Tekercsofszetgépek csoportosítása

A képátvitel elve a tekercsofszetgépeken azonos az íves ofszetgépekével. Az egyetlen lényeges különbség a hengerek viszonylag kis átmérője. A tekercsofszetgépeknél a hengerátmérők kis mérete miatt egyenletesebb festékezés és nedvesítés érhető el.

Tekercsofszetgépeken a nyomómű hengereinek az elrendezése sokféle lehet, pl. ismeretesek U, Y, H nyomóegységek, valamint szatellit- és félszatellit-megoldások (ún. tízhengeres, valamint álló, kettős nyomóművek). A tekercsofszetgépek leggyakoribb kivitele az ún. gumi-gumi elrendezés, vagyis a négyhengeres nyomóművek alkalmazása. A nyomómű elrendezése olyan, hogy a papírpálya vízszintesen fut be a gumikendős hengerek közé, így a gumikendős henger az ellenyomó henger funkcióját is átveszi.

A két nyomómű elrendezésének függvényében megkülönböztetünk ún. U nyomóműegységeket, ekkor a papírpályát függőlegesen, továbbá álló, kettős nyomóműveket, ahol a papírpályát vízszintesen vezetik. Négy darab álló, kettős nyomómű alkalmazásakor a papírpálya mindkét oldalára négy-négy színt lehet nyomtatni. A tekercsofszetgépek más alaptípusainak nyomóművében külön ellennyomó henger van, és a nyomóműveket e körül az ellennyomó henger körül helyezik el. Ez az ún. szatellitmegoldás. Jellemzője, hogy a nyomathordozónak csak egyik oldalára lehet nyomtatni.
Ha a nyomathordozó mindkét oldalára kell nyomtatni, akkor két szatellitegység alkalmazása szükséges, ezek egymás után kerülnek elhelyezésre. A papírpályát először az első szatellitegységben nyomtatják, majd szárítás és a papírpálya megfordítása következik. A második szatellitegység a papírpálya hátoldalára végzi el a nyomtatást. Ezután újabb szárítás következik, hogy a hajtogatóműbe a tökéletesen száraz papírpálya kerüljön. A tekercsofszetgépek, kevés kivételtől eltekintve, általában futógyűrűs megoldással készülnek, mivel
- kizárólag keresztszálas papír kerül feldolgozásra,
- a nyomómű legördülési viszonyainál az optimális értékeket lehet figyelembe venni,
mivel a felhasznált papírfajták vastagságkülönbsége csekély,
- hengereinek csapjait a nagy nyomtatási sebesség miatt hengeres csapágyakba helyezik el.

A hengerek legördülése tekercsofszetgépeken

Ezeken a gépeken pontosabb legördülési viszonyokkal kell dolgozni, mint az íves ofszetgépeken. Az a tény, hogy a tekercsofszetgépeken a borítás vastagságával nem lehet és nem is szükséges játszani, előnytjelent. A borítás vastag ságának változtatása kerületisebesség-különbségeket hoz létre, és ezáltal a gép futása nyugtalan és bizonytalan lesz. Ha a kerületi sebességekben különbség mutatkozik, akkor ennek következménye a kisebb vagy nagyobb mértékű kitüremkedésképződés a gumikendős hengeren.

A kitüremkedésképződés tangenciális erőket hoz létre, amelyek a hengerek átmérőviszonyait egy vagy több irányban meg-változtatják. A gumikendős henger felületén keletkezett kitüremkedések minimális mértékűek lehetnek, ha a henger átmérője azonos a henger osztókörével. A nyomómű-hengerek megfelelő legördülésviszonyának előfeltétele a lemez- és a gumikendős henger egymástól való távolságának pontos beállítása a gépgyártók által megadott adatok alapján.

A tekercsofszetgépek nyomóműveiben jelentkező problémák és nehézségek a következők:
- a nyomómű hengereinek legördülése, .
- a papírpor felrakódásának veszélye a gumikendős hengerre,
- a festékfilm felrakódásának veszélye a gumikendős hengerre.
A nyomómű hengereinek legördülése.

