Шитье нитками в полиграфии. Потетрадное шитье нитками

Наибольшее применение имеет потетрадное шитье блоков нитками; находит также применение способ шитья нитками втачку. Большой интерес представляет комбинированный швейно-клеевой способ скрепления - шитье тетрадей термонитями с клеевым соединением тетрадей.

Потетрадное шитье блоков нитками . Книжные блоки после комплектовки могут сшиваться потетрадно нитками. После этого корешок блока обжимается и блок кроется обложкой.

Потетрадное шитье нитками является традиционным способом скрепления книжных блоков: при этом способе скрепления каждая тетрадь прошивается хлопчатобумажными или капроновыми нитками, которые последовательно переходят в следующую тетрадь, пока не будет сшит весь блок. При этом способе сшиваются не только листы каждой тетради, но и тетради друг с другом.

Шитье нитками обычно используют для блоков, состоящих из 32- или 16-страничных тетрадей. При наличии дробных частей бумажного листа (тетрадей с меньшим числом страниц) их или приклеивают к полной тетради или (например, 8-страничную) оформляют самостоятельной тетрадью.

Потетрадное шитье блоков может осуществляться на ниткошвейных автоматах, полуавтоматах или вручную.

В случае использования ниткошвейного автомата скомплектованные блоки загружают стопой в магазин самонаклада, который раскрывает каждую тетрадь посредине и накидывает ее на приемный стол, откуда они поводком цепного транспортера передаются на качающийся стол машины. При работе машины в корешковых сгибах делается 6-10 отверстий (в зависимости от высоты блока ) прокалывающими иглами, а сам процесс шитья осуществляется комплектом игл, крючков и шиберов, перемещающих петлю нитки от иглы к крючку; игла вводит нить в отверстие, шибер переводит свободный конец нити к соседнему крючку, а крючок выводит петлю нити к следующей тетради, после чего процесс повторяется. Этот вариант называется шитье простым брошюрным стежком, при котором стежки (нитяные и "скобы") имеют одинаковый размер и в соседних тетрадях располагаются друг под другом.

После шитья блока делается один или два "холостых" стежка (без тетрадей), чтобы на приемно-выводном столе можно было разделить блоки без нарушения швейного скрепления.

При шитье блоков на полуавтоматах машинист сам раскрывает и накладывает тетрадь на приемный стол.

Обжим сшитых блоков . Сшитые нитками книжные блоки имеют заметное утолщение в корешковой части из-за того, что при шитье тетради частично раскрывались, а в их разъемах теперь находятся двойные стежки ниток. Перед крытьем блока обложкой его следует сделать плоским и выровнять по толщине. Обжим блоков выполняется на прессах с гидравлическим приводом. Блокообжимные прессы могут быть самостоятельными или входить в состав поточной линии.

Крытье блоков обложкой . Завершающие операции заключаются в крытье блоков обложкой, сушке и обрезке книжного издания до требуемых размеров. Крытье обложкой может выполняться на крытвенных машинах или автоматах; используется клей ПВА или термоклей. Если крытье выполняется на машинах для КБС, то секция фрезерования корешка не задействуется. На крытвенных машинах и в машинах КБС клей наносится на поверхность корешка и на часть корешковых полей, после чего присоединяется обложка. После сушки книга обрезается с трех сторон, как это уже рассматривалось в разделе 13.4.1.

Шитье нитками втачку . При шитье втачку книжный блок скрепляется по корешковым полям с небольшим отступом от края корешка. Этот способ обеспечивает очень высокую прочность скрепления и может использоваться в производстве изданий для детей, части школьных учебников, справочных и других изданий, рассчитанных на большой срок службы, интенсивное использование и выборочное чтение.

Недостаток этого способа заключается в том, что книги имеют плохую раскрываемость, а раскрытые книги самопроизвольно захлопываются.

Шитье втачку выполняется двухниточным цепочечным швом вдоль всей линии корешка с отступом от края корешка в несколько миллиметров. Дальнейшая обработка - обжим блоков, крытье обложкой, сушка и обрезка книги - делается так же, как и при потетрадном шитье блоков, но при крытье корешковые поля промазываются клеем более широкими полосами, чтобы обложка прикрыла нитяные стежки.

Шитье тетрадей термонитями . Швейно-клеевое скрепление блоков позволяет сократить трудоемкую операцию потетрадного шитья блоков и вместе с тем получить высокую прочность готовой книги.

Шитье термонитями происходит в процессе фальцовки тетрадей перед последним сгибом. Первые сгибы тетрадей выполняются на обычных фальцевальных машинах, после чего блоки поступают в швейно-фальцевальный автомат, выполняющий шитье тетради по линии корешкового сгиба, и тетрадь дофальцовывается в специальной секции.

Швейно-фальцевальный автомат снабжен швейным аппаратом ротационного принципа действия, который скрепляет тетради в процессе их движения, поэтому нитяные скобы распределяются равномерно по всей длине получаемого в следующей секции корешкового сгиба.

Для шитья термонитями используются специальные двухкомпонентные вискозно-полипропиленовые нити, полипропиленовая составляющая которых при шитье играет роль термоклея, плавящегося при температуре свыше 220° С.

Дальнейшая обработка может происходить в крытвенных машинах или в автоматах КБС при отключенной фрезеровальной секции. После крытья блоков обложкой и сушки (или охлаждения) обрезка с трех сторон выполняется обычным способом.

Шитье нитками самый старый способ скрепления книжных блоков, так как он применялся и для скрепления рукописных книг. В мировой практике применяют три вида шитья блоков нитками: потетрадное, внакидку и втачку. Потетрадное шитье имеет две разновидности: на марле и без марли.

Почти два тысячелетия рукописные и печатные книги сшивали потетрадно нитками тонкими сухожилиями и нитками вручную с использованием простого швейного станка (деревянной доски с П-образной стойкой на краю), позволяющего закреплять связки или тесьмы в натянутом состоянии. Технология потетрадного шитья книжных блоков была механизирована лишь в конце 19 в., в 1984 г. (фирма «Бремер», Германия) и автоматизирована в 50-х гг. 20 в. (СССР). В настоящее время шитье блоков нитками осуществляется на специализированных ниткошвейных полуавтоматах и автоматах. Специализированные машины предназначены для потетрадного шитья блоков простым брошюрным стежком Универсальные ниткошвейные машины позволяют шить блоки на марле простым и переставным переплетным стежком и без марли простым и переставным брошюрным стежком.

Для шитья используются прочные капроновые и хлопчатобумажные нитки линейной плотностью порядка 50 текс (г/км) и полиграфическая хлопко-полиэфирная марля марки «НШ» (для ниткошвейных машин). При шитье без марли листы тетрадей и тетради друг с другом скрепляются тремя-шестью стежками, число которых зависит от высоты книжного блока, а крайние тетради блока приклеиваются к соседним узкой полоской клея, чтобы предотвратить их отрыв из-за роспуска шва после разрезки нитей между блоками. При шитье на марле к корешку блока наружными элементами шва дополнительно прикрепляется широкая лента корешкового материала, служащая для надежного скрепления переплетной крышки с блоком, а между блоками делается марлевая петля, которая после разрезки, выполняемой вручную на приемном столе машины, образует клапаны корешкового материала, ширина которых может быть 18 или 22 мм в зависимости от формата и толщины блока.

