У конструкції та технологічних особливостях роботи фар­бових апаратів ФДМ є багато спільного з аналогічними апаратами машин глибокого друку, оскільки в обох способах друку використо­вуються фарби, які дуже близькі за своєю консистенцією.

У своєму найпростішому варіанті фарбовий апарат ФДМ — це двоваликова система (див. рис. 1.1). Дукгорний циліндр 2 обертається у фарбовому резервуарі І і подає фарбу на передавальний валик З, який переносить її на ДФ 4, закріплену на поверхні ФЦ, 5, до якого ДЦ 7 притискується ЗМ 6. Поверхня дукторного циліндра покри­вається гумою або іншим еластичним матеріалом, наприклад нату­ральним чи синтетичним каучуком. Дукгорний циліндр повинен мати рівну й гладку поверхню. Допуск на точність його виготовлення за номінальним діаметром дорівнює як мінімум + 0,050 мм, а на ко - нусність — 0,075 мм. Глибина занурення дукторного циліндра у фар­бу становить 11... 13 мм. Забезпечити рівномірне та достатнє переда-. вания фарби у фарбовому апараті такого типу можна точним регулюванням тиску між передавальним валиком і дукторним ци­ліндром. Тому багато які ФДМ мають гідравлічні або пневматичні системи притиску передавального валика до дукторного циліндра, а також прилади для вимірювання тиску.

Передавальний валик виготовляють найчастіше металевим, з глад­кою (покритою хромом) або рихлою поверхнею залежно від кількості фарби, яку необхідно перенести на ДФ. Слід відзначити, що фар­бові апарати такого типу мають серйозні недоліки, пов’язайі з не - нормованим захопленням і нерівномірним накочуванням фарби (особливо в машинах великої ширини), а також з обмеженими мож­ливостями технологічного регулювання накочування фарби.

Головний напрям модернізації фарбових апаратів ФДМ — вве­дення до їх складу АВ, поверхня якого растрована (дрібнокомірко - ва), що дає змогу переносити на ДФ строго дозовану кількість фарби.

Сьогодні існує три варіанти конструкції фарбових апаратів ФДМ:

1) у безракельній системі на АВ фарба наноситься дукторним валиком, який «купається» у фарбовому резервуарі, а надлишок фарби з дукторного валика стікає в резервуар;

2) надлишок фарби з АВ знімається ракелем, а дукгорний валик працює як подавальний;

3) АВ в ракельній системі «купається» у фарбовому резервуарі й наносить фарбу безпосередньо на ДФ.

- Після найпростішого фарбового апарата, розглянутого вище (див. рис. 1.1), перейшли до фарбового апарата (рис. 3.10, а), в якому АВ 7, що «купається» у фарбовому резервуарі 8, з ракелем 1 передає фарбу на обгумований накочувальний валик 6, який, в свою чергу, наносить її на ДФ 5, закріплену на ФЦ 4, до якого ДЦ 3 притис­кується ЗМ 2.

Найбільш удосконалена конструкція фарбового апарата без пе­редавального валика (рис. 3.10, б), що застосовується в сучасних ФДМ, має лише фарбовий резервуар 8 та АВ 7 з ракелем 1. Дозована кількість фарби наноситься на ДФ 5. Ця конструкція фарбового апа­рата забезпечує найбільш якісну подачу фарби, запобігає коливан­ню тональності відбитків.

Залежно від місця розташування АВ в сучасних ФДМ застосову­ються три способи нанесення фарби на ДФ: непрямий, прямий і комбінований.

Непрямий спосіб (рис. 3.11, а) характеризується тим, що фарба з цукгорного циліндра 4, опущеного у фарбовий резервуар 5, пере­носиться на АВ 2, який обертається з великою швидкістю, а потім через два накочувальні валики 1 подається на ДФ 5. Пріоритет у розробці цієї конструкції, призначеної для використання у ФДМ з водовимивними фотополімерними ФДФ при друкуванні фарбами на основі маслорозчинних смол, належить японській фірмі ТКБ.

У фарбовому апараті конструкції фірми АИРА/Р (СІЛА) реалі­зовано прямий спосіб нанесення фарби. В цьому разі (рис. 3.11,6) АВ 2, опущений у фарбовий резервуар 4, після видаляння надлишку фарби з його поверхні за допомогою ракеля 1 безпосередньо накочує фар­бу на ДФ 3. Тут доцільно використовувати високоеластичні луго - або спиртовимивні фотополімерні ФДФ, які забезпечують достат­ньо повне видаляння фарби з растрових комірок АВ, а також флек - сографічні фарби на водяній основі.