A hibás borítás, a túlzottan nagy érintkezési felület a kemény lemezhenger és a rugalmas gumikendős henger között, valamint az ebből keletkező relatív mozgások nyomtatási zavarokat okozhatnak. A nyomóműben gyakran keletkeznek legördülési hibák, mivel a rugalmas gumikendős henger felületi sebessége a nyomtatási sávban megváltozik. A sebességváltozások még nem okoznak hibát, ha a hengereket súrlódással hajtanák meg, és nem lennének egymással fogaskerékhajtású kényszerkapcsolatban. Hibás legördülés esetén ez nem hirtelenjelentkezik, hanem kitüremkedés jön létre, ezért a legminimálisabb borításvastagságokkal kell dolgozni. Szükségtelenül megnövelt borításvastagságok s a nem megfelelő gumikendő alkalmazása okozza elsősorban a hengercsatornák rezgéseit. A gumikendős hengereken és a lemezhengereken lévő csatornák a két henger érintkezésének folyamatosságát megbontják.

A csatornák elrendezésétől függően ennek mértéke változó lehet a nyomóművön belül. Ennek következtében a hengertest kihajlási deformációja jön létre, és ez rezgéseket okoz. A gépmesterek ezeket a rezgéseket csökkenthetik, ha a gépgyártók által megadott borításvastagságokat betartják. Így elkerülhető, hogy a gumikendős henger csatornajának két szélén nemkívánatos gumikitüremkedésjöjjön létre. A nyúlásszegény gumikendők bevezetésével megnövekedett annak a veszélye, hogy a gumikendő a hengerek csatornájába nem tud kellően belesimulni, és ezáltal átmérőnövekedés jön létre. A papírporfelrakódás veszélye a gumikendőre. A nyomathordozónak, vagyis a papírnak megfelelő feltépési szilárdságúnak és pormentesnek kell lennie.

További fontos követelmény a méretstabilitás, az optimális abszorpciós tulajdonság, valamint mázolt papíroknál a mázréteg vízellenálló képessége. A papírpályát - a felsorolt tulajdonságok megfelelő szintű biztosítása ellenére - növekvő nyomógépsebesség esetén a nyomtatási sávban nagyméretú igénybevétel éri. A papírpálya kétoldalúsága főleg felületkezelés nélküli papírok esetén jelentkezik. A sokoldalúság azt jelenti, hogy a papírpálya alsó és felső oldalának tulajdonságai eltérőek, vagyis a két papíroldal fizikai tulajdonsága különböző. Növekvő gépsebesség mellett a papírálya filc- és szitaoldaláról eltérő mennyiségű papírpor rakódik fel az alsó és felső nyomómű gumikendős hengereire. A papírpálya filc- és szitaoldalának megfelelően változik a papírpálya feltépődésállósága. Az ofszetgépeken való feldolgozáskor a finom rost- és töltőanyaggazdag felület a veszélyesebb oldal, míg a több hosszú rostot és kevesebbtöltőanyagot tartalmazó alsó oldal a nyomtatási sávban jelentkező feltépődési igénybevételnek ellenáll.
A papírfelületből kiszakadó rostrészecskék, töltőanyagok - különösen a felületkezelés nélküli papírok esetében - felrakódnak a gumikendőre. Mázolt papíroknál ez a feltépődés még nagyobb mértékű lehet, mivel a nedvesítővíz hatására a felületi mázrétegből a kis darabocskák kioldódnak. Ez különösen akkor jelentvagy tárolós megoldásúak (pl. Butler), amelyek a nyugal-mi helyzetben lévő papírpályát üzemelő gépen ragasztják. A papírgyárakból szállított tekercseket - egyszerú letekercselés esetén - a gépen kívül az orsókra feszítik, és a tekercstartó csapágyába helyezik. Automata tekercsváltáskor (Autopaster) a tekercseket többnyire orsó nélkül, gyors feszítőkónuszok segítségével, a kónuszok oldalirányú mozgatásával rögzítik. A gép múködésének megfelelően a tekercstartókat a nyomóművekkel azonos vagy a nyomóművek alatti szinten helyezik el, ahol legtöbbször a tekercseket is tárolják.