Производительность ниткошвейных полуавтоматов составляет около 60 тетрадей в минуту, а максимальная техническая скорость автоматов достигает 100-130 цикл/мин. Однако даже при высокой скорости шитья трудоемкость шитья блоков, состоящих из 20 - 30 тетрадей, составляет значительную часть всех трудозатрат, необходимых на брошюровочно-переплетные процессы. Вследствие этого, в настоящее время потетрадное шитье нитками применяется преимущественно для скрепления, блоков изданий, рассчитанных на большой срок службы и (или) интенсивное пользование - собраний сочинений, энциклопедий, многообъемных словарей и справочников, учебников и др. Потетрадное шитье без марли простым брошюрным стежком применяется в основном при изготовлении изданий в переплетной крышке, если дальнейшую обработку блоков толщиной 12 - 40 мм предполагается обрабатывать на автоматизированных лоточных линиях, на которых марля приклеивается после механической обработки корешка. Этот способ шитья иногда применяют в мелкосерийном производстве многообъемных изданий в обложке при толщине блока свыше 15 мм, если другие способы скрепления нельзя применить (например, из-за отсутствия оборудования) или они не могут обеспечить требуемые значения показателей прочности, долговечности и раскрываемости изданий.

Поблочное шитье блоков нитками внакидку имеет ограниченное применение, например, в крупносерийном производстве малообъемных детских изданий в переплетной крышке. Этот способ скрепления используется в поточной линии «Де Флорес» (фирма «МакКейн», США), в которой шитье блоков выполняется швейной машиной фирмы «Зингер» (США) двухниточным цепочечным швом с длиной стежка до 2 мм.

Шитье книжных блоков нитками втачку может осуществляться на специальных машинах фирмы «Зингер» сравнительно толстыми нитками линейной плотностью порядка 100 текс. За рубежом этот способ достаточно широко применяется при изготовлении изданий, рассчитанных на большой срок службы или интенсивное пользование при выборочном чтении - учебников, справочников, энциклопедий и т.п.

Страница 4 из 4

Общие сведения о скреплении блоков нитками

Шитье нитками - один из самых давних способов скрепления отдельных тетрадей в книжные блоки. В настоящее время, несмот­ря на бурное развитие бесшвейного способа, шитье нитками оста­ется основным видом скрепления книжных блоков для ответствен­ных изданий (учебников, справочной литературы, энциклопедий и др). Книги, сшитые нитками, имеют наибольшую прочность и хо­рошую раскрываемость, с ними пока что не могут конкурировать книги, скрепленные другими способами.

Существует два вида скрепления блоков нитками поблочное и потетрадное (рис. 14). При поблочном скреплении прошиваются одновременно все листы блока. При потетрадном шитье каждая тетрадь блока прошивается через корешковый фальц и скрепляется с предыдущими тетрадями теми же нитками.

Поблочное шитье нитками может выполняться однониточным узловязальным и двухниточным цепочечным швом. Узловязальное шитье выполняется длинными стежками (порядка 10 см) и ис­пользуется за рубежом при изготовлении малообъемных изданий, комплектуемых вкладкой. В России оно не применяется.

Классификация способов шитья нитками.

Шитье блоков внакидку двухниточным швом (оно еще называет­ся шитьем впрострочку) выполняется по месту корешкового сгиба специальными швейными машинами с одной иглой и одним крюч­ком. Применяется этот вид шитья очень ограниченно при изготов/\.е-нии малоформатных изданий (например, сберегательных книжек). Поблочное шитье нитками втачку осуществляется двухниточ­ным швом. Этот способ у нас и в других странах Европы не приме­няется, хотя достаточно распространен в книжном производстве США (школьные учебники, детские книжки, энциклопедии, слова­ри, справочники).

В России используется только потетрадное шитье блоков. Оно имеет следующие положительные черты:

1. конструкция такого скрепления характеризуется упругостью и гибкостью;
2. листы в тетрадях и в блоке соединяются достаточно прочно благодаря значительному количеству стежков, большой их суммар­ной длине, эластичности нитей;
3. долговечность, поскольку нитки нейтральны к бумаге, клею и окружающей среде;
4. блок имеет небольшое утолщение корешка;
5. возможна любая последующая обработка блока (кругление, отгибка фальцев, обжим, сушка и т.д.);
6. книги имеют хорошую раскрываемость.

Принцип работы ниткошвейного автомата

Потетрадное шитье блоков нитками, которое выполняется на ниткошвейном оборудовании, состоит из таких операций:

• раскрывание тетради посредине и транспортировка ее к швейному аппарату;
• прошивание тетради через фальц и присоединение к ранее сшитой части блока;
• проталкивание прошитой тетради на приемный стол;
• склеивание крайних пар тетрадей блока по корешку;
• образование холостого стежка;
• разрезка нитей между блоками;
• образование петли марли (при шитье на корешковом материале);
• автоматический контроль правильности комплектовки тетрадей в блоке.

Структурная схема ниткошвейного автомата (а) и технологическая линия вывода и раскрывания тетрадей (б)

Для выполнения этих операций ниткошвейный автомат имеет сле­дующие составные части и устройства (рис 15) самонаклад-раскрыватель 1, транспортирующую систему 2, качающийся стол 3, швейный аппарат 4, приемный стол 5, клеевой аппарат б, пульт управления 7.

Кроме показанных на схеме составных частей имеются также при­вод, вакуумная система, блокировки и другие механизмы и устройства. На структурной схеме кружочками показаны исходные полуфаб­рикаты, которые используются в НША Т - тетради (укладывают­ся в самонаклад-раскрыватель), К - клей (подается в клеевой аппа­рат) , Н - нитки, М - марля (используются в швейном аппарате), Б - сшитые готовые книжные блоки на приемном столе.

Рассматривая взаимное размещение составных частей НША, видим, что движение полуфабриката (тетрадей) в нем происходит по п-образной траектории, в которой можно выделить три техно­логические линии.

А-В - вывод тетрадей из магазина и раскрывание их посредине, В-С - транспортировка тетрадей в швейный аппарат, C-D - шитье и вывод сшитых блоков на приемный стол. Принцип работы ниткошвейного автомата целесообразно рас­сматривать в соответствии с указанным выше делением.

Технологическая линия вывода и раскрывания тетрадей (рис 15, б). Тетради со шлейфом укладывают в магазин горизон­тального типа, опираясь корешком на ремни транспортера 1, верх­няя ветвь которого двигается по настилу.

Тетради спереди ограничены передней стенкой. К первой тетради подходит рычаг 6 с присосами, которые отгибают его корешок в сто­рону листовыводного барабана 5 Клапаны корешка 2 закрываются, и тетрадь при вращении барабана по часовой стрелке выводится из ма­газина. Затем закрываются клапаны шлейфа 4. В автомате БНШ-6А применяется листовыводное устройство реверсивного типа для тет­радей со шлейфом.

При вращении барабана реечно-зубчатой передачей 3 от главно­го вала самонаклада 8 в обратном направлении (против часовой стрел­ки) тетрадь раскрывается посредине и накидывается на седлоподобный стол 7 цепного транспортера. Привод всех механизмов самонаклада-раскрывателя осуществляется от кулачков, которые расположе­ны внизу на главному валу. Вакуумный насос 9 обеспечивает само­наклад вакуумом Пополняется магазин тетрадями вручную.

