HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU

NHỮNG NỘI DUNG CHÍNHI. Khái niệm chung về vận chuyển vật liệuII. Hệ thống xả vật liệu.2.1 Cấu tạo. Nguyên lý hoạt động2.2 Các loại trục2.3 Hệ thống gia tốc cuộn giấyIII. Hệ thống duy trì ổn định vật liệu khi in.3.1 Hệ thống ổn định sức căng của băng vật liệu.3.2 Hệ thống dẫn hướng băng vật liệuIV. Hệ thống cuộn vật liệu.V. Các hệ thống phụ trợ khác.5.1 Hệ thống sấy và làm lạnh5.2 Bộ phận đảo mặt giấy

III. Hệ thống duy trì ổn định vật liệu khi in.

3.1 Hệ thống ổn định sức căng của băng vật liệu.

3.2 Hệ thống dẫn hướng băng vật liệu

IV. Hệ thống cuộn vật liệu.

Khác với tờ rời, các hệ thống in cuộn cho phép vật liệu được in liên tục trên một hệthống in mà không cần có khoảng dừng (vì không cần phải có thời gian để dừng vànhận từng tờ) như các máy tờ rời Chính vì thế các máy in dạng cuộn cho phép in với tốc độ rất cao, có thể đạt đến tốc độ 15m/s Do vậy, việc vận chuyển vật liệu vàdẫn cuộn đòi hỏi phải rất chính xác, ổn định cũng như phải điều chỉnh được dễ dàng Các máy in cuộn phổ biến sử dụng trong các lĩnh vực in bao bì, xuất bản và

in thương mại Dù sử dụng trong loại máy in nào thì các nguyên tắc về cấp cuộn, điều chỉnh sức căng cuộn, dẫn cuộn đều giống nhau, chỉ khác nhau ở đặc trung của đầu ra sản phẩm, loại vật liệu và các thiết bị chuyên dùng

Một máy in dạng cuộn nói chung phải có các thiết bị và nguyên tắc hoạt động như nhau, chúng có thể khác nhau về hình thức, các thiết bị ngoại vi, các yếu tố mang tính chuyên dụng Nói chung về mặt tổng thể một máy in cuộn tổng thể như sau:

Giấy in ở dạng cuộn, được gắn trên hệ thống xả cuộn, hệ thống này cho phép chứa được nhiều cuộn (từ 2-4 cuộn) có khả năng đổi cuộn mà không cần dừng máy ( hệ thống xả cuộn tự động ) Vật liệu in được xả ra từ cuộn này phải đi qua một hệ thống lô so le để điều chỉnh sức căng trước khi vào máy in Để đảm in chồng màu chính xác và nhận mực tốt vật liệu được dẫn qua hệ thống kéo căng theo hai chiều (để giãn hết khi vào vùng ép in thì hạn chế độ giãn lại), mặt khác để xử lý bề mặt

nó được quét sạch bụi, phủ keo hay ẩm… Sau đó nó được đưa qua các đơn vị in,

hệ thống sấy, làm lạnh, đưa vào hệ thống thành phẩm hay thu lại ở dạng cuộn

II. HỆ THỐNG XẢ VẬT LIỆU :

Máy in cuộn có hai kiểu cung cấp giấy là dạng động và dạng tĩnh, chúng có các nhiệm vụ chung như nhau, nhưng hai cách đổi cuộn sẽ khác nhau

2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động

- Trục đỡ cuộn giấy

- Thắng hãm giấy

- Bộ đổi cuộn và dao cắt

- Tháp đỡ chứa được từ 2 đến 3 cuộn

- Trục đỡ cuộn giấy

- Bộ phận điều chỉnh sức căng của băng giấy: là một hệ thống trục gắn so le

có thể dịch chuyển được qua lại để điều chỉnh độ căng của băng giấy đảm bảo lượng băng giấy đủ đưa vào đơn vị in luôn có một lực căng như nhau nhất là khi đổi cuộn

