Заговоры 

Способы скрепления книжных блоков и их сравнительная характеристика. Изготовление книг в переплете Клеевое бесшвейное скрепление блоков с фрезерованием корешка

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.

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.

При потетрадном шитье книжных блоков нитками каждая тетрадь скомплектованного блока скрепляется несколькими (от 3 до 6) стежками, при этом каждый стежок скрепляет соседнюю тетрадь в двух местах одинарной и двойной нитью. Потетрадное шитье производится на специализированных и универсальных ниткошвейных машинах.

Специализированные ниткошвейные автоматы рассчитаны на шитье блоков без марли простым брошюрным стежком. Блоки в дальнейшем обрабатываются на автоматизированных поточных линиях и агрегатах в которых корешковый материал приклеивается. Такие автоматы состоят из самонаклада, седлообразного неподвижного стола с цепным транспортером и вталкивающими роликами, клеевого аппарата, качающегося стола с механизмами прокалывающих игл и шиберов, швейной каретки со швейными и иглами и крючками, нитеподающего устройства и приемного стола с толкающей планкой.

Универсальные ниткошвейные полуавтоматы и автоматы позволяют скреплять блоки двумя видами шитья

1 простым (без марли) и переставным (на марле) переплетными стежками

2 простым (без марли) и переставным (на марле) брошюрными стежками

Потетрадное шитье производится на специализированных и универсальных ниткошвейных машинах. Специализированные нитко-швейные автоматы рассчитаны на шитье блоков без марли простым брошюрным стежком, которое в дальнейшем обрабатываются на автоматизированных поточных линиях и агрегатах, на которых в процессе обработки блоков корешковый материал, обеспечивающий прочную связь переплетной крышки с блоком, не пришивается, а приклеивается.

Виды потетрадного шитья нитками: простым брошюрным; простым переплетным; переставным брошюрным; переставным переплетным стежками

Число бобин ниток должно соответствовать виду шитья и числу стежков, которые устанавливаются в зависимости от фор-мата и доли бумажного листа. При шитье на марле на штанге марлеподающего устройства устанавливается рулон полирафической марли или нетканого материала шириной шрм:

шрм=В-35, где В - высота блока до обрезки.

В процессе шитья блоков корешковый материал сматывается рулона по мере продвижения сшитых блоков на приемном стае, а механизм марлеподавателя регулируется на величину образования петли корешкового материала между сшитыми блоками, которая устанавливается в соответствии с толщиной книжных блоков Тб: при Тб = 20 мм ширина клапанов корешкового материала после разрезки петель на приемном столе ма-шины должна быть 18 мм, а при большей толщине книжных блоков- 22 мм.

Потетрадное шитье блоков в универсальных ниткошвсйных машинах и автоматах может выполняться четырьмя видами стежков: простым брошюрным, простым переплетным, переставным переплетным и переставным брошюрным (рис). Для контроля за соблюдением технологической дисциплины необходимо знать следующие отличительные признаки стежков: 1) у простых стежков нити внутренних стежков расположены друг под другом во всех тетрадях сшитого блока; 2) у переставных стежков внутренние стежки в смежных тетрадях смещены один относительно другого; 3) наружные элементы однониточных перемычек брошюрных стежков образуют прямые линии, расположенные поперек корешка; 4) наружные элементы однониточных перемычек переплетных стежков дополнены внешними зигзагообразными стежками; 5) для всех стежков, кроме простого брошюрного, характерны пустые, без нитей, отверстия (проколы) в фальцах тетрадей, расположенные друг под другом через тетрадь.

Характеристика и область применения . При шитье простыми стежками происходит значительное утолщение корешков блоков изданий большого объема, шов со стороны последней тетради блока легко распускается, поэтому с ними необходимо обращаться осторожно, при разъединении и съеме с приемного стола машины, при перекладывании и транспортировке на заклейку. При обнаружении брака такой блок легко распороть, а затем перешить. Шитье блоков простыми стежками, особенно простым брошюрным стежком, обеспечивает большую плотность шитья. Простое взаимодействие швейных инструментов при шитье обусловливает меньшее число неполадок в машине.

При шитье переставными стежками утолщение корешка вдвое меньшее, но и меньшая плотность шитья по сравнению с простыми стежками. Вследствие сцепления между собой ниток от разных швейных игл устраняется самораспускаемость шва, но одновременно затрудняется распарывание блоков в случае необходимости при пе-решивках. Из-за растяжения нитей шиберами в разные стороны возможен сдвиг смежных тетрадей.

Простой брошюрный стежок применяется для шитья изданий в обложке большого и реже среднего объемов и изданий в переплете III группы по толщине.