Технологическая линия транспортировки тетрадей (рис 16, а). Выведенная из магазина самонакладом-раскрывателем 4 тетрадь 1 падает на седлоподобный стол 3, где подхватывается упором 6 цеп­ного транспортера 2, который находится внутри стола и двигается влево. Сначала он проходит возле фотоголовки устройства провер­ки правильности комплектовки 5, затем попадает в зону клеевого аппарата 7, который вращающимся диском наносит узкую полоску клея на корешковую зону тетради (разрез А-А). Следует отметить, что фотоконтроль осуществляется только на одной тетради в блоке, а клей обычно наносится только на две тетради (вторую и после­днюю). Команды на включение этих устройств поступают с блока управления автоматом, работающего по специальной программе.

После прохождения клеевого аппарата тетради подаются к втал­кивающим роликам, которые состоят из двух вращающихся дис­ков нижнего 9 - с неподвижной осью вращения и верхнего 8 - с подвижной осью, установленной на качающемся рычаге. Привод ролики получают от индивидуального электродвигателя, а окруж­ная скорость их значительно больше скорости транспортера. Когда тетрадь попадает в зону действия роликов, верхний вращающий­ся ролик опускается на корешок тетради и прижимает его к нижне­му. Зажатая между вращающимися роликами тетрадь получает им­пульс энергии и с высокой скоростью перелетает на качающийся стол 10, имеющий такую же седлоподобную форму, как и цепной транспортер. Тетрадь головкой подходит к боковым упорам 11 на качающемся столе (подвижного упора на лицевой стороне и непод­вижного на тыльной его части).

На этом транспортировка заканчивается - тетрадь доставлена на качающийся стол и находится на его седле в полураскрытом виде, головка касается боковых упоров.

Технологическая линия шитья и вывода сшитыж блоков. Пос­ле вывода тетради на качающийся стол 1 (рис 16, б) на ее фальц опускается обжимная планка-угольник 2, которая обжимает тетрадь и плотно усаживает ее на седло стола (положение А).

Качающийся стол 1 начинает перемещаться к швейной каретке 9, при этом подвижный боковой упор 11 (рис 16, а), который имеет на конце планки ролик и катится по неподвижной горке 12, сдвига­ет тетрадь вправо и выравнивает ее перед шитьем Качающийся стол подходит к швейной каретке 9 (см рис 16, б) и останавливается (положение В). В этот момент качающийся стол и швейная каретка образуют швейный аппарат. На качающемся столе (внутри седла) расположены проколы (прокалывающие иглы) 4 и шиберы 3 (их называют иногда нитеводителями), на швейной каретке установ­лены иглы и крючки. Начинается процесс петлеобразования на ос­нове взаимодействия всех вышеперечисленных швейных инструментов. Из-под стола сначала выходят проколы 4 и делают отвер­стия в корешке тетради Затем опускается вниз швейная каретка 9, а в отверстия в фальце вводятся иглы с нитками и крючки, шиберы захватывают нить и переносят ее на крючки. Швейная каретка со всеми инструментами поднимается вверх петля нити выводится наружу. Таким образом, тетрадь через фальц пришита к предыду­щим, а качающийся стол возвращается в исходное положение для приема следующей тетради.

После окончания шитья тетради проталкиваются на приемный стол 10 с помощью проталкивающей планки (на схеме не показа­на). Когда проталкивающая планка отходит, тетрадь удерживается на приемном столе брошюрными иглами.

Технологические линии транспортировки тетрадей (а), шитья и вывода сшитых блоков (б)

При возвращении стола в положение А верхняя половина тетради некоторое время будет лежать на гребне седла. Снятие ее осуществляет механизм съемного рычага 5.

Разматывание нитей со шпуль 8, их освобождение во время растягивания петель шиберами и плотная затяжка стежков выполня­ются механизмом нитепровода.

В случае шитья блоков на корешковом материале (например, марле) она подается с бобины 7 через механизм образования мар­левой петли б. Этот механизм после окончания шитья блока делает качающееся движение вниз-вверх, вытягивая запас марли, доста­точный для образования петли, необходимой для получения клапа­нов после разрезки марли. Таким образом, тетради, которые посту­пают на качающийся стол, транспортируются им к швейному аппа­рату, прошиваются нитками через фальц и остаются там в верти­кальном положении, постепенно продвигаясь по приемному столу 10. Сшитые блоки выходят в виде достаточно плотной сплошной гори­зонтальной стопы, которую сзади подпирает угольник 11.

Для разделения книжных блоков в технологическом процессе шитья предусмотрен холостой стежок (тетрадь при шитье отсутству­ет). Для образования холостого стежка тетрадь из магазина само­наклада не выводится, все исполнительные устройства автомата работают вхолостую. При этом осуществляются такие технологи­ческие операции, как образование марлевой петли при шитье пе­реплетными стежками и разрезка нитей между блоками.

Жукова Ю.С. Автоматизация технологических процессов ЦБП. Конспект лекций (Документ)

Горбас Л.Ф. Основы токсикологии. План-конспект лекций (Документ)

Воробьев Д.В. Технология послепечатных процессов (Документ)

Автор неизвестен. Краткий конспект лекций по дисциплине Основы лесоводства и лесной таксации (Документ)

Куцкая Н.Б. Метеорология и климатология. Конспект лекций (Документ)

Просеков А.Ю. Технология производства продукции общественного питания. Конспект лекций (Документ)

Колбина Е.Л. Тара и упаковка. Основы технологии производства упаковки (Документ)

Либенсон М.Н., Яковлев Е.Б., Шандыбина Г.Д. Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика). Конспект лекций. Часть II (Документ)

Федоров В.Б. Технология сборки изделий авиационной техники (Документ)

Галустова О.В. Психологическое консультирование. Конспект лекций (Документ)

Сергеева Ю.С. Библиотечное дело и библиотековедение (Документ)

n1.doc

9. ШИТЬЕ КНИЖНЫХ БЛОКОВ НИТКАМИ

Классификация способов шитья нитками представлена на рисунке 9.1.

Рис. 9.1. Классификация способов шиться нитками
При поблочном скреплении прошиваются одновременно все тетради книжного блока. При потетрадном шитье каждая тетрадь блока прошивается через корешковый фальц, тетради соединяются между собой за счет перехода нитей стежков из тетради в тетрадь. Поэтому создается возможность шить как на корешковом материале, так и без него.

Наибольшее применение для скрепления книжных блоков получили потетрадные способы скрепления.
9.1. Поблочные способы шитья нитками

Для шитья нитками внакидку блок комплектуется вкладкой, поэтому объем блока ограничен до 80 страниц (5–7 мм). При скреплении узловязальным шитьем в корешковом фальце выполняются три прокола, в которые вводится нить, образуя нитяные скобы, концы нитей завязываются узлом. Недостатком является неплотное шитье и возможность развязывания нитяного узла, неряшливый вид из-за наличия в разъеме тетради узла. Схематичное формирование нитяного узла представлено на рисунке 9.2.


Рис. 9.2. Схема узловязального шитья
Способ в европейских странах используется для скрепления школьных и общих тетрадей. В нашей стране не нашел применения.

При шитье нитками челночным швом блок, скомплектованный вкладкой, прошивается в прострочку по корешковому фальцу. При использовании двух бобин ниток шитье называют челночным, а при использовании одной – цепочечным. Длина стежка колеблется от 5 до 20 мм. При использовании одной нитки шов образуется за счет ее переплетения, нитка в виде петли иглой протыкается через фальц и крючок, захватывая ее, перемещает до следующего прокола, где вновь образованная петля протягивается сквозь предыдущую.

