Билет № 21
Кніговставние машини. Загальні відомості про вставлення книг.
Технологические процессы обработки книжного блока и изготовления переплета, проходящие параллельно, завершаются операцией соединения этих двух деталей, которая называется вставкой блока в переплет. Она имеет очень важное значение, поскольку обеспечивает формирование конечного вида издания, его эксплуатационную прочность и долговечность, эстетический вид. Машины, предназначенные для выполнения этой операции, называются книговставные.
Известны четыре способа вставки блока в переплет (рис. 7.1): 1) обычный, на форзацы, 2) на гильзу, 3) глухой, 4) в карманы.
Операция вставки на форзацы несложная - форзацы блока и марлевые клапаны промазывают клеем и приклеивают к внутренней стороне картонных боковин переплета. Эта операция хорошо механизированная за счет использования книговставных машин. На малых полиграфических предприятиях возможна вставка блока в переплет вручную. На средних и крупных предприятиях применяются книговставные машины и автоматы.
Три последних способа используются сравнительно редко, поскольку они требуют более сложной технологии по сравнению со вставкой на форзацы. Значительно реже блок приклеивается не только к боковинам, но и к корешку переплета - «глухая» вставка. При вставке «на гильзу» блок присоединяется к корешку за счет гильзы из плотной бумаги, которая крепится с одной стороны к корешку блока, с другой - к отставу переплета. Такое добавление обеспечивает высокую прочность соединения деталей книги, оно рекомендуется только для объемных ответственных изданий большого формата, рассчитанных на длительный срок службы и интенсивное использование (энциклопедии, словари, справочники и др.). Иногда используется бесклеевой способ вставки - «в карманы», который применяется при использовании пластмассовых переплетов для бумажно-беловых изделий.
Блоки, которые подлежат вставке в переплет, в зависимости от принятой технологии могут иметь три разновидности корешка: прямой, закругленный без отгибание фальцев, закругленный с отгибанием фальцев. Для первой формы корешка изготавливают переплеты с твердым отставом, для двух последних разновидностей корешка - с гибким отставом, который сможет принять сложную форму корешка.
Рис. 7.1. Способы вставки блока в переплет: а - на форзацы, б - на гильзу; в - глухая; г - в карманы; 1 - блок, 2 - переплет, 3 - форзац, 4 - клей; 5 - гильза; 6 - наружная переплет; 7 – карманы
Блоки могут быть двух разновидностей: с марлевыми клапанами или окантованными бумажной лентой. Ширина марлевых клапанов около 20 мм, а длина марли вдоль корешка составляет на 25 мм меньше его длины. Кантовальная лента приклеивается по всей длине корешка и заходит на форзацы на 15-20 мм с каждой стороны.
Операция вставки заключается в нанесении клеевого слоя на форзацы блока (если есть марля, то, кроме того, под марлевые клапаны и на них), совмещении блока с переплетом для обеспечения симметричного их относительного расположения, контролируемой равенством кантов в верхней и нижней частях блока, кантов переднего и заднего форзацев (рис. 7.2). Размеры передних кантов в зависимости от формата блока составляют от 3 ± 1,5 мм до 5 ± 2 мм, предельная разница их ширины 2-2,5 мм, верхние и нижние канты, соответственно, от 2 ± 1,0 до 4 ± 2,0 мм, предельные отклонения по ширине 1,5-2,0 мм. Корешок блока должен плотно прилегать к корешку переплета, зазор в закрытой книге не должно превышать 2 мм.
Рис. 7.2. Расположение блока и переплета при вставке
Рис. 7.3. Технологическая схема книговставной машины типа «крылатка»
Долгое время, примерно до начала XX столетия, вставка блока в переплет выполнялась вручную с применением простых орудий. Простейшим из них была подставка с шипами. Работница клала блок на шипы и кистью наносила клей с одной стороны, затем переворачивала блок, кладя проклеенным боком на шипы, и наносила клей с другой стороны. Блок передавался другой работнице, которая вручную соединяла блок с переплетом и выравнивала его.
Следующей стадией механизации стала подставка с раздельным ножом. Одна работница раскрывала блок посередине, насаживала его на тупой нож-разделитель, наносила кистью клей на форзацы и потом передвигала его к другой, которая совмещала блок с переплетом, снимала книгу и выравнивала канты. Для обеспечения одинаковых кантов в партии блоков на ножи были установлены два упора: один - для блока, второй - для переплета. В этом устройстве есть один элемент - нож-разделитель, который стал впоследствии обязательным для всех книговставных машин.
Потом появился конвейер, состоящий из двух клеевых аппаратов и ленточного транспортера. Блоки подавались корешком вверх вперед в промежуток между двумя клеевыми аппаратами, один из которых был подпружиненным. При прохождении между ними накатными валиками на форзацы наносился слой клея. После этого блок по склизу выводился на ленточный транспортер, вдоль которого сидели работницы и вручную вставляли проклеенные блоки в переплет. В конвейере появилося еще одно важное устройство - клеевой аппарат, который стал неотъемлемой частью всех современных машин.