- Bộ gia tốc cuộn giấy: khi cuộn giấy đầu tiên sắp hết cuộn, giấy tự động di chuyển đến vị trí thứ 2, cuộn ở vị trí 2 vẫn chạy theo tốc độ in của máy, cuộn thứ nhất đứng yên Muốn thay đổi cuộn mà không làm thay đổi vận tốc của máy thì bộ gia tốc sẽ tạo tốc độ cho cuộn 1 họat động Khi tốc độ của cuộn 1 bằng với tốc độ của cuộn 2, dao cắt sẽ cắt và dán băng giấy từ cuộn 2 sang cuộn

1, băng giấy được đổi cuộn mà không phải dừng máy Khi cuộn 1 hết giấy nó sẽtrở về vị trí 2 Một cuộn giấy mới sẽ đặt vào vị trí 1, khi hết giấy ở cuộn 1, chu

kỳ lập lại Bộ gia tốc đuợc dùng cho hệ thống nối giấy động

a. Dạng đổi cuộn động:

Với đổi cuộn dạng động thì khi đổi cuộn, cuộn mới đưa vào (cuộn chờ) phải có cùng tốc độ với cuộn đang in (tốc độ bề mặt cuộn) Như thế khi tiến hành dán tốc

độ in không bị thay đổi lớn Dạng này không đòi hỏi phải có nhiều giấy dự trữ để

bù vào tốc độ khi đổi giấy, nên nó rất gọn, tuy nhiên khi in tốc độ cao thì khó bảo đảm tốc độ in

Các bước đổi cuộn giấy :

1 Khi cuộn 1 sắp hết nó đuợc chuyển đến vị trí đổi

2 Cuộn thứ 2 được đưa vào vị trí chờ, được dán băng keo

3 Khi cuộn 1 đạt đến giới hạn bộ phận gia tốc bắt đầu gia tốc cuộn 2

4 Khi cuộn 2 đạt cùng tốc độ cuộn 1 Dao cắt hạ xuống, dán cuộn và cắt

5 Cuộn 2 tiếp tục in mà không giảm tốc độ

b. Dạng đổi cuộn tĩnh

Với hệ thống đổi cuộn tĩnh, việc đổi cuộn thực hiện theo cách khác Hai cuộn giấy một đặt ở trên và một đặt ở dưới, dao cắt và dán đặt ở giữa Bộ trữ giấy đặt ở ngoàitháp, gồm có nhiều lô xếp song song với nhau, giấy được dẫn qua các lô này Cuộnđược đưa vào tháp nhờ cần trục nâng Khi đổi cuộn phần trên của cuộn mới được dán với băng giấy nhờ lô dán, tốc độ của cuộn cũ được giảm xuống nhờ thắng hãm,khi cuộn đang in giảm đường kính đến mức cho phép, cuộn chờ đang đứng yên, lô dán đè xuống dán băng giấy của cuộn đang in, khi băng giấy của cũ đã dính chặt

vào mép cuộn mới dao hạ xuống cắt giấy Lúc này cuộn cũ đang đứng yên, nó đuợc kéo đi nhờ lực kéo của băng giấy cũ, lực kéo này rất nặng có thể làm giảm tốc độ vào giấy trong khi máy in đang in với tốc độ cao Để giữ tốc độ của máy in,

hệ thống các lô trong bộ trữ giấy hoạt động bù vào lượng giấy hụt khi đổi cuộn Kiểu đổi giấy này cuộn chờ đứng yên khi dán cuộn nên còn gọi là đổi cuộn “Zero”

Bộ đổi giấy dạng tĩnh là nối giữa một cuộn đang quay và một cuộn đứng yên (cuộnchờ) Hệ thống đổi giấy dạng tĩnh đòi hỏi chiếm nhiều diện tích nhưng cho phép việc dán băng keo rất đơn giản

Các buớc đổi cuộn giấy:

1 Cuộn chờ nằm ở trên, cuộn đang in nằm dưới Các lô trong bộ trữ giấy (điều khiển lực căng cuộn) ở vị trí cân bằng

2 Khi cuộn đang in gần hết nó giảm tốc độ, cuộn chờ đứng yên Các lô trữ giấy nâng lên vị trí cao nhất để trữ giấy

3 Dao cắt và lô dán, dán băng giấy đang di chuyển (của cuộn cũ đang in) vào mép của cuộn chờ, lực di chuyển của băng giấy sẽ kéo cuộn chờ quay Khi đó để

bù vào lượng giấy hụt do bị giảm tốc để kéo cuộn chờ Các lô trữ giấy hạ xuống vị trí thấp nhất để bù vào lượng giấy hụt này, tốc độ in không thay đổi khi đổi cuộn