Поблочное шитье нитками применяется для малообъемных детских изданий. Существуют поточные линии, включающие оборудование для комплектовки блоков вкладкой, специализированную швейную высокоскоростную машину фирмы «Зингер», машину для обрезки блоков с трех сторон и оборудование для вставки блоков в переплетные крышки. Схема технологического процесса изготовления книг с использованием поблочного шитья нитками внакидку цепочечным швом представлена на рисунке 9.3.


Рис. 9.3. Схема технологического процесса изготовления книг
с использованием поблочного шитья нитками внакидку цепочечным швом
В приведенной технологии используется «свой» форзац. Расход ниток около 0,3 кг на тысячу книг большого формата. Используются специальные термостойкие нити, т.к. из-за трения игла нагревается до 400 °C. Скорость работы подобных поточных линий может достигать до 60 блок/мин в зависимости от высоты корешка. Подобная поточная линия была установлена в типографии «Детская книга» г. Москва, изготовитель – фирма «Мак-Кейн» США.

Поблочное шитье нитками втачку может осуществляться узловязальными стежками или челночным швом. Эта технология развивалась главным образом в США, она включает комплектовку блоков подборкой, фиксацию корешка клеем, просверливание отверстий для нитяного шва вдоль корешкового поля на расстоянии 5 мм от фальца, прошивание челночным швом. Недостатком технологии является плохая раскрываемость книги, необходимость увеличивать корешковое поле и уменьшать полосу набора, что ведет к увеличению расхода бумаги. Данная технология не нашла применения в европейских странах и России.
9.2. Потетрадное шитье блоков нитками

Развитие способа потетрадного шитья нитками позволило улучшить технологию изготовления книг. Способ имеет ряд неоспоримых преимуществ:

– нитки химически нейтральны к бумаге и стойки к атмосферным воздействиям, незначительно утолщают корешковую часть блока, обеспечивают высокую прочность скрепления и долговечность книг;

– шитье нитками позволяет применить различные варианты обработки корешка;

– внедрение автоматизированного шитья нитками дало возможность созданию многопозиционных блокообрабатывающих агрегатов и поточного производства.

Основным недостатком потетрадного шитья нитками является зависимость трудоемкости шитья от объема блока. Следствием этого является трудность синхронизации операции шитья с последующими технологическими операциями, что приводит к недоиспользованию мощности ниткошвейного оборудования при небольшом объеме книги и недостатку мощности в случае издания большого объема. Парк ниткошвейного оборудования типографии рассчитывается обычно на средний объем книг.
9.2.1. Виды стежков. Потетрадное шитье нитками на универсальных ниткошвейных машинах может осуществляться следующими видами стежков: простым брошюрным, переставным брошюрным, простым перелетным, переставным переплетным.

Наибольшее распространение получил простой брошюрный стежок. Он применяется для шитья книжных блоков объемом до 30 п.л. (III гр. по объему), предназначенных для обработки на блокообрабатывающих агрегатах. Схема образования простого брошюрного стежка представлена на рисунке 9.4.

Рис. 9.4. Схема образования простого брошюрного стежка

Простой брошюрный стежок обеспечивает хорошую плотность шитья, при обнаружении брака шов можно легко распустить и блок перешить. В связи с более простым движением швейных элементов обеспечивается стабильная работа машины.

Переставной брошюрный стежок характеризуется смещением нитяной скобы в смежных тетрадях. Схема стежка представлена на рисунке 9.5а.

Рис. 9.5. Схемы стежков: а) переставной брошюрный стежок;
б) простой переплетный; в) переставной переплетный
Стежок не нашел широкого применения из-за возможного сдвига тетрадей в головке на 1,5–2 мм и меньшей плотностью шитья по сравнению с простыми стежками.

Переставной переплетный стежок (рис. 9.5в) рекомендуется для потетрадного шитья нитками на марле книг II,II, IV групп по объему любого формата при дальнейшей пооперационной обработке (мелкосерийное производство). Для энциклопедических изданий, словарей большого объема IV гр. и серийного производства с обработкой на блокообрабатывающих агрегатах допускается шитье без марли.
9.2.2. Технология потетрадного шитья нитками и требования к материалам, тетрадям, сшитым блокам. В процессе шитья каждого блока на ниткошвейном оборудовании выполняются следующие операции.

– раскрывание тетради посередине и транспортировка к швейному аппарату;

– прошивание тетради через фальц с присоединением к ранее сшитой части блока;

– проталкивание тетради на приемный стол;

– склеивание крайних пар тетрадей по корешковому полю;

– образование холостого стежка (для последующего разделения нитей между блоками);

– разрезка нитей между блоками;

– образование марлевой петли при шитье на марле;

– автоматический поблочный контроль комплектовки по положению первой тетради с форзацем в блоке.

Шитье может осуществляться нитками на основе натурального волокна, искусственного и комбинацией натурального и искусственного волокна. Для шитья используются нитки хлопчатобумажные № 30 в 6 сложений, капроновые № 50к в 3 сложения, комбинированные состоят из полиэфирных нитей, которые скручиваются с хлопчатобумажными волокнами или обматываются ими. Синтетическое волокно придает смешанным ниткам более высокую прочность, эластичность и стойкость к влаге. Хлопок улучшает поверхностные свойства, при хорошей гладкости и устойчивости к скольжению. Выбор ниток для шитья зависит от вида бумаги, количества и объема тетрадей. Для малообъемных тетрадей нитки должны быть более тонкими. При использовании высокоскоростных ниткошвейных автоматов нитки должны обладать устойчивостью к разрыву и растяжению. Устойчивость ниток из искусственных волокон к сгибу и разрыву значительно выше, чем ниток хлопчатобумажных. Следует учитывать, что нитки из натурального волокна при хранении могут подвергаться гниению. Поэтому нитки из хлопчатобумажного волокна все более вытесняются искусственными нитями на основе полиамидного шелка, диаметр составляет 0,23 мм. Смешанные нитки используются для шитья мелованной бумаги для высокохудожественных изданий.

Марля для шитья используется хлопчатобумажная двуниточная по основе, аппретированная крахмальным аппретом или синтетическим. Недостатком является ворсистость.

В качестве клея для склеивания крайних пар тетрадей используется композиция, состоящая из 90 в.ч. раствора NaКМЦ (концентрация 6%) и 10 в.ч. ПВАД. Склейка необходима для предотвращения распускания стежка при разъединении блоков на приемном столе машины.

Требования к тетрадям:

– вид шлейфа (левый или правый) должен соответствовать требованиям применяемого ниткошвейного оборудования;

– размер шлейфа (8±2) мм;

– ширина форзацев и других приклеек должна соответствовать узкой половине тетради;

– отсутствие смятия или надрыва шлейфа;

– отсутствие склеивания тетрадей с приклейками (форзацев, иллюстраций);

Требования к сшитым блокам:

– отсутствие обрывов нитей;

– обшива фальцев;

– достаточная плотность шитья;

– отсутствие смещения тетрадей в головке блока, отсутствие втяжки тетрадей в блок, правильность разрезки нитей холостого стежка, правильность размеров марлевых клапанов, отсутствие рваных или слишком больших проколов на внутреннем сгибе.

Плотность шитья характеризуется величиной смещения верхней части книжного блока при приложении сдвиговой нагрузки в 10 Н, а также коэффициентом сдвига

,

где С – коэффициент сдвига;

А – величина смещения, мм;

Т бл – толщина блока, мм.