Tekercsváltás

Az automata tekercsváltás lehetővé teszi a folyamatos papírpálya-vezetést, a nyomtatáskor a termelési megszakításokat a minimumra csökkenti. A nem automata tekercsváltásnál az illesztés. a nedvesítővíz és a festékadagolás újbóli beállítása szükséges. Ennek következtében a selejtszázalék növekszik Kísérletekkel bizonyították, hogy a munka jellegének, nyomott színek számának és a gép nyomóművek függvényében az automata tekercsváltással a selejtcsökkenés 2-5%-os is lehet.
Több papírpályára dolgozó tekercsnyo-mó gépek esetén az automata tekercsváltás a viszonylag magas beruházási költségek ellenére is gazdaságosabb. A korszerű tekercsnyomó gépek fontos követelménye a pályafeszültségállandóság, a megfelelő illeszkedés, pontosság elérése végett. Különösen újságok, folyóiratok nyomtatásakor az elektromosan hajtott tekercstartókat a nyomómúvek hajtásától függetlenül üzemeltetik. A tekercsváltó problémamentesen elhelyezhető, helyigénye minimális, mivel közvetlen mechanikus kapcsolata nincs a nyomóművekkel. Az Autopaster berendezés a tekercsváltás folyamatát az üzemelő gépen automatikusan végzi el.

Egy sebességmérő generátor segítségével az összehasonlítást végző számítógépen keresztül a nyomtatási sebességet a lefutó tekerccsel kapcsolatba hozzák, és így megállapítják a lefutott tekercs átmérőjét. Amint az előre beprogramozott átmérőt elérték, egy hajtóműaz új tekercset mozgásba hozza, és megkezdődik a váltási folyamat. Ha az új tekercs sebessége szinkronba kerül a nyomtatási sebességgel, akkor megkezdődik a ragasztási folyamat. A ragasztókefe működésbe lépését és a kés üzemeltetését fényimpulzus vezérli. A tulajdonképpeni tekercsváltási folyamat alatt a cél a selejtszázalékot a minimumon tartani, ezért fontos, hogy a pályafeszültség mindvégig állandó értéken maradjon.
A sokoldalú szabályozóberendezések ellenére gyakori a vágókés beütésének következtében a papírpálya-feszültség változása. Mérések alapján megállapították, hogy automata tekercsváltáskor a pályafeszültség 18 s eltelte után eredeti állapotába kerül vissza. Közvetlenül a ragasztás után a feszültségi érték 130%-os az előre beállított nagyságrendhez képest. Ekkor a papírpálya-feszültség kevesebb mint 2 s alatt 540 N-ról 1000 N-ra emelkedik. Az automata tekercsváltáshoz alkalmazott papírtekercsek átmérője lehetőleg legkevesebb 110 cm legyen.

Egy modern tekercsváltó működése közben a selejtszázalék nem haladhatja meg a 3%-ot. A digitálisan vezérelt tekercsváltó lehetővé teszi a maradék tekercs kívánt átmérőjének a megválasztását ą 1 mm pontossággal, valamint a ragasztási helyeken a maradék nyelvhossz" állandóságát, amelyet meghatározott értéken tartanak. Hosszú maradék zászlók pályaszakadást idézhetnek elő a fordítórudak között és a szárítóegységben.
A selejtmennyiség szempontjából döntő jelentőségű, hogy a tekercsváltók következtében létrejött pályafeszültség zavarokat a lehető legrövidebb idő alatt kiküszöböljék. A legnagyobb nyomtatási sebesség esetében sem szabad a tekercsváltás következtében létrejött selejtnek az 500 példányt meghaladnia.

