Kap. 05a - Tvarování I - VOŠ Obalové Techniky A Střední Škola

Transkript

120
TVAROVÁNÍ
5. TVAROVÁNÍ
Do skupiny tvarování se øadí technologické postupy, jimiž se provádí pøíprava pro zmìnu
papíru nebo lepenky z plochého do prostorového nebo složeného tvaru, dále vlastní tvarování
polotovarù z papíru a lepenky do prostorových tvarù a koneènì tvarování, jímž se zhotovují
prostorové výrobky z pøipravovaných polotovarù.
Ve skupinì tvarování se tedy rozlišují podskupiny:
5.1. - pøípravné postupy
5.2. - primární tvarování
5.3. - sekundární tvarování
5.1. PØÍPRAVNÉ POSTUPY
Do skupiny pøípravných postupù se øadí technologické postupy, jimiž se provádí pøíprava pro
! ohyby (lepenky) - linky ohybu,
! oddìlení èástí - linky oddìlení,
! spojení èástí - místa spojení
Pøíprava linek ohybu lepenky plní pro další postup dvì základní úlohy:
a. vymezení linky ohybu na lepence, v níž má být proveden ohyb,
b. zmenšení ohybových napìtí a protažení vnìjších vrstev a stlaèení spodních vrstev lepenky .
Používá se tìchto technologických postupù:
!
!
!
!
naøezávání
rýhování
drážkování
žlábkování
Pøípravou linek oddìlení se zajišuje:
a. vymezení linek pro oddìlení èástí,
b. zmenšení pevnosti v natržení nebo pøetržení ve vymezené lince.
Používá se technologický postup - perforování.
Pøípravou míst spojení se zajišuje:
a. zmenšení zpìtného pružení slepovaného materiálu a neznatelnost spoje (pøi vinutí trubic),
b. zlepšení podmínek pro adhezi lepidla,
c. vymezení místa spoje (napø. kovovými mechanikami),
OHÝBÁNÍ LEPENKY
121
Používá se tìchto technologických postupù
! kosení (a, b)
! vrtání (c)
Pøípravné operace plní dùležitou úlohu pøi zajišování požadované kvality finálních výrobkù,
zejména jejich správné funkce. Ovlivòují také prùbìh následného zpracování dalšími
technologickými postupy.
I
r
F
r
A
a
S
B
Obr. 117
Ohýbání lepenky
Obr. 118
Namáhání lepenky v ohybu
I - rameno ohybu, a - úhel ohybu,
F - pùsobící síla
r - polomìr ohybu, A - namáhání
v tlaku, B - namáhání v tahu,
S - tlouška lepenky
5.1.1. Ohýbání lepenky (plné)
Pøi ohýbání se lepenka zatìžuje a její èást se ve srovnání s výchozím tvarem vychýlí o urèitý
úhel (obr. 117).
Síla F pùsobí na rameno I. Souèin této síly a délky ramena se nazývá ohybový moment (M).
Na vnìjší stranì ohýbané lepenky dochází k tahovému namáhání vnìjších vrstev lepenky.
Vnitøní vrstvy ohýbané lepenky jsou stlaèovány - namáhány v tlaku (obr. 118). Uprostøed leží
vrstva, která není namáhána a jejíž napìtí se rovná nule. Pøi ohýbání se zatìžuje zatìžovaný
prùøez tím, že vnìjší vrstvy jsou namáhány tahem až do okamžiku, kdy je pøekonána jejich
pevnost v tahu a dojde k jejich prasknutí. Ustaneme-li v ohýbání lepenky pøed prasknutím
vnìjších vrstev, vrací se ohnutá èást smìrem k výchozí poloze o úhel zpìtného pružení. Zpìtné
pružení vzniká natažením vnìjší vrstvy, která se uvolní z napìtí, a také tím, že stlaèení vnitøní
vrstvy se vrací do pùvodní polohy.
Na velikost namáhání vnìjších i vnitøních vrstev ohýbané lepenky mají vliv tyto faktory:
a. polomìr ohybu r - èím je menší, tím vìtší je namáhání vnìjších vrstev v tahu,
b. tlouška lepenky s - pøi stejném polomìru ohybu a tlustší lepence je protažení vnìjších
vrstev vìtší,
c. úhel ohybu a - se zvìtšujícím se úhlem ohybu vzrùstá namáhání ohýbané lepenky.
122
TVAROVÁNÍ
Pøi výrobì kartonáží se lepenka ohýbá ve velmi malém polomìru (hrany krabic) nejen v úhlu
ohybu 90°, ale i v úhlu 180°. Ohýbá-li se lepenka pøes hranu, dochází postupnì se zvìtšováním
úhlu ohybu k prasknutí vnìjších vrstev. Praskliny se neprojevují v jedné lince ohybu, ale
nepravidelnì kolem ní. Nepravidelnost je vìtší pøi ohybu pøíèném ke smìru výroby než pøi
ohýbání soubìžném se smìrem výroby. Úhel, pøi kterém dochází k prasknutí vnìjších vrstev, je
rùzný podle druhu a podle mechanických vlastností ohýbané lepenky. Za pøedpokladu, že støed
polomìru oblouku leží na vnìjší stranì lepenky (obr. 119), je pøi úhlu ohybu 90° požadavek na
protažení vnìjších vrstev
e=
ps
2
Pøi úhlu ohybu 180° je požadavek na protažení e = p s. Ale vnìjší vrstvy lepenky tak prùtažné
nejsou.
e
S
S
e
S
Obr. 119
Protažení vnìjších vrstev lepenky pøi ohýbání
Pøi ohýbání køehké lepenky dochází pøi vìtším úhlu ohybu k úplnému zlomu (snadno se láme
napø. bílá ruèní lepenka). Pøi výrobì kartonáží je tøeba lepenku ohýbat tak, aby v rovných linkách
ohybu nepraskala, aby hrany mìly dostateènou pevnost a aby k ohybu postaèila minimální síla.
Tyto požadavky splòuje technologický postup vytváøení linek ohybu. Pøíprava linek ohybu na
lepence se provádí naøezáváním, rýhováním, drážkováním a žlábkováním.
5.1.2. Naøezávání
Naøezávání je technologický postup, pøi kterém se vytváøí linka ohybu naøíznutím vnìjších
vrstev lepenky. Hloubka naøíznutí se pohybuje mezi polovinou až tøemi ètvrtinami tloušky
lepenky (0,5 s až 0,75 s). Naøezáváním se usnadòuje ohyb lepenky tím, že vnìjší vrstvy, které by
pøi ohybu nenaøíznuté lepenky praskaly v nepravidelných linkách, jsou až do støední vrstvy
naøíznuty v rovné lince. Naøíznutím se posunuje støed ohybu lepenky pøibližnì do poloviny
zbývajících vrstev, tj. asi do jedné ètvrtiny tloušky lepenky (0,25 s). Tím se zmenšuje namáhání
zbývajících vrstev lepenky na jednu ètvrtinu ve srovnání s podmínkami pøi ohýbání lepenky
nenaøíznuté.
Naøezáváním ztrácejí lepenky do znaèné míry své pùvodní mechanické vlastnosti (pevnost
v tahu a pevnost v prùtlaku). Proto se tento postup používá jen tehdy, je-li snížená pevnost
dostaèující, nebo když se dalším zpracováním, napø. polepením potahem pøi výrobì potažené
kartonáže, pevnost hrany opìt zvìtšuje. Naøezávání je nutné v pøípadì, kdy je tøeba dosáhnout
pøesné, rovné a ostré hrany ohýbané lepenky.
NAØEZÁVÁNÍ
123
Hloubka naøíznutí ovlivòuje vlastnosti naøezávané lepenky z tìchto dùvodù:
a. pevnost v tahu a ohybový moment se zmenšují v dùsledku zmenšení namáhaného prùøezu
(tloušky zbývajících neproøíznutých vrstev). Ze stejných pøíèin se zmenšuje úhel zpìtného
pružení (menší podíl stlaèených vrstev v lince ohybu),
b. pevnost v prùtlaku a v dotržení se vlivem naøíznutí zmenšuje na hodnoty odpovídající
tloušce zbývajících (nenaøíznutých) vrstev.
Pøi posuzování vhodnosti lepenky k naøezávání je tøeba pøihlížet k rozdílu hodnot
v maximálním momentu ohybu naøezávané a nenaøezávané lepenky ohnuté o 180° (a opìt
narovnané) a ke vzhledu naøíznuté lepenky v místì ohybu. Hloubka naøíznutí nastavená na
naøezávacích nástrojích neodpovídá hloubce, která je skuteènì naøíznuta, nýbrž je zpravidla
vìtší. Pokusy ukázaly, že pøi naøezávání lepenky plošné hmotnosti 610 g m-2 s vnìjšími vrstvami
z bìlené bunièiny jsou rozdíly mezi nastavenou a skuteènou hloubkou naøíznutí, vztažené na
tloušku lepenky, tyto:
r
ra
ra
r
0,33
0,55
0,78
0,16
0,36
0,57
0,5
0,64
0,75
(r je nastavená hloubka naøíznutí, ra skuteèná hloubka naøíznutí). Z tìchto údajù vyplývá, že u
menších hloubek naøíznutí se skuteèná hloubka odchyluje od nastavené více než u vìtších
hloubek. Pøi menších hloubkách se vrchní vrstvy nožem stlaèují a k naøíznutí vrstev dojde teprve
tehdy, když je pøekonán pružný odpor, který noži klade øezaný materiál (obdobnì jako pøi øezu).
Skuteèná hloubka naøíznutí je tedy ovlivnìna stlaèením vrstev materiálu a je menší než
nastavená hloubka. Pøi vìtších hloubkách naøíznutí je podíl stlaèení vrchních vrstev z celkové
hloubky naøíznutí menší, a proto se podíl mezi nastavenou a skuteènì dosaženou hloubkou
zmenšuje. Rozdíly jsou ovlivnìny druhem naøezávané lepenky a souvisí s její stlaèitelností
(objemovou hmotností) a s øezným odporem.
Na základì tìchto poznatkù lze pro výrobní praxi odvodit správnou hodnotu nastavení
hloubky naøíznutí na naøezávacích nástrojích:
r = 0,7 s
kde r je nastavená hloubka naøíznutí,
s - tlouška lepenky.
Pøi této hodnotì je skuteèná hloubka naøíznutí ra = 0,5 s èili polovina tloušky lepenky.
Podle výsledkù pokusù lze pro uvedenou hloubku naøíznutí doporuèit tyto smìrné hodnoty:
Maximální moment ohybu naøezávané lepenky je o 70 až 80 % menší než u nenaøezávané
lepenky.
Pevnost v tahu naøezávané a o 180° ohnuté a opìt narovnané lepenky má poklesnout nejvýše
124
TVAROVÁNÍ
na 30 % hodnot nenaøezávané skládaèkové a šedé strojní lepenky, u døevitých lepenek na 25 %.
Vzhled hrany v ohybu musí být èistý a jednotlivé vrstvy se nesmìjí štìpit.
Urèení rozmìrù naøezávání
Naøíznutá lepenka do hloubky 0,5 tloušky (obr. 120) zmenšuje pøi ohybu v úhlu 90° vnitøní
rozmìr krabice o 0,25 tloušky lepenky, protože støed ohybu se pøesouvá do jedné ètvrtiny
tloušky. K této hodnotì se musí pøihlížet pøi urèování rozmístìní linek ohybu.
S
n
m
S-m
ra
m
S
ra
a
b
Obr. 120
Geometrie ohýbání naøíznuté lepenky
a - naøíznutá lepenka, b - naøíznutá lepenka v ohybu, m - polomìr støedu ohybu,
s - tlouška lepenky, ra - hloubka naøíznutí, n - vnitøní rozmìr krabice
Z toho vyplývá, že rozmìr naøezávání se rovná souètu
0,25 tloušky lepenky + vnitøní rozmìr
což platí pro jednu linku naøíznutí (napø. u výšky krabice). Pro šíøku krabice, kde jsou dvì linky
ohybu, se urèí rozteèná vzdálenost dvou linek naøíznutí souètem vnitøního rozmìru a 0,5 tloušky
lepenky zpracovávané na krabice urèitých vnitøních rozmìrù.
Principy naøezávání
Lepenka se naøezává:
a. kruhovým nožem proti rotujícímu válci,
b. planžetovým nožem ve všech soustavách používaných pøi vysekávání (plocha - plocha,
plocha - válec, válec - válec (viz kapitola - Vysekávání planžetovými nástroji)
NAØEZÁVÁNÍ
125
Naøezávání kruhovým nožem (obr. 121)
Na kolmé ose procházející støedem spodního hnaného válce je na stroji umístìno nástrojové
bøevno, do jehož rybinovité drážky jsou upnuty naøezávací nástroje. Tyto nástroje se posouváním
v drážce nastavují podle potøebných rozmìrù - rozteèí naøezávání.
a
b
c
b
c
f
e
d
a
Obr. 121
Obr. 122
Obr. 121
Naøezávání kruhovým nožem proti rotujícímu válci.
a - nástroj, b - nástrojové bøevno, c - nakládací pøíložník, d - rotující válec,
e - nakládací stùl, f - vykládací stùl.
Obr. 122
Nástroje pro naøezávání na vrcholu naøezávacího válce.
a - naøezávací nùž, b - upínací zaøízení k nástrojovému bøevnu,
c - šroub na seøizování hloubky naøíznutí.
Hloubka naøíznutí se nastavuje šroubem na temeni nástroje. Jeho otáèením se pøibližuje
nebo vzdaluje bøit naøezávacího nože v nástroji i válce (obr. 122). Na pøesnosti uložení nože
v nástroji i válce v ložiskách stroje závisí kvalita naøezávání. Používané nástroje ve výrobì
vykazují odchylky od pøesnosti kružnice bøitù 0,02 až 0,12 mm. Také válce vykazují odchylku až
0,02 mm. Pøípustná odchylka normalizovaných naøezávacích nožù je 0,03 mm.
Šíøka nástroje vykazuje minimální rozteènou vzdálenost dvou linek naøezávání. Proto se
nìkdy musí používat speciální nástroje, umožòující uložení dvou i více nožù na jednu høídelku
držáku. Pøi sestavì dvou nástrojových bøeven lze dosáhnout neomezené rozteèe mezi dvìma
linkami naøíznutí tím, že jednu linku naøezává první nùž a druhou po nìm druhý nùž.
Takovou sestavu mají zpravidla kombinované kruhové øezaèky (obr. 123). Arch lepenky
vedený soustavou tažných válcù je naøezáván ve dvou soustavách naøezávacích nástrojù a
potom øezán kruhovými noži na pøíøezy.
Kruhové nože naøezávacích nástrojù se otáèejí v dùsledku tøení mezi nožem a lepenkou.
126
TVAROVÁNÍ
d
a
c
b
d
c
b
c
c
e
Obr. 123
Sestava naøezávacích nástrojù na kombinované kruhové øezaèce
a - kruhové nože, b - naøezávací nástroje, c - tažné váleèky,
d - nástrojová bøevna, e - spodní válce.
Pøi naøezávání vlnité lepenky, kde by tøení v dùsledku prostorù mezi krycími vrstvami
a zvlnìnou vrstvou bylo minimální a vlny by se deformovaly, se používají speciální naøezávací
nástroje, opatøené pohonem kruhovitých nožù. Obvodová rychlost rotujících nožù je vìtší než
rychlost posunu naøezávané lepenky.
Pøi broušení kruhových naøezávacích nožù se musí dbát na zachování pøesné kružnice jejich bøitù.
Naøezávání planžetovým nožem (obr. 124)
K naøezávání se používají normální vysekávací planžetové nože vsazené do pøekližkové
desky. Hloubka naøíznutí se upravuje zbroušením nože na jeho temeni. Výška nože se obrušuje
rùznì podle tloušky vysekávané lepenky. Bìžné naøezávací nože, pokud se dodávají s
oznaèením jako naøezávací, mají výšku 23,4 mm, úhel bøitu 30° a dvojstranný bøit. Nože s vìtším
úhlem bøitu vyžadují pøíliš velkou øeznou sílu a kromì toho jsou jimi naøíznuté vrstvy pøíliš
stlaèené.
K naøezávání v soustavì blokových nástrojù (na vysekávacích automatech) jsou vhodné nože
s jednostranným bøitem s úhlem 30°. Bøit bývá pøerušen záøezy, aby zeslabení naøezávané
lepenky nebylo pøíliš velké.
Naøezávání planžetovými nástroji bude popsáno v kapitole pojednávající o sdruženém
vysekávání lepenek planžetovými nástroji. Specifické øezné síly potøebné k naøezávání jsou
témìø shodné se silami potøebnými pro vysekávání (tab. 9).
NAØEZÁVÁNÍ
127
d
a
b
c
f
e
d
Obr. 124
Naøezávání planžetovým nožem
a - pøekližková deska, b - vysekávací nùž, c - naøezávací nùž
d - lepenka, e - podkladová deska, f - vyhazovaè (pìnová pryž)
Kvalita naøezávání
Kvalita naøezávání se posuzuje jednak mìøením mechanických vlastností naøezávané
lepenky, jednak zjišováním zmìn proti vlastnostem lepenky nenaøezávané.
Ve výrobní praxi se kvalita naøezávání zjišuje vizuálnì po zalomení lepenky v lince ohybu
o 90° a o 180°.
Závady vznikají z rùzných pøíèin.
Nestejnomìrná hloubka naøíznutí, projevující se místním praskáním (zlomením lepenky)
v lince ohybu nebo nedostateèným naøíznutím a prasknutím vrstev v nerovné pøímce ohybu, bývá
nejèastìji zavinìna nestejnomìrnou tlouškou naøezávané lepenky. V tom pøípadì je tøeba
hloubku naøíznutí upravit na hodnotu odpovídající prùmìrné tloušce. Pøi pøíliš velkých rozdílech
je úèelné zpracovat lepenku k jiným úèelùm.
Projevuje-li se rozdílná hloubka naøíznutí v pravidelných rozteèích na délce linky ohybu,
je to zpùsobeno porušením kružnice bøitu kruhového nože (nesprávným broušením, jehož
výsledkem je eliptický tvar bøitu). Takový nùž se musí pøebrousit nebo vymìnit za nový.
Je-li nùž na nožovém høídeli uvolnìný, musí se jeho uložení opravit a nùž znovu nabrousit.
Je-li tupý, je øez po pøehybu neostrý a dochází místy k nerovnému pøehybu mimo linku naøíznutí.
Pøíèiny lze hledat v nedostateèné hloubce naøíznutí lepenky. V tom pøípadì je tøeba nabrousit
nùž, popø. zvìtšit hloubku naøíznutí.
128
TVAROVÁNÍ
Využití naøezávání
Naøezávání se využívá pøi pøípravì linek ohybu na lepence zpracovávané na potaženou
kartonáž zejména bílých ruèních lepenek, u nichž jiné zpùsoby vytváøení linek ohybu nejsou
možné. Lepidlo zaplní záøez, a tak nepøímo spojí naøíznuté vrstvy, èímž se zlepší pevnost hrany.
Naøezávají se zpravidla lepenky plošné hmotnosti 400 až 900 g m-2.
5.1.3. Rýhování
Rýhování je technologický postup, jímž se vytváøejí podmínky pro snadné ohýbání lepenek
(kartónù) v malém polomìru ohybu bez popraskání vnìjší vrstvy, která se pøi ohybu namáhá
tahem. V praxi je rýhování nejèastìjším a ve výrobì kartonáží nejobvyklejším zpùsobem pøípravy
linek ohybu.