Рис. 9.6. Определение величины смещения

Ширина марлевых клапанов для малых и средних форматов – 18 мм, для больших форматов – 22 мм.
9.2.3. Факторы, влияющие на прочность потетрадого шитья. Прочность потетрадного шитья характеризуется двумя показателями (усилием вырыва внутренних листов тетради и усилием вырыва целой тетради из блока) и зависит от следующих факторов: прочности бумаги на разрыв, направления отлива бумаги, объема тетрадей, прочности и эластичности нитей, количества и длины стежков, вида корешкового материала.

С увеличением прочности бумаги растет и прочность потетрадного шитья.

Поперечный раскрой дает прочность при вырыве внутренних листов в
1,5–2 раза больше, чем при долевом раскрое. Это объясняется тем, что усилие направлено перпендикулярно основной массе волокон. Бумаги с долевым раскроем должны иметь высокую прочность в поперечном направлении.

Объем тетрадей не сказывается на вырыве внутренних листов, но при вырыве целой тетради с увеличением объема усилие вырыва повышается.

Прочность ниток должна быть больше прочности бумажного листа, но ниже прочности тетради на вырыв, считается нормальным, если нити выдерживают при растяжении нагрузку 7–8 кг.

Чем больше относительное удлинение нитей, тем меньше вероятность надрыва бумаги около проколов и соответственно тем выше прочность.

Наибольшую прочность и эластичность имеют синтетические нити.

Зависимость прочности от количества стежков – линейная, с увеличением количества стежков прочность возрастает.

Длина стежков меньше влияет на прочность. При увеличении длины стежка вдвое, прочность возрастает на 20 %. При шитье стараются увеличить количество стежков, поэтому блоки малого формата шьют двумя стежками, среднего – четырьмя, большого – пятью, а формата 60Ч90/8 – шестью.

Наличие, сорт и прочность корешкового материала оказывают влияние в основном на прочность связи блока с крышкой, так как прочность корешкового материала больше прочности нитей.

9.2.4. Ниткошвейное оборудование. Ниткошвейное оборудование различают по возможности выполнения тех или иных стежков и степени автоматизации. На отечественных предприятиях эксплуатируются машины БНШ-6А (автомат). БНШ-6 (полуавтомат), производства Украины, выполняющие все виды стежков. Германия представлена базовой моделью F-140 (полуавтомат, все виды стежков); F-145A (автомат, простой брошюрный стежок); F-142A (автомат, брошюрные стежки простые и переставные). В Европе крупнейшим поставщиком ниткошвейного оборудования является итальянская фирма Meccanotecnica, наиболее известные модели Aster180, Aster220SA, Aster220C. В этих моделях – самые высокоскоростные самонаклады Headop, скорость шитья достигает
180–220 тетрадей в минуту (10–12 тыс. тетрадей в час). Настройка при переходе на новый заказ осуществляется в автоматическом режиме, автоматизированы также разделение блоков и съем готовой продукции. Разработка данной серии высокоскоростных машин способствовала возрождению интереса к технологии шитья нитками. На базе этих ниткошвейных автоматов фирма Meccanotecnica разработала автоматизированную поточную линию Multiplex. Она включает листоподборочную машину горизонтального типа, (возможно от 6 до 30 магазинов для тетрадей). Скомплектованные блоки в виде приверток высотой
100 мм передаются на загрузочные транспортеры каждого ниткошвейного автомата и оттуда каскадно поступают непосредственно в самонаклады. Линия комплектуется тремя ниткошвейными машинами Aster180 или Aster220C. Самонаклады оснащены системой проверки правильности комплектовки Opticontrol. Сшитые блоки либо стапелируются, либо непрерывно направляются в блокообрабатывающие агрегаты. Использование подобных линий существенно повышает производительность труда, сокращает число работающих и производственные площади, ведет к снижению себестоимости продукции. В европейских странах работает более 20 таких линий.

Потетрадное шитье нитками может встраиваться и в технологии печати «книг по требованию». Совместная разработка фирм Xerox и Zechini Grafor позволила создать линию, включающую цифровую печатную машину DocuTech и послепечатную обработку с потетрадным шитьем нитками. Подготовленный PostScript-файл передается из сети на контроллер печати DocuTech, который производит растровое преобразование и управляет процессом печати. Система печатает полосы в подбор, отпечатанные листы фальцуются и поступают на ниткошвейную линию, где они сначала комплектуются в тетради, прошиваются в порядке, соответствующем спуску полос, далее блок с помощью термоклея кроется мягкой обложкой и после обрезки с трех сторон передается заказчику.

Изготовление книжных блоков включает всего две операции - их комплектовку и скрепление, но это операции первостепенной важности, так как качество их выполнения определяет важнейшие потребительские свойства книжных изданий - удобство пользования, их прочность и долговечность.

Комплектовка - это подборка в строгой последовательности всех тетрадей или листов книжного блока или комплектного издания. В соответствии с конструкцией книжных изданий комплектовка книжных блоков выполняется вкладкой и подборкой (рис. 5.1 ); комплектные издания, состоящие из отдельных листов, комплектуются только подборкой.

Комплектовка блоков вкладкой применяется только при изготовлении малообъемных книжных изданий с толщиной блока до 4 или 5 мм - изданий в переплетной крышке и в обложке соответственно. Такое ограничение объясняется тем, что при большей толщине блока ширина листов и передних полей внутреннего разворота готовой книги будет более чем на 3 - 4 мм меньше, чем у наружных листов блока.

В мелкосерийном производстве комплектовку книжных блоков производят вручную. При комплектовке вкладкой стопы тетрадей укладывают на столе по порядку номеров тетрадей слева направо, а комплектовку производят справа налево, вкладывая внутренние тетради в наружные и затем весь блок в обложку. При комплектовке подборкой стопы тетрадей укладывают в ячейки специального стола, комплектовку начинают с последней тетради или листа блока, укладывая их на ладонь или картонный уголок.

В средне- и крупносерийном производстве изданий в обложке комплектовку вкладкой, производят на вкладочно-швейных машинах и вкладочно-швейно-резальных агрегатах (ВШРА). На вкладочно-швейных машинах тетради и обложка вручную раскрываются посередине и последовательно накидываются - внутренняя на цепной транспортер, а наружные и обложка друг на друга по мере их движения к швейному аппарату, работающему в автоматическом режиме. В ВШРА все операции, кроме загрузки самонакладов, автоматизированы. Современные ВШРА имеют максимальную техническую скорость работы от 167 до 300 цикл/мин.

На крупных полиграфических предприятиях комплектовка блоков подборкой выполняется на подборочных автоматах, например, 891 и 892 (фирма «Бремер-Шталь», ФРГ), число станций для загрузки тетрадями может достигать 42, а максимальная техническая скорость - 120 цикл/мин. Перед работой и периодически в процессе работы самонаклада станций подборочной машины вручную загружают стопами тетрадей в строгой последовательности их сигнатурных номеров. Во время работы машины тетради выводятся самонакладами на сборочный транспортер, который за цикл работы машины перемещается на ширину одного магазина и выводит скомплектованные блоки на приемный стол или передает их на последующую обработку (рис. 5.2 ).