Butler tekercstartó

A robusztus építési mód többéves, zavarmentes üzemelést tesz lehetővé. A papírpályavégeket teljes nyugalmi állapot-ban futtatják egymásra, és így a ragasztás a pályasebességektől nem függ. A tekercseket nem kell hajtani, ezért a ragasztási helyen nincs szükség lyukakra, amelyeket a felületi hajtás részére szabadon kellene hagyni. A papírpályavégeket két gumihenger között erőteljesen összenyomják, és ezáltal a ragasztási helyek olyan szilárdságúak lesznek, amely eddig más berendezéssel nem volt elérhető. Mivel a ragasztási helyeken az átlapolás (ragasztási felület + pályavég) csak 15 cm hosszú, ezért lényegesen kisebb annak a veszélye, hogy a ragasztási helyek a pálya zavartalan futását akadályozzák.
A vágókés a papírpályán keresztül egy ellennyomó kefé-hez nyomódik, ezáltal mindig kifogástalanul tiszta a vágás. A nyomógéppel semmilyen mechanikus vagy elektromos kapcsolat nincs. Az új tekercsek nyugalmi állapotban cserélhetők, szükségtelen a különleges hajtás vagy a sebesség szinkronvezérlése. Egyetlen ragasztószalag elégséges a tekercskezdet teljes szélességében a ragasztóhely eléréséhez, így nincs szükség ragasztószalagintára, leszakítóragasztóra a szabadon mozgó véghez stb.
A papírpálya a tekercs felső vagy alsó oldaláról húzható be, mivel a tekercset nem kell teljes sebességre hozni, és a papírt sem a tekercsfelülethez ragasztják. Ezen a módon a tekercs filc- vagy szitaoldala nyomtatható, függetlenül attól, hogyan készítették el a tekercset. Olyan munkák esetén, mikor a filc- vagy a szitaoldalnak nyomástechnikailag nincs jelentősége, a legördülés forgásának iránya tekercsről tekercsre váltható. Ez azt jelenti, hogy egyik esetben a filcoldal lehet felül, utána a szitaoldal, majd ismét a filcoldal stb., így a papír dörzshatása egyenletesen oszlik el a felső és az alsó nyomómű gumi-kendőjén, ezáltal a két gumikendőmosás között hosszabb idő telhet el. Mivel a pályát nem kell közvetlenül a tekercs felületére ragasztani, így tekercsről tekercsre vagy a maradék tekercsről tekercsre, vagy teljes tekercsre ragaszthatók.
Ezzel a maradék tekercsek felhasználása vagy a selejt papír-réteg kivágása könnyebb. Ezenkívül különböző átlapolási megoldásokat lehet választani az eltérő munkafeltételekhez. A többszörös átvezetés a tárolóhengereken és a papírpálya relatíve hosszú szakaszai lehetővé teszik a papírfeszültség egyenlőtlenségeinek csökkentését. A pálya többszörös átvezetése után a tárolón keresztül. feszültség alatt stabilizálódik a papír, ezáltal az egyenlőtlen tekercseket és az esetlegesen deformálódott tekercseket is kiegyenlíti. A ragasztási helyet a pályakezdet lehúzása után a szívólemezre helyezik.
A kezelő levágja a pályakezdetet, és egy kétoldalas ragasztószalagra ragaszt-ja, majd az előkészített papírpálya elejét a nyomóhengehez húzza, ahol szívással rögzíti. A Butler-eljárás mindig tiszta, megbízható, és nyugalmi helyzetben nyomja össze a pályák végét. Ezalatt a nyomógép teljes sebességgel üzemelhet, mert a tárolóból egyenletes sebességgel kapja a papírt. Ez az egyedülálló rendszer, amelyet a Butler cég fejlesztett ki, több ezer berendezésen kiválóan bevált, és egyértelműen alkalmas a selejthányad csökkentésére. A nonstop üzemelés a megszokott selejtmennyiséget 50%-ra csökkentheti, és ez a megtakarítás arányosan növekedik a példányszám növekedésével, valamint a papírvastagság növekedésével.
Munkabér is megtakarítható, mivel kevesebb idő szükséges egy tekercs beüzemeléséhez, egy gépmester képes az új tekercs felfüggesztését, a ragasztási helyek előkészítését és a beállítást elvégezni. Az állandó pályasebesség lehetővé teszi ajobb pályaszabályozást, ezáltal kisebb a regisztereltérés.

