини спираловидни зъбни колела използвайте 20CrMnTi или 17CrNiMo6, газокарбонизирани и шлифовани по HÖFLER, в M3–M5, със следните специфични изисквания:
- Смазка, безопасна за храни/за индиректен контакт с храни: За преси за опаковане на храни, смазката трябва да е NSF H2 или еквивалентна, предназначена за индиректен контакт с храни. Стандартно е синтетичното масло ISO VG 150–220 PAO — то също така осигурява по-нисък коефициент на сцепление (по-добра ефективност) и по-дълъг интервал на обслужване от минералното масло.
- Устойчивост на корозия за зъбни колела на амортисьорна система: Спирални зъбни колела в директен контакт с овлажняващ разтвор (изопропанол / вода / фонтанен концентрат) трябва да е от неръждаема стомана SS316L или да има устойчиво на корозия покритие. Korea Ever-Power доставя печатащи зъбни колела SS316L по DIN клас 5–6 (SS316L е по-мека от карбуризираната стомана — максималният DIN клас 5, постижим със съществуващата практика на шлифоване).
- Опция за грес с ниско ниво на шум: За малки зъбни колела за мастилени предавки на печатни машини (M2–M3), които работят в отворена конфигурация, а не в маслена баня, се препоръчва литиево-комплексна грес с фини частици и пакет добавки с ниско ниво на шум. Избягвайте стандартни смазочни материали за отворени зъбни колела (твърде вискозни, абсорбират хартиен прах в зъбната мрежа).
Корея Ever-Power — Доставка на спираловидни зъбни колела за печатни машини
Твърд зъб по DIN клас 4–5 по Корея Ever-Power спирална предавка за цилиндрична верига на печатарската машина — грешката в предаването е измерена и докладвана на анализатор на зъбни колела преди доставка; параболичният релеф на върха е проверен при посочения ъгъл на търкаляне; дебелината на зъба е в рамките на DIN 3967 клас g–h за монтаж против обратен ход
Корейски Ever-Power консумативи спираловидни зъбни колела за задвижвания на цилиндри на печатни машини, зъбни колела за мастилени влакове и зъбни колела за овлажняващи системи в M2–M8, DIN клас 3–6. Докладът от анализатора на зъбни колела за всяко прецизно печатащо зъбно колело включва кривата на грешката в предаването (TE), получена от измерването на отклонението на профила — което дава на машинния инженер действителния очакван принос на регистрацията от зъбното колело, а не оценка на класа. За комплекти зъбни колела с разделена ножица (против обратен удар), Korea Ever-Power произвежда съответстващата двойка с потвърден диапазон W_k за двете половини, за да осигури еднакво предварително натягане на пружината и на двете страни. Като директен... производител на спирални зъбни колелаИнженерният екип на Korea Ever-Power преглежда бюджета за допустими отклонения при регистрация и препоръчва правилния DIN клас, величина на облекчението на върха и клас дебелина на зъба за конкретната скорост на пресата и диаметър на цилиндъра. Разгледайте продуктова гама от спирални зъбни колела за печат и прецизни приложения.
Често задавани въпроси
Термичното разширение на рамката на пресата и лагерите на цилиндъра променя ефективното централно разстояние между свързващите елементи спираловидни зъбни колела докато пресата се загрява от студен старт до работна температура. За рамка на пресата с дължина 2 м от чугун, повишаването на температурата от 20°C до 45°C разширява рамката с приблизително 0,25 мм (α_чугун ≈ 11 µm/m·°C × 2 m × 25°C). Тази промяна в централното разстояние от 0,25 мм влияе върху хлабината и леко променя припокриването на зъбната двойка, което води до временно изместване на регистъра по време на загряване, което се стабилизира, след като пресата достигне термично равновесие (обикновено 20–40 минути след стартиране). Това е проблем с рамката на пресата и управлението на температурата, а не със спецификацията на зъбното колело — правилно шлифоване спираловидни зъбни колела всъщност показват по-малка температурна чувствителност от зъбните колела с фрезоване, тъй като по-ниската им грешка в предаването е по-малко чувствителна към малки промени в междуосието.
Добре специфицирана карбуризирана и шлифована печатна машина по DIN клас 4–5 спирална предавка Поддържаните в чиста маслена баня зъбни колела трябва да достигнат 15 000–25 000 работни часа, преди износването на зъбите да доведе до увеличаване на грешката в предаването над допустимото отклонение за регистрация. На практика много производители на преси планират проверка на зъбните колела (и подмяна, ако регистърът е засегнат) на интервали от 10 години за преси с умерено натоварване (едносменна работа, ~4000 часа/годишно) — интервалът за проверка от 40 000 часа често показва много малко измеримо износване по страничните страни на зъбите на правилно специфицирани и смазани зъбни колела. Най-честата причина за преждевременна подмяна не е умората, а повреда, причинена от оператора, от работа на плочите на сухо (няма мастило, няма овлажняващ разтвор), което премахва смазката от откритите секции на зъбните колела и причинява износване в рамките на часове.
Да — при условие че износването на страничната повърхност на зъба е равномерно (без точкова корекция, която би изисквала отстраняване на повече материал, отколкото позволява корпусът) и оставащата дълбочина на корпуса след повторно шлифоване надвишава минимално зададения минимум (ECD ≥ 0,6 × Mn). Korea Ever-Power прешлифова печатна машина спираловидни зъбни колела чрез измерване на съществуващия профил на зъба на анализатора на зъбни колела, определяне на необходимото отстраняване на материал за възстановяване на профила до номиналната еволвента в рамките на DIN клас 4–5 и извършване на коригиращ проход за шлифоване. Повторното шлифоване обикновено струва 40–60% от цената на ново зъбно колело и дава резултат със същия клас на точност — което го прави целесъобразно, когато оставащата дълбочина на корпуса позволява.
Да — косвено. По-големият ъгъл на спиралата β дава по-висок коефициент на контакт на припокриване ε_β, което намалява амплитудата на грешката при предаване за същото отклонение на профила. При ε_β ≥ 2 (постигнато при β = 25° с адекватна ширина на лицевата страна), грешката при предаване се намалява до приблизително 30–50% от стойността си при ε_β = 1 — директно подобрение на регистъра без промяна в класа на точност на профила. Ето защо печатарската машина... спираловидни зъбни колела обикновено се използва β = 20–25°, а не минималните 15°, които биха били достатъчни за индустриално задвижване: допълнителните 5–10° ъгъл на спиралата осигуряват намаление на TE от 30–50%, което директно се превръща в подобрен цветен регистър, за същата цена на шлифоване по DIN клас.
Запитване за спирална предавка за прецизна печатна машина
Предоставете диаметъра на пресовия цилиндър, модула, броя на зъбите и толеранса на регистъра. Korea Ever-Power изчислява необходимата граница на грешка в предаването, определя клас по DIN и облекчение на върха и произвежда зъбното колело с измерена TE, която се отчита в сертификата на анализатора на зъбни колела.
DIN клас 3–6 · TE крива от анализатора · Параболичен релеф на върха · Двойки ножици против обратен ход · Налични са SS316L · Минимално количество за поръчка 1 брой
Редактор: Cxm