На подборочных машинах с большим числом станций за один цикл можно подбирать два или три книжных блока, но если число тетрадей в блоке значительно больше числа станций в машине, то две половины блока комплектуют раздельно, после чего их соединяют вручную. При клеевом бесшвейном скреплении (КБС) книжных блоков подборочный автомат подключают к агрегату КБС, что позволяет организовать непрерывное поточное производство уже с операции комплектовки блока, скорость таких агрегатов может достигать 300 цикл/мин.

В скомплектованных блоках должно быть полное число доброкачественных тетрадей данного издания, которые должны быть расположены в заданном порядке, одноименными полями в одну сторону. Тетради должны быть чистыми, без повреждений. Для визуального, контроля качества блоков, скомплектованных подборкой, по месту корешковых сгибов тетрадей заранее печатаются потетрадные и позаказные метки, которые в скомплектованном блоке образуют на корешке правильную «лесенку» и поперечную полосу (рис. 5.3 ).

Скрепление книжных блоков, состоящих из отдельных листов или тетрадей, может осуществляться различными способами, каждый из которых имеет свои достоинства, недостатки и преимущественную область применения. По варианту технологии скрепления книжных блоков все способы делятся на потетрадные и поблочные, а по виду скрепляющих материалов, деталей или устройств - на швейные, клеевые, швейно-клеевые и механические. По виду укладки тетрадей или блока в швейной машине и месту расположения скрепляющих элементов швейное скрепление может выполняться вразъем (по корешковому сгибу тетрадей), внакидку (по корешковому сгибу блока, скомплектованного вкладкой) и втачку (по корешковому полю блока, скомплектованного подборкой). Клеевое скрепление выполняется по поверхности корешка, а механические способы - по корешковому полю блока.

При потетрадном скреплении книжных блоков, характерном лишь для шитья нитками и проволокой, все листы каждой тетради скрепляются поперечными элементами нитяного шва или ножками проволочных скоб, а тетради последовательно присоединяются друг к другу с помощью наружных элементов шва и корешкового материала или, при шитье проволокой, - только с помощью корешкового материала. При поблочном скреплении листы или тетради книжного блока скрепляются одновременно за один или несколько (при шитье нитками внакидку и втачку - за несколько десятков) циклов работы оборудования.

Технология потетрадного скрепления книжных блоков обеспечивает высокую прочность, долговечность и хорошую раскрываемость книжных изданий, но ее высокая трудоемкость, прямо пропорциональная числу тетрадей в книжном блоке, не позволяет включать эту операцию в непрерывное поточное производство. Технология поблочного скрепления блоков, трудоемкость основных вариантов которого не зависит от их толщины и формата обеспечивает высокую производительность ведущего оборудования, позволяет организовать непрерывное поточное производство наибольшей части цепочки технологических операций, начинать его с комплектовки блоков, а не с их обработки, как это делается при потетрадном скреплении блоков. При поблочном скреплении блоков обычно создается равнопрочная по толщине блока конструкция книжного издания, но крайние (при комплектовке вкладкой - наружные и внутренние) листы блока скрепляются менее прочно. Раскрываемость изданий зависит в основном от вида поблочного скрепления и может изменяться от полной (при скреплении спиралями, гребенками, замками) до плохой (при шитье проволокой втачку, скреплении винтами и заклепками).

В швейных способах, при шитье блоков нитками и проволокой, скрепляющими материалами являются нитки или тонкая проволока, в клеевых бесшвейных способах (КБС) - клей (дополнительно - обложка или окантовочный материал); в швейно-клеевом способе листы каждой тетради скрепляются нитяными скобами, а тетради друг с другом - клеем и окантовочным материалом. В механических способах скрепления блоков используются металлические или пластмассовые крепежные детали - винты с гайками, заклепки, спирали, кольцеобразные гребенки, обоймы и замковые устройства с разъемными дужками.

Швейные способы скрепления блоков позволяют получать высокую прочность и долговечность изданий, но при значительной толщине или высоте блока весьма трудоемки. Клеевое бесшвейное скрепление в зависимости от загрузки полиграфического предприятия может осуществляться на сравнительно простом полуавтоматическом оборудовании или на высокопроизводительных поточных линиях, на которых может выполняться большая часть цепочки брошюровочно-переплетных операций. Оно характеризуется малой трудоемкостью технологического процесса и высокой рентабельностью производства. В то же время КБС дает хорошие результаты лишь при тщательном подборе клея к бумаге и строгом соблюдении режимов выполнения технологических операций. Швейно-клеевое скрепление блоков сочетает достоинства швейного и клеевого способов скрепления, обеспечивает возможность организации непрерывного поточного производства, начиная с комплектовки книжных блоков, хорошую прочность, долговечность и раскрываемость изданий. К его недостаткам можно отнести то, что оно может применяться при обработке листовой печатной продукции, так как скрепление тетрадей нитяными скобами выполняется на фальцевальных машинах, снабженных швейными аппаратами. Механические способы скрепления позволяют надежно скрепить блоки практически любой толщины и любого формата на простом малогабаритном оборудовании. Они обеспечивают высокую прочность и долговечность различной продукции книжного типа, но при их применении необходима предварительная операция высечки или сверления отверстий в корешковой зоне блока, значительно снижается процент использования бумаги.

Можно утверждать, что максимальную прочность и долговечность книжных изданий обеспечивает скрепление блоков нитками, несколько меньшую - скрепление проволокой и термонитями, а наименьшую - клеевое бесшвейное скрепление. Полную раскрываемость книжных изданий обеспечивает скрепление блоков спиралями, гребенками и замками, очень хорошую - потетрадное шитье нитками и проволокой и швейно-клеевое скрепление, хорошую - КБС, а плохую - шитье нитками и проволокой втачку, скрепление винтами, заклепками и обоймами. По производительности ведущего оборудования, трудозатратам и рентабельности производства наилучшие показатели у шитья проволокой внакидку и клеевого бесшвейного скрепления, хорошие - у швейно-клеевого скрепления, наихудшие - у потетрадного шитья нитками и проволокой и механических способов скрепления.

Шитье нитками самый старый способ скрепления книжных блоков, так как он применялся и для скрепления рукописных книг. В мировой практике применяют три вида шитья блоков нитками: потетрадное, внакидку и втачку. Потетрадное шитье имеет две разновидности: на марле и без марли.

Почти два тысячелетия рукописные и печатные книги сшивали потетрадно нитками тонкими сухожилиями и нитками вручную с использованием простого швейного станка (деревянной доски с П-образной стойкой на краю), позволяющего закреплять связки или тесьмы в натянутом состоянии. Технология потетрадного шитья книжных блоков была механизирована лишь в конце 19 в., в 1984 г. (фирма «Бремер», Германия) и автоматизирована в 50-х гг. 20 в. (СССР). В настоящее время шитье блоков нитками осуществляется на специализированных ниткошвейных полуавтоматах и автоматах. Специализированные машины предназначены для потетрадного шитья блоков простым брошюрным стежком (рис. 5.4 ) без марли. Универсальные ниткошвейные машины позволяют шить блоки на марле простым и переставным переплетным стежком и без марли простым и переставным брошюрным стежком.

