适应于多纸路书刊印刷的16开紧纸辊机构

2012-08-02齐培聪袁吉闻

上海电气技术 2012年3期

齐培聪，袁吉闻

（1.高斯图文印刷系统（中国）有限公司，上海200062；2.华东理工大学，上海200237）

卷筒纸胶印机一般配有折页装置，即折页机，其功能是通过将已经印刷好的连续纸带进行纵切、纵折、横切、折页等工艺加工，把纸带加工成符合要求的印品并输出[1]。折页机是卷筒纸胶印机的重要组成部分，它不但要满足不同印品折页的需要，且要求折页机本身精确、使用调节方便、噪音小、维修方便等，并能适应高速折页[2]。折页机主要包括：纵切、纵折、打孔装置；横切、横折装置；16开纵折装置；收贴、输出装置等[3]。

本文主要研究与分析16开纵折装置中的紧纸辊调节机构。针对多纸路印刷，开发出新的调节机构以提高印品的折页精度，适应印刷市场对印品品质的需求。

1 16开紧纸辊的工作原理[4]

如图1所示，紧纸辊由紧纸辊体1和2、辊圈3或4、压条8或9构成。辊体两端设有辊圈3和4，辊圈3和4分别固定在辊体上并且可以沿着辊体移动，以便适用于不同的16开纸张的宽度调整。辊圈3和4表面为碳化钨颗粒，目的在于增加对纸张的摩擦力，它的作用主要是压住16开纸张的首尾，使其顺利向下运动，帮助完成折页。

压条8和9的作用是将16开纸张压实。辊体直径比压条8，9和辊圈3，4的尺寸均略小，用于减少与纸张接触面压力，从而减少印品蹭脏。紧纸辊1是固定的，紧纸辊2是可调整的，可根据不同纸张的厚度调整手轮11，带动摆臂7，以达到调整两个紧纸辊之间的间隙。

当折刀10把印刷品压入紧纸辊1和2中，在辊圈3和4的夹紧带动下，印刷品向下运动，并释放到16开接纸滚筒的页片中，接纸滚筒通过转动，把折好的16开印刷品整齐地码放在出页传送带上，由传送带带动16开印刷品运送至堆积机。每次新印刷品折页时，必须根据印刷品的厚度重新设置紧纸辊，以防严重堵纸故障的发生。

图1 16开紧纸辊结构图

调紧纸辊手轮11位于折页机的操作面，根据不同印刷品的厚度，调节手轮11调整紧纸辊之间的间距。顺时针旋转手轮11来减小间距，并增加紧纸辊之间的压力；逆时针旋转手轮11来增大间隙，并减少紧纸辊的压力。不断调整手轮11，直到印刷品有一定的均匀的拉力或推力，而且在紧纸辊两端的拉力应该一样大，最后锁紧手轮11上的锁定手柄。

2 该结构存在的问题

如图1所示，在两根紧纸辊中，一根是固定的，一根是活动的。根据所要生产印刷品的厚度不同，需要调整两根紧纸辊的间隙。由于固定紧纸辊的位置不能变动，单调整一根活动的紧纸辊，会使纸张进入两根紧纸辊的位置不能保证在中间位置。

一条卷筒纸胶印机生产线，根据生产规模的不同，配置也不尽相同。有些企业只有2～4个纸架，最多提供4卷卷筒纸同时进行一次印刷。对于一次印刷张数比较少的生产线，两根紧纸辊的间隙不需要进行调整，对印刷品的对折精度影响甚微。但也有相当部分印刷企业的生产线，最多能有10个卷筒纸进行同时印刷，此时，紧纸辊的调整显得相当重要，容易造成印刷品对折精度的偏差，造成不合格的16开印品。

以前印刷行业内对于16开的对折精度要求为±2 mm，即便增加到10个纸路同时印刷，对折页机的对折精度标准影响也较小。近年来，由于印刷业者对于16开书刊印品的对折精度日益提高，精度要求达到±1 mm，甚至部分客户要求在±0.8 mm以内。若继续沿用原紧纸辊调节结构，势必不能满足客户的需求。

