CC BY
70
ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (120) 2013
%
ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ
УДК 655227 С. Н. ЛИТУНОВ
Омский государственный технический университет
О ПЕРЕМЕШИВАНИИ КРАСКИ В КРАСОЧНОМ ЯЩИКЕ_________________________________
Рассматриваются варианты активаторов для перемешивания краски в красочном ящике печатной машины. Предложенные активаторы не требуют дополнительной внешней энергии, а работают от сил вязкого трения печатной краски. Приводятся результаты расчетов и экспериментов.
Ключевые слова: печатная машина, красочный ящик, вязкая краска, подача краски.
Одной из проблем, возникающих при эксплуатации красочных аппаратов офсетных печатных машин, является недостаточное перемешивание краски в красочном ящике. Это обстоятельство существенно влияет на градационные и цветовые характеристики оттиска [1].
Указанное явление объясняется следующим образом. Печатная краска под действием вращения дукторного цилиндра также начинает вращаться. При этом в зазор между дукторным цилиндром и ракелем выходит малый слой краски, в то время как остальная часть возвращается обратно и образует циркуляционное течение. На рис. 1 показано течение краски в красочном ящике, где видно, что имеется центр циркуляционного течения 4, где краска неподвижна. Расчеты проводились в программе Flow-уівіоп [2].
Вследствие тиксотропности офсетной печатной краски в этом центре образуется область, которая вращается как твердое тело, то есть без перемешива-
ния. Тиксотропная структура начинает увеличиваться в прилегающих слоях, в результате чего не вся краска, находящаяся в красочном ящике, участвует в перемешивании. Это приводит к повышению температуры, вязкости краски, и как следствие — к изменению толщины красочного слоя. Для борьбы с этим негативным явлением печатник во время работы машины периодически перемешивает шпателем краску. Более всего это явление проявляется при печатании больших тиражей, при этом регулярное перемешивание краски вручную отвлекает печатника, увеличивает физическую нагрузку на него, снижает качество продукции. Для борьбы с этим дефектом используют автоматические мешалки, которые представляют собой механические устройства с приводом от электромотора [3]. На рис. 2 показана фотография устройства для перемешивания краски, выпускаемого серийно. Недостатками таких устройств является применение внешнего источника энергии, сложность и дороговизна конструкции.
Рис. 1. Течение краски в красочном ящике печатной машины: слева — фото красочного ящика с краской; справа — линии тока краски, полученные с помощью расчетов: 1 — дукторный цилиндр; 2 — ракель; 3 — поверхность краски; 4 — центр циркуляционного течения
Рис. 2. Механическая мешалка, выпускаемая серийно
Рис. 3. Расположение активатора в красочном ящике: 1 — дукторный цилиндр; 2 — ракель;
3 — краска; 4 — активатор
Рис. 4. Изображение активатора с винтовыми канавками: 1 — канавки; 2 — промежутки
Рис. 5. Результаты опытов, подтверждающих положительный эффект применения активатора:
1 — дукторный цилиндр; 2 — желтая краска;
3 — расположение активатора; 4 — контрастная краска; 5 — стенки красочного ящика
Рис. 6. Активатор в виде цилиндра с дисками на торцах: 1 — цилиндр ; 2 — диски
Рис. 7. Результаты расчетов по определению размеров активатора:
1 — дуктоный цилиндр; 2 — ракель; 3 — активатор
2
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (120) 2013 ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ
ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (120) 2013
Рис. 8. Активатор с лопастями:
1 — дукторный цилиндр; 2 — ракель; 3 — стенки красочного ящика; 4 — активатор; 5 — лопати; 6 — стержень
Однако краску в красочном ящике можно перемешивать и без внешней энергии. Для этого нами предложено использовать активатор, который вращается в краске за счет сил вязкого трения. Активатор представляет собой стержень, на поверхности которого выполнена спиральная канавка [4]. Перед началом работы машины активатор опускают в красочный ящик, и под действием силы тяжести активатор погружается в краску до соприкосновения с поверхностью дукторного цилиндра и ракеля (рис. 3).
Когда краска под действием дукторного цилиндра вращается, активатор также вращается. При этом на линии соприкосновения поверхности спиральной канавки активатора и ракеля образуется разность скоростей: скорость ракеля равна нулю, а скорость вращения активатора равна скорости вращения дук-торного цилиндра. В этом случае активатор работает как шнек, стремясь переместить краску в сторону навивки спиральной канавки. Для повышения равномерности перемешивания краски на поверхности активатора можно изготовить две спиральные канавки с встречной навивкой.