Для шитья используются прочные капроновые и хлопчатобумажные нитки линейной плотностью порядка 50 текс (г/км) и полиграфическая хлопко-полиэфирная марля марки «НШ» (для ниткошвейных машин). При шитье без марли листы тетрадей и тетради друг с другом скрепляются тремя-шестью стежками, число которых зависит от высоты книжного блока, а крайние тетради блока приклеиваются к соседним узкой полоской клея, чтобы предотвратить их отрыв из-за роспуска шва после разрезки нитей между блоками. При шитье на марле к корешку блока наружными элементами шва дополнительно прикрепляется широкая лента корешкового материала, служащая для надежного скрепления переплетной крышки с блоком, а между блоками делается марлевая петля, которая после разрезки, выполняемой вручную на приемном столе машины, образует клапаны корешкового материала, ширина которых может быть 18 или 22 мм в зависимости от формата и толщины блока.

Корешковый материал заготавливается в виде рулонов, ширина которых формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook280/files/4.gif%20" border="0" align="absmiddle" alt=" = В - 35 = в - 25, где В - высота блока до, а в - после обрезки с трех сторон, мм.

Производительность ниткошвейных полуавтоматов составляет около 60 тетрадей в минуту, а максимальная техническая скорость автоматов достигает 100-130 цикл/мин. Однако даже при высокой скорости шитья трудоемкость шитья блоков, состоящих из 20 - 30 тетрадей, составляет значительную часть всех трудозатрат, необходимых на брошюровочно-переплетные процессы. Вследствие этого, в настоящее время потетрадное шитье нитками применяется преимущественно для скрепления, блоков изданий, рассчитанных на большой срок службы и (или) интенсивное пользование - собраний сочинений, энциклопедий, многообъемных словарей и справочников, учебников и др. Потетрадное шитье без марли простым брошюрным стежком применяется в основном при изготовлении изданий в переплетной крышке, если дальнейшую обработку блоков толщиной 12 - 40 мм предполагается обрабатывать на автоматизированных лоточных линиях, на которых марля приклеивается после механической обработки корешка. Этот способ шитья иногда применяют в мелкосерийном производстве многообъемных изданий в обложке при толщине блока свыше 15 мм, если другие способы скрепления нельзя применить (например, из-за отсутствия оборудования) или они не могут обеспечить требуемые значения показателей прочности, долговечности и раскрываемости изданий.

Поблочное шитье блоков нитками внакидку имеет ограниченное применение, например, в крупносерийном производстве малообъемных детских изданий в переплетной крышке. Этот способ скрепления используется в поточной линии «Де Флорес» (фирма «МакКейн», США), в которой шитье блоков выполняется швейной машиной фирмы «Зингер» (США) двухниточным цепочечным швом с длиной стежка до 2 мм.

Шитье книжных блоков нитками втачку может осуществляться на специальных машинах фирмы «Зингер» сравнительно толстыми нитками линейной плотностью порядка 100 текс. За рубежом этот способ достаточно широко применяется при изготовлении изданий, рассчитанных на большой срок службы или интенсивное пользование при выборочном чтении - учебников, справочников, энциклопедий и т.п.

Шитье книжных блоков проволокой в производстве изданий в переплетной крышке среднего, значительного и большого объемов стали применять в последней четверти 19 в.: первая многоаппаратная проволокошвейная машина была создана фирмой «Братья Бремер» (США) в 1875 - 1876 гг. Это была полуавтоматическая машина для потетрадного скрепления блоков на корешковом материале. На таких машинах осуществляется шитье проволокой вразъем, при котором проволочные скобы, сформированные 4-7 швейными аппаратами, прокалывает полураскрытую тетрадь изнутри, а ножки скоб загибаются поверх корешкового материала.

В мировой практике применяют три вида шитья проволокой: потетрадное вразъем и поблочные внакидку (рис. 5.5 ) и втачку. Потетрадное шитье проволокой вразъем широко (наравне с потетрадным шитьем нитками) применялось в течение примерно 80 лет, но конкурировать с автоматизированным шитьем нитками во второй половине 20 в. этот способ уже не мог. В 70-х гг. 20 в. машины для потетрадного шитья проволокой вразъем были сняты с производства, но и в настоящее время они еще используются на полиграфических предприятиях в производстве альбомов, атласов, кляссеров и другой малотиражной продукции практически любого формата и толщины блока.

Поблочное шитье блоков проволокой внакидку может выполняться на проволокошвейных машинах типа 4БШ1-30 (Украина), на вкладочно-швейных машинах типа 731 и 735 (предприятие «Полиграф», ГДР) и на вкладочно-швейно-резальных агрегатах (Н11РА) различных моделей. Поблочное шитье блоков проволокой втачку может выполняться на проволокошвейных машинах 4НШ-30 и на подборочно-швейных автоматах, например, 891-D (фирма «Бремер-Шталъ», ФРГ).

Одноаппаратные проволокошвейные машины рассчитаны на скрепление изданий и блоков малого и среднего объема, при этом они быстро переналаживаются с шитья внакидку на шитье втачку или наоборот. Производительность этих машин невелика (14 - 20 экз/мин при шитье внакидку и 10 - 15 экз/мин при шитье втачку), поэтому они используются в основном в мелкосерийном производстве книжных изданий в обложке.

Подборочно-швейными называют подборочные машины (см. 5.1), снабженные аппаратами для шитья блоков втачку. Они рассчитаны на изготовление блоков среднего объема для изданий в обложке и могут успешно применяться в среднесерийном производстве. В России и странах СНГ эти машины не получили широкого применения, так как такие издания в настоящее время предпочитают скреплять клеевым бесшвейным способом на машинах, которые выполняют и последующую операцию крытья блока обложкой. Вкладочно-швейные машины с ручным накладом тетрадей и обложки не получили широкого применения из-за высокой трудоемкости обслуживания и низкой рентабельности. Широкое распространение получили ВШРА, предназначенные для массового производства изданий в обложке и имеющие максимальную техническую скорость от 150 цикл/мин (модель 750, фирма «Бремер-Шталь, ФРГ) до 300 цикл/мин (модель 301, фирма «Мюллер-Мартини», Швейцария»).

Для шитья используется тонкая (около 0,6 мм) стальная полиграфическая или общего назначения проволока, диаметр которой подбирается в соответствии с поверхностной плотностью бумаги,. толщиной тетрадей или блоков и может отличаться от указанного в меньшую или большую сторону на 01-0,2 мм.

Идея клеевого бесшвейного скрепления (КБС), соединения отдельных листов книжного блока только клеем, появилась давно (первый патент зарегистрирован в Австрии в 1811 г.), но реальная возможность получения прочной и долговечной склейки листов по торцам появилась лишь после получения поливинилацетата (1936 г., Германия), водная дисперсия которого (ПВАД) широко применяется в технологии КБС. В России и странах СНГ этот способ скрепления блоков стал применяться для скрепления изданий в обложке с 50-х гг., а для изданий в переплетной крышке - с 80-х гг. 20 в.

По технологии подготовки тетрадей книжного блока к скреплению способы клеевого скрепления делятся на три группы:

1) с фрезерованием корешковых фальцев тетрадей;

2) с частичным разрушением фальцев;

3) без разрушения фальцев.

В каждой группе различают по три варианта технологии КБС, но в данном учебном пособии дадим описание лишь тех вариантов, которые получили относительно широкое применение в полиграфии России и стран СНГ.