Простой переплетный стежок рекомендуется для шитья на марле блоков, отпечатанных на бумаге поверхностной плотностью 100 г/ма и более, скомплектованных из 8-страничных тетрадей при объеме до 10 тетрадей; для шитья блоков, скомплектованных из 16-странич-ных тетрадей при объеме до 20 тетрадей; для шитья блоков, скомплектованных из 32-страничных тетрадей при объеме до 30 тетрадей.

Переставной брошюрный стежок можег применяться при скреплении изданий в обложке III группы по толщине блока, но не может быть рекомендован для изданий в переплетных крышках взамен простого брошюрного сгежка из-за малого числа стежков в каждой тетради, значительной величины продольного смещения тетрадей в блоке; малой плотности шитья и др.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЧНОСТЬ ПОТЕТРАДНОГО ШИТЬЯ НИТКАМИ

Прочность потетрадного шитья нитками определяется на динамометре с максимальной нагрузкой до 200 Н (20 кгс) при испытании на вырыв внутренних листов или целой тетради блока. Прочность потетрадного шитья нитками зависит от:

1 вида шитья,

2 прочности бумаги и направления ее раскроя в тетрадях,

3 объема тетрадей,

4 прочности и относительного удлинения ниток,

5 числа и длины стежков,

6 наличия и вида корешкового материала.

1. От вида шитья зависят прочность скрепления тетрадей друг с другом и прочность связи переплетной крышки с блоком. Наивысшую прочность скрепления книжной конструкции обеспечивает шитье блоков на марле переплетными стежками, при котором марля надежно соединяется с блоком зигзагообразными наружными элементами стежка, а переплетная крышка в готовой книге скрепляется с блоком клапанами корешкового материала.

Переплетного шитья на марле используются в производстве изданий в переплетной крышке, рассчитанных на средний и большой срок службы и интенсивное пользование

Шитье без марли , осуществляемое с применением простого и комбинированного брошюрных стежков, обеспечивает надежное скрепление тетрадей блока, позволяет производить полную обработку блоком на автоматизированных поточных линиях, но связь переплетной крышки или обложки с блоком осуществляется только клеевым соединением, прочность и долговечность которого зависят от многих факторов (качества исходных материалов, строгого соблюдения рецептуры клеев и режимов технологического процесса.)

Применяется в производстве изданий значительного объема, рассчитанных на средний и большой срок службы при малой интенсивности пользования.

2. Чем выше прочность бумаги на разрыв , тем выше и прочность швейного скрепления, но при этом испытании имеет большое значение и направление ее раскроя. Если тетради книжного блока имеют долевой раскрой, то при испытании внутренних листов на вырыв разрывное усилие направлено к бумаге в поперечном направлении у бумаги оно меньше, чем в долевом направлении. это не означает, что в целях повышения этого показателя следует использовать тетради с поперечным раскроем бумаги, но при составлении норм прочности этот фактор необходимо учитывать.

3. Объем тетрадей практически не влияет на показатель прочности на вырыв внутренних листов тетрадей, так как при вырыве первой пары листов тетради разрушается бумага, а при вырыве двух-трех (и более) пар листов рвутся нитки. При испытаниях на вырыв из блока целой тетради с увеличением числа страниц в тетрадях прочность на их вырыв возрастает т.к. показатель прочности зависит от прочности швейного и клеевого скреплений тетради с соседними тетрадями и с корешковым материалом.

4. Чем больше прочность ниток, тем выше и прочность швейного скрепления, но применять более «толстые» и более прочные нитки целесообразно лишь при шитье блоков втачку, при котором нагрузки на швейное скрепление при пользовании книгой значительно выше.

Использование ниток из синтетических волокон, с большим относительным удлинением при разрыве:

1 снижает число обрывов ниток в процессе шитья

2 способствует меньшему разрушению бумаги блока в процессе его механической обработки и при пользовании книгой,

3 повышает срок службы издания.

5. что прочность скрепления листов и тетрадей книжного блока пропорциональна числу стежков . Длина стежков оказывает меньшее влияние на прочность книги: увеличение длины стежков вдвое дает прирост прочности листов на вырыв примерно на 20%. Поэтому блоки книг большого формата и объема целесообразно шить максимальным числом коротких стежков.

6. вида и размеров корешкового материала . Максимальная прочность блока достигается при использовании двухниточной марли, имеющей повышенную прочность на разрыв по утку и крупные ячейки, обеспечивающие свободное проникание клея к фальцам тетрадей при заклейке корешка и прочную склейку марли с бумагой блока и форзацев. Более прочные на разрыв, но плохо пропускающие клей ткани в испытаниях на разрыв блока и на вырыв тетрадей показали меньшую прочность.

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

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.

Рис. 5.4. Схема потетрадного шитья нитками простым брошюрным стежком: 1 - тетрадь; 2 – нитка

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 определяется высотой блока: = 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 проволокой

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.