A papírpálya-feszültség szabályozása

A korszerű ofszetgépeket úgy tervezték, hogy a különböző nyomóművek és egyéb berendezések egymással összhang-ban dolgoznak, anélkül hogy a papírpályafeszültséget kedvezőtlenül megváltoztatnák. Az ingadozás azonban teljesen nem kerülhető el. A tekercscserék, a papírpálya sebességének változásai, a rosszul feltekercselt papír, ofszetnyomtatás esetén a nedvesítővíz, továbbá a különböző szárítóberendezések hatásai, valamint még számos egyéb tényező is okozhatja a papírpálya-feszültség eltéréseit és ingadozásait.
Ha a papírpálya-feszültség ingadozásából származó kö-vetkezményeket - mint amilyen a ráncképződés, illeszkedési eltérések, papírpálya-szakadás el akarják kerülni, akkor ezeket a feszültségingadozásokat először regisztrál-, majd kiegyenlíteni szükséges. A minőségileg kifogástalan, zavartalan és problémamentes példányszámnyomás szempontjából az állandóan azonos papírpályafeszültség elengedhetetlen. Az ábrán láthatók azok a pontok, amelyek a papírpályafeszültség állandóságához meghatározóak, így a letekercselőmű, az előhúzómű, a nyomóművek, a szárító- és hűtőberendezés, valamint a hajtogatómű.

Előhúzómű

A tekercstartó egység után a korszerú tekercsnyomó gépeken előhúzóművet alkalmaznak, amely a papírpálya-fe-szültséget még az első nyomómű elérése előtt stabilizálja, és az oldalirányú vezérlést is elvégzi. A papírpályaelőhúzás az optimális pályafeszültség beállításának fontos eszköze. Az egyszerűbb gépeken az előhúzómű hengereinek a sebességét kézzel állítják be, de a korszerű behúzóművek vezérlése a feszültségváltozásokat okozó papírpálya-nyúlásokat és -rövidüléseket is figyelembe veszi. A papírpálya feszültségét szabályozó berendezések mechanikus, hidraulikus vagy pneumatikus megoldásúak. A papírpályában keletkező feszültségingadozásokat általá-ban ún. rezgőhengerrel érzékelik. és az így észlelt eltéréseket a húzóhengerek sebességének korrigálásához használják fel.
A konstans és kiegyenlített papírpálya-feszültséghez kizárólag a papírtekercs axiális tengelyén végzett fékezés sok esetben nem kielégítő. Különösen deformálódott, tojás alakú tekercsek esetén a rezgőhenger sok mozgást végez. A rezgőhenger minden kimozdulása eredeti pozíciójából pályafeszültség-változást hoz létre, amelynek mértéke a mozgás sebességével és a kitérés mértékével összefüggésben van.
A szakemberek olyan rendszereket is kifejlesztettek, ahol a papírpálya-feszültségek változásait első lépcsőben a papírtekercs fékezésével kezdik kiegyenlíteni. A rezgőhenger pneumatikusan dolgozik. A befutóhengert váltakozva két tengelykapcsoló rendszer hajtja meg. Az egyik hajtórendszer sebessége 0,2%-kal gyorsabb, a másiké 0,6%-kal lassabb, mint a nyomógép sebessége. Ha a nyomóművekbe túl sok papírt vezetnek, akkor a behúzóhenger automatikusan a lassabb hajtásra kapcsol át. Ha növekszik a papírpálya-feszültség, akkor a rezgő-henger süllyed, és a behúzóhenger sebessége automatikusan gyorsabb sebességre kapcsol.
A rezgőhenger emelkedése és süllyedése folyamatos, ezáltal a létrejövő papírpálya-feszültség változásait kiegyenlíti.

Pályaszél-szabályozás

A pályafeszültség-különbségektől a papírpálya oldalirányú elhelyezkedése is függ a tekercsnyomó gépeken. Különösen a tekercsofszet-eljárásnál okoz feszültségingadozásokat a papírpálya eltérő mértékű nedvességtartalma. A papírrostok feltapadása a gumikendős hengerre a papírpálya nyúlását és ezáltal feszültségingadozást okoz. A papírszél-szabályozás a papírpálya oldalirányban pontos befutását teszi lehetővé. A papírszél ellenőrzését a pályajobb és bal oldalán elhelyezett letapogatófejek végzik.
Mivel a papírpálya szélessége tekercsenként nem változik, ezért a pályaszél ellenőrzésének ez a módja megfelelő. A másik alkalmazható módszer a pályaközép-vezérlés; ehhez két letapogatófej kell. Mindkét pályaszél egyidejú letapogatásakor a papírpálya-szélesség változásai a papírszél két oldalán egyformán oszlanak meg. Pl. a 900 mm-ről 906 mm-re növekvő szélesség esetén a 6 mm a papírpáya két szélén egyformán oszlik meg. Így a papírpályát mindenkor a nyomómű középvonalának megfelelően lehet vezetni.
A pályaközép-vezérléssel végzett pályaszélkorrekciók a nyomott képeknek a papírpályán a középpontos elhelyezését teszik lehetővé, a pályaszélesség-ingadozástól függetlenül.

