Правильный выбор системы равнения полотна базируется на трёх критериях: точность, место и тип равнения.
Чем полиграфия не покер? Каждый новый рулон похож на щедрый флэш, полотно — на ровный стрит, парные валики — само собой, на пары. И при печати, и на турнире в Техасе на каждую хорошую раздачу приходится множество плохих. Зачастую «играешь» чем есть… Телескопированные или неровные рулоны, перетянутое или провисшее полотно, разбалансированные или деформированные валики — все просчёты чреваты смещением запечатываемого полотна.
С небольшими отклонениями проблем не будет, чего не скажешь о значительном боковом смещении. Автоматические направляющие полотна — джокер, превращающий никудышные карты в победную комбинацию. Выигрыш обеспечен при трёх условиях.
- Правильное решение, в каких местах требуется точность поперечного положения полотна.
- Адекватный выбор оптимальной системы равнения для каждого участка.
- Точный, согласно инструкции, монтаж устройств на выбранных участках. Специфика зависит от типа системы.
«Кромочные контроллеры»
Есть 4 типа устройств бокового равнения полотна (edge position control, EPC) — с осевым перемещением рулона на устройстве размотки, с поворотной парой валиков (displacement guide), с одним поворотным валиком (с изгибом полотна) (steering guide) и бокового перемещения рулона на намотчике. Три первых — «настоящие» системы равнения, которые направляют полотно, возвращая его на место при боковом отклонении. В последней лента остаётся на месте — навстречу ей смещается выравнивающий блок.
Правильно подобранные, корректно настроенные системы равнения в нужных точках — беспроигрышный вариант для любого тиража. В статье даны рекомендации по выбору нужного типа систем, описываются основные принципы их настройки. Не беспокойтесь, разыгрывать партию в одиночку не придётся. Доверьтесь профессионалам, работающим с устройствами равнения многие годы, и выигрыш гарантирован.
Для выполнения первых двух условий классифицируем позиции устройств равнения в машине: на участке подачи (размотки) материала, в промежуточных точках между размоткой и намоткой, в зоне намотки полотна (табл. 1). Ниже — способы применения каждого типа устройств и их важные особенности.
Системы бокового равнения на устройстве размотки
Направляют полотно для ровного вхождения в машину, компенсируя смещение рулона на шпинделе и дефекты его телескопирования (рис. 1).
Где поместить датчик положения кромки полотна? Всё зависит от того, где должна быть лента. Принцип — сразу после системы равнения, между последним поперечно смещаемым валиком и первым стационарным. По меньшей мере, первый валик, с которым контактирует лента после размотки, должен иметь возможность поперечного смещения вместе с разматываемым рулоном. Это гарантирует стабильную траекторию ленты, не изменяющуюся при уменьшении диаметра рулона. Сила натяжения полотна валиком должна быть достаточной, чтобы при корректировке положения ленты поперечные силы не передавались на разматываемый рулон.
Какова рекомендованная длина рабочих участков? Как правило, величина коррекционного участка 50—100% ширины ленты, но при отсутствии технологических поворотов его можно сократить до 25%.
Каков оптимальный угол прохода полотна через систему? В системах на размотке отсутствуют повороты, поэтому угол прохода не критичен.
Насколько важна сила натяжения ленты валиками? Она должна быть достаточной, чтобы изолировать разматываемый рулон от колебаний натяжения на участке корректировки положения ленты.
Какие ещё факторы важны для систем этого типа? Необходим исполнительный механизм соответствующего размера и его жёсткое сцепление с рулоном, позволяющее избегать колебаний полотна.
Системы равнения с двумя поворотными валиками
Для промежуточной регулировки устанавливают в зонах, где расстояние пробега полотна невелико, длинные свободные участки отсутствуют (рис. 2). Обычно состоят из двух валиков, но для настройки критично расположение двух дополнительных, определяющих длину входного и выходного участков.
Где поместить датчик положения кромки полотна? Зависит от того, где должна быть лента. Принцип — сразу после системы равнения, между последним смещаемым валиком и первым стационарным. В зависимости от угла поворота и рабочей зоны датчика это 1/3 и более длины выходного участка, во избежание контакта датчика с областью перекоса ленты.
Какова рекомендованная длина рабочих участков? Как правило, участки входа, выхода и коррекции делают больше ширины ленты. Чем длиннее участок коррекции, тем меньше необходимый для неё угол. Минимальные участки входа/выхода подразумевают отсутствие чрезмерной нагрузки на края и провисания по центру ленты.
Каков оптимальный угол прохода полотна через систему? Применяют две схемы: при U-образном пути лента выходит параллельно входу, но движется в противоположном ему направлении; при Z-образном — также выходит параллельно, двигаясь в том же направлении. В обоих случаях полотно подаётся и выходит перпендикулярно коррекционной плоскости (рис. 3, 4).
Насколько важна сила натяжения ленты валиками? Системы с двумя поворотными валиками не очень чувствительны к ней. Но хорошее натяжение поможет избежать незначительных колебаний в выравнивании, особенно из-за перекручивания в точке выхода.
Какие ещё факторы важны для систем этого типа? Они действуют по принципу поворот—смещение—поворот. Рама устанавливается так, чтобы отцентрировать точку поворота относительно плоскости входа. Обычно за смещение отвечают два параллельных валика, но есть и альтернативные конструкции с одним большим валом или серией валиков на поворотной раме. При корректной настройке работают эффективнее устройств промежуточного бокового равнения с одним поворотным валиком.
Системы равнения с одним поворотным валиком
Для промежуточной регулировки используются на длинных участках пробега ленты. Конструкция, как правило, одноваловая, особенности настройки определяет положение трёх вспомогательных валиков, формирующих участки коррекции, входа и выхода полотна (рис. 5).