基于以上原因，需通过改进相关结构设计，提高多纸路下16开印品对折精度，以提高印品的质量。

3 联动的紧纸辊调节机构

通过改进16开紧纸辊的调整机构，最大限度的提高16开印刷品的对折精度，成为保证生产出合格书刊印品的主要途径之一[5]。

3.1 调节结构简述

如图2所示，紧纸辊1和紧纸辊2装在连接板3和连接板4上，联接板3和联接板4能够绕着桩头5旋转。调节螺杆9穿过旋转轴6和旋转轴7、连接板3和连接板4。连接板3和连接板4中间有一根压缩弹簧10，连接板3，4与旋转轴6，7可以相对转动。弹性联轴节11联接螺杆9与调节轴12。16开墙板外侧的结构有棘轮16和棘轮手柄19，与调节轴12之间用键联接。弹弓珠20装在联接块21上，能够对棘轮16进行制动。量棒23用来调整紧纸辊位置，当紧纸辊位置调整好后，要拆除量棒。

图2 紧纸辊调节机构

该结构调节如下：

（1）在压缩弹簧10自由长度的情况下，按图2安装弹簧10，使紧纸辊1和2上的2个平面接触。

（2）调节旋转轴6和7向弹簧方向移动增加弹簧压力。

（3）调节定位螺钉22，使其顶住联接板3，使两紧纸辊之间的间隙为0.15 mm。

（4）用螺钉24固定2根量棒23，检测紧纸辊是否与量棒面接触。量棒的作用是检测两个紧纸辊是否对中，若接触，拆除量棒；若不接触，松开螺母13和15，调节紧纸辊与量棒面接触（调节时，必须松开螺钉22，待紧纸辊调整到位后，再调整该螺钉22，使两个紧纸辊间隙为0.15 mm）。

16开折页机的紧纸辊安装有压缩弹簧，这一设计使它能够根据印刷品的不同厚度进行稍微延伸，起到缓冲和复位作用。

3.2 紧纸辊的调整

紧纸辊将纸张折出很深的折痕，并释放到16开接纸滚筒中。每次印刷品折页时，必须根据不同的纸路重新设置两根紧纸辊之间的间隙，给纸张适当的压力，以防止印刷品蹭脏。通过调节16开紧纸辊的手柄19，根据不同纸张的厚度，调整紧纸辊之间的间隙。顺时针旋转棘轮手柄19来松弛弹簧，增加紧纸辊之间的压力。逆时针旋转棘轮手柄19来压紧弹簧，减少紧纸辊之间的压力。不断调整，直到感到印刷品有一定的均匀拉力，而且在紧纸辊两端的拉力应该一样大时为止。

4 实验结果分析

4.1 实验条件

以一条卷筒纸印刷机的生产线作为实验对象，配置10个纸架单元、10个印刷单元和一个8开折页机单元、两套16开折页机单元进行走纸印刷实验。两套16开折页机单元分别安装原紧纸辊调整机构和改进后的紧纸辊调整机构。

4.2 实验方法

在折页机出页速度40 000份／h的速度下，从1个纸路到10个纸路，根据纸路的变化调整紧纸辊的间隙。在两种紧纸辊调整机构下分别进行16开印品的印刷，每个纸路印刷0.5 h。随机抽取1 000份印品作为分析对象，从中捡出16开纸张对折超差±1 mm的印刷品份数并记录。

4.3 实验目标

折页机的设计最高出页速度为8开纸张为45 000份／h，16开纸张为40 000份／h。本文中实验的对象是16开印品，即在出页速度40 000份／h以内，16开印品对折超差高于±1 mm的份数小于抽样16开印品份数的5%，视为在允许的超差范围内。

4.4 实验过程及数据

统一设定折页机的出页速度为40 000份／h。在原16开紧纸辊调整机构情况下，把需要印刷的纸路从1个纸路逐次增加到10个纸路，并根据纸张的厚度调整紧纸辊的调节机构，持续0.5 h后停机。随机连续取出1 000份16开印品，逐份进行检验，检出印品对折超差大于±1 mm的份数并统计份数，记录在表1中。同理，安装新设计的16开紧纸辊及调整机构，以同样的过程，在表1中记录印品对折超差大于±1 mm的份数。