Рис. 3.12 ілюструє двоваликові фарбові апарати, в яких фарба подається на ДФ комбінованим способом. Фарбовий апарат фірми «Kцenig & Bauer» (Німеччина) побудовано за принципом «твердий

— м’який — твердий» (рис. 3.12, а). У цьому апараті між жорстким AB 4 і ФЦ 2 розміщується м’який еластичний накочувальний валик

З, що дає змогу використовувати тверді ДФ. При цьому фарба із фарбового резервуара наноситься на ДФ не безпосередньо з жорст­кого AB, а з еластичного. Щш друкуванні фарбами на водяній ос­нові накочувальні валики та ДФ треба виготовляти з матеріалу, що не іржавіє. В цьому фарбовому апараті використано прямий спосіб нанесення фарби на AB і непрямий — на ДФ. Гумовий накочуваль­ний валик З, ФЦ 2 і ДЦ 1 мають однаковий діаметр. AB 4 з пристав­леним ракелем 5 має автономний привод. Апарати такого типу можна монтувати в звичайних машинах високого друку.

У конструкції спрощеного двоваликового фарбового апарата без - ракельного типу фірми «Windmdller & Holseher» (Німеччина) реа­лізовано інший варіант комбінованого способу нанесення фарби: непряме перенесення її на АВ 2 і пряме, тобто безпосередньо з АВ, передавання її на ДФ 3 (рис. 3.12, б). Ракель 1 має від’ємний кут установлення. ДЦ 4 жорсткий. Отже, принцип друкування тут та­кий: «твердий — м’який — твердий». Конструкції цього типу вдос­коналюються фірмами «Solna» (Швеція) і «Albert Frankenthal» (Німеч­чина).

В анілоксових фарбових апаратах ФДМ застосовується два спо­соби дозування перенесення фарби на ДФ: спосіб «витирання» (без - ракельний) і видаляння надлишку фарби за допомогою ракеля. Ефект «витирання» забезпечується завдяки різним (найчастіше трикрат­ним) швидкостям обертання дукторного циліндра та АВ (накочу - вального) при нещільному контакті між ними (див. рис.3.13). Обер­
таючись зі швидкістю формного (і друкарсь­кого) циліндра, АВ 2 обганяє дукторний циліндр 1, що обертається з постійною швидкістю, і внаслідок цього «витирає» фар­бу, яка знаходиться в межах смужки кон­такту його з останнім. При збільшенні швид­кості друкування підвищується гідроди­намічний тиск фарби, що знаходиться в цій зоні й додатково деформує еластичну обо­лонку дукторного циліндра, а це сприяє протіканню через смужку контакту (отже, й переходу на поверхню АВ) більшої кількості фарби.

Використання ракеля забезпечує більш точне дозування фарби. Можливими є три варіанти звичайного встановлення ракеля: плоске — під кутом 25° до дотичної, що проходить через лінію (точку) контакту, нормальне (45...65°) і вертикальне (80°). Як було вже зазначено, зі збільшенням кута встановлення ракеля зростає зусилля притискання його до поверхні АВ. Значення «зворотного» (від’ємного) кута встановлення ракеля становить 140 ... 150° .

Фірмою «Albert Frankenthal» (Німеччина) розроблено камерні фарбові апарати, схеми двох конструкцій яких показано на рис. 3.14.

Камерний ракельний фарбовий апарат (рис. 3.14, а) містить три­мач 2 ракелів на кронштейні 1, на якому розміщено два ракелі 4 і

7, закріплених між колодками 3 і 8. Обидва ракелі встановлено під від’ємним кутом (назустріч обертанню АВ).

Робочий 4 і замикаючий 7ракелі утворюють фарбовий резервуар 6, який знизу обмежений тримачем 2 ракелів, а зверху — поверх­нею АВ. З торців фарбовий резервуар обмежений підпружиненими ущільнювачами. Передній (замикальний) ракель /призначений для попереднього очищення поверхні АВ від налиплих залишків фарби, паперового пороху тощо. Зняті цим ракелем залишки відводяться

Рис. 3.14. Схеми камерних ракельних фарбових апаратів фірми «Albert Frankenthal»

Через канал 9, встановлений під кутом до горизонталі. Робочий ра­кель 4 працює як головний, він після заповнення растрових комі­рок АВ фарбою зчищає надлишки фарби з його поверхні. Від’ємний кут установлення ракеля забезпечує надійне дозування фарби. Для нанесення фарби на АВ фарбовий резервуар 6 заповнюється фар­бою, для чого трубопровід 11 приєднується до насоса. Фарба надхо­дить у розподільну камеру, від якої відходять кілька розподілених по всій довжині тримача 2 ракелів приточних Отворів 5, з’єднаних з фарбовим резервуаром 6. Завдяки цьому досягається рівномірне за­повнення резервуара фарбою по всій його довжині.

У резервуарі 6 фарба знаходиться під невеликим тиском, що забезпечує добре заповнення нею растрових комірок АВ. Зайва фарба відводиться через зливний отвір 10. Тримач ракелів також може мати один або кілька зливних отворів, з’єднаних зі зливним тру­бопроводом.