Do lepenky v lince ohybu se reliéfnì vytvaruje rýha (obr. 125). Úlohou nástrojù, které ji
vytváøejí, je jednak stlaèit vrstvy lepenky do reliéfu rýhy tak, aby pøi ohýbání zbyla rezerva v jejich
délce, úmìrná požadavku natažení pøi ohybu, jednak rozvolnit støižným napìtím lepenky proti
hranám rýhovacích nástrojù jednotlivé vrstvy (narušit jejich vzájemnou vazbu), aby na vnitøní
stranì ohybu pøi stlaèování nekladly houževnatý odpor a snadno se vyduly.
a
b
Obr. 125
Napínání a stlaèování vnìjších a vnitøních vrstev lepenky pøi ohýbání
a - nerýhovaná lepenka, b - rýhovaná lepenka
Provedením rýhy se tedy v lince ohybu lepenky vytváøí útvar, který vyrovnává pnutí vnìjších
vrstev zpùsobené ohybem a usnadòuje deformaci vnitøních vrstev zpùsobené stlaèováním.
Podle své vnitøní struktury, dané surovinami a zpracováním, nechovají se všechny druhy
lepenky pøi rýhování a ohýbání stejnì. Nìkteré vyžadují peèlivé nastavení rýhovacích nástrojù
tak, aby se dosáhlo požadovaného výsledku , jiné lze ohýbat v rýze témìø libovolných rozmìrù.
Tato vlastnost se nazývá rýhovatelnost; vyjadøuje, že danou lepenku nebo kartón lze rýhovat tak,
aby potom mohl být proveden ohyb bez závad.
Rýhovatelnost je tedy vlastnost kartónu a lepenky.
RÝHOVÁNÍ
129
Rýhovatelnost kartónu nebo lepenky je tím lepší:
a. èím snadnìjší lze vytvoøit rýhu umožòující bezvadné ohýbání
b. èím více lze lepenku pøi vytváøení rýhy namáhat, aniž dojde již pøi rýhování k jejímu
praskání.
Z toho vyplývá, že k dokonalému ohýbání je pøi vytváøení rýhy u rùzných druhù lepenky
zapotøebí rùznì velkého namáhání. Rýhovatelnost mùže být tedy velmi rùzná.
V bìžné praxi se rýhovatelnost zjišuje pomocí speciálních zkušebních pøístrojù pøi rýhování
lepenky na rýhovacích strojích.
Lepenka se pak oznaèuje jako dobøe rýhovatelná, obtížnì rýhovatelná nebo nerýhovatelná.
V technologii výroby obalù však nelze s touto praxí vystaèit.
Rýhováním se zhoršují mechanické vlastnosti lepenky v lince ohybu v dùsledku protažení
vrchních vrstev pøi reliéfním tvarování rýhy i uvolnìním vzájemné vazby jednotlivých vrstev.
Rozsah zhoršení tìchto vlastností závisí na velikosti namáhání, kterému je lepenka vystavena již
pøi vytváøení rýhy. Je-li namáhání malé, má rýha zpravidla nedostateèné proporce a pøi ohybu
dochází k praskání vnìjších vrstev, což pochopitelì zhoršuje pevnost lepenky v ohybu. Je-li
namáhání nadmìrné, praskají vrstvy již pøi vytváøení rýhy.
Provede-li se rýhování dané lepenky pøi rùzných šíøkách i hloubkách rýhy a zjišuje-li se po
ohnutí o 180° její pevnost v tahu a v prùtlaku v lince ohybu, vyplyne ze zjišených údajù, že se
tyto vlastnosti pøi takovém zásahu vždy zhoršují, že zhoršení je pøi rùzných hloubkách a šíøkách
rýhy znaènì rozdílné. Z toho vyplývá, že lze u každé lepenky volit takové proporce rýhy, aby se
mohla ohýbat bez viditelného poškození a aby se pøitom její pevnost v ohybu pøíliš nezmenšila.
Mechanizace balících procesù, zavádìní automatických strojù na balení dávek zboží, klade
na kvalitu rýhování lepenek nìkteré další požadavky, jejichž splnìní je podmínkou úspìšné
funkce tìchto automatù. Jde napø. o sílu potøebnou k ohybu lepenky (mechanické rozložení
skládaèky), dále o úhel zpìtného pružení, tj. úhel, o který se ohnutý díl lepenky vrací zpìt. Pøitom
jsou mnohdy rozhodující síla a rychlost, pøi kterých zpìtné pružení probíhá.
Dùležitým požadavkem je též pøesné a ostré ohnutí v lince ohybu, zachovávající paralelnost
linek pro správné tvarování geometricky pøesných útvarù kartonáží.
Zjíšování rýhovatelnosti lepenek patøí do oblasti zkušebních metod. Pøi zkoušení
rýhovatelnosti lepenek se však nezjíšuje pouze rýhovatelnost jako vlastnost, ale také podmínky,
pøi kterých lze dosáhnout optimálních výsledkù. Na základì znalosti tìchto definovatelných
podmínek se pak urèují technologické parametry pro vlastní rýhování.
Prùbìh vytváøení rýhy (obr. 126) závisí na tìchto èinitelích:
!
!
!
!
!
!
!
na tlouštce lepenky s,
na rozteèi rýhovacích hran matrice m
na šíøce rýhovacího nástroje n
na hloubce zatlaèení lepenky do matrice h
na hloubce drážky matrice e
na rychlosti pohybu rýhovacího nástroje proti rýhované lepence,
na mechanických vlastnostech lepenky.
130
TVAROVÁNÍ
n
V1
k
k
s
h
m
e
0nm
Obr. 126
Schéma vytvoøení rýhy v lepence pomocí nástrojù
s - tlouška lepenky, m - rozteè rýhovacích hran matrice, n - šíøka rýhovacího
nástroje, h - hloubka zatlaèení lepenky do matrice, e - hloubka drážky matrice
Onm - osa vedení nástrojù, v1 - výška rýhovacího nástroje, k - stažení lepenky
Hloubka zatlaèení lepenky do matrice h nemùže být vìtší než hloubka drážky matrice e.
Pøi pøekroèení této výšky dochází k mechanickému poškození lepenky v lince ohybu.
Nastavení rýhovacích nástrojù je u rùzných zpùsobù rýhovaní rùzné. Pøi vytváøení rýhy jde
o plastickou deformaci, pøi které je tvarovaná lepenka namáhána v tahu. Uplatòuje se pøi
ní stahování lepenky ze stran do rýhy (pro vytvoøení rýhy). Prùbìh tohoto stahování je
na poèátku vytváøení jedné rýhy na pøíøezu pomìrnì snadný, nebo posuv lepenky je brždìn
pouze malým tøením ploch lepenky o podložku. Se stoupajícím tlakem rýhovacích nástrojù tøení
vzrùstá a zabraòuje plynulému stahování. V další fázi dochází k zablokování lepenky tlakem
nástrojù a pøi dalším tvarování rýhy již nastává protažení, které se projevuje pøedevším
nad hranami rýhovací drážky.
Toto protažení má rozhodující vliv na mechanické vlastnosti lepenky v lince ohybu. Je závislé
na tloušce lepenky a bývá tím vìtší, èím menší je rozteè rýhovacích hran (matrice) a èím vìtší
je hloubka lepenky stlaèené do rýhy.
Stahování lepenky do rýhy ovlivòuje (zmenšuje) rozmìry pøíøezu. Pokusy bylo prokázáno,
že stažení lepenky, vztažené k její tloušce, èiní:
Rozteè rýhovacích hran
(šíøka rýhy)
Hloubka rýhy
Stažení k
5s
4s
3s
5s
4s
3s
1,0 s
1,0 s
1,0 s
1,4 s
1,4 s
1,4 s
0,50 s
0,65 s
0,83 s
0,90 s
1,15 s
1,55 s
Pøi souèasném vytváøení dvou nebo více paralelních rýh v malých rozteèích mùže
ke stahování lepenky dojít u každé rýhy pouze z jedné (volné, vnìjší) strany. Stahování
RÝHOVÁNÍ
131
z vnitøních stran (mezi nástroji) není možné. Tvarování rýhy z tìchto stran se dìje na úkor
protažení lepenky. Nemá-li lepenka nebo kartón dostateènou prùtažnost, dochází k praskání
v místech proti rýhovacím hranám i pøi zcela správném seøízení rýhovacích nástrojù. Mnohdy
tedy nelze provádìt souèasnì více rýh na jednom archu lepenky (zejména u tlustých lepenek).
Protažení mezi dvìma soustavami nástrojù probíhá souèasnì na obì strany do okamžiku
zablokování lepenky tøením s nástroji v pøítlaku.
V dùsledku protažení se zhoršuje pevnost lepenky. Velikost protažení lepenky (v %)
v pøíèném a v podélném smìru urèuje minimální možnou vzdálenost dvou rýh, pøi které lze ještì
zajistit prùbìh rýhování, aby pøi nìm nedocházelo k praskání lepenky a aby ztráta mechanických
vlastnost byla malá. (Pøíklad: Vykazuje-li lepenka protažení 1 % a pro vytvoøení rýhy daných
rozmìrù je tøeba stažení k = 0,5 s, odpovídá minimální vzdálenost dvou rýh, pøi níž lze optimálnì
rýhovat, padesátinásobku tloušky lepenky.)
Ve výrobní praxi je tøeba zkoušet rýhovatelnost lepenek pøedevším proto, aby se mohly
pøesnì reprodukovat rýhy definovaných rozmìrù. Pøitom je dùležité, aby zkušební metoda
co nejvíce napodobila zpùsob rýhování na zpracovatelských strojích.
Pro urèení kvality rýhy v lepence jsou charakteristické tyto zjistitelné a mìøitelné hodnoty:
! bezvadný symetrycký ohyb lepenky v lince ohybu o 180°, aniž by došlo k praskání vnìjších
vrstev,
! zbytková odolnost lepenky pøi ohýbání v lince ohybu,
! síla a úhel zpìtného pružení,
! mechanická pevnost rýhované a ohnuté lepenky (pevnost hrany).
Pro zpracovatelnost lepenky rýhováním se zjišuje její rýhovatelnost v urèené oblasti
rýhovatelnosti, která je vymezena pomìrem m : h , tj. pomìrem šíøky nástrojové matrice k
hloubce lepenky zatlaèené rýhovacím nástrojem do matrice. Jsou používány rùzné pøístroje pro
zjišování rýhovatelnosti, na kterých lze mìøit uvedené proporce, zkoumat kvalitu rýhy a linky
ohybu a zjišovat, pøi kterých proporcích je lepenka dobøe rýhovatelná a v lince ohybu nepraská.
Z hlediska potøeb výrobní praxe dobøe vyhovoval pøístroj PATRA (obr. 127), nebo
reprodukuje podmínky rýhování planžetovými nástroji, které jsou ve výrobì kartonáží
nejrozšíøenìjší. Pøístroj umožòuje zmìnu rozteèe rýhovacích hran, výmìnu rýhovacího nástroje
(variaci šíøky i profilu), zmìnu hloubky vtlaèení lepenky do rýhy, hloubky drážky matrice i rychlosti
pohybu rýhovacích nástroje.
8
7
6
5
1
3
2
4
Obr. 127
Schéma principu pøístroje na zjišování
rýhovatelnosti
1 - rýhovací nástroj, 2 - základní deska,
3 - ocelové desky, 4 - vložka (podložka),
5 - vymìnitelné vložky, 6 - blok, 7 - výstupek,
8 - rotující kotouè
132
TVAROVÁNÍ
Postup pøi zjišování rýhovatelnosti
Na zkušebním pøístroji se nastaví urèitá rozteè hran matrice, napø. v šíøce ma = 1,7s + n
(obr. 126), a úmìrnì k ní nejmenší hloubka stlaèení h. Na zkoušené lepence se provede rýha a
posuzuje se její chování pøi ohýbání. Hodnota m se nemìní a postupnì se zvìtšuje hloubka
stlaèení h. Pøi kažé zmìnì hloubky stlaèení rýhovaná lepenka mìní pøi ohýbání své chování.
Pøi malé hloubce h se lepenka v ohybu láme a praská ve vrchních vrstvách. Pøi zvìtšování
hloubky h se chování lepenky zlepšuje, až se dosáhne ohybu, pøi nìmž vnìjší vrstvy nepraskají.
Šíøka ma a hloubka h jsou v tom pøípadì mezní hodnoty rýhovatelnosti (hmin pro ma). Pøi dalším
zvìtšování hloubky h se lepenka v lince ohybu ohýbá snadnìji a síla potøebná k ohybu se
pøi stoupající hloubce zmenšuje. Pøi dalším zvìtšování hloubky se však projeví známky praskání
lepenky již pøímo pøi tvorbì rýhy. Pøi této hloubce, tj. když zaèínají praskat vnìjší vrstvy již
pøi rýhování, se zjistila druhá mezní hranice rýhovatelnosti lepenky pøi dané šíøce matrice
ma (hmax pro ma).
V dalším zkušebním postupu se mìní šíøka m (na mb, mc, md ...) a zajištují se pro ni stejným
zpùsobem obì mezní hranice rýhovatelnosti hodnoty h.
Lze rovnìž postupnì mìnit šíøku m pøi zachování hodnoty h èili zajišovat mmin a mmax pro ha,
hb ... atd. Vyznaèením mezních hodnot hmin a hmax na souøadnicích hodnot m na grafu vznikne
mezi køivkami plocha charakterizující oblast rýhovatelnosti zkoušené lepenky. (obr. 128).
1,5
h [mm]
horní hranice
hmax pro ma
1,0
podélnì
pøíènì
0,5
dolní hranice
hmin pro ma
1,0
1,5
ma
2,0
2,5
m [mm]
Obr. 128
Oblast rýhovatelnosti zkoušené lepenky
h - hloubka zatlaèení lepenky do matrice, m - šíøka matrice
Rýhovatelnost se zjišuje pro pøíèné i podélné rýhování lepenky. Rozsah rýhovatelnosti je pøi
rýhování soubìžnì se smìrem výroby menší než ve smìru pøíèném.
RÝHOVÁNÍ
133
Rýhovatelnost je tím lepší, èím vìtší je rozmezí, v nìmž se dosahuje vytvoøení rýhy a ohybu
bez poškození lepenky v lince ohybu. V laboratoøích se rýhovatelnost zjišuje pøi standardních
podmínkách, pøedevším pøi stejném obsahu vlhkosti.
Lepenka mìní své fyzikální a mechanické vlastnosti zmìnou obsahu vlhkosti. Pro výrobní
praxi tedy laboratorní zjištìní rýhovatelnosti nestaèí. Je tøeba zjišovat rýhovatelnost pøímo ve
výrobì, kdy stoh potištìných archù je pøipraven k vysekávání u vysekávacího stroje pøi rùzných
teplotách a relativní vlhkosti výrobního prostøedí. Tento požadavek dobøe splòuje pøenosný
rýhovací pøístroj (obr. 129), kterým si rýhovatelnost ovìøuje pøípraváø stroje pøi provádìní
nástrojové (matricové) pøípravy.
h
m
Obr. 129
Pøístroj ŠTOLZ / VÚPC Bratislava
m - rozteè rýhovacích hran, h - hloubka zatlaèení lepenky
Na pøístroji lze mìnit proporce m a h a jejich hodnoty se odeèítají na stupnicích. Zjišováním
rýhovatelnosti lepenky v daných výrobních podmínkách umožòuje urèení reprodukovatelných
rozmìrových proporcí nástrojù, jimiž se dosáhne kvalitního rýhování.
Pøi zjišování mezních hodnot rýhovatelnosti je patrné, že lepenka rýhovaná nástroji, jejichž
proporce se pohybují v rámci mezních hodnot rýhovatelnosti své chování pøi ohýbání mìní.
Chování lepenky v ohybu a kvalita linky ohybu jsou tedy rùzné pro rùzné hodnoty m a h.
Pøi posuzování rýhované lepenky se sleduje rovnìž symetrie ohybu, která ovlivòuje
rozmìrovou pøesnost kartonáží. Posuzuje se vizuálnì pomocí polygrafické lupy. Je-li rýha
kvalitní, dochází k ohybu v ose soumìrnosti vytvoøené rýhy. Pøi nekvalitní rýze (zpravidla pøi
nízké hodnotì h) dochází k ohybu mimo osu soumìrnosti. Tím se zhoršuje kvalita linky ohybu.
Kvalita linky ohybu se hodnotí nejen bezvadným symetrickým ohybem o 180° bez praskání
vnìjších vrstev, ale i dalšími kvalitativními ukazateli, které je možno zjišovat laboratorními
pøístroji a urèovat míry jejich hodnot v pøíèném i podélném smìru výroby.
134
TVAROVÁNÍ
Jsou to:
1. Zbytková odolnost v lince ohybu, tj. síla potøebná k ohybu lepenky v lince ohybu
vymezené rýhou. Kvalitativní mírou zbytkové odolnosti je procentní podíl síly pro ohnutí v
lince ohybu a síly potøebné pro ohyb téže lepenky mimo rýhu:
Z0 =
F1
100 (%)
F2
kde Z0 - zbytková odolnost v ohybu (%),
F1 - síla potøebná k ohybu rýhované lepenky (N),
F2 - síla potøebná k ohybu nerýhované lepenky (N).
Zkouší se na zkušebních pøístrojích Lorentzen-Wettres. Zbytková odolnost v ohybu pøímo
ovlivòuje pøi dalším zpracování pøíøezù na slepovacích strojích rozmìrovou pøesnost
kartonáží. Je jednou z dùležitých vlastností hotových kartonáží uplatòující se pøi
mechanickém rozkládání a uzavírání naplnìných kartonáží na balicích automatech. Z
hlediska funkce automatù je výhodnìjší, je-li procento zbytkové odolnosti v ohybu co
nejnižší.
2. Síla zpìtného pružení, tj. síla, která vzniká pøi ohybovém momentu tažným napìtím
vnìjších vrstev lepenky a odporem stlaèovaných vnitøních vrstev lepenky v lince ohybu pøi
ohýbání v rýze. Je charakterizována úhlem, o který se zpìtnì odchýlí lepenka ohnutá v
lince ohybu o 180°, je-li uvolnìna z ohybového pøítlaku (obr. 130). Z hlediska dalšího
zpracování a použití lepenkového pøíøezu jsou dùležitá síla a rychlost, pøi nichž zpìtné
pružení probíhá. Uplatòují se pøi slepování krabic na slepovacím stroji i pøi slepování klop
uzávìru na balicích automatech.
Zpìtné pružení deformuje geometrii tvaru krabic, vydouvá boèní stìny a zaobluje sousední
plochy linek ohybu, což èiní znaèné potíže pøi rozkládání a dopravì krabic v
mechanizovaném procesu plnìní a uzavírání.
Míra zpìtného pružení je ovlivnìna množstvím vazeb, které zùatávají mezi jednotlivými
vrstvami i pøi setrvalé deformaci lepenky vytvoøenou rýhou.
Zpìtné pružení lze zmenšit slisováním lepenky v ohybu. Tím dochází k omezení, nebo i ke
zrušení pnutí a odporu vrstev lepenky, které zpìtné pružení vyvolávají. Dochází však také
k deformaci vláknité struktury v pøehybu, a tím k výraznému zhoršení mechanické pevnosti
lepenky v lince ohybu.