4 Khi cuộn chờ (ở trên) đã quay, các lô bù giấy trở về vị trí cân bằng ban đầu.Một hệ thống đổi cuộn dạng động thường có thể chứa từ 2 – 4 cuộn giấy, kết hợp với các lô hoặc hệ thống điều chỉnh lực căng trước khi đưa vào đơn vị in Một hệ thống như vậy rất cần thiết cho các máy in dạng cuộn sử dụng cho in bao bì hoặc báo chí

2.2 Các loại lõi trục

a Trục Tidland Cyclone™ ()

Giới thiệu chung

• Lõi kết nối với thân trục rất ổn định

• Thuộc vào loại có mô-men xoắn tốt nhất

• Hệ thống van đơn giản nhưng vận hành rất mạnh mẽ.

• Đảm bảo độ tin cậy

• Thân trục bằng nhôm nên dễ dàng di chuyển

Các tính năng chính

Lõi trung tâm ổn định chống rung cho máy in, dẫn đến:

- Sản xuất nhanh hơn

- Chất lượng xả và cuộn tốt hơn

- Giảm hao mòn các bộ phận máy in

Dễ dàng tháo dỡ, thay thế

Bảo trì các bộ phận nhanh và dễ dàng

Có sẵn trong một loạt các kích cỡ: đường kính từ 3 inch đến hơn 20 inch

III Cấu tạo của trục

b Tidland Lug Shafts ( trục lõm)

• Thiết kế theo kiểu lõm ngăn ngừa sự trượt lăn trong quá trình khởi động nhanh và tắt máy

• Có sẵn trong nhiều kích cỡ để chứa bất kỳ ứng dụng chuyển đổi

• Được thiết kế với thân rộng hơn cho tuổi thọ dài hơn trong các ứng dụng với

mô men và / hoặc tải nặng

• Xây dựng bền vững được thiết kế để chịu được lạm dụng và mài mòn

• Tùy chọn thiết kế dây chằng có sẵn để giữ liên tục dọc theo chiều dài của lõi

Cố định lá thiết kế cung cấp cải thiện cuộn trung tâm và giải phóng mặt bằngcho tải lõi

Xây dựng bền vững được thiết kế để chịu được lạm dụng và mài mòn

d Tidland External Element Air

• Thiết kế phần tử bên ngoài nâng cao mang lại chất lượng xây dựng hoàn hảo

• Thiết kế phần tử hai mảnh có khả năng chống trật tự nhưng có thể thay đổi một cách dễ dàng mà không cần tháo trục ra khỏi máy

• Các lõi bảo vệ không khí riêng biệt được giữ lại ngay cả khi một phần

tử không làm giảm thiểu thời gian chết

• Xây dựng bền vững được thiết kế để chịu được lạm dụng và mài mòn

• Các yếu tố mở rộng cao su hoặc kim loại hỗ trợ nhiều ứng dụng

chuyển đổi và vật liệu cốt lõi

e Tidland Spiral External Element

• Thiết kế phần tử xoắn ốc cung cấp 360o của vòng giữ hướng tâm, trung tâm cuộn trên trục của trục và giảm thiểu rung động trong các ứng dụng cuộn dây bề mặt

• Thiết kế phần tử hai mảnh có khả năng chống trật tự nhưng có thể thay đổi một cách dễ dàng mà không cần tháo trục ra khỏi máy

• Các lõi bảo vệ không khí riêng biệt được giữ lại ngay cả khi một phần tử không làm giảm thiểu thời gian chết

• Xây dựng bền vững được thiết kế để chịu được lạm dụng và mài mòn

f Tidland Great-Expansion

Tính linh hoạt rất quan trọng đối với rất nhiều thiết bị, phụ kiện và linh kiện,nhưng rất ít người thực sự cung cấp Các trục mở rộng của Tidland được thiết kế đặc biệt cho những ứng dụng có sự thay đổi kích thước lõi là phổ biến Các nhà khai thác có thể điều chỉnh đường kính cốt lõi của trục trong khi vẫn giữ trên máy, không cần phải cân bằng nhiều trục và giảm đáng kể thời gian thiết lập