На рис. 3.14, б зображено схему фарбового апарата, який дещо відрізняється від попереднього. В ньому тримач 3 ракеля містить розподільну камеру 2, що має плаваючу планку 6, яка розташована в зоні між ракелями 5та 9 і прилягає до АВ. По довжині цієї планки є пригочні отвори 7, що з’єднуються з пазом 8. Завдяки гідродина­мічним силам при збільшенні швидкості обертання АВ на нього на­носиться товстий шар фарби. Планку 6 можна встановити як без підпружинювального елемента, так і з ним. У першому варіанті план­ка ніби плаває у виїмці, що утворює розподільну камеру 2, і завдя­ки тиску фарби піднімається, як поршень. У другому варіанті вису­вання планки 6 здійснюється за допомогою пружини 10. У цьому варіанті передбачено зливні отвори 4, розташовані поблизу робочо­го ракеля 5, що дає змогу зменшити навантаження на нього. Фарба до апарата подається по трубопроводу 1.

На рис. 3.15 і 3.16 показано вигляди збоку камерних ракельних фарбових апаратів з різними варіантами притискання їх до поверхні АВ. Торці фарбового резервуара апарата закриваються ущільнюваль­ними планками 1 (див. рис. 3.15), які прилягають до поверхні АВ 3 й установлені в кронштейни 5, закріплені на тримачі ракеля. Крон­штейни 5 мають напрямні 4, відкриті з обох боків. Планки 1 уста­новлюються з попереднім притисканням до АВ за допомогою пру­жини 6. Контролера 2 притискає планку 1 до ракелів.

На рис. 3.16 зображено варіант притискання камерного ракель­ного апарата 1 до АВ 3 за допомогою гідроциліндра 2.

На рис. 3.17 показано дві схеми камерних ракельних фарбових апаратів німецького виробництва. Апарат (рис. 3.17, а) складається із замикального ракеля 1, установленого під від’ємним кутом до на­прямку обертання АВ, та робочого ракеля 4. Ракелі встановлюються затиеканням їх між бічною стінкою 3 фарбової камери та притиск­ною планкою 5. З боків ракелів є підпружинені ущільнювачі 2.

Фарбова камера знаходиться між робочим і замикальним раке­лями, з боків вона обмежена кожухом 8 і поверхнею АВ, а з тор­ців — підпружиненими башмаками, виготовленими з полімерного

Матеріалу. Фарба під тиском надходить у фарбову камеру через проріз

6. За допомогою ексцентричного вала 7 можна регулювати зазор, по якому фарба спрямовується у фарбову камеру, і тим самим зміню­вати ії кількість.

Апарат має такі недоліки: робочий ракель установлено під до­датним кутом, тому точне дозування фарби через дію на ракель гідродинамічного тиску фарби неможливе; конструкція апарата до­сить громіздка; зливних отворів немає, що призводить до осідання забруднених частинок, які негативно впливають на рівномірність нанесення фарби.

У фарбовому апараті (рис. 3.17, б) робочий ракель і встановлено під від’ємним кутом, а замикаль­ний ракель 1 — під додатним ку­том до напрямку обертання АВ. До­датково апарат має ще один ракель 7для попереднього очищення по­верхні АВ від залишків фарби та па­перового пороху. Робочий і зами­кальний ракелі розміщено на тримачі 5 за допомогою затискних колодок 4. У камеру 2 фарба по­дається через отвір 6 під тиском, що поліпшує заповнення растро­вих комірок фарбою. Проте через відсутність зливних отворів фарба у камері не перемішується, що сприяє накопиченню в її окремих місцях забруднених частинок, які негативно впливають на рівно­мірність нанесення фарби.

Цей циліндр призначений для забирання фарби з фарбово­го резервуара та рівномірного розподілу її по поверхні накочувальнош або анілоксового валика. Це — порожнистий циліндр, покритий гу­мою на основі натурального каучуку або іншим синтетичним еластич­ним матеріалом. Покриття повинно мати рівну поверхню і бути стійким до руйнування від дії фарб і розчинників. На рис. 3.18 показано дуктор­ний циліндр ФДМ моделі ПФР-60.

Дукторний циліндр, як правило, занурюється у фарбу на глиби­ну 10...13 мм і більше. Він обертається в контакті з накочувальним або анілоксовим валиком, з’єднаний з ним передачею або окремо приводиться в рух гідравлічним двигуном.

Подавання фарби з дукторного циліндра на накочувальний ва­лик може регулюватися зміною одного з параметрів фарбового апа­рата: твердості покриття дукторного циліндра, тиску між ним і на­кочувальним валиком або швидкості обертання першого. Циліндри з м’яким покриттям передають більше фарби, ніж з твердим, при однакових швидкості обертання та зазорі між ними.

Збільшенням тиску можна регулювати подавання фарби, але при великому тиску можливИй прогин дукторного циліндра й накочу - вальних валиків, наслідком чого є нерівномірний розподіл фарби вздовж їх твірної. Багато які друкарські машини обладнано при­строями для зміни тиску дукторного циліндра.

Порівняно з накочувальним валиком дукторний циліндр обер­тається повільніше, що дає змогу, дозуючи кількість фарби, змен­шувати її розбризкування. Якщо дукторний циліндр з’єднаний пе­редачею з накочувальним, то змінена швидкість визначається передатним відношенням. При використанні гідравлічного приво - да, регулюючи потік рідини, можна встановити потрібну швидкість дукторного циліндра.