После Первой мировой войны появилась трехпозиционная машина «крылатка» (рис. 7.3), в которой на вертикальной оси были установлены через 120° три крыла - пластины несколько большего формата, чем обрабатываемые блоки. В поз. I на крыло работница вручную накладывала блок Б, раскрытый посередине. После поворота крыла в поз. II оно с блоком быстро опускалось вниз, а при поднятии двумя клеевыми аппаратами 3 с двух сторон на форзацы наносился слой клея. Одновременно из магазина (поз. А) выводился переплет, проходивший кругление корешка колодками 4 и ножами 5 (поз. В) и затем позиционировался на пути движения блока (поз. С). При дальнейшем движении вверх блок снимал переплет, проходил обжатие для лучшего соединения, а в верхнем его положении (поз. D) вертикальный вал с крыла 2 возвращался еще раз на 120 ° в поз. III, где работница снимала блок с переплетом из крыла.
В этой машине появилось еще два важных устройства - крыло с механизмом вертикального перемещения блока снизу вверх и механизм кругления корешка переплета. Эти технологические новинки используются во всех современных машинах. Следующими шагами были механизация подачи переплетов, раскрываемость и подачи блоков на крыло и автоматическое выведение книги из машины.
Для обеспечения технологического процесса машины должны иметь следующие механизмы и устройства:
поштучной подачи блоков;
раскрытия блока посередине и базирования его по толщине и формату;
вертикальный конвейер с крыльями для транспортировки блоков;
клеевые аппараты;
самонаклад обложек с устройством кругления корешка;
базирования переплета перед вставкой;
совмещение блока с переплетом с последующим их обжатием;
съема книги с крыла и вывода ее на приемное устройство.
Кінематична схема механізму притиску і ножа різальної машини.
Механизм прижима механического типа. Балка 1 прижима опускается на стопу С до начала врезания в нее ножа и зажимает ее с тем большим усилием, чем она выше. Движение от кривошипа К через шатун 20 и серьги 19 передается коромыслу 17, которое установлено на оси О2, запрессованной в станине. К нижнему плечу коромысла 17 шарнирно прикреплена тяга 9 с двумя регулируемыми блоками пружин 12, каждый из которых имеет шесть пружин. Левые концы блоков пружин прикреплены к тяге 7, шарнирно связанной с коромыслом 6, которое соединено с толкателем 5 и через упор 4 приводит в движение трехплечее коромысло 3. Одно плечо коромысла соединено с левой тягой 2 балки 1 прижима, другое — тягой 14 и коромыслом 16 — с правой тягой 18.
Рис. 2. Кинематическая схема механизма прижима и ножа
Как только балка опустится на стопу С, коромысла 3 и 16 останавливаются, и движение коромысла 6 по часовой стрелке прекращается. Однако коромысло 17 и тяга 9 продолжают движение вправо, дополнительно растягивая блоки пружин 12. Перед врезанием ножа в стопу движение тяги 9 вправо прекращается. На участке опускания ножа коромысло 17 при дальнейшем вращении кривошипа К не меняет своего положения, что достигается подбором параметров звеньев механизма. По окончании реза коромысло 17 занимает исходное положение. Блоки пружин сжимаются. Балка 1 прижима под действием пружины 13 поднимается в верхнее положение. Предварительное опускание балки прижима для проверки правильности укладки стопы по отношению к линии резания производится от пневмоцилиндра 11. При нажатии на педаль Н включается пневмокран П, подающий воздух по трубопроводу 8 в цилиндр 11. Шток 10 поршня, двигаясь при этом вправо (по схеме), тянет за собой упор 4 трехплечего рычага 3. Через рычажную систему 3, 14 и 16 отпускаются тяги 2 и 18 с балкой прижима 1; пружина 13 растягивается. Отпуская ножную педаль Н, под действием пружины 13 балка прижима возвращается в исходное положение. Параллельность нижней плоскости балки прижима плоскости стола регулируется гайкой 15 с правой и левой резьбой.
Механизм ножа. Корпус 27 (рис. 2, б) ножа 28 подвешен на двух коромыслах 25 и 26, точки крепления которых расположены таким образом, что врезание ножа в стопу происходит под углом, а дорезание стопы — в параллельном к столу положении («сабельный» рез). Привод кожа осуществляется тягой 24, получающей движение от рычага 22, приводимого в качательное движение от кривошипа К зубчатого колеса главного вала через рычажную систему. Кривошип К, вращаясь на валу О1 приводит в качательное движение рычаг 21 относительно оси О2, поэтому звено 20 совершает движение, вследствие которого звено 23 приводит в качательное движение рычаг 22, а последний через тягу 24 — нож 28. Параллельность лезвия ножа (в нижнем положении) плоскости стола регулируют поворотом эксцентричного пальца, на котором подвешено коромысло 26. С помощью двух винтов 29 и 29' может быть устранен небольшой перекос ножа. Винты упираются в тыльную кромку ножа 28, чем устраняется возможность сдвига его при резании. Нож 28 крепится десятью болтами, проходящими через шлицевые пазы ножедержателя, благодаря которым его можно смещать вниз до нормального положения после переточки, ввинчивая винты 29 и 29'.