3. Mechanická pevnost lepenky v lince ohybu, tj. pevnost lepenky v rýhované lince ohybu
po provedeném ohybu o 180°, se vyjadøuje zbytkovou pevností v prùtlaku nebo zbytkovou
pevností v tahu. Rýhováním se vždy zhoršují mechanické vlastnosti lepenky v lince ohybu.
Je to dùsledkem mechanického zásahu do lepenky, protažením vrstev pøi tvarování reliéfu
rýhy i uvolnìním vazby mezi jednotlivými vrstvami. Pøi ohybu o 180° potom dochází
k vìtšímu nebo menšímu napínání vnìjších vrstev a ke strukturální deformaci vrstvené
soustavy vypouknutím vnitøních vrstev do linky ohybu. V lince ohybu vzniká nejslabší místo
mechanické pevnosti lepenky. Mimo oblast rýhovatelnosti dochází ke zhoršení
RÝHOVÁNÍ
135
mechanických vlastností praskáním vrstev lepenky nedostateènì rýhované nebo pøímo
poškozené rýhovacími nástroji. Ztráty na mechanické pevnosti v oblasti rýhovatelnosti jsou
menší, nebo zde dochází k ohybu bez poškození lepenky.
a
b
Obr. 130
Geometrie ohybu lepenky
a - ohnutí lepenky o 180°, b - samovolné zpìtné odchýlení
Ztráty na mechanické pevnosti pøi rýhování jsou rozdílné. Bylo by možno usuzovat, že k
nejmenším ztrátám dochází nìkde uprostøed rozsahu rýhovatelnosti, kde je hranice mezi obìma
smìry vlivù zhoršujících mechanické vlastnosti. Potvrzují to i nìkteré zkoušky provádìné ve
výzkumných laboratoøích.
Charakterizující kvantitativní mírou pevnosti lepenky v lince ohybu je zbytková pevnost v
prùtlaku, která udává procentuální podíl pevnosti v prùtlaku lepenky rýhované a ohnuté o 180° a
pevnosti lepenky nerýhované.
Zp =
P1
P2
.100
(%)
kde Zp je zbytková odolnost v prùtlaku (%),
P1 - pevnost v prùtlaku rýhované a ohnuté lepenky o 180° (kPa),
P2 - pevnost v prùtlaku nerýhované lepenky (kPa)
Mechanická pevnost linky ohybu ovlivòuje konstrukèní stabilitu krabice, její vzpìrovou
pevnost a urèuje odolnost proti tlaku pùsobenému naplnìným zbožím pøi pádu a manipulaci, pøi
vibracích bìhem dopravy i proti tlaku zpùsobenému stohováním baleného zboží.
136
TVAROVÁNÍ
Na základì rozboru pøíèin ovlivòujících kvalitu linek ohybu lze dobøe odvodit celou øadu vlivù
pùsobících na rozmìrovou pøesnost, další zpracovatelnost a funkènost lepenkových pøíøezù i
hotových krabic.
Jednoduché laboratorní zkušební pøístroje se používají v menších kartonážních závodech.
V souèasné dobì, kdy se výraznì rozšiøuje automatizace balících procesù do kartonážních
obalù, stoupají nároky na kvalitu a bezproblémovou funkènost linek ohybu rýhované lepenky. Na
výrobu sdružených vysekávacích a rýhovacích nástrojù se zamìøují specializovaní, technicky
dobøe vybavení výrobci nástrojù. Jen v rámci jejich vybavení lze optimálnì ekonomicky využít
investiènì nároènou moderní techniku. (viz kapitola - výroba sdružených planžetových nástrojù).
V tìchto specializovaných nástrojárnách, ale i ve velkých kartonážních závodech, které si vyrábí
nástroje na vlastních moderních výrobních zaøízeních se dnes používají moderní víceúèelové
laboratorní pøístroje pro hodnocení rýhovatelnosti lepenek a pro urèování optimálních
rozmìrových proporcí nástrojù, zejména matrice. Pøístroje jsou øešením, které laboratornì
vykonává funkci vysekávacího lisu, pøi parametrech odpovídajících podmínkám, pøi kterých
se linky ohybu rýhováním pøi výrobì vytváøí. Umožòují rychlou zmìnu zkušebních matric
s rozdílnou geometrií jejich rozmìrù. Ohýbacím zaøízením rýhované lepenky mìøí sílu a rychlost
zpìtného pružení, nutnì ovìøovanou pro bezproblémovou funkci slepovacích strojù a balících
automatù. Podle nich se volí nejvhodnìjší varianta pro geometrii vyrobených nástrojù. Zjištìné
hodnoty jsou zaznamenány na monitoru ovládacího poèítaèe, který prostøednictvím tiskárny
zaznamenává graficky prùbìhy jevù, pøi zkoušení rýhovatelnosti lepenek. Podle jejich
vyhodnocení se volí nejvhodnìjší geometrie rýhovacích nástrojù pro zkoušený druh rýhované
lepenky. Pro posuzování kvality linek ohybu po ohybu, jsou k dispozici optické pøístroje, kterými
se snadno zjistí závady na povrchu linky ohybu. Ty jsou pøíznakem zhoršené mechanické
pevnosti linky ohybu a markantnì ovlivòují kvalitu potisku pøi rýhování potištìné lepenky.
Zpùsoby rýhování
Podle zpùsobu, kterým je rýha na lepence tvarována, se rozlišují tyto principy rýhování:
! pøítlakové,
! rotaèní.
Pøítlakové principy rýhování
Rýhování nástrojem proti ploché podložce (obr. 131 a)
Pøi tomto zpùsobu dochází k reliéfnímu vytvarování rýhy vylisováním, resp. stlaèením vrstev
lepenky (vytlaèením vzduchu). Tento zpùsob je úèinný pouze pøi rýhování materiálù s velmi
malou objemovou hmotností a používá se jen zøídka. Ohyb lepenky bez deformací linky ohybu a
praskání vnìjších vrstev je možný pouze do úhlu 90°.
RÝHOVÁNÍ
137
Rýhování planžetovým nástrojem proti matrici (obr. 131 b)
Tento velmi rozšíøený zpùsob se volí pøi kombinovaném vysekávání a rýhování planžetovými
nástroji ve vysekávacích lisech (používá se soustava plocha - plocha: pøíklopové lisy, horizontální
lisy, plocha - válec, rotaèní vysekávací stroje).
Používá se planžetových rýhovacích linek, které jsou vestavìny do sdruženého planžetového
vysekávacího nástroje. Tlouška planžet je 0,7 mm. Výška se upravuje broušením podle tloušky
a druhu lepenky a podmínek vhodné rýhovatelnosti. Je vždy menší než výška vysekávacích
nožù. Bìžnì dodávané linky mají výšku 23,3 mm. Tvar profilu hran nástroje ovlivòuje kvalitu rýhy.
Rýhovací drážka (matrice) se umísuje na protitlakové vysekávací desce vysekávacího
(rýhovacího) stroje. Úprava matricových drážek ve stroji se nazývá matricová pøíprava.
Matricová pøíprava
Pro kvalitní provedení linky ohybu rýhováním, se používaly a dodnes používají rùzné metody,
materiály a pomocné prostøedky, které pøinesl vývoj technologie vysekávání a tvarování lepenek.
Od tìch nejjednodušších, øemeslných, až po nejmodernìjší zpùsoby, používající elektroniky a
poèítaèové techniky. Ty umožòují zkvalitnìní a pøesnost rýhovaných linek ohybu, prodloužení
životnosti nástrojù pøi pøítlakovém rýhování a vysekávání (naøezávání) sdruženými planžetovými
nástroji pøi výrobì lepenkových pøíøezù jako polotovarù pro výrobu rùzných druhù kartonáží.
Matricovou pøípravu na protitlakové desce lze provádìt nìkolika zpùsoby.
a
b
Obr. 131
Pøítlakové principy rýhování
a - rýhování nástrojem proti ploché podložce, b - rýhování planžetovým nástrojem
proti matrici
138
TVAROVÁNÍ
a. Vylepováním proužkù z kartónu, prešpánu, fólie z plastických hmot nebo plechu na
vysekávací desku
Deska se polepí bílým papírem a pomocí vloženého karbonového papíru a pøítlaku
planžetového nástroje (pøesnì upnutého ve vysekávacím stroji) se na ní obtiskne kresba
nástroje. Proužky z uvedených materiálù 7 mm široké se vylepí vždy v páru paralelnì podle
pøedznaèených linek rýhování. Šíøka drážky (rozteè rýhovacích hran) se upraví podle zjištìných
hodnot vhodné rýhovatelnosti (pøibližnì 1,5s + tlouška rýhovacího nástroje). Pøitom se pøihlíží
k tomu, jakou polohu zaujímá rýha ke smìru výroby lepenky. Také tlouška materiálù použitých
k pøípravì musí být volena tak, aby splòovala podmínky pro tvorbu správné hloubky rýhy (volí se
materiály rùzné tloušky).
b) Vyøezáváním drážky do prešpánu
Arch prešpánu o tloušce odpovídající vhodné hloubce matrice se pøilepí lepidlem (na bázi
plastických hmot) na vysekávací desku. Po zaschnutí lepidla se linky rýhování vyznaèí pøítlakem
nástroje pøes karbonový papír a podél nich se provedou øezy ostrým nožem ve vzdálenosti
odpovídající šíøce drážky matrice. Proužek prešpánu uvolnìný øezy se nožem vyloupne
a odstraní se. Rýhovací hrany se mírnì zabrousí do oblého tvaru.
Ve srovnání s proužkovou metodou je zde podstatnì vìtší spotøeba prešpánu. Také pracnost
pøípravy bývá zpravidla vìtší. Pouze pøi velkých rozmìrech vysekávaného a rýhovaného archu
a pøi malých rozmìrech pøíøezù je tato metoda ménì pracná. Nevýhodou je, že pøi chybném øezu
musí být arch vymìnìn nebo vadná èást vyøíznuta a opatøena novým výlepem.
c. Frézováním matricových drážek
Arch tlustšího prešpánu, pertinaxu nebo fólie z plastické hmoty nebo i plechu se pøilepí
na vysekávací desku. Pomocí karbonového papíru se obtisknou linky rýhování pøítlakem
planžetového nástroje. Potom se v pøedznaèených linkách frézují matricové drážky pomocí
speciální frézky. Frézka je usazena na vodicím pravítku, pøesnì vedeném v pøíèném i podélném
smìru vodící soustavou. Frézky mají digitální ukazatel souøadnicové polohy na desce, takže
lze pracovat pøesnì podle výkresu a souèasnì kontrolovat rozmìry. Frézovací nástroj (ozubená
fréza) je vymìnitelný. Do vybavení frézky patøí kotouèky rùzné šíøky, pomocí nichž lze šíøku
i hloubku matricové drážky provést pøesnì v požadovaných rozmìrech (pro linky ohybu
v pøíèném nebo podélném smìru výroby rýhované lepenky). Seøízená fréza, pracující na plné
obrátky, je vedena po pravítku a vyvozuje se takový tlak, aby se pøi frézování dosáhlo optimální
nastavené hloubky. Postup je velmi rychlý a pøesný. Hlavní výhodou je možnost frézovat
houževnaté materiály, zajišující dlouhou živnost matricové pøípravy, která je dùležitým
ekonomickým èinitelem pøi výrobì velkých sérií.
d. Vylepování hotových matric (obr. 132)
V kartonážní výrobì se rozšíøilo používání rùzných druhù hotových matric, které se vylepují
na protitlakovou desku vysekávacího stroje. Matrice jsou vyrobeny z kovu (bronzu, mìdi),
z plastù nebo z kombinovaných materiálù a rýhy na nich mají rùzné šíøky i hloubky, které se
RÝHOVÁNÍ
139
v bìžné praxi nejèastìji vyskytují. Jednotlivé druhy, lišící se šíøkou a hloubkou matricové drážky
mají pro rozlišení rùznou barvu. Vyrábìjí se i speciální druhy, urèené pro rýhování vlnitých
lepenek. Velmi se osvìdèuje matrice z prùhledných plastù; prùhlednost umožòuje zajistit pøesnou
polohu pøi lepení na pøedznaèenou linku rýhování. Z hlediska životnosti se však nejlépe osvìdèují
matrice z barevných kovù.
1
1
2
3
2
3
4
4
b
A
B
a
D
C
A
B
B
C
C
E
c
A
1
2
3
4
d
e
a.
b.
c.
d.
e.
Obr. 132
Rùzné druhy matric, které se vylepují na protitlakovou desku
kovové matrice,
A - standartní profil, B, C - profily dodávané souèasnì s planžetovými rýhovacími nástroji
(profil C je používán pro obrácené ohýbání)
plastové matrice pro rýhování vlnitých lepenek,
1 - rýhovací nástroj, 2 - lepenka, 3 - matrice, 4 - podložka
matrice se samolepící spodní vrstvou,
A - profilové lišty, B - vinylový samolepící film, C - papírové ochranné vrstvy,
d - výška matricových lišt
matrice se samolepící vrstvou a fixaèní šablonou,
A - matricová lišta, B - fixaèní šablona z plastické hmoty, C - antiadhezivní ochranná
vrstva, E - dvojstrannì lepicí páska, 1 - nasazení matricové lišty šablonou na rýhovací
nástroj, 2 - odstranìní antiadhezivní vrstvy a pøítlak k protitlakové desce, 3 - pøilepení na
desku, 4 - odstranìní šablony a dvostrannì lepicí pásky,
rùzné hloubky a rùzné rozteèné vzdálenosti hran rýhovacích lišt
140
TVAROVÁNÍ
U nìkterých druhù matric je vylepování usnadnìno tím, že matricové pásy jsou opatøeny
samolepící vrstvou a antiadhezivní krycí podložkou. Staèí pøistøihnout pøíslušné délky, sejmout
antiadhezivní podložku a pøiložit matrici na pøedznaèené místo. Nìkteré druhy jsou zase
vybaveny pøilepenou fixaèní šablonou se záøezem pro nasazení na rýhovací nástroj.
Odstranìním antiadhezivní podložky a pøítlakem nástroje se matrice pøistøižená na potøebnou
délku pøilepí na protitlakovou desku. Fixaèní šablona, která je na matrici pøilepena, se sejme,
a tím je pøíprava hotova.
e) Frézami, které jsou øízeny procesory
Moderní zpùsob zhotovení protitlakové pøípravy, který navazuje na výrobu nástrojových desek
laserem, je postup øízený procesorem. Jedná se o frézování rýhovacích matric do speciální fólie
nebo plechu, soustavou fréz, které jsou vedeny souøadnicovým zpùsobem øízeným procesorem
podle programu, který navazuje na program zhotovení nástrojové desky. Frézka má dvì až ètyøi
programovì ovládané hlavy. V každé z nich jsou upnuty frézy rùzných šíøek pro frézování
rýhovacích drážek, podle pøístrojovì zjistìné rýhovatelnosti rýhované lepenky v pøíèném,
podélném nebo šikmém smìru, ke smìru její výroby.
Shodnost polohy nástroje a matricové pøípravy se zajišuje rejstøíkovými kolíèky, jejichž
polohu, stejnì jako polohu otvorù na nástrojové desce, do nichž kolíèky zapadají, pøesnì
vymezuje procesor. Pøíprava se provádí na celé sestavì archu, nebo se zhotovují matricové
pøípravy pro jednotlivé pøíøezy, které se pak umisují do sestavy, kde se pomocí šroubù pøipevní.
Rejstøíkové kolíèky a otvory na desce se uplatòují i u protitlakových pøíprav pro jednotlivé pøíøezy.
Pøíprava provádìná tímto zpùsobem je velmi pøesná, provádí se rychle a vlivem
houževnatosti fólie, do které se frézuje, má dlouhou životnost.
f. Dalším zpùsobem je tzv. fotopolymerní matricová pøíprava.
Fotopolymerní matricové desky umožòují pøesnou a rychlou pøípravu. Protitlaková matricová
deska se zhotovuje mimo stroj. Výchozím podkladem pro zhotovení je pøesný výkres pøíøezu
a sestava pøíøezù na archu, které budou vysekávány a rýhovány. Jde o výkres, který byl použit
pro výrobu sdruženého planžetového nástroje, zhotovený buï konvenèním zpùsobem nákresu,
nebo nákresem na souøadnicovém kreslicím stole ovládaném procesorem pøi øezání pøekližkové
desky laserem. Pro zhotovení matricové pøípravy se používá speciální vrstvená fólie (nylonprint)
(obr. 133), podle druhu a tloušky rýhované lepenky. Pro rýhování skládaèkových lepenek, kde se
tato fólie používá nejèastìji, se výška vrstvy pohybuje mezi 1,2 až 1,4 mm, pro rýhování
mikrovlných lepenek mezi 2 až 2,5 mm. Matricové drážky ve fotopolymerní vrstvì vzniknou
osvitem a vrstvením vrstvy pøes pozitiv (výkres linek ohybu) a vymýváním neosvìtlených míst
až k matovému laku, který je nanesen na plechové podložce. Tímto zpùsobem se zhotoví velmi
pøesná, nástroji rozmìrovì odpovídající protitlaková deska s matricovou pøípravou. Desky mají
zásluhou houževnatosti polymerní vrstvy dlouhou životnost a mohou být opakovanì používány.
Zhotovení nylonprintové desky vyžaduje pøesnì a peèlivì dodržovat postup v celém procesu
pøípravy. Nejprve se zhotoví pøesný obraz protitlakové pøípravy jednoho pøíøezu. Ten se pøipraví
na speciální, na transparentním podkladì natírané vyøezávací fólii. Linky ohybu se na tomto
obraze frézují nebo vyøezávají nožem. Transparentní podložka umožòuje pøi montáži sestavy na
RÝHOVÁNÍ
141
archu postupovat pøesnì podle montážního výkresu, který byl použit pro zhotovení nástroje.
Usnadòuje rovnìž kontrolu shodnosti rozmìrù všech pøíøezù na sestavì. Šíøka linek je upravena
podle rýhovatelnosti lepenky. Obraz protitlakové pøípravy na transparentní podložce je stranovì
správným pozitivem. Kontaktním kopírováním lze pozitiv podle potøeby rozmnožit. Z jednotlivých
pozitivù se zhotoví montáž celkové sestavy na transparentní, rozmìrovì stálé fólie. Montáž
se sestavuje pøesnì podle montážního výkresu (obr. 134). Montáž pozitivních obrazù matricové
pøípravy se kontaktnì vykopíruje na film. Vznikne negativní kopie, která slouží pro osvit
nylonprintové desky. Deska se po osvitu vyvolá - vymyje se - a vytvrdí. Plochy, na které pùsobily
svìtelné paprsky, polymerizují a ztvrdnou. Neosvìtlená místa zùstanou v rozpouštìdle rozpustná
a vymyjí se až na lakovou vrstvu. Tím vznikne reliéf matricové pøípravy pøesnì odpovídající
výkresu sestavy a nástroji. Po vysušení a dalším vytvrzení je deska pøipravena k použití. Pøesný
rozmìrový rejstøík mezi výkresem, nástrojem, montáží a hotovou deskou je zabezpeèen
kolíkovým vedením nástrojù, podle kterého je v místech kolíkù perforována podložka montáže
i negativní film.
A
B
C
Obr. 133
Schematické znázornìní nylonprintové fólie v øezu
a - fotopolymerní reliéfni vrstva, b - matový lak, c - odolný ocelový plech
Hlavním kladem fotopolymerní pøípravy je její provádìní mimo stroj, krátké pøípravné èasy
a rovnìž její vynikající pøesnost, která umožní splnit požadavky, jež na pøesnost rozmìrù
kartonážních obalù kladou balicí automaty.
