Ниткошвейное оборудовани

Ниткошвейное  оборудование

Отличительная черта высококачественной книжной и журнальной продукции  — ниткошвейное скрепление блоков. Практически все современные  печатные издания в твердом переплете  изготавливаются с применением  именно этой технологии. Благодаря ее спользованию готовые печатные изделия отличаются великолепной прочностью, они свободно раскрываются до корешка. 
 
Способы ниткошвейного скрепления блоков 
 
Традиционно скрепление блоков текстильными нитками осуществляется двумя способами: потетрадно или поблочно. 
 
В первом случае прошивка каждой отдельной тетради блока выполняется через корешковый фальц с последующим скреплением с предыдущими тетрадями. Такой способ шитья придает готовым изделиям ряд существенных преимуществ: 
 
- долговечность скрепления, которая достигается благодаря химической нейтральности текстильных ниток к бумаге и клею, окружающей среде; 
- высокую прочность соединения листов, как в отдельных тетрадях, так и в блоке, поскольку в процессе сшивания выполняется большое количество стежков эластичными нитками; 
- хорошая гибкость и упругость, что обеспечивает оптимальное раскрытие книги или журнала; 
- в дальнейшем сшитые блоки могут быть подвергнуты любой последующей обработке: кашированию, круглению, сушке; 
- полученное утолщение корешка сшитого блока будет минимальным. 
 
При брошюрном методе потетрадного шитья используются исключительно нитки. В тех случаях, когда потетрадное шитье блоков выполняется под переплет, в качестве дополнительного скрепляющего материала применяется марля. 
 
Основное отличие поблочного способа скрепления блоков от потетрадного шитья заключается одновременной прошивке листов блока по фальцу внакидку или же по корешку втачку. 
 
Преимуществом данного способа является возможность изготовить весь книжный блок за один кинематический цикл, в то время, как при использовании потетрадного принципа скрепления, один кинематический цикл потребуется для прошивки каждой тетради.

 
 
Ниткошвейные машины 
 
Эксплуатационные качества ниткошвейных машин, которые являются простыми в обслуживании, но при этом весьма надежными в работе, позволяют успешно использовать их как на крупных предприятиях, так и на небольших типографиях. При этом сфера их использования не ограничивается исключительно выпуском продукции полиграфии. Ниткошвейные машины могут оказаться незаменимыми при проведении пломбировки документов, выполнении архивных переплетов или других аналогичных работ.  
 
Схематически работа ниткошвейной машины заключается в выполнении следующих действий: 
 
1. В магазин самонаклада осуществляется подача подобранных блоков. 
2. Тетради подобранного блока выводятся и раскрываются. 
3. Производится прошивка отдельной раскрытой тетради с последующей ее сшивкой с предыдущей тетрадью. 
4. Осуществляется разрезание меж дублоковых нитей. 
5. Сшитый блок выводится из машины. 
 
От степени автоматизации зависит удобство использования данного оборудования. 
 
Полуавтоматические ниткошвейные машины — предназначены для малых и средних тиражей. Основные технологические операции механизированы, за исключением подачи и раскрытия тетрадей. 
 
Автоматические ниткошвейные машины — оборудование этого класса позволяет управлять процессом шитья, а также выполнять все технологические операции в автоматическом режиме, не требующем постоянного присутствия человека. 
 
Универсальные ниткошвейные машины — отличительной чертой этого типа устройств является высокая скорость работы и большой диапазон рабочих форматов. Переплетное и брошюровальное шитье может быть выполнено длинными, средними и короткими, а также простыми или переставными стежками, с использованием корешкового материала или без такового. Из-за более сложной конструкции такие ниткошвейные машины стоят заметно дороже. 
 
Специализированные ниткошвейные автоматы — как правило, рассчитаны на какой-то один тип шитья и могут работать с ограниченными форматами изданий. Такие особенности позволили значительно упростить конструкцию устройств и сократить временные затраты для их настройки и переналадки. 
 
