滚折式折页装置和刀式折页装置

一、滚折式折页装置和刀式折页装置

1.折页装置的组成与工作原理

滚折式折页装置多应用于书刊印刷机，目前国内外卷筒纸胶印机多采用五滚筒折页装置，也有三滚筒折页装置。

如图9－70所示为德国科罗塞特胶印机的折页机上采用的三滚筒折页装置。

卷筒纸胶印机印刷过的纸带要经过纵切与纵折、横切与横折工作并将产品输出。

(1)纵切与纵折机构

纸带印刷后由导向辊引导进入折页机驱动辊、压纸辊，再进入三角板进行第一纵折，如果是双幅纸带宽，应放下圆盘刀完成纵切，如果是单幅纸带，将圆盘刀抬起，使其不参加工作。纵折后的纸带由拉纸辊6、8拉紧并向下输送，假如纸带需要打孔时，可在拉纸辊6上安装纵向打孔刀，进行打孔，如需要横向打孔只要将横向打孔滚筒启动即可。

图9－70　三滚筒折页原理图

1－驱动辊;2－压纸辊;3－圆盘刀;4－三角板;5－导纸辊;6、8－拉纸辊;7－横向打孔滚筒; 9－裁切滚筒;10－传页滚筒;11－第一横折滚筒;12－刀式折页机构;13、18－输送带; 14、19－叶轮;15－收页输送带;16－标记器;17－平行折页滚筒(第二横折)

(2)横切与横折

①八开报纸折页。

纵折后的纸带经导纸辊5、拉纸辊6、8拉着进入横折机构(第二折页机构)，纸带由传页滚筒上的钢针挑住，当传页滚筒上的折刀与第一横折滚筒上的夹板相遇时，折刀将纸带塞进夹板中，再随着滚筒的旋转，折刀从夹板中抽出，由第一横折滚筒完成了第一横折。此时，得到的折帖为八开报纸折帖，折帖可由输送带送至叶轮的叶片中，并经推出器将报纸以鳞片状放在收页输送带上，再经标记器将报纸分成50帖一组输出。

②十六开书刊折页。

将第一横折后的折帖经输送带送入十六开刀式折页机构12中，折刀与两折辊配合完成第二纵折(即第三折页过程)，折好后的折帖经叶轮放在收帖皮带上，并经标记器分成50份一段，进行十六开书刊收帖。

③三十二开双联书帖收帖。

由第一横折(即第二折页过程)的纸帖经折页滚筒11的夹板带着旋转，当第一横折滚筒的折刀与平行折页滚筒(第二横折)的夹板相遇时，第一横折滚筒上的折刀将纸帖塞入平行折页滚筒的夹板中，完成第二横折，然后书帖经过输送带落入叶轮的叶片中，并由标记器分成50份一段，完成三十二开双联书帖的折页。

五滚筒折页与三滚筒折页相比，增加了一个配页滚筒，但结构比较复杂。

2.折页装置主要机构及其调节

(1)三角板装置

卷筒纸胶印机的三角板自身平面内两侧边的夹角称为三角板的张角，一般用β表示。三角板平面与水平面，即与导向辊或拉纸辊轴线的夹角称为仰角，一般以γ表示。由实践证明，纸带上任一点从纸带驱动辊到导向辊所走过的路程应相等，这样就可以保证纵折过程中纸带不发生皱褶及折缝不齐等现象(见图9－71)。

图9－71　三角板安装调节

1－纸带;2－驱动辊;3－三角板;4－导向辊;5－拉纸辊; 6－支架;7－调节螺母;8－锁紧螺母

为此，三角板安装时应满足cosγ=tanβ/2，但是由于加工、安装等误差，则无法完全保证上式的相等关系，尤其是安装不当会造成折缝不正或褶皱等故障。

(2)圆盘刀安装与调节

如图9－72所示为圆盘刀安装结构。

圆盘刀安装在切纸刀夹之间，用螺钉紧固在一起。在圆盘刀的两侧切纸刀架上安装有弹性橡皮环(或称为压轮)。为了使橡皮环转动灵活，在两刀切纸夹的孔内装有两个滚动轴承，滚动轴承装在刀轴上，刀轴则安装在摆臂上，通过改变摆臂的角度来调节圆盘刀与压纸辊之间的压力。

圆盘刀分为两种:用于纵向切开纸带的称为圆片刀，用于顺着纸带纵向折线上打出一排长孔，以利于纵折排出空气的称为花轮刀片。花轮刀片在圆周方向上开有等距离的45°角的缺口，使用花轮刀片是为了提高折页的准确和平整度。