Рис. 5.5. Схема поблочного шитья проволокой внакидку: 1 - книжный блок, скомплектованный вкладкой; 2 - проволочная скоба

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.

51 52 53 54 55 56 57 58 59 ..

СКРЕПЛЕНИЕ ТЕТРАДЕЙ В БЛОК

Шитье блоков тетрадей нитками

Шитье нитками вручную чаще всего производится потетрадно. Оно может выполняться на шнурах, тесьмах, переплетной марле.

Шитье на шнурах (рис. 43) - наиболее древний способ. Тетради скомплектованного блока сталкивают на корешок и зажимают в деревянные тиски. Поперек корешка пропиливают канавки, глубина которых должна быть равна ширине шнура. Со стороны верхнего края и нижней части корешка делают прорези, облегчающие вывод и ввод в тетрадь иглы с нитью. После пропиливания канавки оправляют напильником.

Первые и последние тетради, а также форзац не про-пиливают, а откладывают, и только после пропилки остальных тетрадей их можно приложить к блоку.

Блок вынимают из тисков и приступают к шитью на станке, на который натягивают шнуры в соответствии с размещением канавок на тетрадях. (Устройство сшивального станка представлено в гл. 3, § 4.)

Шитье начинают с последней тетради. Тетрадь укладывают на стол позади шнуров так, чтобы шнуры располагались против прорезей. В разъем тетради кладут левую руку, а правой вводят иголку с нитью в прорезь со стороны головки. Перехватывают иглу левой рукой и протягивают нить внутрь, оставив снаружи небольшой конец. Затем иголку выводят наружу, пропуская ее по левую сторону от шнура, и вновь вводят в тетрадь по правую сторону от него. Точно так же пришивают тетрадь к остальным шнурам.

Вытянув нить наружу через нижнюю прорезь, натягивают ее так, чтобы она плотно прилегала к шнурам, а стежки внутри тетради располагались точно по сгибу. Поверх прошитой тетради кладут вторую и прошивают ее так же, как первую. По выходе из головочной прорези второй тетради нить натягивают и связывают с оставшимся концом первой тетради. Такими же приемами сшивают остальные тетради, пропуская нить в месте перехода в следующую тетрадь под нитяной стежок, об-разовавшийся при сшивании двух предыдущих тетрадей. Для ускорения процесса шитья можно прошивать по две тетради (рис. 43, б), но при этом уменьшается число стежков.

Сшитые тетради вместе со шнуром снимают со станка и приступают к растрепыванию шнура, которое выполняют при помощи «растрепки». Шнур пропускают в вырез «растрепки» и тупой стороной ножа трут до тех пор, пока все волокна не будут выровнены в виде тонкой плоской кисточки, так как плохо растрепанный шнур заметен после покрытия книги корешком.

Шитье на марле или тесьме применяется чаще, чем шитье на шнурах. Если корешковый материал узкий, например тесьма (рис. 44, а), то внешний стежок может обшивать этот материал, а если широкий (марля) - прошивать его (рис. 44, б).

Ленты для тесьмы раскраивают в соответствии с толщиной и форматом книги. Шить книги следует не менее чем на трех тесьмах. Такая книга будет хорошо раскрываться и отличаться большой прочностью.

Сшивание тетрадей производится так же, как и на шнурах, с охватом каждой тесьмы ниткой, с той лишь разницей, что иглу внутри тетради проворачивают, а не пропускают через пропилы.

При связывании концов нитей, рекомендуется пользоваться следующим приемом: конец израсходованной нити снаружи тесьмы соединяют с концом новой нити и огибают эти концы вокруг иглы. Затем иглу поворачивают вокруг по часовой стрелке, образуя петлю, через которую протаскивают иглу с новой нитью и стягивают в узел, который получается неразвязывающимся.

При шитье на тесьмах надо соблюдать следующие правила:

Применять нитки, соответствующие толщине тетрадей;

прочно связывать концы нитей неразвязывающимся узлом;

Узел связанных между собой нитей должен находиться только снаружи, на тесьме;

Пришивать тетради точно посередине сгиба;

Прочно закреплять нить после окончания шитья книги;

Проколы иглой должны проходить на 1-2 мм от краев тесем;

Нить после прошивания каждой тетради должна быть хорошо натянута;

Листы тетради и сами тетради должны быть выровнены на головку и корешок;

Для выравнивания книги надо прокладывать досками с передних краев.

После шитья концы тесем приклеивают к форзацу, для чего их подрезают, смазывают клеем и плотно притирают косточкой. Форзац можно смазать по шаблону в размер концов тесьмы и также приклеить концы, плотно притирая и натягивая их косточкой. Чем аккуратнее будут приклеены концы тесем, тем красивее они будут выступать из-под форзаца в готовой книге и тем прочнее будет переплет.

При ручном шитье можно использовать как хлопчатобумажные, так и капроновые нитки.