Ниткошвейные линии — отличаются высокой производительностью и могут включать в свой состав сразу несколько специализированных ниткошвейных автоматов, несколько станций подбора тетрадей, конвейерную систему. Их целесообразно использовать для производства больших тиражей продукции.

Изобретение относится к полиграфической  промышленности, а именно к ниткошвейным машинам, предназначенным для потетрадного скрепления книжных блоков нитками (хлопчатобумажными или синтетическими) через сгибы тетрадей, при этом отдельные внутренние части тетрадей и сами тетради скрепляются между собой несколькими непрерывными нитями.

Уровень техники

Потетрадное шитье книжных блоков широко используется в полиграфическом  производстве, так как оно обеспечивает высокое качество продукции, ее прочность и долговечность. В качестве оборудования для шитья книжных блоков нитками используют полуавтоматические и автоматические машины, работающие с высокой скоростью. Как правило, такие машины являются крупногабаритными и дорогостоящими.

Известен универсальный автомат  БНШ-6А, серийно выпускаемый Киевским заводом полиграфических машин, в основе кинематической схемы которого применен сложный кулачковый механизм, синхронизирующий работу всех механизмов, обеспечивающих процесс потетрадного шитья книжных блоков: механизма качающегося стола, механизма швейной каретки, механизма работы шиберов, механизма нитепроводящей системы и других. Автомат характеризуется сложной кинематикой, большими габаритами, высокой ценой, что делает нерациональным его применение в малых типографиях.

Известна, ниткошвейная машина (см. описание к авт. св-ву: SU 1736745, МПК В 42 В 2/02, опубл. 30.05.92), содержащая станину с установленным на ней  качающимся столом и швейным аппаратом. Внутри качающегося стола расположены механизмы проколов и шиберов, а снаружи - механизм выравнивания тетрадей, при этом работа указанных механизмов осуществляется приводом от кулачкового вала. Особенностями этой машины является наличие узла управления и двух пружин с механизмом их дополнительного сжатия, предназначенных для снижения энергозатрат на перемещение качающегося стола с одновременным повышением надежности работы машины за счет жесткой фиксации качающегося стола в крайних положениях, исключающей вибрации и, соответственно, уменьшающей риск поломок игл и крючков. При этом сохраняется сложная кинематика машины и ее большие габариты.

В качестве прототипа  заявляемой ниткошвейной машины принята  конструкция ниткошвейной машины, описанная  в книге Д.А.Пергамент "Брошюровочно-переплетное  оборудование", М., Изд. МПИ, 1990, стр.169-179). Указанная ниткошвейная машина содержит: качающийся стол, движение которого осуществляется от двух пазовых кулачков, установленных на главном валу машины; механизм швейной каретки, на которой установлены швейные инструменты, т.е. швейные иглы и крючки, при этом каретка движется возвратно-поступательно в направляющих станины, а иглы и крючки, перемещаясь вместе с кареткой, совершают и самостоятельные движения: крючки вращаются, а иглы при переплетных видах стежков движутся возвратно-поступательно, причем движение каретки, игл и поворот крючков осуществляется через систему рычажных и зубчатых механизмов от установленных на главном валу машины двусторонних пазовых кулачков; механизм переноса нити с игл на крючки, представляющий собой механизм шиберов, осуществляющих возвратно-поступательное и качательное движения также от блока кулачков, связанных с главным валом машины; нитепроводящую систему, привод которой, также как и у других исполнительных механизмов, построен на основе рычажных и кулачковых механизмов.

Основным недостатком  прототипа является сложность конструкции  и большие габариты машины, в значительной степени обусловленные тем, что  в основе принципиальной и конструктивной схем машины лежат сложные кулачковые механизмы, работающие от главного вала машины, синхронизирующего все процессы шитья.