Для проверки работоспособности такого устройства был изготовлен активатор с двумя встречными канавками (рис. 4).
Для проведения опытов в красочную ванну серийной офсетной машины СгопЫ 1800УК накладывали желтую краску, опускали в нее активатор, включали машину и с торцов активатора добавляли контрастную (черную и пурпурную) краску. Для быстрого достижения эффекта был установлен максимальный угол поворота дукторного цилиндра. Через 20 оборотов печатной пары стало заметно, что желтая краска стала перемещаться по направлению навивки канавок активатора, к его середине (рис. 5).
Таким образом опытным путем был доказан положительный эффект от работы активатора со встречными винтовыми канавками.
Другой подход увеличения эффективности перемешивания краски заключается в том, чтобы заполнить не вращающуюся часть краски посторонним телом цилиндрической формы [5]. В этом случае вся краска, находящаяся в красочном ящике, будет участвовать процессе перемешивания. Для этой цели используется активатор, показанный на рис. 6.
Активатор состоит из цилиндра 1 и дисков 2, расположенных с его торцов. Их размеры зависят от расположения центра циркуляционного потока. Для определения центра циркуляции краски можно использовалась программа Біож^іоп (Россия) [2]. На рис. 7 показаны результаты расчета для печатной машины Яошауог 314. Расчеты показали, что при заполнении красочного ящика на 25 % его объема размеры дисков активатора составляют 15 мм. Однако следует заметить, что такой подход возможен в случае применения дозирующих устройств, когда
в красочном ящике поддерживается постоянный уровень краски.
Еще один вариант активатора, который позволяет перемешивать краску без применения внешней энергии, представляет собой ряд лопастей, расположенных неподвижно на едином стержне под углом к этому стержню [6]. Лопасти могут быть расположены группами под одним и тем же углом (рис. 8). Активатор погружают в краску перед началом работы. Под действием дукторного цилиндра краска начинает вращаться, а неподвижные лопасти активатора разделяют поток и заставляют его менять направление. За счет этого происходит перемешивание краски.
Заключение. Существует проблема недостаточного перемешивания краски в красочном ящике печатной машины во время ее работы. Этот недостаток наиболее ярко проявляется во время печатания длинных тиражей. Для решения проблемы предложено использовать активаторы различной конструкции, позволяющие перемешивать краску без внешней энергии. Дальнейшие исследования направлены на оптимизацию геометрических параметров активаторов.
Библиографический список
1. Пожарский, А. О. Оценка цветового охвата системы печати посредством объема тела охвата цветов, вычисленного с использованием уточненных функций цветовых различий / А О. Пожарский, И. А. Сысуев // Омский научный вестник. — 2005. - № 4 (33). - С. 180-182.
2. Компьютерный симулятор для расчета течения сплошных сред ИожуІ8Іоп [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.flowvision.ru (дата обращения: 02.02.2013).
3. Тюрин, А. А. Печатные машины : учеб. для вузов. / А. А. Тюрин. — М. : Книга, 1966. — С. 173.
4. Пат. 122334 Российская Федерация, МПК В 41 Б 31/00 / С. Красочный аппарат / Литунов С. Н., Пруд И. В., Титов Ю. В. ; заявитель и патентообладатель Омский гос. тех. ун-т. — №2012128620/12 ; заявл. 06.07.12; опубл. 27.11.12, Бюл № 33.
5. Решение о выдаче патента на полезную модель Российская Федерация, МПК В 41 Б 31/00. Красочный аппарат / Литунов С. Н., Пруд И. В., Титов А. В., Титов Ю. В. — № 2012149505/12(079357); дата подачи заявки 20.11.12.
6. Решение о выдаче патента на полезную модель Российская Федерация : МПК В 41 Б 31/00. Красочный аппарат / Литунов С. Н., Тимощенко О. А. — № 2012155398/12(087751); дата подачи заявки 19.12.12.
ЛИТУНОВ Сергей Николаевич, доктор технических наук, доцент (Россия), профессор кафедры «Оборудование и технологии полиграфического производства». Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 26.03.2013 г.
© С. Н. Литунов