Papírpálya-feszültség alakulása a nyomóművek között

A nyomómúvek közötti, állandó értékű papírpályafeszültség elérésének előfeltétele ofszetnyomtatás esetén a gumikendős henger borítási feltételeinek pontos betartása. A különböző borításvastagságok az ismert jelenségeken kívül mint a rácspontnövekedés és a torzulások a hengerek legördülési sebességének eltéréseit is okozzák. Gyakran kis pontatlanságok is jelentősen hatnak a papírpálya-vezetésre. A papírpálya-feszültség helyes beállításához tapasztalat szükséges. A tekercsnyomó gépmesterek a papírpálya feszültségéből kézi érzékeléssel következtetni tudnak a helyes papírpályafeszültség ménékére.
A nyomómúvek után lebegő papírpályának kicsi a pályafeszültsége. Túl nagy pályafeszültség rácspontnovekedést és hosszanti irányú hullámokat okoz. ez kedvezőílenül hat az illeszkedéspontosságra is. A papírpálya megfelelő ellenőrzéséhez és a feszültség szabályozásához a nyomóművek között gyakran terelőhen-gereket szerelnek fel. Ennek azonban az a veszélye, hogy a még friss festékfilmet a terelőhengerek elkenik, és a papírpálya elszennyeződik. Különösen mázolt papírok esetén okoz ez a megoldás minőségi problémákat.
Az ún. döntött hengerelrendezési elv (Staggered-henger rendszer) jelent megnyugtató megoldást a papírpályalebegés megszüntetésére. A tekercsofszet-nyomtatásnál a különböző nyomómű-rendszerek miatt nehéz ideális legördülési \ viszonyokat kialakítani. Mivel a tekercsnyomó gépeken a hengerek nem szabadon futnak, hanem fogaskerékhajtásúak, ezért a kifogástalan legördülés csak akkor lehetséges, ha a hengerek kerületi sebessége azonos. A szorítónyomás megváltoztatása a legördülési hosszúság változását okozza a gumikendőben keletkező deformációk miatt. Az azonos hengerátmérőkkel nem érhetők el ideális legördülési viszonyok, mivel a gumikendős hengernek rugalmas, a lemezhengernek kemény a borítása.
A gumikendő a nyomási zónában a szorítónyomás hatására kitüremkedik, és ezáltal a henger felülete megnövekszik. A lemez-gumikendő hengerpárnál keletkező gumikendő kitüremkedési pont a következő hengerfordulatnál eltolódik. A fogaskerekek viszont teljesen egzakt módon gördülnek egymáson, és ezért a hengerek felületén az egyenlőtlen kerületi sebességek miatt csúszásokjönnek létre. Ezáltal a gumikendőben kitüremkedések keletkeznek. Az ezzel összefüggő súrlódási folyamattól függ az illeszkedés, a nyomásminőség, valamint a nyomólemez példányszámbírása. Emiatt a nyomdagépgyárak a hergerátmérőket megváltoztatták a legördülési különbségek kiegyenlítésére.
Az ún. true-rolling-system szerint a gumikendős henger átmérője valamivel kisebb, amelyet a gumikendőben keletkező legördülési feszültségek kiegyenlítenek. Ezáltal az érintkezési sávban a legördülési fázis alatt a hengerek kerületi sebessége azonos. A borítás pontatlanságai hasonló problémákat okoznak. Ha pl. a gumikendős henger átmérője nagyobb, mint az előírt érték, akkor a fogaskerékhajtású legördülés miatt minden egyes hengerfordulatnál a rugalmas gumikendőben káros deformációk jönnek létre.

Forrás: Szilágyi Tamás - Ofszetnyomtatás kézikönyve