Požadavky na matricovou pøípravu
Pøi provádìní matricové pøípravy se musí dbát na její pøesnou polohu proti rýhovacím
nástrojùm. Svislá osa nástroje se musí pøi vysekávání krýt se symetrickou osou matrice. Jinak se
rýhy deformují a v krajním pøípadì mùže dojít ke støihu. Odchylky od pøesného nastavení nástrojù
zpùsobují, že lepenka ztrácí pevnost v ohybu a je tedy obtížné dodržet pøesný tvar kartonáží.
Peèlivá pøíprava je základní podmínkou pro kvalitní rýhování. Zjistí-li se, že kvalita lepenky
v ohybu není dostateèná, lze bìhem pøípravy provést ještì dodateènì její úpravu pøelepením
matric, popø. podložením rýhovacích linek podlepením na zadní stranì rýhovacích nástrojù,
aby se zvìtšila jejich výška, tj. hloubka pùsobení nástroje.
Životnost matricové pøípravy je tím delší, èím pøesnìji je provedena a èím houževnatìjší jsou
materiály, z nichž jsou matrice zhotoveny.
142
TVAROVÁNÍ
A
B
C
Obr. 134
Znázornìní postupu zhotovení fotopolymerní matricové pøípravy
a - montáž pozitivù dílèích matric, b - kontaktní negativ, c - zhotovená reliéfní pøíprava
Rýhování tlustých lepenek
Pøi rýhování tlustých lepenek pøítlakovým zpùsobem se nìkdy používají nástroje skládající
se ze dvou tlustších planžetových rýhovacích nástrojù vsazených do pøekližky ve vzdálenosti
odpovídající šíøce rýhy. Tyto nástroje plní funkci matrice. Na protitlakové desce je provedena
patricová úprava (drát nebo lišta jsou pøilepené lepicí páskou). Tento zpùsob se plnì osvìdèil.
Rýhovací nástroje mohou být vyztuženy návleèkami (obr. 135).
RÝHOVÁNÍ
143
2
1
5
3
e
4
Obr. 135
Rýhování tlustých lepenek dvìma rýhovacími nástroji proti patrici
e - tlouška lepenky, 1 - rozteè nástrojù, 2 - tlustší rýhovací nástroj, 3 - výztužné návleèky, 4 pøelep sulfátovým papírem, 5 - výška patrice, Æ - prùmìr patrice
Rotaèní principy rýhování
Rýhování rýhovacím kotouèem proti válci (obr. 136 a)
a
b
Obr. 136
Rotaèní zpùsoby rýhování
a - rýhování kotouèem proti válci, b - rýhování kotouèem proti drážce ve válci
Podobnì jako pøi pøítlakovém zpùsobu dochází i zde k vytlaèení rýhy do lepenky. Tento
zpùsob se uplatòuje napø. pøi povrchové úpravì textilních dutinek a pøi pøíèném rýhování
dvouvrstvých vlnitých lepenek. Pøi ohýbání dvouvrstvé vlnité lepenky je tøeba pøekonat odpor vlny
tím, že se v lince ohybu poruší její reliéf a dutina vlny se stlaèí rýhovacím nástrojem ke krycí
vrstvì. Takto rýhovaná lepenka se mùže ohýbat jen v úhlu do 90°. Ohyb ve vìtším úhlu
je obtížný pro odpor, který klade dutina vlny, dochází k deformaci vlny nebo i k praskání vnìjší
144
TVAROVÁNÍ
krycí vrstvy. Rýhuje se rýhovacím kotouèem proti válci nebo i proti ploché desce, po níž je
lepenka tažena tažnou soustavou.
Rýhování rýhovacím kotouèem proti drážce na válci (obr. 136 b)
Lepenka se rotujícím kotouèem vtlaèuje do drážky, a tím se vytváøí rýha. Rýhovací kotouè
mùže rýhovat proti návleèce, která je opatøena drážkami rùzné šíøky. Podle druhu a tloušky
lepenky se volí vhodná drážka (obr. 137). Používají se nástroje, na nichž lze nastavovat rùznou
rozteè rýhovacích hran a hloubku rýhy.
Obr. 138
Obr. 137
Obr. 137
Rýhovací nástroje snastavitelnou rozteèí rýhovacích hran
a hloubkou vtlaèení lepenky mezi hrany
Obr. 138
Patentní rýhovací nástroj
Rýhování dvìma šikmými kotouèi proti válci svýstupkem (obr. 138)
Tento princip rýhování strojních lepenek byl patentován vroce 1894. Pøi vytváøení linky ohybu
je lepenka vedena rotujícím válcem a výstupkem, proti nìmuž je pøitlaèována dvìma diskovými,
pod urèitým úhlem šikmo k sobì pøistavenými kotouèi. Je tak vytvoøen široký nábìh do postupnì
se zužující rýhy. Tzv. patentní rýhovací nástroj byl dále zdokonalen tím, že šikmá poloha
diskových kotouèù k horizontální rovinì byla šikmo sklonìna též k rovinì vertikální. Výstupek ve
válci je obložen pryžovým prstencem (obr. 139). Tím se zlepšily podmínky pro vytváøení rýhy a
zlepšila se i její stabilita.
Obr. 139
Patentní rýhovací nástroj se šikmým sklonem
rýhovacích kotouèù k vertikální rovinì
RÝHOVÁNÍ
145
1
9
2
3
4
5
6
7
8
Obr. 140
Soustava rýhovacích nástrojù,
1 - Seøízovací šroub pro hloubku rýhy, 2 - pøipevòovací šroub nástroje k bøevnu,
3 - stupnice na nastavení šíøky rýhy, 4 - rýhovací kotouè, 5 - seøizovací šroub šíøe rýhy,
6 - gumové obložení, 7 - rýhovací nástroj, 8 - høídel nástroje, 9 - nástrojové bøevno
Patentní rýhovací nástroj byl dále vybaven seøiditelnou rozteèí hran šikmých rýhovacích
kotouèù, kterou lze odeèítat na ukazateli (obr. 140). Vzdálenost hran od návleèky je rovnìž
seøiditelná otáèením šroubu na temeni nástroje.
Rýhovací nástroje se upínají na nástrojové bøevno kombinovaných kruhových øezaèek
v rozteèích odpovídajících rozmìrùm umístìní. Pøi sestavì nìkolika nástrojù, tj. pøi provádìní
nìkolika rýh na archu lepenky souèasnì, je tøeba dbát, aby všechny nástroje byly pøesnì
seøízeny. Rozdíly v rozmìrovém seøízení zpùsobují pøi tvarování rýh nestejnì velké tøení
u jednotlivých nástrojù, a tím zbržïování prùchodu archu strojem, èímž dochází k jeho
uchylování a ke vzniku zmetkù.
Prùmìr rýhovacích kotouèù bývá zpravidla 60 mm, prùmìr válcù s výstupkem (návleèek)
98 nebo 43mm, ale používají se i úzké rýhovací nástroje, jimiž lze dosáhnout dvou rýh v rozteèi
30 mm.
Patentními rýhovacími nástroji se mùže rýhovat lepenka do tloušky 0,8 mm. Lepenka má mít
dlouhá vlákna a musí být dostateènì pružná, zejména zhotovuje-li se souèasnì více rýh vedle
sebe. Kombinované stroje, na nichž je rýhování provádìno, mají zpravidla dvì nástrojová
bøevna, výjimeènì i tøi. Vícebøevnový stroj dovoluje vhodným rozložením nástrojù na bøevnech
umisovat rýhy blízko sebe. Umožòuje také rozmisování nástrojù v rùzné vzdálenosti úmìrné
146
TVAROVÁNÍ
protažení lepenky, která je potøebná pro vytvoøení dvou nebo více rýh v malých rozteèných
vzdálenostech.
Rýhování kolmým a šikmým rotujícím kotouèem proti rýhovacímu nástroji
(obr. 141)
8
7
4
6
5
3
2
1
Obr. 141
Rýhování kolmým a šikmým rotujícím kotouèem proti rýhovacímu nástroji
1 - høídel stroje, 2 - kolmý kotouè, 3 - šikmý kotouè, 4 - lepenka, 5 - pøítlaèný vodící váleèek,
6 - rýhovací nástroj, 7 - seøízení polohy rýhovacího nástroje,
8 - seøízeni tlaku vodícího váleèku
Tento princip se zpravidla uplatòuje pøi rýhování tlustších lepenek, a proto se také nìkdy øadí
k drážkování. Kolmý rotující kotouè (válec) s vroubkovaným pláštìm vede lepenku pøítlaèný
váleèkem (s nastavitelným tlakem) a vytváøí jednu rýhovací hranu. Druhou rýhovací hranu vytváøí
šikmý rotující kotouè. Rozteè hran je seøiditelná. Proti hranám rýhovacích kotouèù je pøistaven
vymìnitelný a také seøiditelný rýhovací nástroj, upnutý v držáku. Na pevnì vedeném archu
lepenky se vytváøí rýha; šikmá plocha rýhovacího kotouèe umožòuje široký nábìh materiálu do
vzniklé úzké rýhy. Profil boèního tvaru rýhovacího nástroje je rùzný, podle druhu zpracovávané
lepenky. Jeho tvar ovlivòuje nábìh do vrcholu rýhy (nábìh mùže být buï pozvolný, nebo pøíkrý).
Správnou volbou tvaru nástroje se zabrání nejen praskání vrstev lepenky, ale i ztrátì jejích
mechanických vlastností. Rýhovací nástroje musí být vyrobeny z velmi kvalitních ocelí, protože
se znaèným tøením pøí rýhování rychle opotøebovávají. Tento zpùsob se používá pøedevším pro
rýhování tlustších lepenek (nad 400 g m-2), u nichž je stahování lepenky do rýhy velmi znaèné.
Stahování materiálu mùže probíhat pouze z jedné strany (ze strany šikmého kotouèe). Na druhé
stranì je lepenka pevnì držena tlakem vodícího váleèku proti kolmému rýhovacímu kotouèi.
Proto lze v jedné soustavì zhotovit pouze dvì rýhy. Na vytvoøení ètyø rýh se musí použít sestava
dvou rýhovacích jednotek za sebou.
RÝHOVÁNÍ
a
b
c
d
147
e
Obr. 142
Profilové nástroje pro rýhování vlnité lepenky
a, d, e, - pro rýhování pøíèné ke høbetu vlny
c - støíškový zpùsob rýhování
b, c - pro rýhování soubìžnì se høbetem vlny
Rýhování profilovými válci (obr. 142)
Používá se výhradnì pøi zpracování tøívrstvých a vícevrstvých vlnitých lepenek. Vlnitá
lepenka se pøi ohýbání chová jinak než lepenky plné. Tlouška lepenky je dána souètem výšky
vlny (vln) a tloušky krycích vrstev. Zvlnìná vrstva vyplòuje prostor mezi krycími vrstvami, dává
lepence vzpìrovou pevnost, tlumící schopnost a tuhost, ovlivòující pevnost v ohybu. Ohýbá-li
se nerýhovaná lepenka soubìžnì se høbetem vlny, je ohyb celkem snadný a linka ohybu
je pomìrnì rovná. Pøi ohybu pøíènì k profilu vlny však lepenka klade houževnatý odpor. Dochází
k praskání vnìjších vrstev a linka ohybu je velmi nepravidelná. Pøi rýhování vlnité lepenky je
tøeba pøedznaèit linku ohybu a slisovat k sobì vrstvy, z nichž je lepenka zhotovena. Zmenšením
tloušky profilu (deformací profilu) se zmenší odpor pøi ohýbání. Lepenka pøi ohýbání nepraská
a lze ji dobøe ohýbat v úhlu až 180°. K rýhování se používají rotující profilované válce. Jejich
profil se volí tak, že jeden válec plní funkci patrice, a druhý, protilehlý, funkci matrice. Profily jsou
rozdílné podle polohy rýhy k profilu vlny nebo podle druhu vlnité lepenky. Pøi rýhování pøíènì
ke høbetu vlny jsou používány soustavy, které stlaèují vrstvy vlnité lepenky do rýhy tak, že vrchní
nástroj vytváøí svými hranami dvì linky. Ploška mezi tìmito linkami tvoøí pøi ohybu hranu.
Pøi ohybu v úhlu 180° je lepenka ohnuta ve dvou hranách v úhlu 90°. Používají se také soustavy
nástrojù rýhující lepenku tøemi hranami nástrojù do støíškového útvaru, který vytvoøí urèitou
rezervu ve vnìjších vrstvách, jež se pøi ohýbání napínají. K rýhování lepenky soubìžnì
s høbetem vlny slouží nástroje, které pøedznaèují linku ohybu a stlaèují vrstvy lepenky. Pøitom
je lhostejné, zda ke stlaèení dochází na vrcholu vlny nebo mimo nìj. Sousední vlny jsou
rýhováním deformovány natolik, že nekladou pøi ohýbání odpor. Vzdálenost mezi horním
a dolním nástrojem je na stroji seøiditelná podle druhu a tloušky rýhované vlnité lepenky.
Pevnost lepenky v lince ohybu zpravidla klesá pod úroveò hodnot, které v souètu vykazují
148
TVAROVÁNÍ
všechny vrstvy papíru, znichž je lepenka vyrobena. Rýhování vlnitých lepenek se provádí
ve zvlòovacím stroji, na kombinovaných rýhovacích a øezacích, tiskových a vysekávacích
strojích.
Rozteèná vzdálenost rýhovacích nástrojù je u moderních strojù na výrobu a zpracování vlnité
lepenky seøizována mechanickým posuvem na høídelích stroje, podle rozmìrového programu.
Ten se nastavuje na ovládacím panelu stroje, nebo u strojù na výrobu vlnité lepenky dálkovým
ovládáním, podle poèítaèem ovládaného výrobního programu stroje. Stejnì tak rozteèná
vzdálenost os rýhovacích nástrojù je seøíditelná, podle tloušky a druhu zpracovávané vlnité
lepenky.
Jsou používány modulové systémy kombinovaných nástrojù u kterých jsou na horním
i dolním høídeli stroje upnuty dvì soustavy rozdílných profilù. Jedna nebo druhá soustava
se nastavuje do pracovní polohy ve velmi krátkém èase; cca 5 vteøin (obr. 142A). U kombinovaných strojù na výrobu vlnité lepenky se používají v koneèné èásti zpùsoby rýhování seøiditelnými nástroji upnutými na høídelích stroje, na kterých jsou rovnìž upnuty seøiditelné kruhové
øezací nože. Sestava umožòuje provádìní rýhování lepenky pøi souèasném podélném øezání.
Tyto sestavy nástrojù v pracovní šíøi stroje používají dvou- nebo tøíramenné jednotky, u kterých
se pøeklopení ramene do pracovní polohy provede ve velmi krátkém èase. Jednotlivá ramena
mají sestavy rùzných profilù nástrojù a jejich pøemístìní a upnutí (stejnì tak i øezacích nožù), lze
provádìt na ramenech, která nejsou právì v provozu. (obr. 142B)
a
b
c
Obr. 142A
Modulové pøestavby rýhovacích nástrojù rùzných profilù na rýhovacím stroji
a - soustava nástrojù pøed nastavením do pracovní polohy,
b - nastavení soustavy do jedné polohy,
c - nastavení druhé soustavy do pracovní polohy
RÝHOVÁNÍ
c
a
149
c
b
Obr. 142B
Schéma podélné rýhovaèky a øezaèky
a - dvouramenná, b - tøíramenná, c - pracovní poloha
Vliv rýhování na rozmìr pøíøezu
Pøi rýhování se rozmìry rýhovaného pøíøezu zmenšují v dùsledku stahování lepenky pøi
vytváøení reliéfní rýhy. Zmenšení rozmìru se obtížnì zjišuje u tenkých lepenek, protože závisí
na øadì vlivù, které se v rùzných podmínkách projevují rozdílnì. Pod pojmem tenké lepenky se
rozumí skládaèkové lepenky do plošné hmotnosti 400 g m-2. U tlustších lepenek (nad 700 g m-2),
zejména pøi použití zpùsobu rýhování kolmým a šikmým rotujícím kotouèem proti rýhovacímu
nástroji, je tøeba poèítat s pøídavky u rozmìrù pøíøezù na stažení pro vytvoøení rýhy. To platí
pøedevším u rýhování lepenky nad 1000 g m-2, kde se poèítá s rozmìrovými pøídavky jako u
drážkování. Pøídavky na rozmìr pøíøezu lepenky pro rýhování jsou uvedeny v konstrukèních
pravidlech a normách.
Rozmìry pøíøezu lepenky jako výchozího polotovaru pro rýhování jsou zvìtšovány o pøídavky
na linky ohybu, aby vnitøní rozmìry hotových krabic odpovídaly rozmìrùm požadovaným. Ke
zmìnì rozmìrù lepenky dochází pøi rýhování, a nikoliv pøi skládání pøíøezu z tenkých lepenek do
prostorového útvaru krabice. Rozmìr rýhování pøíøezu je shodný s vnitøními rozmìry krabice,
která bude z pøíøezu složena do prostorového útvaru. To znamená, že rozmìr rozteèné
vzdálenosti dvou rýhovacích linek ohybu vymezujících vnitøní rozmìrové proporce krabice bude
shodný s vnitøními rozmìry krabice. (obr. 143).
a
a
Obr. 143
Znázornìní vlivu rýhování na rozmìry pøíøezu
u tenkých lepenek
a - rozmìr rýhování, shodný s vnitøním
rozmìrem krabice
150
TVAROVÁNÍ
5.1.4. Sdružené nástroje pro vysekávání a vytváøení linek ohybu
Rùzné druhy výsekù a pøíøezù lepenek, z nichž se pak spojováním (slepováním, sešíváním,
skládáním) zhotovují skládací nebo prostorové krabice rùzného tvaru (zpravidla s pøímoèarými
linkami ohybu), se vyrábìjí vysekáváním sdruženými vysekávacými nástroji na vysekávacích
strojích. Pøi tomto zpùsobu vysekávání se linky ohybu vytváøejí souèasnì, a to buï naøezáváním,
nebo rýhováním, popø. i perforováním. Používají se speciální vysekávací stroje a èasto se práce
na nich kombinuje s nìkterými dalšími pracovními postupy, jako je podélné i pøíèné øezání,
potiskování a vylupování odpadu. Pro tento zpùsob vysekávání se používá dvojí druh nástrojù:
! planžetové vysekávací nástroje
! blokové nástroje
Liší se od sebe v podstatì tím, že planžetové nástroje vysekávají na principu øezu, takže
odpad (tvarový rozdíl) se musí odstraòovat dalším pracovním postupem, tzv. vylupováním
odpadu, kdežto blokové nástroje vysekávají pøevážnì na principu støihu a souèasnì odstraòují
odpad. Oba zpùsoby jsou ve výrobní praxi bìžnì používány. Vzhledem k rozdílným výrobním
podmínkám mají své výhody a nevýhody.