• 44mm - Máy in để bàn và mô hình máy in

• 76mm - Các mô hình máy in hiệu suất cao và thương mại

cơ hoặc mô men ly hợp, để duy trì sự căng vật liệu

Ngoài cơ chế thông tin phản hồi đầu dò kênh cảm biến đóng kín cơ bản,

SteadyWeb5 có thể được thiết lập để hoạt động ở tốc độ theo chế độ cắt

căng.Trong chế độ này bộ điều khiển nhận được một tín hiệu tốc độ dòng từ quá trình và động cơ theo tốc độ này Đầu dò lực căng cung cấp một tín hiệu phản hồi cho bộ điều khiển và nó điều chỉnh tín hiệu tốc độ dựa trên phản hồi lực căng để lực căng luôn luôn ở điểm cài đặt đã chọn

Một cảm biến điều chỉnh tốc độ được tính toán dựa trên đường kính cuộn vật liệu Trong trường hợp này, bộ điều khiển được sử dụng trong một ứng dụng xả hoặc cuộn lại theo tâm cuộn Bộ điều khiển được cung cấp tín hiệu tốc độ truyền vật liệu được điều chỉnh bởi đường kính cuộn (có thể là đường kính đo hoặc tính) thay đổi tốc độ cuộn khi cuộn thay đổi đường kính, và phản hồi của đầu dò tín hiệuđược sử dụng để giảm tốc độ đã thay đổi này Tín hiệu để duy trì sự căng chính xác trong vật liệu Ngoài các phương thức kiểm soát này bộ điều khiển cũng có thể

cung cấp một chức năng làm căng,giảm dần cho vật liệu khi cuộn lại Trong điều hướng cho việc xả, cuộn lại, hoặc sử dụng các chức năng điều khiển bằng cách điều chỉnh tốc độ của động cơ để duy trì sức căng mong muốn.

III.2 Hệ thống điều hướng băng vật liệu.

Trong hệ thống điều hướng vật liệu có 3 bộ phận:

a, Cảm biến: phát hiện sai lệch trong quá trình truyền vật liệu.

Khi hệ thống dẫn truyền vật liệu chạy bị sai lệch do máy chạy với tốc độ cao, nối cuộn hay thay đổi tốc độ truyền (để phù hợp với lực căng giấy đảm bảo quá trình in

ổn định) thì cảm biến sẽ phát hiện sai lệch đó rồi truyền tín hiệu đến bộ điều khiển rồi xử lý

b, Thiết bị điều khiển

Sau khi được dẫn qua các đơn vị in và các bộ phận liên quan cần thiết phải gia công như số nhảy, phủ hồ, dán… giấy được đưa vào hệ thống sấy, trước khi ra sản phẩm cần có một hệ thống đảo mặt và gấp

IV. HỆ THỐNG CUỘN VẬT LIỆU.

Đầu ra của máy in dạng cuộn thường ở 3 cách là: Xếp thành từng tay, chia thành các cuộn nhỏ và thu hồi lại dưới dạng cuộn Với máy in flexo cuộn cho in Báo thì

hệ thống ra giấy là hệ thống gấp cho phép gấp hoàn chỉnh một tờ báo theo một khổnhất định Hệ thống đầu gấp này bao gồm:

- Phễu gấp : Hình tam giác khi băng giấy di chuyển qua phễu nó được gấp đôilại theo chiều dài của băng giấy

- Các lô dẫn giấy vào, kéo giấy vào bộ gấp

- Ống dao cắt, cắt băng giấy theo khổ báo, các ống dao cắt có thể cắt được từ

1 - 3 lần tùy theo đường kính thiết kế của nó

- Ống ngàm dùng kim kẹp giữ 1 đầu của tờ báo đề đưa qua ống gấp

- Ống gấp, có thể bộ phận gấp nằm chung với ống ngàm hoặc là một ống riêng dùng để gấp đôi tờ báo Hay nói cách khác nó gấp vạch thứ hai vuông góc với vạch thứ nhất ở phễu gấp