Где поместить датчик положения кромки полотна? См. раздел «Системы равнения с двумя поворотными валиками». Позиция датчика и минимальная величина выходного участка одинаковы для обеих систем (рис. 6).
Какова рекомендованная длина рабочих участков? Для работающих с изгибом полотна систем критичны три участка: вход, выход и участок коррекции. Основная функция таких систем — управление лентой на участке коррекции. Они применяются только там, где не подходят устройства равнения с двумя поворотными валами.
В них лента на коррекционном участке отклоняется. Если длина коррекции слишком мала, полотно с одного края будет испытывать повышенное напряжение, с другого — провисать. Чтобы избежать этого, минимальный коррекционный участок рассчитывается с учётом натяжения ленты и диапазона регулирования системы.
Классическое применение систем с поворотным валиком — окончание длинного участка нерегулируемого движения полотна, например, в тоннельной сушке. Гибкая лента на длинных участках склонна к значительным боковым смещениям из-за провисания, перекоса или разницы в диаметре валиков, а также внешних воздействий (поток воздуха из сушки). Изгибающая полотно система в конце такого участка контролирует боковое выравнивание ленты в сушке, не давая ей соскользнуть с поверхности валика или соприкоснуться со стенками печи.
Минимальная длина выходного участка рассчитывается как и расстояние на входе/выходе в системе с двумя поворотными валиками.
Каков оптимальный угол прохода полотна через систему? Стабильными считаются устройства с углом 90° между коррекционным и выходным участками. Обычно это поворот на 90° на одном валике, но для увеличения силы натяжения (или в иных целях) допускается два и более валиков. Плоскость поворота должна быть перпендикулярна выходному участку, обеспечивая сдвиг ленты на нём (как в системе с двумя поворотными валиками).
Насколько важна сила натяжения ленты валиками? Хорошее натяжение критичнее для данного типа по сравнению с остальными. Чтобы сместить ленту на входном участке, устройство прикладывает к ней поперечное усилие. Натянутое полотно жёстко, как балка, поэтому сила должна быть существенной. При недостаточном для сгиба усилии боковой сдвиг будет меньше намеченного, возможности управления боковым равнением заметно снижены.
Какие ещё факторы важны для систем этого типа? Они уникальны тем, что комбинируют боковое смещение с вращением поворотного валика (валиков). В идеально настроенной системе поворот идёт перпендикулярно плоскости выходного участка. При этом длина дуги в теоретической точке поворота равна примерно 2/3 входного участка. Очень короткий или длинный радиус ограничит управление — угол отклонения ленты окажется слишком большим или малым.
Длина участка входа должна быть меньше участка коррекции, иначе велик риск нестабильной работы системы. Механизм проблемы сложен, но в его основе колебания натяжения на входном участке при проходе первого валика, приводящие к боковому смещению ленты.
Нестабильности легко избежать, рассчитав минимальную длину входного участка, что гарантирует хорошее натяжение на первом валике системы равнения. Системы с одним поворотным валиком работают на длинных участках ленты, поэтому подобные проблемы возникают редко, но о них необходимо знать.
Системы бокового равнения на устройстве намотки
Где поместить датчик положения кромки полотна? В принимающей полотно системе датчик выполняет несколько иные функции, чем ранее: он фиксирует край ленты, а его показания — основа правильного позиционирования принимающего механизма. Датчик перемещается вместе с узлом бокового перемещения устройства намотки. Для стабильного контроля он должен фиксировать край ленты до прохождения последнего стационарного валика, чтобы боковой сдвиг не мешал измерять положение движущейся ленты.
Какова рекомендованная длина рабочих участков? Корректировочный участок между последним стационарным валиком и первым валиком устройства намотки 50—100% ширины ленты, но при отсутствии технологических поворотов его можно сократить до 25%.
Каков оптимальный угол прохода полотна через систему? В системах поперечного бокового равнения повороты сведены к минимуму, поэтому угол не критичен.
Насколько важна сила натяжения полотна валиками? Она должна быть достаточной, чтобы при корректировке положения ленты поперечные силы не передавались на наматываемый рулон.
Какие ещё факторы важны для систем этого типа? См. раздел «Системы бокового равнения на размотке».
Об авторе: Кен Хопкус, технический специалист по разработке систем работы с полотном, корпорация Fife.
* Иллюстрации предоставлены компанией Fife (www.fife.com). Статья перепечатывается с разрешения редакции Converting magazine.
Copyright © 2007 Reed Business Information, a Division of Reed Elsevier Inc. All rights reserved
НАШИ
В статье не затронут важный вопрос о техническом противоречии между рекомендуемой длиной входных и выходных участков при различных ширине и типе запечатываемых материалов. Например, при работе с узким эластичным материалом шириной несколько сантиметров эти участки, для обеспечения точной работы системы равнения, должны быть очень короткими (десятки сантиметров). При переходе же на неэластичный (фольга, картон) материал со стандартной рабочей шириной (например, 330 мм), фольга будет заминаться, картон образовывать способную его повредить «волну», время реакции системы многократно увеличится. В случае увеличения входного и выходного участков не будет обеспечиваться необходимая точность равнения для узких эластичных материалов.
Ситуация не надумана: печать колбасной оболочки, фольги и картона — часто встречающиеся задачи для узкорулонных машин с центральным печатным цилиндром. Мы это знаем от пользователей своих машин. Возможный выход — установка сразу двух систем равнения, тип и расположение которых — вопрос индивидуальный, зависящий от конструкции флексомашины и решаемых задач.
Александр Астафьев, руководитель отдела продаж Gramex