Planžetové vysekávací nástroje
O vysekávání, které je hlavní operací, již planžetové nástroje vykonávájí, bylo pojednáno
v kapitole Vysekávání planžetovým nožem (Kap. 4.2,3.2). Princip vytváøení linky ohybu
naøezáváním je popsán v kapitole Naøezávání planžetovým nožem (Kap. 5.1.2). Popis rýhování
a pøípravy rýhovacích matric na protitlakové desce lisù, které jsou nedílnou souèástí soustavy
rýhovacích nástrojù, je uveden v kapitole - Rýhování lepenek planžetovým nástrojem
(Kap. 5.1.3). O perforování planžetovým nožem (které se od vysekávání liší pouze tím, že linka
bøitu nože je pravidelnì pøerušována mezerami, takže výsledný øez je pravidelnì pøerušovaný),
je pojednáno v kapitole Perforování planžetovým nožem (Kap. 5.1.8). Ražení lepenek
na vysekávacích lisech je popsáno v kapitole Ražení papíru a lepenek (Kap. 5.2.2)
Planžetové vysekávací nástroje jsou:
! ploché - pro vysekávání na strojích pracujících soustavou plocha - plocha, nebo plocha válec (obr. 144a)
! válcové - pro rotaèní vysekávání soustavou rotujících válcù (obr. 144b)
SDRUŽENÉ NÁSTROJE PRO VYSEKÁVÁNÍ...
n
151
o
t
t
p
s
n
m
o
q
e
e
s
m
a
q
b
Obr. 144
Vysekávání sdruženými planžetovými nástroji
a - ploché, b - válcové (rotaèní), s - tlouška vysekávaného materiálu,
e - výška matricové pøípravy, m - rozteè rýhovacích hran matrice, n - vysekavací nùž,
o - rýhovací nástroj, p - gumové vyhazovaèe, q - protitlaková deska,
t - pøekližková deska, válec.
Výroba plochých nástrojù
Poznámka: Protože pøíprava výroby a vlastní výroba sdružených planžetových nástrojù je dnes
pøevážným podílem zajišována specializovanými výrobci nástrojù, kteøí jsou vybaveni
moderními, poèítaèovými systémy (CAD/CAM) a jimi øízenými stroji, (které by ekonomicky
efektivnì nemohli využít výrobci lepenkových obalù), stává se technologie výroby sdružených
planžetových nástrojù, jak pro ploché tak i pro rotaèní vysekávání - specializovanou profesí.
Pøesto však je nutné ve znalostech technologie vysekávání vycházet ze základních postupù a
principù, kterými procházel vývoj a které se dodnes napø. v øemeslné praxi používají. Jen tak lze
získat potøebné základy informací, pro zvládnutí a odborné využívání moderní, dnes používané
výrobní techniky.
Podkladem pro výrobu nástrojù je pøesný výkres tvaru výseku nebo sestavy výsekù na archu.
Pro tvar jednotlivého výseku (pøíøezu na krabici), pokud nebyl konstruován podle ovìøených
konstrukèních pravidel a norem, je tøeba zhotovit pøesný vzorek, na nìmž se pøezkoušejí a ovìøí
152
TVAROVÁNÍ
funkèní èásti pøíøezu, jako je zasouvání klop, pøesná rovnobìžnost a vzdálenost spojovacích
hran, správná poloha linek ohybu vzhledem k obrysùm apod. To je zvláš dùležité pøi výrobì
kartonáží z tlustších lepenek a z lepenek vlnitých, kde je tøeba dodržet øadu konstrukèních
pravidel, která zaruèují pøesný tvar hotového výrobku, jeho správnou funkci a potøebné
mechanické vlastnosti (vzpìrovou pevnost, stabilitu apod.). Jednotlivé pøíøezy se rozmisují na
formát archu tak, aby se jeho plocha co nejlépe využila (aby se dosáhlo optimální výtìžnosti
lepenky) a aby styèné obrysy dvou sousedních výsekù byly vysekávány jedním nožem
(viz kapitola - 2. 4. - výmìr pøíøezu do archu).
Pøi vypracování sestavy pøíøezù na nástroji (obr. 145) se pøihlíží také k tomu, aby vyloupání
odpadu, pokud se provádí ruènì, nebylo pøíliš obtížné - dìlení stohù a snadné odstraòování
drobných odpadù.
Dále se pøihlíží k systému nakládání archu u vysekávacích strojù, podle kterého
se urèuje potøebná šíøka nakládacích okrajù.
Vnìjší linky vysekávaných obrysù nesmìjí sahat až k okrajùm archu, musí být
od nich vzdáleny nejménì 5 mm.
f
a
f, h
g
h
h
h
h
b
Obr. 145
Sestava pøíøezù na nástroji
a - s plným využitím plochy, f - nakládací okraj, b - s plochami odpadu mezi pøíøezy
pro usnadnìní vylupování odpadu (g, h)
153
Pøi vysekávání sestavy pøíøezù na krabice z potištìných archù, je tøeba zajistit, aby grafická
úprava u všech pøíøezù na archu, byla správnì a pøesnì umístìna na geometrických plochách
pøíøezu, po jejich rozložení do prostorového stavu. Proto musí být zajištìn pøesný rozmìrový
rejstøík mezi potiskem a výsekem, který je geometricky vázán na nakládací strany potištìného
archu.
Výkres sestavy pøíøezù na archu se stává základem pro pøípravu a výrobu tiskových forem,
Podle výkresu sestavy na archu se provádí montáž kopírovacích podkladù pro výrobu tiskových
forem. Zajištìní pøesnosti registru mezi potiskem a výsekem je nároèné u tradièních zpùsobù
pøípravy, kdy se výkres sestavy na archu zpracovává ruènìtechnickým kreslením. Výkres musí
být zpracován tak, aby šíøka èar jimiž se vyznaèují vysekávané obrysy i linky ohybu, odpovídaly
pøesnì tloušce planžetových nástrojù.
Peèlivá kontrola všech rozmìrových proporcí je velmi dùležitá nebo zjištìní a odstranìní
jakýchkoliv nepøesností pøedchází ztrátám ze zmetkové výroby.
Pøitom je tøeba mít na zøeteli, že výkres je výchozím podkladem a že v dalších postupech
výroby nástroje i tiskových forem mohou vznikat další nepøesnosti, které násobí všechny
nedostatky výchozího výkresu.
Problémy ve výrobní praxi vznikají zejména ve výrobì potištìných malorozmìrných
skládaèkových pøíøezù, u nichž odchylky v desetinách milimetrù se poèetnou sestavou pøíøezù na
archu násobí, èiní potíže pøi dalším zpracování a zejména pak pøi plnìní slepených skládaèek
zbožím na balících automatech.
Jako bìžný pøíklad lze uvést výrobu skládacích krabièek pro balení léèiv. Na arch lepenky
70 x 100 cm lze umístit 80 pøíøezù na skládaèky. Jeden pøíøez sestává ze 13-ti ploch,
vymezených planžetovými - vysekávacími a rýhovacími nástroji. Na nástroji je pak 1.040
geometrických ploch, z nichž 80, resp. 480 (prostorových šestistìn), musí mít shodné rozmìry.
Pro tyto úèely se postupnì zavedlo kreslení výkresù sestav pøíøezù na archu na souøadnicových stolech, ovládaných procesory. Programátor zpracuje podle konstrukèních pravidel
a návodù pøesnì rozmìrové proporce jednoho pøíøezu na krabici. Program je zadán ovládacímu
procesoru, který provede rozkresbu celé sestavy pøíøezù na archu a vyznaèuje pøesné rozmìry.
Pøi jejich kontrole se pak zjištìné diference upøesòují rozmìrovou redukcí nefunkèních útvarù
skládaèkového pøíøezu.
Zpracovaný program mùže být pro opakovanou výrobu uložen do pamìti øídícího procesoru.
V souèasné dobì zajišuje pøesnost konstrukce pøíøezu na krabice program na poèítaèi
v systému CAD/CAM a to velmi rychle a pøesnì. V pamìti poèítaèe jsou uloženy konstrukèní
programy na nejrùznìjší druhy a tvary skládaèek a skládaných krabic z lepenek o rùzných
tlouškách. Podle zadaných základních rozmìrových proporcí poèítaè automaticky odvozuje
a na obrazovce kreslí všechny kótované rozmìrové proporce pøíøezu. Programy poèítají s vlivy
tloušky lepenky na rozmìrové zmìny v dùsledku vytváøení linek ohybu. Mohou znázoròovat
na obrazovce složení pøíøezu do prostorového stavu a ovìøovat tak jeho konstrukèní pøesnost.
Zpracované a ovìøené konstrukèní výkresy mohou být nakresleny na poèítaèové tiskárnì, nebo
je program zadán kreslícímu ploteru. Ploter souøadnicový zpùsobem vykreslí pøesnou sestavu
pøíøezù na archu pro zhotovení nástroje. Sestava je pak pøedávána do øídícího programu strojù
na výrobu nástrojù. Jako výkres, nebo program na disketì, je pøedáván do poèítaèové pøípravy a
výroby tiskových forem, jejich výrobcùm.
154
TVAROVÁNÍ
Tím se dokonale zajišuje registr geometrických tvarù pøíøezù s geometrickými tvary tištìných
ploch na jejich stìnách a souhlasnost geometrie potisku s geometrickými plochami lepenkových
obalù, v prostorovém stavu.
Tradièní výroby sdružených vysekávacích nástrojù
Výroba planžetových nástrojù má svoji dlouholetou tradici. Poèátkem devatenáctého století
se pro tvarování linek ohybu a pro vysekávání používaly typografické (linkové) sázecí materiály,
kterými se bìžnì pøi tisku z výšky provádìla souèasnì perforace linek oddìlování. Perforaèní
linky se nahradily vysekávacími a pro rýhování se vytvoøily protitlakové matrice z linkových
sázecích materiálù. Z tohoto pùvodu zùstal dlouhodobì název nástroje - linkové raznice, který se
v bìžné mluvì ve výrobní praxi zachovává. Postupnì vznikly speciální planžetové, rýhovací,
naøezávací a perforovací nástroje, které se v rùzných zdokonalováních používají dodnes.
Vysekávání se provádìlo na pøíklopových tiskových lisech, které potøebu tlakových sil vždy
nezvládly. Ty se postupnì tlakovì zdokonalily ve vysekávací pøíklopové lisy, které se v hojné míøe
používají ve výrobní praxi.
Pro nì se tradiènì vyrábìly sdružené vysekávací nástroje za použití základové desky
z pøekližky konvenèními zpùsoby, které se v malosériových výrobách používají dodnes.
V pováleèných letech byla zavedena výroba horizontálních vysekávacích lisù (Bobst 1946).
Jejích rozšíøením ve výrobì kartonáží se postupnì, zejména v sedmdesátých letech výraznì
modernizovala výroba planžetových nástrojù (viz další kapitoly). Základní deskou tradièního
planžetového nástroje byla pøekližková deska o tloušce 15 - 18 mm (klížená ze sedmi až devíti
vrstev, ložených støídavì v pøíèném a podélném smìru vláken). Deska musí být rovná a nesmí
mít vnitøní dutiny. Pøekližka se na potøebné rozmìry pøiøezává na kotouèové pile.
Planžetové nože a rýhovací nástroje jsou vsazovány do prùøezù provedených v pøekližkové
desce tak, že jejich základny jsou v rovinì desky a vrcholy (tj. bøity nožù a vrcholy rýhovacích
nástrojù) vyènívají nad desku a tvoøí tvarovací a oddìlovací nástroj. Úlohou pøekližky je jednak
tvoøit formu pro sestavu nástrojù, jednak usnadnit výrobu nástroje i manipulaci s ním.
Zhotovení prùøezù v pøekližkové desce pro vsazení vysekávacích nožù a rýhovacích
(naøezávacích, perforovacích) nástrojù se provádí buï konvenènì na dekupírovacích pilách,
v moderní technologii laserem nebo vodním paprskem.
Zhotovení základní desky nástroje konvenèním zpùsobem
Výchozím postupem pøi zhotovení nástroje je nákres sestavy nástroje, který je vždy
stranovì pøevrácený vzhledem k potištìnému archu.
Zhotovuje se rùznými zpùsoby:
a. Pøímým nákresem na pøekližkovou desku
Tento zpùsob je používán pøi výrobì jednoduchých nástrojù s malým poètem výsekù.
Nákres usnadní a upøesní pravoúhlost pøekližkové desky a použití rýsovacích pøíložníkù
a trojúhelníkù.
155
b. Nákresem pomocí šablon
Tento nákres se používá pøi výrobì opakovaných nástrojù. Pøesné šablony vyrobené z
transparentních fólií v rùzných rozmìrových variantách umožòují pomìrnì rychlý nákres a
pøesné dodržení tvaru výsekù i jejich dílù (pøíklad: zaoblení stran zásuvných klop, tvary
ouškových závìrù apod.).
c. Kopií pøes uhlový papír
Stranovì pøevrácený výkres podložený uhlovým kopírovacím papírem se napne na
pøekližkovou desku. Obtahem kontur se kresba pøenese na desku.
d. Pøímou kopií
Deska se natøe bílou emailovou barvou, která uzavøe povrch pøekližky. Po náležitém
zaschnutí se na desku nanese svìtlocitlivá vrstva.
Výkres se zhotoví na transparentní fólií buï montáží sestavy rozmnožených pozitivù
výkresu jednotlivého výseku, nebo kopií negativu kresby jednoho výseku na násobícím kopírovacím stroji (provedenou na filmovou fólii). Ale postaèí i výkres na pauzovacím papíru.
Výkres se obvyklým kopírovacím zpùsobem vykopíruje na pøipravenou desku. Po vyvolání
se z linek, které byly pøi kopii kryty proti svìtelným paprskùm vytvoøí pozitivní kresba. Tento
zpùsob umožòuje pøesné vedení pily pøi øezání a zvýrazòuje eventuální nepøesnosti.
e. Kopií pomocí pauzovacího papíru
Pøi tomto jednoduchém a rychlém zpùsobu se na pøekližkovou desku nalepí svìtlocitlivý
papír a na desku se napne stranovì pøevrácený výkres nástroje. V kopírovacím rámu se
zhotoví kopie a pak se vyvolá.
Po pøenesení výkresu zapoène vlastní práce nástrojaøe. Pøekližková deska se ve všech
pøedznaèených linkách kolmo proøízne tak, aby do prùøezu mohly být vsazeny planžetové nože a
rýhovací nástroje. Proøezává se na speciální dekupírovací pile vybavené manipulaèním stolem a
vodícími pøíložníky, odsáváním pilin, vrtaèkou (k vrtání dìr pro nasazení pily), samoèinným
(spodním) upínáním pilky a zvìtšovací lupou pro pøesné sledování prùbìhu øezu. Tlouška pásu
pily je 0,6 až 0,65 mm (pro nože tlusté 0,7 mm). Prùøez musí být vždy o nìco užší, aby vsazené
nože byly pevnì svírány. Šíøka pily je 2,5 mm. Aby vyøezané díly pøekližky nevypadly, musí se
mezi jednotlivými plochami ponechávat neproøíznuté díly, které zajišují jejich vzájemné spojení.
Tyto spoje se provádìjí dvojím zpùsobem (obr. 146).
a) Na pøedznaèené lince se ve zvolených místech vyvrtají díry prùmìru 3 mm v rozteèi 7 mm.
Linka se proøezává na obì strany od tìchto dìr tak, že mezi nimi zùstává materiál neproøíznut a
spojuje oba sousední díly pøekližky. Spoj mezi dírami se pak opatrnì nasekne dlátem do jedné
tøetiny až do poloviny. Planžetové nože jsou ve vhodném místì opatøeny prùsekem, který
umožòuje zachování spoje (obkraèuje ho).
b) Na pøedznaèené lince se ve zvolených místech vyvrtají díry o prùmìru 3 až 5 mm do hloubky
asi 10 mm. Prùøez pøekližky pro vsazení nožù se pak provádí až k okrajùm vyvrtaných dìr.
156
TVAROVÁNÍ
3 mm
3-5 mm
7 mm
4
a
1
2
1
b
3
1
3
c
Obr. 146
Zpùsob spojování vyøezávaných dílù pøekližky
a - zpùsob obkroèení vyvrtáváním dvou dìr, b - zpùsob obkroèení pomocí
èásteènì navrtaných dìr, c - znázornìní spojných míst na pøekližce
1 - øez, 2 - prùsek, 3 - šíøka prùseku, 4 - rozteè dìr
Rozdíl mezi hloubkou díry a tlouškou pøekližky tvoøí spojovací místo, které se obkroèí
prùsekem provedených na planžetovém noži.
Nevýhodou konvenèního zpùsobu zhotovení základní nástrojové desky je obtížné zabezpeèení pøesnosti nástroje. Vedení listu pily na vibrující dekupírovací pile podle pøedkreslených èar
nedovoluje dodržet absolutní pøesnost pøi sebevìtší snaze a peèlivosti nástrojaøe. Dosáhnout
identických rozmìrù napø. 80, resp. 320 obdélníkových ploch na pøekližkové desce - podle zmínìného pøíkladu, je nad lidské síly, a ani nejdokonalejší vybavení dekupírovací pily rùznými
optickými zvìtšovadly nebo televizní kamerou a obrazovkou nemohou problém požadované
pøesnosti vyøešit.
Zhotovení základní desky nástroje laserem (øízeným poèítaèem)
Efektivní využití této moderní techniky, soustøeïuje technologii výroby nástrojù i podkladù pro
výrobu tiskových forem do specializovaných závodù, které se stávají dodavateli výrobcùm
lepenkových obalù. Zajišují jím tak uplatnìní nejmodernìjší výrobní techniky, navazující na
požadavky optimálního využívání technických parametrù moderních vysekávacích i kombino-
157
vaných tiskových a vysekávacích strojù. Systémy umožòují vzájemnou komunikaci mezi výrobci
a uživateli prostøednictvím poèítaèových modemù. Výrobci lepenkových obalù tak mohou
v pøípravì výroby, ve vzorkování nových obalù i v pøípravì tiskových forem, operativnì využívat
moderní techniku dodavatelù nástrojù a tím ji výraznì zefektivnit. Pøestože pøekližková deska
zùstává a jistì zùstane pøevážnì používaným materiálem na výrobu planžetových vysekávacích
nástrojù, jsou její nìkteré negativní vlastnosti, jako je rozmìrová nestálost v mìnìných
klimatických podmínkách, nìkdy dùvodem, že se nahrazuje jinými, rozmìrovì stabilnìjšími
materiály. Zaèínají se používat speciální desky z plastù, armovaných skelnými vlákny, lamináty
na bázi termosetických pryskyøic, hliníkové desky, i speciální ocelové desky spojované
epoxydovými pryskyøicemi, které dokonale fixují vsazené planžetové nástroje a jsou rozmìrovì
v rùzných podmínkách stálé. Hlavní výhodou tìchto desek není jen rozmìrová stálost, ale také
možnost opakovaného osazení planžetovými nástroji, pøi jejich opotøebení. To je velmi významné
ekonomické øešení pøi využívání nástrojù pro opakované výroby, což je u zavedených výrobcù
lepenkových obalù pravidlem. Jsou používány upravené desky, které umožòují výmìnu
opotøebovaných planžetových nástrojù nìkolikrát (vyjímeènì i desetkrát). Výroba sdružených
planžetových nástrojù pøedstavuje v technologii výroby vysekávaných lepenkových obalù,
samostatnou a specializovanou kapitolu, která v posledních letech soustavnì vykazuje nové
a dokonalejší zpùsoby. Zaškolení na odborné zvládnutí této profese zajišují dodavatelé
moderních technických zaøízení, nebo modernì vybavení výrobci vysekávacích a tvarovacích
nástrojù. Správné využití technologických principù bude však i v budoucnu nacházet pouèení
v základních postupech zpracování kartonù a lepenek na obaly pùvodními technologickými
zpùsoby a jejich principy.
Pøi práci s laserem se prùøez zhotoví termickým "vypálením" - tj. odpaøením døevní hmoty.