- Dao gấp vạch thứ 3 nằm riêng và khi cần thì có thể chọn lựa theo yêu cầu

- Bánh xe nan quạt nhận sản phẩm từ Ống gấp Tốc độ của máy in cuộn rất cao, vì thế để nhận sản phẩm ra phải đảm bảo được xếp ngay ngắn, bánh xe nan quạt đảm bảo điều này

- Dây băng vận chuyển sản phẩm ra, nhận sản phẫm từ bánh xe nan quạt, dẫn

ra với đường đi tương đối dài cho phép đếm, kiểm sản phẩm dễ dàng

Khả năng gấp bằng đầu gấp của máy in báo cuộn flexo bị hạn chế do các ống dao cắt và ống gấp có khổ cố định, nên đa số các máy in báo thường chỉ cho ra các loại báo hay tạp chí theo một khổ cố định, hoặc theo chuẩn nhất định Tuy nhiên điều này cũng hợp lý vì các loại báo ngày hay tạp chí luôn có khổ và số trang (trang nội dung) không đổi.

Đường vào giấy của đầu gấp cũng rất đa dạng, nó cho phép đóng lồng hay đóng kẹp, có nhiều lựa chọn khi chúng ta lắp ghép nhiều phễu gấp theo các hình dạng khác nhau, xếp hai phễu gấp song song với nhau là một cách phối hợp rất thông dụng Một kiểu khác là xếp các phễu gấp theo dạng hình cầu (thường là 4 phễu) như thế cho phép ta có nhiều lựa chọn khi phối hợp các đường đi của nhiều băng giấy

Dạng 2 phễu gấp song song, có thể xả dọc băng giấy theo các khổ thành phẩm khác nhau, dùng chung 1 đầu gấp và dạng hình cầu cho phép nhiều lựa chọn cách lồng băng giấy khi đi vào đầu gấp, sử dụng nhiều phễu gấp kết nối với nhau

Bánh xe nan quạt cho phép nhận vật liệu nhanh chóng và chính xác nhờ cấu trúc tròn và xếp lớp của các thanh thép xung quang trục tròn Nhận tờ in đã gấp thành phẩm với tốc độ cao và thả lần lượt vào băng chuyền

Bánh xe nan quạt nhận thành phẩm đã được cắt, gấp từ ống gấp đưa vào băng truyền Các bánh xe này được kết hợp nhờ các thanh thép uốn cong, nhận giấy dễ dàng và thả giấy ra nhanh chóng

Các khả năng gấp ở đầu ra Cho phép gấp với nhiều phương án khác nhau

Ví dụ : Chúng ta cần in báo khổ 29x42 (cm) thì chúng ta sẽ chọn khổ giấy in là 84

(cm), khổ máy in là 58x84 (cm) Như vậy một băng giấy sẽ in được 8 trang (cả hai mặt) Khi qua phễu gấp băng giấy được gấp đôi lại theo chiều dọc băng giấy (vạch gấp 1) thành 42 (cm), khi qua ống cắt băng giấy được cắt thành khổ 58x42 (cm), khi qua ống gấp băng giấy được gấp đôi lại (vạch thứ 2) thành khổ 29x42 (cm) Như vậy một tờ báo thông dụng như tờ "Tuổi trẻ" được in và gấp bằng các máy in báo và kiểu đầu gấp kể trên, một băng giấy như vậy ta có 8 trang, khi lồng nhiều băng giấy vào với nhau ta có thể tăng số trang trong một tờ báo lên

Tương tự như vậy nếu ta sản xuất các tạp chí có khổ 21x29 (cm) thì từ vạch gấp thứ hai dùng một băng chuyền khác chuyển qua một dao gấp vuông góc nữa (vạch gấp 3) để tạo được khổ theo yêu cầu