纵切圆盘刀的调节机构如图9－73所示。轴1在空间的位置固定不动，而且在裁切时也不转动。支架2与轴1相固定，其上有与丝杆3配合的螺母。双臂杆5空套在轴1上，弹簧4使圆盘刀6上的橡皮环压在驱动辊7上。通过调节手轮转动使丝杆3产生相对移动，从而改变支架2与杆5的夹角，橡皮环与驱动辊之间的压力随之改变，这样圆盘刀6落入驱动辊凹槽内的距离得到调节。当不需要裁切或者进行穿纸时，控制机构(图9－73中未示出)使轴1连同支架2、杆5和切刀6一起逆时针转动一定角度，便可抬起切刀。

图9－72　圆盘刀安装结构图

1－摆臂;2－刀轴;3－滚动轴承;4、7－切纸刀夹;5－橡皮环;6－圆盘刀;8－螺钉

图9－73　圆盘刀调节机构图

1－支承轴;2－支架;3－丝杆;4－弹簧; 5－双臂杆;6－圆盘刀;7－驱动辊

图中的圆盘刀在工作时不能沿轴向移动，这种安装方法当刀片磨损和振动时，不能保证刀片对辊子凹槽侧面的压力稳定，而影响裁切质量。图9－74所示的圆盘刀为弹性安装，刀可以沿轴向移动。

圆盘刀可以是自由转动也可以是强制驱动。自由转动的圆盘刀依靠刀尖与纸带间所产生的摩擦力而获得转动，结构简单，在纵切薄纸带时采用。在纵切厚的纸带特别是许多层重叠的纸带时，则采用强制驱动的圆盘刀，以保证裁切质量，刀轴通过齿轮进行传动。

无论那种类型的圆盘刀，为了得到干净利落的切口和减轻纸张皱褶，圆盘刀的刀尖角应尽量小些，但刀尖角不宜过小，否则会加快分开磨损，通常刀尖角在12°～20°之间。

图9－74　弹性安装的圆盘刀

1－纵切圆盘刀;2－压环; 3－弹簧;4－纸带驱动辊

(3)裁切滚筒结构与调节

如图9－75所示为裁切滚筒结构图。

卷筒纸胶印机的三滚筒折页装置中的裁切滚筒由裁纸刀机构、钢针机构和折刀机构三部分组成。它们的作用是钢针挑住纸张，裁纸刀横切纸张，折刀进行横折纸张。

①裁切纸机构。

它由刀座4、弹簧5、裁刀夹和裁刀组成。裁纸刀夹在刀座的中间，用螺钉紧固，裁刀应高出裁切滚筒3.5mm，并可用螺钉调节裁刀的高低位置，裁刀夹用夹布胶木做成，将裁刀夹在中间，既保护裁刀，又能与一折滚筒刀垫相对，便于裁纸。在裁刀夹的下面垫有弹簧5，平时弹簧5把裁刀夹顶出滚筒表面2mm，在裁切时，由一折滚筒的刀垫把裁刀夹压回，并将纸带压在刀垫上，裁刀将纸带切断。

②钢针机构。

在纸带被裁切的同时，扎住纸带并带其运行。钢针机构由钢针、钢针杆、导向套、摆杆、连杆、滚子、弹簧17、弹簧杆和凸轮组成。

在正常情况下，工作状态时钢针应高出裁切滚筒外圆7mm。非工作状态时(即缩回时)应略低于裁刀夹外表面，以便保护钢针。钢针的伸出或缩回由凸轮的内曲线控制。由图9－75(c)可知，裁切滚筒时转动，滚子在凸轮的内表面曲线上移动，压缩弹簧17，连杆带动摆杆顺时针方向转动，使钢针杆带着钢针缩回，若此时钢针还高出裁刀夹表面时，需要进行调整。调整时，松开螺钉，转动摆杆，使钢针略低于裁刀夹的表面即可。

图9－75　裁切滚筒结构图

1－齿轮;2－滚轮;3－凸轮;4－刀座;5、17、21－弹簧;6－裁切夹;7－裁刀;8－钢针;9－钢针杆;10－摆杆;11、22－螺钉;12－调节螺栓;13－螺母;14、16 －折页夹; 15 －折刀; 18 －弹簧杆; 19 －连杆; 20 －定位螺钉