Správnì stimulovaný laserový paprsek provede geometricky pøesný prùøez v desce bez
jakýchkoliv doprovodných mechanických jevù, které by nepøíznivì pùsobili na pøesnost jeho
funkce. Tato vlastnost laserového principu umožnila automatické programovatelné vedení, které
bylo u dekupírovací pily neproveditelné. Vedení laserového paprsku øídí u moderní jednotky
na výrobu nástrojových desek poèítaè podle stanoveného programu. Princip vedení spoèívá
v souøadnicovém urèení dráhy laseru, ve vymezení a povelování jeho funkcí, tj. nasazení,
èinnost, pøerušení èinnosti, odstavení, zmìna èinnosti apod. Deska je upevnìna na
souøadnicovém stole, který je ovládán poèítaèem. Jsou používány rovnìž systémy, kdy je podle
øízeného programu souøadnicovì vedena hlava laseru proti desce. Pøesný výkres jednoho
pøíøezu krabice (skládaèky) je matematicky determinován do souøadnicového systému, který je
zabudován po pamìti poèítaèe. Poèítaè umožòuje naprogramování celé sestavy pøíøezù na
nástroj podle zadaných rozmìrových proporcí jedno pøíøezu. Program pracuje velmi pøesnì,
protože v sestavì sèítá èíselné údaje, a nikoliv mìøené hodnoty, které nemohou být úplnì
pøesné. Pokud se v matematických souètech rozmìrových proporcí sestavy vyskytnou diference,
umí je poèítaè odstranit tím, že koriguje nefunkèní èásti konstrukèního øešení pøíøezu, napøíklad
zkracuje šíøku spojovacích záložek, jejichž rozmìr pøesnost konstrukce skládaèek neovlivòuje.
Do pamìti poèítaèe lze zaznamenat výkresy více nástrojù, které závod používá, a podle potøeby
je z pamìti vyvolávat pro pøímé použití.
Pro odpaøení urèitého množství døevní hmoty nebo plastu je zapotøebí urèité specifické
energie. Rychlost, jakou laser provádí prùøezy v pøekližce, je závislá na jeho energetické
158
TVAROVÁNÍ
kapacitì. Konstantní výkon laseru vyžaduje stejnomìrný posun pøekližky, jinak vzniká nekvalitní
prùøez s otøepenými stìnami, který je ve své geometrii nepøesný. Proto musí být rychlost èinnosti
laseru upravena v pøesné relaci s jeho energetickou kapacitou vzhledem k tloušce a druhu
zpracované desky.
Souøadnicový stùl laseru mùže být vybaven zaøízením, které souèasnì se zhotovením
prùøezu na desce kreslí paralelnì na pomocném stole pøesný výkres identický s prùøezy
nástrojové desce. Tento výkres se použije jako základní dispozièní výkres pro montáž filmových
pøedloh pøi výrobì tiskových forem.
Jak již bylo uvedeno v úvodu této kapitoly, mùže být program pøesné sestavy pøíøezù na
nástroji zpracovaný na øídícím poèítaèi, nakreslen na kreslícím plotru, nebo pøedán na disketì
pro poèítaè, který bude øídit tiskovou pøípravu ve výrobì tiskových forem pro potisk vysekávaných
archù. Tìmito zpùsoby se zajišuje pøesný rejstøík mezi geometrii potisku a geometrických
tvarem obalu. To je jedno ze základních kritérií hodnocení kvality potištìných obalù.
Pro tento zpùsob výroby pøekližkových nástrojových desek se musí používat speciální druhy
pøekližek, slepovaných lepidly, která vyhovují principu odpaøování laserovým paprskem.
Další postup zhotovení nástrojù je shodný bez ohledu na to, zda základní pøekližková deska
byla proøezána konvenèním zpùsobem (dekupírovací pilou) nebo laserem (vodním paprskem).
Pro zhotovení desky se nastøíhají planžetové nože a nástroje pøíslušné délky. K tomu se
používá støihaèka s pøíložníkem na nìmž je vyznaèeno mìøítko. Planžetové nástroje se potom
tvarují. Rýhovací nástroje jsou až na vyjímky rovné. Vysekávací nože jsou tvarovány do
potøebných tvarù na malém ruèním pákovém lisu s vymìnitelnými ohýbacími nástroji. Sada
vymìnitelných nástrojù obsahuje tvarovací matrice a patrice pro rùzné druhy hranatých,
špièatých, oblých a obloukovitì zahnutých tvarù, které usnadòují tvarování planžetových nožù.
U výrobcù planžetových nástrojù se využívají programy, které sestavil øídící poèítaè pøi øešení
konstrukce pøíøezu a sestavy pøíøezù na archu. Program urèí poèty a pøesné délky planžetových
nožù a rýhovacích nástrojù, potøebné na zhotovení sdruženého vysekávacího nástroje. Program
je zadán øídícímu procesu stroje na øezání planžetových nástrojù, který naøeže potøebné poèty
jednotlivých délek automaticky. Tento automatizovaný postup výraznì zkracuje èasy potøebné
zejména na mìøení a ovìøování správnosti délek rùznì tvarovaných vysekávacích nožù.
V poslední dobì se zaèínají používat i stroje, které podle zadaného programu tvarující
vysekávací nože. Øídící program tìchto strojù tvaruje všechny druhy a poèty tvarù vysekávacích
nožù, které jsou pro sestavu nástroje potøebné.
Výška naøezávacích nožù i rýhovacích nástrojù pro rozdílnou tloušku naøezávané, resp.
rýhované lepenky se upravuje pøesným zbroušením paty nožù a nástrojù na speciální brusce,
vybavené vodicím pøíložníkem se seøiditelným nastavením míry zbroušení. Na speciálním
pákovém prosekávacím pøístroji se pak provedou v pøíslušných místech prùseky obkroèující
spoje v pøekližce.
U nožù, které k sobì kolmo pøiléhají a mají dvoustranné zbroušení bøitu, musí být provedeno
zbroušením èela nože tak, aby jeho bøit lícoval s bøitem nože kolmo pøistaveného (obr. 147), jinak
by zùstala mezi nelícujícími bøity nedoseknutá mezera, která je nežádoucím spojným mùstkem,
ztìžuje vylupování odpadu a zaviòuje neèisté, otøepané výseky. Zbroušeny musí být rovnìž dva
159
vysekávací nože (s dvoustranným bøitem), které vysekávají pravoúhlý tvar a které k sobì pøiléhají
šikmo nebo se køíží nebo pøiléhají k oblému výseku. Pro zbroušení se používají rùzné speciální
brousicí stroje, jimiž se provádí pøesné lícování nožù v sestavách.
Obr. 147
Zpùsoby zbrušování nožù pro lícování v rùzných sestavách
I tento postup zaèíná být automatizován na strojích, které podle procesorem øízeného
programu, zbrušují a tvarují hrany nožù pro pøesné lícování a navazování jejich bøitù v sestavì na
nástroji.
Upravené nože a nástroje se pak vsazují do prùøezù v základní desce. Používá se
k tomu døevìná palièka (nebo palièka z bizoní kùže).
Sestavený sdružený vysekávací nástroj musí být dále upraven pro vysekávání na vysekávacích lisech. Musí být vytvoøeny podmínky pro udržení vyseknutého archu vcelku, aby se nerozpadl na jednorlivé pøíøezy a odpadové díly. Vyseknutý arch se mechanicky vykládá, nebo se vede
pod vylupovací nástroje, které provádìjí vylupování odpadu. Udržení vyseknutého archu vcelku
umožòují takzvané "spojné mùstky" mezi vysekávanými díly. Spojné mùstky vzniknou otupením
bøitu nožù ve vymezených místech, v šíøce 0,8 až 1 mm. Otupení bøitu se provádí buï pilníkem
nebo speciální frézkou. Tvar otupení je trojúhelníkový, ètvercový nebo zaoblený. V místech
otupení (vybrání) bøitu nože vzniknou v archu lepenky nevyseknutá místa, která udržují jednotlivé
díly vyseknutého archu pohromadì. Spojovací mùstky se umísují na všech linkách spojujících
sousední výseky i plochy odpadu. Jejich umístìní se volí tak, aby se pokud možno nevyskytovaly
na viditelných místech hotové krabice. Na spojné mùstky jsou u vysoce výkonných vysekávacích
strojù kladené vysoké nároky. Musí být dostateènì pevné, aby zabránili rozpadnutí pøíøezù
z vyseknutých archù i pøi odstraòování odpadu. Na pevnost spojných mùstkù má vliv jejich tvar,
druh a zpùsob jejich provedení a jejich poloha ke smìru výroby vysekávané lepenky.
160
TVAROVÁNÍ
V koneèné úpravì nástroje se podél vysekávacích nožù na pøekližku vylepují pryžové
vyhazovaèe. Jsou to hranolky z pìnové nebo z plné pryže, jejichž výška je 6 až 7 mm, takže
mírnì pøevyšují bøity nožù. Nìkdy jsou rovnìž používány pružinové vyhazovaèe. Úlohou
vyhazovaèù je vytlaèit vysekávanou lepenku zpod bøitu nožù a uvolnit vyseknutý arch pro další
manipulaci. Použitý druh pryže a její umístìní vedle výsekového nože má vliv na správnou funkci
nástroje. Pùsobení tlaku se pryž deformuje - rozšiøuje se. Proto je dùležité zachovat mezi pryží a
nožem meziprostor, nejlépe 2 mm na obou stranách. Pøi menší vzdálenosti pryže od nože pùsobí
pøi stlaèení stranová síla, která od sebe oddìlí vyseknuté èásti na obou stranách nože. Mùže
pøetrhnout i spojné mùstky a zpùsobit rozpadnutí archu. Vylepení pryžových hranolkù je tøeba
uspoøádat tak, aby na všech stranách obvodu vysekávaného archu vznikly mezery ve velikosti
pøibližnì 10 mm. Pøi vylepení hranolkù bez mezer by došlo k vakuovému efektu, který se
projevuje tím, že vyseknutý arch pøilne k vysekávacímu nástroji a zùstane v nìm.
Vedle popsaných zpùsobù zhotovení vysekávacích nástrojù se ojedinìle používají zpùsoby,
kdy se pøekližková deska nahrazuje vylehèenou hliníkovou deskou nebo se sestavuje ze stavebnicových dílù, které jsou pøesnì opracovány tak, aby byly zachovány rozmìry sestavy. Mezi tyto
díly jsou vsazovány vysekávací nože a rýhovací nástroje, které jsou po opotøebování vymìnitelné.
Hotový nástroj se upíná do rámu, který je souèástí vysekávacího stroje. Zpùsoby upínání jsou
rùzné - osvìdèené je upínání pomocí rozvíracích šroubù, na jejichž vrcholech jsou nasazeny
fixaèní lišty.
O správné funkci nástroje se lze pøesvìdèit teprve po jeho použití ve vysekávacím stroji a po
provedení výseku. Nedostatky, jako je nedosekávání, nedostateèné rýhování nebo naøezávání,
se upravují peèlivou pøípravou pøítlakové desky (tvz. zadní pøípravou). Mezi desku stroje a rám se
sdruženým vysekávacím nástrojem se vkládá ocelová deska, na jejíž zadní stranu se v místech
vykazujících nedostatky ve vysekávání vylepují podložky (úzké proužky lepící pásky nebo
tenkého papíru), jimiž se vyrovnávají nerovnosti v tlaku. Tak se postupnì odstraòují nedostatky
ve funkci nástroje, až se dosáhne uspokojivého výsledku. Moderním zpùsobem vyrovnávání
rozdílù ve funkci vysekávacích nožù je použití fotopolymerních desek (v nevytvrzeném stavu jsou
plastické). Pøikládají se na zadní stìnu nástroje upnutého ve stroji; v opakovaném pøítlaku
se diferencovanì reliéfnì tvarují. Reliéfní tvar vyrovnává místní rozdíly ve funkci nožù a jejich
èástí. Zdeformovaná deska se osvìtlením vytvrdí a vsazena do stroje nahrazuje pracnou diferencovanou pøípravu nástroje ke kvalitnímu vysekávání.
Pøíprava protitlakové desky pro rýhování je popsána v kapitole - Rýhování planžetovým
nástrojem (kap. 5.1.3). Pøi vysekávání a rýhování sdruženým planžetovým nástrojem je nutné
matricovou pøípravu provádìt tak, aby neovlivòovala kvalitu vysekávání. V okolí vysekávacích
nožù se fólie použitá pro matricovou pøípravu vyøezává do oblouku nebo ve tvaru trojúhelníku tak,
aby nùž nemìl v okolí pøekážky, které by ovlivòovaly prùbìh øezu (obr. 148a). Úprava matricové
pøípravy na protitlakové desce stroje nesmí nikde pøekážet øezu a pøitom musí zabezpeèovat
podmínky pro rýhování.
Pro vysekávání vlnité lepenky se se zøetelem k její tloušce (pøibližnì 3, 5, 6, a 9 mm) používá
pøekližka tlustá 15 mm a normální vysekávací nože o výšce 23,8 mm až do tloušky lepenky
6 mm. K vysekávání pìtivrstvých lepenek se používají planžetové nože o výšce 28,6 mm.
161
Pryžové špalíèky plnící funkci vyhazovaèù musí být tak mìkké, aby se daly stlaèit až na polovinu
výšky a nedeformovaly okraje výsekù. Mají pøeènívat nad bøity nožù 2 mm. Pøi vysekávání vlnité
lepenky ve velkých sériích se místo pryže, která se snadno opotøebuje a ztrácí pružnost,
používají ocelové pružiny.
a
b
Obr. 148
Matricová pøíprava linek ohybu na protitlakové desce
a - úprava okolí vysekávacích nožù, b - úprava matricové pøípravy pro rýhování
Síly potøebné pro vysekávání sdruženými nástroji
(Vysekávání v soustavì plocha - plocha)
Prùbìh a potøeba sil pøi samotném vysekávání byly probrány v kapitole - Vysekávání
planžetovými noži (kap. 4.2.3.2). K poklesu síly dochází ve tøetí fázi, kdy stranovì pùsobící
složky sil pøekonají pevnost v tahu zbývajících vrstev lepenky a pøetrhnou je. Pøi vysekávání
sdruženém s rýhováním potøebná síla v této fázi neklesá, nýbrž dále stoupá a dosahuje maxima
až v poslední fázi tvoøení rýhy. K rýhování je zapotøebí vìtší mìrné síly než pro výsek, a to v
závislosti na tloušce lepenky, šíøce a hloubce matrice. Mìøením sil potøebných pro vysekávání
sdruženými planžetovými nástroji byly zjištìny údaje, které lze použít pro výpoèty vysekávacích
sil ve výrobní praxi (tab. 9a).
162
TVAROVÁNÍ
Mìrné síly lepenek pro vysekávání sdruženým
planžetovým nástrojem
pro vysekávání
(N mm-1)
dvojitý
bøit
jednoduchý
bøit
pro naøezávání
(N mm-1)
(od 400 g m-2)
26 - 31
21 - 28
29 - 30
40 - 60
36 - 48
31
26
30
37
60
28 - 41
24 - 34
29 - 38
40 - 60
37 - 47
32
28
32
68
48
50 - 60
50 -58
-
45 - 70
60 - 75
Lepenka
Chromonáhrada
250 až 500 g m-2
Chromokartón
450 g m-2
Strojní lepenka
300 až 700 g m-2
Hnìdá lepenka
0,7 mm
Bednová lepenka
1 až 2 mm
Tabulka 9a
pro rýhování
(N mm-1)
pro perforování
(N mm-1)
Celková síla potøebná k vysekávání sdruženými planžetovými vysekávacími nástroji se
vypoèítá tak, že se vynásobí délka všech nožù naøezávacích, rýhovacích, popø. perforovacích
nástrojù mìrnou silou pøíslušející vysekávanému druhu materiálu.
Pøíklad:
Vysekávání šedé strojní lepenky pøi souèasném rýhování a èásteèném perforování. Plošná
hmotnost lepenky je 700 g/m-2.
Celková délka vysekávacích nožù na raznici, nože s dvojitým bøitem: 6 270 mm.
6 270 mm x 41 N mm-1 = 257 070 N
Celková délka rýhovacích nástrojù : 3 240 mm.
3 240 mm x 60 N mm-1 = 194 400 N
Celková délka perforovacích nožù: 320 mm.
320 mm x 47 N mm-1 = 15 040 N
Celková potøebná síla:
466 510 N
Materiál lze s uvedenými délkami nástrojù vysekávat na stroji, jehož maximální výkon je vìtší
než 470000 N. V tabulkových údajích pro praktické použití se poèítá se zvýšenými hodnotami
síly, úmìrnými prùmìrnému otupení nožù a stlaèení pružných vyhazovaèù.
Životnost planžetového nástroje a kvalita výsekù závisí na:
a) pøesném provedení nástroje,
b) kvalitì planžetových nožù,
163
c) kvalitì protitlakové pøípravy,
d) pøesnosti matricové pøípravy na protitlakové desce,
e) správném nastavení pøítlaku vysekávacího stroje,
f) mechanických vlastnostech vysekávaného materiálu.
Výroba válcových nástrojù
Základní deskou nástroje pro rotaèní válcové vysekávání je ohnutá pøekližková nebo ocelová
deska pøipevnìná rùzným zpùsobem na èást (maximálnì polovinu) pláštì vysekávacího válce.
Vnitøní polomìr ohybu desky je shodný s polomìrem válce.
Pøi použití ohnuté pøekližkové desky je obdobný i zpùsob výroby nástroje i uložení nožùm
jako pøi výrobì plochých nástrojù. Válcový tvar však vyžaduje jiný zpùsob pøenášení kresby
na pøekližku, jiné ohýbání nožù pro podélný a šikmý výsek do polomìru ohybu válcového tvaru
desky a speciální provedení dekupírovací pily nebo vybavení laserového stroje.
l2
l1
r2
a
b
r1
c
a
d
Obr. 149
Rotaèní vysekávací nástroje
a - geometrie polomìru nástrojové desky a bøitù nožù, b - nože vsazené do pøekližkové desky, c - nože vsazené do nožových držákù, d - detail držáku nástrojù
Pøi kreslení výkresu válcového nástroje se musí pøihlížet k tomu, že se kreslí na desku
o polomìru ohybu r1 (r1 = polomìr nástrojového válce + tlouška pøekližky), kdežto bøity nožù,
které vysekávají, vyènívají nad
pøekližkovou desku a jejich bøity vymezují polomìr r2, který
je vìtší právì o vyènívající èást nožù (obr.149). Proto se musí délky linek kolmých na osu
vysekávací válce krátit redukèním koeficientem:
KR =
r1
r2
Délky linek soubìžných s osou válce se rozdílem polomìrù nemìní, a proto se na výkresu
nebo na pøekližce kreslí bez redukce.
164
TVAROVÁNÍ
Šikmé linky jsou zpravidla spojnicemi bodù na redukovaných i neredukovaných linkách, takže
úhel jejich polohy se zmìní jejich zakreslením do upraveného výkresu.
Pøi nepravidelném tvaru linek výseku se podobným zpùsobem sestrojí nìkolik bodù na
zakøivené lince (které se redukují redukèním koeficientem) a spojí se spojnicí.
Takto upravený výkres se pøenese nekterým již známým zpùsobem na válcovou plochu
pøekližky.
