Самонаклад

Самонаклад — это устройство для автоматической подачи листовых материалов (бумаги, картона, плёнки) в печатную, резальную, фальцевальную или иную полиграфическую машину. Основное назначение самонаклада — отделение верхнего листа от стопы и его транспортировка в рабочий орган оборудования с заданной точностью и скоростью. Является неотъемлемой частью листовых печатных машин (офсетных, цифровых, трафаретных), а также многих отделочных и послепечатных устройств.

История

Первые механические системы подачи листов появились в середине XIX века вместе с развитием типографского дела. До этого бумага подавалась вручную, что ограничивало производительность печати. В 1860-х годах были разработаны простейшие фрикционные самонаклады, использующие трение для отделения листа. Однако они часто повреждали поверхность бумаги.

В 1900-х годах немецкий инженер Рудольф Хельмут (Rudolf Hell) и другие изобретатели предложили пневматические системы, где отделение листа производится сжатым воздухом или вакуумом. Это позволило работать с более широким спектром материалов — от тонких бумаг до картона. К 1930-м годам пневматические самонаклады стали стандартом в листовых офсетных машинах.

В конце XX века с развитием цифровой печати появились самонаклады для работы с короткими тиражами и переменными форматами, часто интегрированные в единый тракт подачи. Современные модели оснащаются сервоприводами, датчиками контроля двойной подачи и системами автоматической настройки под толщину материала.

Классификация

Самонаклады классифицируют по способу отделения листа, типу привода и конструктивному исполнению.

По способу отделения листа

• Фрикционные — отделение листа за счёт силы трения между подающим валиком (или ремнём) и поверхностью бумаги. Просты, дёшевы, но могут повреждать покрытие бумаги. Используются в малоформатных машинах и для грубых материалов.
• Пневматические — отделение листа струёй сжатого воздуха (воздушный нож) или вакуумом через сопла. Обеспечивают бережное обращение с материалом. Подразделяются на:
• Вакуумные — лист присасывается к вакуумной ленте или барабану.
• Воздушные — поток воздуха «вспушивает» стопу и отделяет верхний лист.
• Комбинированные — сочетают фрикционный и пневматический принципы (например, вакуумный захват с последующим фрикционным ускорением).

По типу привода

• Механические — с ременной или цепной передачей от главного вала машины.
• Электрические — с отдельным серводвигателем, что позволяет независимо регулировать скорость и момент подачи.

По конструктивному исполнению

• Плоскостопные — стопа бумаги лежит на неподвижном столе; подача идёт сверху.
• Карусельные — стопа вращается, листы подаются с периферии (редко, в специализированных машинах).
• Роликовые — листы подаются через систему валиков без остановки стопы (в непрерывных линиях).

Устройство и принцип действия

Типовой пневматический самонаклад состоит из следующих узлов:

1. Стопный стол — платформа для размещения стопы бумаги. Может быть неподвижным или поднимающимся по мере расходования листов.
2. Система воздушного дутья — сопла, подающие сжатый воздух под край стопы для «вспушивания» верхних листов. Это предотвращает слипание и облегчает отделение.
3. Вакуумные захваты — присоски или сопла, создающие разрежение для подъёма верхнего листа.
4. Транспортёрная система — ленты, валики или ремни, перемещающие отделённый лист к рабочим органам машины.
5. Датчики контроля — оптические или механические датчики, фиксирующие двойную подачу, перекос или отсутствие листа. При срабатывании датчика машина останавливается или корректирует подачу.
6. Механизм выравнивания — боковые и передние упоры, обеспечивающие точное позиционирование листа перед входом в печатную секцию.

Принцип работы (на примере пневматического самонаклада):

• Стопа бумаги устанавливается на стол. Включается воздушное дутьё, которое «вспушивает» верхние 5–10 листов.
• Вакуумные захваты опускаются на верхний лист, присасывают его и поднимают.
• Захваты перемещают лист вперёд, передавая его на транспортёрные ленты.
• Ленты подают лист к выравнивающим упорам, где он центрируется.
• После выравнивания лист захватывается подающими валиками и вводится в печатную секцию.
• Цикл повторяется с частотой до 15 000–20 000 листов в час (в высокоскоростных машинах).

Применение

Самонаклады используются в различных отраслях полиграфии и упаковочной промышленности:

• Офсетная печать — в листовых офсетных машинах (например, Heidelberg Speedmaster, Komori Lithrone) самонаклад является первым модулем, определяющим общую производительность.
• Цифровая печать — в цифровых машинах для подачи бумаги в печатающий узел (например, Xerox iGen, HP Indigo).
• Послепечатная обработка — в фальцевальных, биговальных, резальных и ламинационных машинах.
• Упаковочное производство — для подачи картона и гофрокартона в высекальные прессы и склеивающие аппараты.
• Специальные виды печати — в трафаретных (шелкография) и тиснильных машинах.

Характеристики

Основные параметры самонаклада:

• Формат листа — минимальный и максимальный размер (например, от 200×300 мм до 720×1040 мм).
• Толщина материала — диапазон от тонких бумаг (40 г/м²) до картона (600–800 г/м²).
• Скорость подачи — количество листов в час (л/ч). Для современных машин — 10 000–20 000 л/ч.
• Точность подачи — допуск по позиционированию (обычно ±0,5–1 мм).
• Тип стопы — высота стопы (до 1–1,5 м) и способ подъёма (автоматический, ручной).

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая производительность (автоматизация подачи).
• Стабильность и повторяемость (меньше брака).
• Возможность работы с большими тиражами.
• Совместимость с различными материалами (при настройке).

Недостатки:

• Сложность и высокая стоимость оборудования.
• Требовательность к качеству бумаги (скрученные, влажные или с неровными краями листы могут вызывать сбои).
• Необходимость квалифицированного обслуживания (настройка воздушных потоков, замена захватов).
• Ограничения по минимальному тиражу (для коротких тиражей часто экономически невыгодно).

Интересные факты

• Первый патент на пневматический самонаклад был выдан в 1905 году американскому изобретателю Уильяму Дж. Келли (William J. Kelly).
• В советской полиграфии широко применялись самонаклады моделей «СН-1» и «СН-2» (сокращение от «самонаклад»), разработанные в 1950-х годах.
• В современных машинах самонаклад может быть оснащён системой автоматической смены стопы (non-stop feeding), позволяющей заменять стопу без остановки печати.
• Некоторые производители (например, Heidelberg) предлагают модульные самонаклады, которые можно адаптировать под разные форматы и материалы.

Источники

• Полиграфия: Энциклопедический словарь. — М.: Книга, 1993.
• Степанов А. И. Оборудование полиграфического производства. — М.: МГУП, 2005.
• Техническая документация Heidelberg Speedmaster (Heidelberg Druckmaschinen AG).
• Патент US 798,456 (1905) — Pneumatic sheet feeder.