Известен швейный аппарат  ниткошвейной машины (см. описание изобретения  к авт. св-ву SU 1787116, МПК В 42 В 2/04, опубл. 07.01.93), содержащий подвижную каретку  с держателем для игл и крючков, установленную на каретке рейку, взаимодействующую с закрепленными на валах держателей крючков шестернями. Рейка посредством шатуна соединена с установленным на вспомогательном валу рычагом, выполненным с отверстиями для установки ролика, взаимодействующего с закрепленным на промежуточном валу пространственным кулачком, который посредством зубчатой пары связан с главным приводным валом. Каретка, рейка, шатун и рычаг представляют собой рычажно-шарнирный контур комбинированного привода поворота крючков, который вместе с тем включает еще и кулачковый, и зубчатый механизмы, обеспечивающие связь рычажно-шарнирного контура с главным валам. Таким образом, известный швейный аппарат ниткошвейной машины характеризуется весьма сложным механизмом привода поворота крючков, при этом в основе привода возвратно-поступательного движения каретки и движения игл также лежит кулачковый механизм, что обусловливает весьма сложную кинематическую схему ниткошвейной машины в целом и большие ее габариты.

В качестве прототипа заявляемого решения механизма швейной каретки ниткошвейной машины принято решение механизма швейной каретки (см. книгу Д.А.Пергамент "Брошюровочно-переплетное оборудование", М., Изд. МПИ, 1990, стр.173-175), состоящей из двух соединенных планок, на которых посредством держателей закреплены швейные иглы и крючки, и зубчатой рейки, установленной на направляющих станины. Шестерни, закрепленные на держателях крючков, связаны с зубчатой рейкой, которая через систему рычагов и кулачковый механизм связана с главным валом и обеспечивает в нужный момент поворот крючков, поднимающихся и опускающихся вместе с иглами за счет возвратно-поступательного движения каретки. Каретка получает возвратно-поступательное движение от установленных на главном валу двухсторонних пазовых кулаков через последовательно связанные ролики, коромысла, серьги и стяжки.

Как и в вышеописанных  технических решениях, недостатком  этого механизма швейной каретки  является сложная кинематика привода  возвратно-поступательного ее движения и привода поворота крючков, осуществляющих передачу движения от кулачкового механизма, что ведет к сложной компоновке всех механизмов ниткошвейной машины и к большим ее габаритам.

Известен механизм перемещения  нитеводителей ниткошвейной машины (см. описание изобретения к авт. св-ву № 1214492, МПК В 42 В 2/04), осуществляющий перенос нитей с игл на крючки, содержащий установленную в направляющих подвижного стола машины горизонтальную штангу нитеводителей, средство поворота штанги вокруг ее оси и средство продольного перемещения штанги, включающее шарнирно закрепленный на корпусе машины рычаг и кулачок для перемещения, а также включающее закрепленную на рычаге направляющую втулку со штоком. который связан со штангой посредством сферического шарнира.

В качестве прототипа заявляемого решения механизма переноса нити принят механизм, управляющий работой шиберов ниткошвейной машины (см. книгу Д.А.Пергамент "Брошюровочно-переплетное оборудование", М., Изд. МПИ, 1990, стр.175-176). В этом механизме шиберы прикреплены к ползуну, который движется возвратно-поступательно и при этом качается внутри подающего стола. Средством возвратно-поступательного движения ползуна и средством его качательного движения являются кулачковые механизмы, кулачки которых объединены в блок, совершающий один оборот за два оборота главного вала, чем достигается синхронизация работы механизма переноса нити с работой качающегося стола машины.

Известен механизм нитепровода (см. авт. св-во № 133461), предназначенный  для размотки нитей с катушки  и затяжки петель в процессе сшивания книжных блоков простым брошюрным стежком. Механизм включает рычаг, получающий периодическое качательное движение от кулачка, сидящего на главном валу, при этом на одном плече рычага укреплена нитеразматывающая штанга, на другом плече -пружины, служащие для выбора лишних нитей и затягивания петель. Нити зажимаются между шайбами, находящимися под воздействием пружин. Механизм снабжен блокировкой работы автомата при обрыве нити.