当滚子离开凸轮的内表面曲线时，在弹簧17的推动下，滚子带动连杆和摆杆逆时针方向摆动，钢针即可伸出，直至连杆与定位螺钉靠住时，钢针停止伸出。检查钢针是否高出裁切滚筒外圆表面7mm(高出裁刀夹5mm)，否则需要调整。调整时，拧动定位螺钉，直至钢针高出裁切滚筒表面7mm为止，然后将定位螺钉的位置固定。

钢针缩回的时间必须保证，否则会影响折页精度。钢针缩回时间可以通过松开凸轮的固定螺钉，转动凸轮的位置来实现。调整完成后，要紧固好螺钉。

③折刀机构。

配合一折滚筒完成八开折页。折刀机构由调节螺栓、折页夹14和16、弹簧21及折刀组成。在正常情况下，折刀高出裁切滚筒外圆表面1mm，折刀和一折滚筒的夹板配合完成折页时，有一个进入和退出一折滚筒夹板的过程。在进入夹板时，折刀应距固定夹板2mm。在折页过程中，折刀将变形。为了保证变形又要保证折刀位置不变，在折页夹14和16之间装有弹簧21，螺钉22穿过折刀拧在折页夹14上。为防止螺钉松动，又加上紧固螺母用来固定，折页完成后，在弹簧21的作用下，折刀又回到原位。

(4)十六开附加刀式折页机构的结构与调节

商业和书刊卷筒纸胶印机的折页机中，均有附加十六开刀式折页机构，以便完成十六开杂志的折页任务。如图9－76所示为十六开附加刀式折页机构图。

图9－76　十六开附加刀式折页机构图

1－曲柄轴;2－齿轮;3－连杆;4－双向调节螺母;5－轴;6－摆杆;7－折刀;8－螺钉; 9、15－折页辊;10、11、13、14－螺母;12－手轮;16－压条;e－曲柄(偏心距)

从图9－76可知，折刀的上下运动是由固定在齿轮上的曲柄轴经连杆推动固定在轴上的摆杆上下摆动而实现的。折刀用螺钉固定在摆杆的端部，连杆的长短可以通过转动双向调节螺母来调节，以改变折刀上下运动的距离，即调节折刀与压条配合时的高低位置，转动双向调节螺母时，必须先松开两端的紧固螺母。调节完成后，需再紧固。

当折刀由曲柄摆(或摇)杆机构驱动向下运动到最低位置时，折刀刀刃将已定位好的八开书帖从中缝推入压条中，随着折页辊9的转动，折成十六开书帖，接着送入折页辊15中，再经压条对书帖折缝进行第二次滚压，然后将书帖经输出机构输出。

折页辊9和15的结构是由辊体和辊肩组成，辊体直径小于辊肩和压条。辊肩表面车有网纹，并且轴向位置可调，以适应不同尺寸的书帖。辊肩压在书帖的左右两端，传送书帖，而压条起到将书帖的折缝压平、压实的作用。当折刀处于最低位置时，两压条应相遇在水平位置上，而折刀尖距水平中心线约5.5mm。如果书帖较厚时，可以调节折刀的高低位置(先松开连杆3上下两头的紧固螺母，再转动双向调节螺母即可)，同时通过调节螺母11和13改变折页辊9和15之间的间隙，转动螺母10和14使弹簧压力发生变化，以便改变折页辊辊肩与压条之间的压力，手轮用于调整折缝的对中线。

(5)导纸辊和拉纸辊

导纸辊的作用主要是辅助三角板进行纵折，为纸带导向。导纸辊一般用钢制成，为两根空转的辊子，它们之间的距离可调。导纸辊的长度一般比纵折后纸带宽40mm。

拉纸辊的作用是将纸带压折成型，并产生必要的拉力。为了消除横切时对纸带所产生的冲击，多数折页装置中，都采用两对拉纸辊。图9－77所示为一对拉纸辊的结构。每一对拉纸辊由一根钢制辊1和一根具有两个拉纸胶轮2的辊子组成。钢辊上与橡皮轮相接触的一段圆周制出网纹，以增大对纸带的摩擦力。两个橡皮轮固定在同一根轴上。橡皮轮的轴与钢辊之间用齿轮啮合保证其间的强制传动，齿轮的传动比应保证橡皮轮与钢辊表面速度相等。橡皮轮轴的两个轴承都安装在偏心套3中。转动偏心套3，即可调节橡皮轮对钢辊的压力。

图9－77　拉纸辊的结构图

1－拉纸钢辊;2－拉纸胶轮;3－偏心套