Наиболее широкое применение во всем мире получил вариант КБС с фрезерованием корешковых фальцев без роспуска (сдвига «лесенкой») листов, в котором у скомплектованного блока сфрезеровываются корешковые фальцы на величину до 5 мм, после чего тщательно удаляется бумажная пыль, корешок блока заклеивается толстым (до 0,8 мм) слоем клея, а блок кроется обложкой или окантовывается корешковым материалом. Для изготовления изданий в обложке по данной технологии фирма «Мюллер-Мартини» (Швейцария) выпускает более десяти моделей машин и агрегатов КЕС с максимальной технической скоростью от 25 («Беби-Пони») до 300 цикл/мин («Нормбиндер SFC»). Для оснащения малых полиграфических предприятий различные фирмы выпускают малогабаритные полуавтоматические машины КБС, выполняющие две-три основные операции: фрезерование и заклейку корешка, крытъе блока обложкой.

Ведущие фирмы, производящие брошюровочно-переплетное оборудование, выпускают агрегаты и поточные линии КБС, рассчитанные и на изготовление изданий в переплетной крышке. Такие поточные линии (например, линия на основе агрегата «Систембиндер КМ» фирмы «Колбус», ФРГ) отличаются тем, что подборочный автомат дополняется секцией приклейки или присоединения форзацев к блоку, агрегат КБС работает на «холодном» клее, тлеет секцию окантовки корешка блока, высокочастотное сушильное устройство и дополняется протяженным транспортером для охлаждения и досушки окантованных блоков перед их трехсторонней обрезкой.

Для КБС применяется неразбавленная высоковязкая ПБАД с содержанием сухого вещества около 50% или термоклей на основе сополимера винилацетата с этиленом. Термоклей перед работой разогревается и наносится на корешок блока в виде расплава с температурой от 140 до 180°С. Он не требует сушки, так как закрепляется при затвердевании за счет естественного охлаждения в течение нескольких десятков секунд. КБС предъявляет особые требования к бумаге блока: она не должна быть сильноклееной и жесткой, лучшие результаты по прочности и долговечности изданий обеспечивают пористые, слабоклееные, тонкие бумаги с долевым раскроем,- с машинным направлением вдоль корешка блока.

Применение термоклея позволяет примерно в 1,5 раза повысить скорость работы оборудования и полностью автоматизировать производство на операциях от комплектовки блока до упаковки готовой продукции. К недостаткам этого варианта технологии КБС следует отнести то, что термоклей значительно дороже ПВАД, дает жесткую и относительно недолговечную пленку, что ухудшает раскрываемость изданий и ограничивает область его применения производством изданий в обложке с малым сроком службы,

На Украине в 1960-х гг. был разработан и получил применение вариант КБС с фрезерованием корешковых фальцев и армированием корешка полиграфической марлей, заправляемой в узкие поперечные пропилы (прорези), что значительно повышает прочность и долговечность клеевого скрепления листов блока. Этот вариант КБС осуществляется на полуавтоматах бесшвейного скрепления (ПБС «Спутник»), в которых выполняется контейнерная (сразу по нескольку экземпляров) обработка блоков для изданий в переплетной крышке.

В последнее десятилетие получил промышленное применение вариант КБС без срезки корешковых фальцев и склейкой мест корешковых сгибов в процессе фальцовки запечатанной бумажной ленты в фальцаппаратах рулонных книжно-журнальных печатных машин. Проклейка мест корешковых сгибов может выполняться системой струйных аппаратов типа «Оптиматик-6000» (фирма «Планатольверке В. Хессельман, ФРГ). Изготовление и обработка книжных блоков, состоящих из таких тетрадей, может выполняться на любых машинах и поточных линиях клеевого бесшвейного скрепления при отключении секции фрезерования корешка, что позволяет считать этот вариант КБС весьма перспективным в крупносерийном производстве книжных изданий.

Другие варианты КБС в данной дисциплине не рассматриваются.

Способ швейно-клеевого скрепления книжных блоков был разработан в ГДР и получил промышленное применение в 60-х гг. 20 в. По этому способу скрепление книжного блока происходит в два этапа: каждая тетрадь блока в процессе ее фальцовки прошивается специальными нитками по месту корешкового сгиба, а скрепление скомплектованного блока, состоящего из прошитых тетрадей, производится клеем и окантовочным материалом. Шитье тетрадей производится в фальцевальных машинах, снабженных специальными швейными аппаратами модели 311, установленными над транспортным столом последней фалъцсекции. Швейный аппарат формирует две нитяные скобы (рис. 5.6 ), ножки которых в момент кратковременной остановки тетради на транспортном столе фальцмашины выводятся через отверстия, образованные тонкими иглами, на наружную сторону тетради, отгибаются в сторону, прижимаются и привариваются к тетради по линии последующего корешкового сгиба нагретыми примерно до 250° С колодками. В фальцмашине, в зависимости от высоты корешка сшиваемой тетради, могут быть задействованы от одного до четырех швейных аппаратов, что позволяет скреплять тетради двумя-восемью скобами, которые распределяют попарно и равномерно по высоте корешка.

Шитье термонитями может осуществляться также на полуавтоматических машинах модели 301 и на швейно-фальцевалъных автоматах 341 (фирма «Бремер-Шталь», ФРГ). На полуавтоматах 301 раскрытая тетрадь укладывается вручную на рабочем столе и прошивается при нажатии на педаль. Швейно-фальцевальные автоматы 341 могут подключаться к любой фальцевальной машине для шитья частично сфальцованной тетради и получения последнего (третьего или четвертого) сгиба.

На автомате 341 установлен один швейный аппарат ротационного принципа действия (рис. 5.7 ), который скрепляет тетради в процессе их движения, поэтому нитяные скобы распределяются равномерно по всей длине фальца, получаемого в секции корешкового сгиба, а их число определяется высотой корешка.

Швейные полуавтоматы 301 рассчитаны на применение в малых полиграфических предприятиях, где их используют в производстве малообъемных издании в обложке, рекламных изданий книжного типа. Фалъцевально-швейные машины с аппаратами 311 и швейно-фальцевальные автоматы предназначены для средних и крупных предприятий, выпускающих книжную продукцию в переплетных крышках.

Для шитья термонитями используются специальные двухкомпонентные вискозно-полипропиленовые нити, полипропиленовая составляющая которых при шитье играет роль термоклея, переходящего в жидкотекучее состояние в интервале температур 220-270°С.

Швейно-клеевое скрепление предусматривает еще две операции, которые выполняются после комплектовки блока: заклейку корешка и его окантовку, что позволяет получить прочное клеевое скрепление сшитых тетрадей друг с другом и повышает надежность скрепления ножек нитяных скоб (рис. 5.8 ). Эти и последующие, операции выполняются на заклеечно-окантовочном агрегате 670 (фирма «Бремер-Шталь», ФРГ), который используется как пооперационное оборудование или работает в поточной линии, состоящей из подборочной машины 891, агрегата 670, сушильного устройства Т2, ТЗ или Т4 (различной мощности - в зависимости от толщины книжных блоков) и трехножевого резального автомата SDY-EZ.

Скрепление термонитями получило широкое применение в Германии (в конце 80-х гг. 20 в. в ГДР этим способом скреплялось около 50% книжных изданий). В России и странах СНГ оно находит ограниченное применение, так как предполагает использование листовой печати и получение тетрадей на фальцевальных машинах. Из-за неоспоримого достоинства этого способа скрепления - получения малых отверстий от проколов тонкими иглами в корешке тетрадей, через которые не проникает клей, наносимый на корешок в процессе обработки блока и портящий внутренние развороты книги, - этот способ применяют в производстве иллюстрированных книжных изданий, отпечатанных на мелованных и высококаландрированных бумагах.