Výrobci rotaèních vysekávacích strojù dodávají speciální kreslící pøístroj, který pøenášení
nákresu na pøekližkovou desku válcového tvaru znaènì zjednodušuje. Pøístroj pøenáší nákres
pomocí tzv. pantografické soustavy, která upravuje proporce snímané z výkresu sestavy nástroje
a zakresluje je na pøekližku již v redukovaných úpravách. Pøi využití laseru ovládaného
poèítaèem provádí redukce rozmìrù a urèování délek vsazovaných nástrojù program poèítaèe.
Pøekližka se vyøezává speciální pilkou s dutou válcovou vodicí plochou (polomìr ohybu vodicí
plochy je shodný s polomìrem ohybu pøekližky). Pomocí vodicí plochy je pila vedena po plášti
válce a v pøedznaèených linkách provádí výøez.
Planžetové nože, které mají vysekávat ve smìru kolmém na osu válce se musí ohýbat do
blokù o pøesném polomìru, shodném s polomìrem vysekávacího válce. K tomu slouží ohýbací
strojky, které ohýbají nože soustavou rotujících váleèkù, jejichž poloha je seøiditelná (napø. pro
ohyb nožù o vìtším polomìru pro šikmé linky). Používají se bìžné planžetové nebo speciální
ozubené nože, které jsou opatøeny prùseky usnadòujícími ohýbání.
Nástroje, jejichž základní desku tvoøí ocelový plech, se zhotovují svaøováním. K tomu úèelu
dodává výrobce speciální svaøovací stroj, vybavený pomocným válcem (o prùmìru odpovídajícím
prùmìru vysekávacího válce stroje). Na okrajích válce jsou vyznaèeny míry redukované
koeficientem pro úpravu délky nožù kolmých na osu válce. Soubìžnì s osou válce je umístìno
vodicí pravítko opatøené milimetrovou stupnicí, urèené k vedení svaøovací hlavice.
Pomocí tohoto pøístroje se pøivaøují na ocelovou desku fixaèní kovové špalíèky opatøené
prùseky pro uložení planžetových nožù (obr. 149d). Špalíèky mají buï prùsek pro jeden nùž nebo
køížový prùsek pro uložení dvou pravoúhle se køížících nožù. Na výkresu sestavy nástroje se
pøedem vyznaèí body, v nichž se umístí fixaèní špalíèky, aby uchycení nožù bylo spolehlivé.
Odmìøováním tìchto bodù kótami ve svislém a podélném smìru se zjištìné míry nastaví
na mìøidlech pøístroje, a tím se vymezí místo pro pøivaøení špalíèku. Špalíèek se vloží do hlavice,
která ho pøisadí a bodovì pøivaøí na základní desku nástroje (špalíèek má kontaktní výstupek).
Tak se postupuje bod od bodu, až je deska pøipravena pro osazení planžetovými noži
a rýhovacími nástroji.
Postup je velmi rychlý a pøesný. Životnost nástroje je velká (otupené nože se dají snadno
vymìnit). (Patent Deritend).
Rotaèním zpùsobem se vysekávají vlnité i tlustší plné lepenky. Pro vysekávání tenkých
skládaèkových lepenek jsou uvedené zpùsoby pro nedostateènou pøesnost zatím nepoužitelné.
Pokud se rotaèního zpùsobu vysekávání skládaèkových lepenek pøece jen používá (napø. pøi
velkosériové výrobì krabièek na cigarety - na kombinovaném tiskovém a vysekávacím stroji jsou
vysekávací válce vyrobeny pøímo výrobcem stroje nebo specializovanými výrobci nástrojù, jako
pøesné celkové nástroje, sestavené z obrobených dílù, nožù, matric a výplní kruhového,
válcového tvaru), jsou velmi drahé a vyplatí se jen pøi hromadné a opakované výrobì.
165
Výrobci kombinovaných tiskových a vysekávacích strojù hledají možnosti zdokonalení
rotaèního vysekávání, zejména zdokonalení a zjednodušení výroby vysekávacích nástrojù.
Pøi rotaèním vysekávání jsou nože rovnobìžné s osou válce znaènì namáhány a vlivem
své pružnosti vychylovány z pùvodní polohy. Vychýlení vzniká stranovým pùsobením sil, které
se projevuje zejména pøi vysekávání tlustých lepenek a je zpùsobeno tím, že odvalování
protilehlého válce je shodné s rotaèní plochou vymezenou vrcholy bøitù nožù, kdežto lepenka,
teènì vedená mezi nimi se spodní stranou odvaluje po kružnici, jejíž polomìr je o tloušku
vysekávaného materiálu menší. Nože zaseknuté do lepenky jsou až do okamžiku pøítlaku
(tj. v bodì ležícím na spojnici støedù obou válcù) vychylovány a po provedení výsekù se vracejí
do pùvodní polohy. Zmenšení jejich námahy napomáhá pružný povrch protitlakového válce
(z pryže, plastické hmoty) a použití ozubených nožù, které vnikají do lepenky snadnìji než nože
s rovným bøitem. Protitlakové a vysekávací válce mívají rozdílný prùmìr; tím se pøedchází vzniku
jizev zpùsobených bøity nožù. Pøi rozdílných prùmìrech se jizvy rozkládají po celém plášti
protitlakového válce, èímž se prodlužuje životnost jeho potahu. Pøi sdruženém vysekávání
a rýhování lze tímto zpùsobem rýhovat pouze vlnité lepenky, a to principem tvoøení rýhy proti
rovné podložce.
Pøi rýhování vyžadujícím matricovou pøípravu (zejména pøi vysekávání plných lepenek) musí
mít oba válce shodný prùmìr. V tom pøípadì je tlakový válec ocelový.
Rotaèní vysekávání se provádí na speciálních vysekávacích strojích nebo jednotkách, které
jsou souèástí kombinovaných tiskových a vysekávacích strojù.
Vylupování odpadu
Jednotlivé výseky na archu provedené sdruženým planžetovým vysekávacím nástrojem
se udržují pohromadì s odpadem (s tvarovým rozdílem) spojnými mùstky, které umožòují
vyseknuté archy vykládat z vysekávacích strojù, a to buï ruènì, nebo mechanicky. Pøed dalším
zpracováním se výseky musí od sebe oddìlit a zbavit odpadu. Tato operace se nazývá
vylupování odpadu.
Provádí se buï ruènì, popø. pomocí rùzných nástrojù, v celých stozích vysekaných archù,
nebo mechanicky u jednotlivých archù po provedení výseku automaticky ve vylupovacích
stanicích vysekávacích strojù.
Ruèní vylupování, pøi nìmž se stohy pøíøezù vysoké 3 až 10 cm od sebe oddìlují
pøi souèasném odstraòování odpadu, se provádí na upravených stolech s dopravníky pro
odkládání odpadu (popø. s transportéry, které jej dopravují do balírny odpadu). Pracovištì má být
vybaveno zaøízením pro odsávání prachu, který vzniká z uvolnìných vláken a plnidel.
Vylupování usnadòují rùzné nástroje (palice, kladiva) nebo pøístroje. Známá jsou speciální
pneumatická kladiva vybavená úderníky rùzného tvaru nebo speciální ruèní frézka, jejíž funkèní
hlavice rotaèním pohybem uchycuje jednotlivé plochy odpadu a vyhazuje je mimo stoh.
Tyto pøístroje lze použít u dobøe vyrovnaných stohù (vykládaných stohovými vykladaèi
vysekávacích strojù).
Vylupování se nìkdy provádí na vylupovacích lisech. Beran lisu je vybaven møíží, na kterou
se podle tvaru výseku a odpadu pøipevní vylupovací trny, jež pøítlakem proti møížovému stolu
166
TVAROVÁNÍ
(s otvory nastavitelnými podle velikosti ploch odpadu) vylupují odpad pod stùl lisu. Zpùsob
se používá pro vylupování velkých pøíøezù, napø. vysekaných archù z vlnité lepenky. Vylupují
se stohy po 5 až 10 arších.
3
2
3
1
29 mm
4
a
2 - 3 mm
2 - 3 mm
5
5
3
2
2
3
1
29 mm
4
b
3 - 4 mm
3 - 4 mm
5
5
1
c
10 mm
20 mm
30 mm
2
3
2
23-25 mm
3
Obr. 150
Vylupovací nástroje
a - nástroje pro vylupování lepenky na horizontálních vysekávacích lisech
1 - vylupovací patrice - deska s odpruženými pøidržovaèi a vylupovacími šrouby
2 - vylupovací kolíky - šrouby, 3 - odpružené pøidržovaèe, 4 - vylupovací matrice, 5 - odpad
b - nástroje pro vylupování vlnité lepenky na horizontálních vysekávacích lisech
(legenda k prvkùm jako u a)
c - vylupovací patrice - deska s kolíky (høebíky) a pøidržovaèi z pìnové gumy
(vylupovací útvary patrice mohou být obvodovì tvarovány z planžetových nožù,
zaražených do døevìné desky patricového nástroje)
(legenda k prvkùm jako u a)
167
1
výøez v matricové desce
e
odpad - obrys
d
2
f
Obr. 150
Vylupovací nástroje
d - soustava vylupovacích kolíkù, 1 - polohovì seøiditelný horní patricový kolík, 2 - polohovì
seøiditelný spodní pøidržovací kolík,
e - doporuèené tvary výøezù v matrici pro zpùsob vylupování a. (otvory zvìtšené na obvodu
o 2 - 3 mm, u vlnité lepenky o 3 - 4 mm)
f - doporuèené tvary výøezù pro vylupování (vhodné pøesahy hran - pružení pro snadnìjší
vylupování)
Pro trvale se opakující výseky lze zhotovit vhodné nástroje (sestávající z matrice a patrice),
kterými lze vylupovat na lisech, popø. i na univerzálních vysekávacích strojích.
Horizontální vysekávací lisy jsou vybaveny automatickým vylupováním, pøi kterém je každý
jednotlivý arch po provedení výseku ve vylupovací stanici zbaven odpadu a výseky spojené
spojnými mùstky s plochou nakládacího okraje jsou vyloženy vykládaèem do stohu.
Vylupování se provádí tlakem patrice proti vyseknutému archu ležícímu na protilehlé matrici
(obr. 150). Patrice je pøekližková deska nebo deska z plastu, organického skla apod., na které
jsou pøipevnìny vylupovací kolíky (trny) rozmístìné proti ploškám odpadu. Jsou to buï šrouby,
nebo speciální kolíky. Proti plochám výsekù jsou umístìny odpružené pøidržovaèe, které pøidržují,
resp. pøitlaèují arch k matricové desce. Pøi vylupování vyseknutých archù z vlnité lepenky
se používá pøidržovaèù z pìnové pryže nebo z polyuretanu.
168
TVAROVÁNÍ
Nìkdy je vylupovací patrice pøímo souèástí stroje a je sestavena z posuvných lišt, na nichž
jsou pøipevnìny posuvné vylupovací razníky. Razníky jsou pøipevnìny na ramenech, která jsou
otoèná v èepech, takže jimi lze vymezit libovolnou polohu a nastavit je proti ploškám odpadu.
Poloha razníku se upravuje buï ve stroji, nebo mimo stroj na montážním stole, který patøí
k vybavení vysekávacího stroje.
Matricí je zpravidla pøekližková deska, v níž jsou podle sestavy vysekávacích nožù na nástroji
vyøezány otvory tvarovì shodné s ploškami odpadu, zvìtšené na obvodu o 2 až 3 mm, pøi
vysekávání vlnité lepenky o 3 - 4 mm, aby vylupovaný odpad snadno propadl. Vylupovací
nástroje, tj. patrice i matrice, se vyrábìjí souèasnì s planžetovými vysekávacími nástroji, pøi
použití shodných výkresù i strojního zaøízení.
Matrice je upnutá v rámu a zdvihá se v rytmu vysekávání proti patrici. Nìkteré stroje jsou
ještì vybaveny spodní patricí, jejíž svislý pohyb je vázán na pohyb matrice. Poloha kolíkù spodní
patrice je seøiditelná. Lze je nastavit proti kolíkùm horní patrice, èímž dojde k sevøení plošky
odpadu mezi kolíky, a matrice provede pøi svislém pohybu “vyloupnutí" (obr. 150b). Tento
kombinovaný zpùsob se používá zejména pøi vylupování výsekù složitìjších tvarù.
Vylupovací stanice je umístìna mezi vysekávacím lisem a vykladaèem. Každý jednotlivý arch
naložený do svorek dopravního systému je nejprve dopraven do vysekávacího lisu, potom do
vylupovací stanice a nakonec vyložen uvolnìním svorek do vykladaèe. Tím je zajištìn pøesný
rejstøík mezi vysekáváním a vylupováním.
13
12
11
10 9 8 7 6
5
4
3
2
1
Obr. è. 151a
Funkèní schema horizontálního vysekávacího lisu s vylupováním
odpadu (jednostupòovým)
1 - stoh archù lepenky na paletì nebo na stohovacím vozíku, 2 - non stop nakladaè
3 - odebírání a nakládání archù, 4 - nakládací stùl
5 -pøední a boèní nakládací zaøízení, 6 - chytaèové tyèe na dopravních øetìzech
7 - vedení archù do vysekávací èásti, 8 - vysekávací lis
9 - kloubový tlakový princip, 10 - upínací rám na nástroje
11 - zásuvné rámy pro vylupovací nástroje,
12 - oddìlování nakládacího okraje
13 - stoh vysekaných archù na paletì
169
Vysekávací stroje jsou vybaveny kombinovanými zpùsoby vylupování odpadu. Rùzné
kombinace se volí podle druhu, tvaru a velikosti vysekávaných pøíøezù, podle velikosti plošek
odpadu i podle druhu vysekávaného materiálu. Kombinované zpùsoby umožòují vkládat ze stroje
vysekané pøíøezy zbavené odpadu. Pøíøezy se vykládají ve stozích, které jsou prokládány archy
lepenky. Pøi kombinovaném zpùsobu se v první vylupovací stanici vylupují a odstraòují dílèí
odpady, ve druhé vylupovací stanici se vylupují a od sebe oddìlují jednotlivé výseky a nakonec
se vykládá møíž odpadu s nakládacími okraji, které umožnily vedení vyseknutého archu strojem.
Tyto zpùsoby vylupování, jejichž poøadí mùže být uspoøádáno i jinak, se oznaèují jako dvoustupòové nebo tøístupòové, podle poètu vylupovacích stanic (obr. 151a, 151b, 151c, 151d).
18
17 16 15 14
11
10 9 8 7 6
5
4
3
2
1
Obr. 151b
Funkèní schema horizontálního vysekávacího lisu s vylupováním odpadu
oddìlováním a vykládáním a stohováním vysekaných pøíøezù
1 - 13 legenda viz obr. 151a, 14 - zásuvné rámy na pøipevnìní nástrojù na oddìlování pøíøezù, 15 - vykladaè oddìlených pøíøezù, 16 - zaøízení na automatickou dopravu
stohu a na výmìnu palety, 17 - nakladaè prokládacích archù na vyztužení stohu,
18 - oddìlování zbytkù odpadu
Obr. 151c
Stoh pøíøezù zbavených odpadu prokládaný
výztužnými archy
170
TVAROVÁNÍ
4
3
1
2
archy
Obr. 151d
Schéma znázoròující na archu postupy:
1 - vysekávání a vytváøení linek ohybu, 2 - vylupování odpadu, 3 - oddìlování pøíøezù
jejich stohování a prokládání stohu výztužnými archy, 4 - vykládání zbytkù odpadù
(nakládacích okrajù archu)
Stroje na vysekávání lepenek odvíjených z kotouèù i stroje, které vysekávají rotaèním
principem, jsou vybaveny rotaèním vylupovacím zaøízením (obr. 150e).
V praxi se zatím uplatòují dva principy. První z nich používá univerzální soustavy nástrojù,
které lze nastavit podle tvaru a rozmístìní odpadu na vyseknuté lepence.
Páry kotouèù upnutých na horním høídeli vymezují štìrbiny proti nastavitelným spodním
kotouèùm, na jejichž plášti jsou podle potøeby pøipevnìny napichovací trny se zpìtnými háèky.
Lepenka se po výseku teènì vede mezi kotouèi. Nastavené trny se zapichují do plošek odpadu,
rotaèním pohybem je vyloupnou z archu a dopraví je proti vyhacovacímu zaøízení (vidlici), které
je z trnu uvolní. Odpad padá na dopravník, jímž je dopraven do sbìrné komory.
4
2
1
3
5
Obr. 150e
Rotaèní zpùsob vylupování odpadu
1 - napichovací trny, 2 - vysekané lepenky,
3 - zaøízení na vyhazování odpadu,
4 - pøítlaèné kotouèe, 5 - odpad
171
Otáèky kotouèù jsou synchronizovány s rytmem èinnosti vysekávacích lisù.
Dané rozmìry vylupovacích nástrojù nedovolují vždy postihnout všechny plošky odpadu.
To se daøí jen u vìtších a jednodušších vysekávaných pøíøezù.
Druhý princip se používá u rotaèních vysekávacích strojù s vylupovací stanicí. Skládá se
ze dvou válcù: horní válec je opatøen vylupovacím nástrojem (patricovým), vyrobeným obdobnì
jako nástroj pro vysekávání (tj. polopláštìm z pøekližkové desky, do níž jsou zaraženy vylupovací
kolíky, nebo z ocelové desky s pøivaøenými kolíky, popø. nástrojem, jehož profil odpovídá tvaru
odpadu). Spodní válec je opatøen matricovým nástrojem nebo matricovou pøípravou s vybráním
upraveným podle tvaru odpadu a s odpruženými vyhazovaèi odpadu. Dobøe se osvìdèuje
soustava patricového válce proti válci potaženému v celé ploše mìkkou pryží. V tom pøípadì je
svislá osa spojující støedy obou válcù mírnì vychýlena ve smìru pohybu vylupovaného archu.
Tato soustava napomáhá vyloupnutí odpadu trnem patricového válce proti mìkkému povlaku
spodního válce tím, že ho vytlaèuje šikmo z vodorovné polohy, v níž je vylupovaný arch pevnì
veden.
Tímto zpùsobem lze vylupovat i velmi malé a èlenité plošky odpadu.
Prùmìry nástrojových válcù jsou shodné s prùmìry vysekávacích válcù a jejich otáèky jsou
synchronizovány spoleèným pohonem.
Mechanické vylupování je stále ještì ve vývoji a lze oèekávat jeho další technické zlepšení.
V pokusném stadiu jsou vylupovací stroje pracující na principu vibrace a pneumatiky.
Pøíprava sdružených vysekávacích, rýhovacích a vylupovacích nástrojù ve
vysekávacích lisech.
Nejednodušší vysekávací lisy na kterých se používají vysekávací a rýhovací nástroje jsou
pøíklopové lisy v rùzných pracovních formátech (ve výrobì obalù zpravidla 70 x 100 cm
až 140 x 100 cm), jsou vybaveny pro ruèní, nebo pro mechanické nakládání a vykládání archù.
Pøíprava stroje k vysekávání sdruženými planžetovými nástroji sestává:
- z vymontování nástroje pro pøedcházející výrobní serií a odstranìní jeho protitlakové pøípravy,
- z upnutí nástroje pro další výrobní serie,
- z provedení protitlakové pøípravy na pøíklopové desce stroje,
- z odzkoušení kvality øezù a linek ohybu zkušebními výseky na materiálu, který bude
zpracováván,
- z úpravy odstraòující zjištìné závady a z pøípravy pro výrobu výrobní serie.
Na všechny tyto pøípravné práce, je zapotøebí urèitý èas, který je rozdílný podle formátu
nástroje, podle èlenitosti sestavy pøíøezù na vysekávaném archu, jakož i podle kvality
vysekávacího nástroje, zpùsobu a provedení protitlakové pøípravy. Pohybuje se v desítkách
minut (až do 100 minut).