Các sản phẩm của đầu gấp được mô tả trong

Các lựa chọn đầu vào và đầu ra của vật liệu in

Nhằm đa dạng hóa phương thức cung cấp vật liệu ở đầu vào và đầu ra Một máy in cuộn có thể cho ra sản phẩm là tờ rời hoặc máy in tờ rời vẫn có thể in được các cuộn giấy, tất nhiên là cần phải có các thiết bị phụ trợ thêm vào đó là bộ cắt cuộn thành tờ rời Điều này làm tăng tính đa dạng của các máy in, giảm thời gian chuẩn

bị (như xả giấy cuộn thành tờ rời cho máy in tờ rời) hay xả cuộn đã in thành các tờ

để gia công, giảm được thời gian vận chuyển và lưu trữ bán thành phẩm

Có nhiều lựa chọn để kết hợp cho in cuộn và in tờ rời, hai cách thông dung nhất và

đã được thực hiện khá rộng rãi là đầu vào dạng cuộn cho máy in tờ rời và đầu ra dạng tờ rời cho máy in cuộn

Các dạng sản xuất đầu vào cuộn, đầu ra tờ rời rất thích hợp cho các sản phẩm đặc dụng có số lượng lớn như tập vở, sách (cần phải xả ra tờ rời để gấp)… Các dạng sản xuất vào cuộn ra tờ rời thích hợp cho sản phẩm bao bì, hộp…

Như vậy, mỗi dạng cuộn và tờ rời có những hình thức vận chuyển và ổn định Vật liệu in khác nhau, theo những nguyên lý khác nhau và phải phù hợp với loại máy

in Đối với máy in tờ rời thì in flexo rất phổ biến và những nguyên lý như tách tờ, vận chuyển giấy bằng nhíp bắt, canh chỉnh giấy bằng tay kê… đã rất phổ biến và từhình thức cấp giấy tờ rời này đã được áp dụng cho nhiều dạng máy in tờ rời của các phương pháp in khác Các hình thức phát triển từ nguyên lý tờ rời này đã được

áp dụng cho nhiều phương pháp in như: Typo, offset, in lõm và các phương pháp inNIP…

Các dạng in cuộn rất phổ biến trong in báo và in bao bì, các máy in bao bì thông dụng là Ống đồng và Flexo đa phần là máy in dạng cuộn Nguyên lý về cấp cuộn,

xả cuộn, đổi cuộn, dẫn cuộn, kiểm soát lực căng… Cũng sử dụng các nguyên lý đãtrình bày trong chương này Nhưng rõ ràng rằng, mỗi phương pháp in và vật liệu inđều có những đặc trưng riêng và nó cần các thiết bị phù hợp, các chi tiết riêng biệt này chúng ta sẽ khảo sát kỹ hơn trong các môn chuyên ngành

5.1 Hệ thống sấy và làm lạnh

Sau khi qua các đơn vị in giấy cần phải làm khô, nhất là đối với các loại giấy in có tráng phủ, hệ thống sấy này chủ yếu làm khô mực bằng nhiệt Nhiệt độ sấy tùy theo tốc độ máy in, loại mực và loại giấy in Hệ thống sấy cho máy in cuộn dùng luồng khí nóng đối lưu thổi vào hai mặt của băng giấy, nhiệt độ được tạo bằng cáchđốt gas Luồng khí thoát ra được xử lý để thu hồi dung môi và xử lý trước khi thải

ra môi trường

Khi ra khỏi bộ phận sấy giấy rất giòn và khô, sẽ gây khó khăn cho việc gấp và cắt sau tại đầu gấp, vì thế nó cần phải được hạ nhiệt và bằng cách dẫn qua các lô làm lạnh, làm giảm nhiệt độ của giấy đồng thời làm ẩm giấy trở lại, để giấy có độ mềm dẻo cần thiết khi đưa vào gấp thành phẩm Mặt khác từ đơn vị in cuối cùng qua đến

hệ thống sấy, giấy không có lô dẫn giấy, vì thế khi qua lô làm lạnh nó cần được phối hợp điều điều chỉnh lực căng cuộn nhờ bố trí vị trí các lô trước khi đi tiếp

5.2 Bộ phận đảo mặt giấy

Với các máy in cuộn đều cho phép in trên một hay hai mặt, hơn nữa việc bố trí các trang in vừa phải phù hợp với dạng của đơn vị in và maquette của sản phẩm Mặt