Po tuto dobu je vysekávací lis mimo provoz. Pøípravné èasy, jejichž poèet urèuje prùmìrná
velikost výrobních serií, zkracují výrobní èasy vysekávacího stroje a zmenšují jeho celkový
výkon.
172
TVAROVÁNÍ
Zpùsob pøípravy nástrojù ve stroji, který si vyžaduje znaèné èasové ztráty na provozu
a výkonu stroje, je možný u jednoduchých vasekávacích lisù s ruèní obsluhou, jejichž výkony
jsou v porovnání k výkonùm horizontálních vysekávacích lisù, podstatnì nižší (nesrovnatelnì
nižší jsou i jejich výrobní náklady spojené s jejich provozem).
Horizontální vysekávací lisy vybavené mechanickým nakládáním a vykládáním, dnes již
zpravidla s mechanickým vylupováním odpadu, jsou ve srovnání s jednoduchými lisy investiènì
nákladné a výrobní náklady na jejich provoz za èasovou jednotku jsou nepomìrnì vyšší.
Náklady na provádìní pøípravy ve stroji pøi pøerušení výroby by byly velmi znaèné a výroba
na nich by byla neefektivní (zejména pøi výrobì støedních a menších výrobních sérií). Proto jsou
používány zpùsoby pøípravy nástrojù pro vysekávání sdruženými vysekávacími a rýhovacími
nástroji provádìním na pomocných - pøípravných lisech mimo vysekávací stroj. Pomocný
pøípravný lis (Easy-press, obr. è. 152a) je vybaven stejným upínáním nástrojù do stroje
a seøiditelnými tlakovými podmínkami, kterými je vybaven vysekávací lis, pro který se seøízení
a úprava nástrojù pøipravuje.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Obr. 152 a
Schéma funkèního systému pøípravného lisu
1 - horní bøevno lisu, 2 - registraèní desky, 3 - vysekávací nástroj upnutý v rámu, 4 - registraèní
upínací lišty, 5 - vysekávaný potištìný arch, 6 - svorka se seøizováním polohy archu,
7 - vysekávací nástroj s protitlakovou pøípravou, 8 - nosná deska se zaøízením
pro centrování, 9 - zavádìcí stùl, 10 - spodní èást lisu.
Všechny uvedené pøípravné práce se pak provádí mimo vysekávací lis za jeho plného
provozu. Pro vestavìní pøipravené soustavy nástrojù do stroje je pak zapotøebí podstatnì kratší
èas (èasové úspory pøedstavují 40 - 60 min na jednu pøestavbu). Tím se výraznì zkracuje fond
èasu pøípravy ve prospìch èasu výroby stroje. To má výrazný vliv na optimální využití stroje a na
ekonomickou efektivnost jeho výroby (moderní horizontální vysekávací lisy dosahují výrobní
výkony až 10 000 archù za hodinu).
U kombinovaných horizontálních vysekávacích lisù s vylupováním odpadu se na pøípravných
lisech sestavují a upravují rovnìž vylupovací nástroje. Stejnì tak, je-li stroj vybaven oddìlováním
173
vyseknutých pøíøezù z vyseknutého archu a jejich vykládáním do stohu, s prokládáním
výztužnými archy se provádí pøíprava nástrojù pro tyto funkce mimo stroj.
Zajištìní pøesné rozmìrové návaznosti funkcí soustav vysekávacích a oddìlovacích nástrojù
s nakladaèem a vykladaèem stroje je zajišováno centralizaèním systémem (zvaným Centerline).
Tímto zpùsobem jsou kombinované vysekávací lisy vybaveny a pro vestavìní nástrojù do stroje
je upravena i pøipravovací soustava. Systém je založen na registraènì pøesném upínání
nástrojových rámù, jak do pøípravného lisu mimo stroj, tak i do stroje. (obr. 152b, 152c)
2
3
7
4
7
5
7
6
Obr. 152 b (vlevo)
Registrèní systém - (Centerline)
1 - øídící osa soustavy nástrojù, 2 - nakladaè,
3 - vysekávací lis, 4 - vylupovací nástroje,
5 - oddìlovací a vykládací nástroje, 6 - vykladaè,
7 - registraèní výøez v rámech pro upínání
nástrojù do registraèní soustavy ve stroji.
Obr. 152 c (dole)
Úprava vysekávacího stroje a stojanu, pro výmìnu
vysekávacích nástrojù ve stroji
1 - otoèný držák rámu s upnutým nástrojem, 2 - pojízdné
nosníky otoèného upínacího rámu,
3 - ramena stroje pro zasunutí sestavy nástrojù do
vysekávacího stroje.
1
3
2
1
174
TVAROVÁNÍ
Kontrola pøesnosti provedené pøípravy, upnutí nástrojù do nástrojových rámù s registraèním
vybavením pro centralizaèní systém stroje se provádí na kontrolním lisu, který je vybaven
seøiditelnì pojízdným bøevnem (i pojízdným stolem s upnutým nástrojem). Kontrolní lis umožòuje
provedení nátisku soustavy nástrojù (i jednotlivých polí nástrojù) pøi pøesnì nastaveném tlaku,
který bude použit u vysekávacího lisu.
Kontrolní systém stroje je vybaven optickými kontrolními èidly, videokamerou a monitorem
(obr. 153).
Pomoci tìchto zaøízení lze velmi pøesnì bodovým zpùsobem urèit kterýkoliv bod na nástroji,
na monitoru odeèíst jeho kótovanou polohu. Stejným zpùsobem lze kontrolovat polohu
definovaných bodù na protitlakové pøípravì a seøízením zajistit jejich pøesnou identitu.
Kontrolovat a upøesòovat lze rovnìž geometrii vylupovacích nástrojù proti vylupovací desce.
Optickými èidly lze pøes videokameru snímat a na monitoru sledovat výraznì zvìtšený stav
lepenky v linkách ohybu, vliv na strukturu lepenky, jakož i vliv rýhování na potisk archu. Kontrolní
metoda se uplatòuje zejména pøi seøizování sdružených vysekávacích nástrojù u výsekù, které
jsou souèasnì reliéfnì raženy, nebo u nástrojù na pøípravu samostatné reliéfní ražby (nebo u
tisku ražebními fóliemi). V tìchto pøípadech jde zejména o pøesnou pøípravu reliéfní matrice proti
patrici (viz. kapitola - reliéfní ražba).
Na kontrolním stroji lze rovnìž provádìt pøesnou protitlakovou pøípravu, vylepováním
matricových materiálù, zpracovat nátisk pøípravného archu, obtisky pro zhotovení vylupovacích
nástrojù (matrice a patrice), zhotovovat vysekávaný vzorek pro testování a pro pøedkládání
zákazníkùm.
Kontrolní lis rovnìž umožòuje pøesnì promìøit souhlasnost rejstøíku potisku s tvary potisku na
dílèích pøíøezech, jakož i pøesnou pøípravu matric a patric pro reliéfní ražbu.
Tyto ovìøené kontrolní metody pøivedly výrobce vysekávacích strojù ke konstrukènímu øešení
systémù pro rychlou výmìnu nástrojù ve stroji (obr. è. 153), jakož mechanizaèních zaøízení pro
zpùsoby ukládání nástrojù pro jejich pøepravu od pøípravných lisù k vysekávacím strojùm i pro
ukládání a skladování všech na sebe navazujících nástrojù pro opakované použití.
Pro tyto systémy jsou dodávána rùzná zaøízení upravená pro pracovní formáty vysekávacích
strojù, které dále racionalizují celý proces pøípravy nástrojù mimo vysekávací stroj, systém
výmìny nástrojù ve stroji a další manipulaci, skladování a evidenci nástrojového vybavení stroje.
7
5
4
2
6
1
3
Obr. 153
Kontrolní lis s videokamerou a monitorem
1 - øídící automatizované pracovištì s monitorem,
2 - seøizování výšky razníku, 3 - zásuvné
prostory, 4 - masivní litinový stùl s lícovacími
otvory pro upnutí registraèních rámù s nástroji,
5 - ruènì obslužné pracovištì, 6 - posuvné
bøevno, 7 - otoèné rameno jeøábu s upínaèem
nástrojù.
175
Blokové nástroje
Blokové nástroje (obr.154) se zpravidla používají u kombinovaných vysekávacích strojù, které
potiskují lepenku odvíjenou z kotouèe a vysekávají výseky nebo pøíøezy opatøené linkami ohybu.
Tyto nástoje se výrábìjí ve speciálních nástrojáøských dílnách.
Nástroje se skládají ze základní desky, v níž jsou zakotveny vodicí sloupky. Jimi je pomocí
vodicích pouzder vedena vodící deska horního nástroje. Lepenka je krokovým posunem vedena
po základní desce mezi nástroje, které ji vysekávají a tvarují (zdvihové vysekávání dvoudílnými
nástroji).
Základní deska plní funkci prùstøižnice a má matricovou úpravu pro rýhování i podložky
z mìkèích kovù pro vysekávání výsekovým nožem (na principu øezu). Na vodící desce jsou
pøipevnìny prùstøižníky, jimiž se v lepence na principu støihu proti støižným hranám prùstøižnice
vysekává plocha odpadu, který padá pod stroj. Pøesné tvary profilù prùstøižníkù vysekávají
obrysové tvary výsekù. Støižné hrany prùstøižníkù mohou být šikmé, aby se zmenšila okamžitá
støižná síla.
f
b
e
c
h
a
g
d
Obr. 154
Schéma blokového nástroje
a - vysekávací nùž, b - rýhovací nástroj, c - prùstøižník, d - prùstøižnice s matricovou
úpravou, e - vodicí pouzdro, f - vodicí sloupek horního nástroje,
g - vysekávaná lepenka, h - odpad
Jestliže se plocha lepenky dìlí bez prùsekù tak, že oddìlované èásti se navzájem dotýkají,
použije se vysekávací nùž, který vysekává na principu øezu proti podložce. Mùže mít
pøerušovaný bøit, požaduje-li se perforování. Životnost nožù, které v této soustavì vysekávají na
principu øezu, je relativnì krátká.
Rýhování je obdobné jako pøi použití planžetového nástroje. Matricové drážky jsou
vyfrézovány do základové desky.
Lepenka je pøi vysekávání pøidržována odpruženými pøidržovaèi.
Optimální okamžitá støižná síla potøebná pro sdružené vysekávání se vypoète (je-li dána
pevnost lepenky ve støihu) stejným zpùsobem jako pøi vysekávání dvoudílnými nástroji.
Pøipoèítává se síla potøebná pro rýhování, popø. pro vysekávání a perforování, podle údajù
176
TVAROVÁNÍ
platných pro sdružené vysekávání planžetovými nástroji. Celková potøebná síla pøi vysekáván
principem støihu je podstatnì menší než pøi vysekávání stejných tvarù a rozmìrù planžetovým
nástrojem. Lze ji ještì dále zmenšit odstupòováním prùstøižníku.
Soustava nástrojù se upíná do vysekávacího stroje. Pøestavba stroje na jiný druh vysekávání
je velmi rychlá.
Použitím pøesných nástrojù vznikají velmi pøesné tvary výsekù a životnost nástrojù
je velmi dlouhá, jelikož pracují na principu støihu a nože se po otupení mohou pøebrušovat.
Poøizovací cena nástrojù je však vysoká, a jejich použití se proto vyplácí jenom
pøi výrobì velkých a opakovaných sérií výrobkù.
Porovnávání výhod a nevýhod planžetových a blokových vysekávacích
nástrojù
a) Životnost nástrojù
Blokové nástroje mají v dùsledku dokonalého provedení, vysekávání na principu støihu a
menších vysekávacích sil nesrovnatelnì vyšší životnost než nástroje planžetové. Snesou 2,5
milónu až 5 miliónù tlakù a po pøebroušní nožù další 3 milióny tlakù, kdežto planžetový nástroj
vydrží jen 300 tisíc až 500 tisíc tlakù.
b) Pøesnost výsekù
Tvarová pøesnost výsekù je pøi pøesném provedení blokového nástroje lepší než pøi použití
nástroje planžetového. Rozmìry souèasnì vysekávaných pøíøezù jsou pøesné a jejich okraje
rovné (nepoškozené spojnými mùstky).
Proto jsou pro vysekávání pøíøezù na skládaèky plnìné na balících automatech vhodnìjší
blokové nástroje, i když výroba planžetových nástrojù vyrobených pomocí laseru øízeného
procesorem tuto pøesnost blokových nástrojù vyrovnává a je ekonomicky vzhledem k cenì
nástrojù efektivnìjší (zejména u støednì velkých a malých výrobních sérií).
c) Pøíprava nástrojù
Pøíprava blokových nástrojù k vysekávání vyžaduje pomìrnì krátkou dobu na výmìnu celé
soustavy nástroje, která už potom nepotøebuje další upravy. Pøíprava trvá 30 až 50 minut.
Pøi vysekávání sdruženými planžetovými nástroji, kdy se matrice upravuje ve stroji, trvá
pøíprava 2 až 4 hodiny, ale i více hodin; tato doba zavisí na rozmìrech nástrojù a na velikosti
vysekávaných pøíøezù.
Pøíprava, která se provádí mimo stroj (využívá se speciálního pomocného lisu, v nìmž se
provádí pøíprava jako ve vysekávacím stroji, a pøipravené nástroje se vestavují do vysekávacího
lisu) zkracuje dobu pøípravy na desítky minut.
177
d) Výkony strojù
Stroje s blokovými nástroji dosahují maximálního výkonu 150 až 200 zdvihù za minutu. Stroje
s planžetovými nástroji mají výkon maximálnì 200 zdvihù za minutu. Zatímco drahé bloková
nástroje mívají nejvìtší rozmìry 500 x 700 mm, jsou pracovní rozmìry strojù, které vysekávají
planžetovými nástroji až 1 650 x 1 158 mm a pro vysekávání vlnité lepenky až 2 000 x 1 400 mm.
e) Vylupování odpadu
Blokové nástroje zbavují výseky odpadu souèasnì pøi vysekávání, kdežto pøi vysekávání
planžetovými se odpad vylupuje v samostatné operaci ruènì, nebo mechanicky (pro tuto operaci
musí být zhotovovány vylupovací nástroje).
f) Poøízovací cena
Blokové nástroje jsou velmi drahé. Vyrábí je specializované nástrojáøské dílny. Planžetové
nástroje si kartonážní podnik buï vyrábí ve vlastních dílnách - velmi rychle a operativnì podle
potøeby výroby, nebo si je objednává u výrobcù, kteøí jsou vybaveni nejmodernìjší technikou pro
jejich výrobu. Tito výrobci dodávají s nástrojem i matricovou desku pro protitlakovou pøípravu.
Relace mezi cenou blokového nástroje a mezi cenou planžetového vysekávacího
a vylupovacího nástroje se podle rozmìrù pohybuje mezi 50 : 1 až 30 : 1; tato relace je závislá
na rozmìrech výsekù nebo pøíøezù a na zpùsobu, kterým se planžetové nástroje a vylupovací
nástroje vyrábìjí.
5.1.5. Drážkování
Drážkování je technologický postup, jímž se vytváøí na tlustších plných lepenkách linka ohybu
ponìkud jiným zpùsobem než pøi rýhování (nesprávnì nazývaném bigování, podle nìmeckého
biegen - ohýbat).
Pøi drážkování se lepenka tvaruje dvìma drážkovacími lištami po celé délce linky ohybu
souèasnì - proti spodnímu lištovému výstupku do reliéfního útvaru s drážkou na spodní stranì
a lištovým výstupkem (høbetem) na stranì vrchní (obr. 155).
a
c
b
d
Obr. 155
Schéma drážkovacích nástrojù
a - bøevno, b - drážkovací lišta, c - lepenka, d - drážkovací výstupek
178
TVAROVÁNÍ
Lištový výstupek nad drážkou nevzniká pouhým reliéfním tvarováním, nýbrž stlaèením
(napìchováním) vrstev lepenky. V tom se drážkování liší od rýhování, a proto se také
drážkovaná lepenka dobøe ohýbá na obì strany (až o 180°).
Pøi stlaèování (pìchování) vrstev do lištového výstupku (høbetu) se jednotlivé vrstvy lepenky
v dùsledku smykového napìtí uvolòují tak, že pøi ohýbání drážkou ven nekladou houževnatý
odpor a snadno se vyboulí do lištovitého výstupku, který se vytvoøí na vnitøní stranì ohybu.
Drážkou tvarované vnìjší vrstvy se pøi ohybu napínají a nepraskají. Hranu ohnuté lepenky tvoøí
šikmá ploška (obr. 156a). Napìchované vrstvy vytváøejí urèitou "rezervu" umožòující ohýbání
lepenky drážkou dovnitø (obr. 156b). Tato rezerva kompenzuje napínání vnìjších vrstev, takže
pøi ohybu nepraskají. Tento zpùsob drážkování je znám jako "systém Remus" a byl patentován
v roce 1892. Jednoduché drážkovací stroje jsou bez podstatných zmìn používány dodnes.
a
b
Obr. 156
Drážkování lepenky
a - drážka vnì, b - drážka uvnitø
Tímto zpùsobem se dobøe vytváøí linky ohybu na všech lepenkách, a to i na krátkovláknitých,
které jsou lámavé. Drážkování se používá pøi výrobì hrubých tìžkých kartonáží, pøi zpracování
lepenek o tloušce 1 až 4 mm. Používá se obou zpùsobù ohybu. Ohyb drážkou dovnitø se volí pøi
výrobì lepenkových beden.
Drážkování je provádìno na periodicky pracujících zdvihových strojích nebo na rotaèních
drážkovacích strojích.
Drážkování na periodicky pracujících zdvihových strojích
Lepenka se ruènì nakládá na stùl drážkovacího stroje pod drážkovací lišty. Poloha archu je
vymezena nakládacím pøíložníkem. Lištový výstupek vyènívající ze stolu lepenku nadzdvihuje.
179
Drážkovací bøevno se pohybuje proti lepence a drážkovací lišty dosednou v celé délce na
lepenku. Pøi dalším pohybu bøevna se odpružené lišty v pøítlaku proti lepence klopí smìrem
nahoru. Rozteè mezi hranami lišt a hranou lištovitého výstupku se pøitom zmenšuje podle vztahu
b = r + a - r2 - y2
kde b - rozteè mezi hranou lišty a svislou stìnou výstupku,
r - polomìr oblouku, který opisuje hrana lišty,
a - minimální rozteè mezi hranou lišty a svislou stìnu výstupku,
y - výška sklonu spodní hrany lišty ve výchozí poloze, (obr. 157).
x
a
r
y
B
A
b
Obr. 157
Geometrie drážkovacích nástrojù
A - drážkovací lišta, B - drážkovací výstupek, a - minimální rozteè mezi hranou lišty a svislou
stìnou výstupku, b - rozteè mezi hranou lišty a svislou stìnou výstupku,
r - polomìr oblouku, který opisuje hrana lišty, y - výška sklonu spodní hrany lišty
ve výchozí poloze, x - rozteè mezi hranou a støedem oblouku,
který opisuje hrana lišty
Se zmenšujícím se sklonem lišty se zmenšuje rozteè b, èímž se lepenka stlaèuje (pìchuje)
do lištového výstupku pøi souèasném uvolòování vzájemné vazby jednotlivých vrstev. Mimoto
se v koneèné fázi slisuje do výstupku, který tvaruje drážku.
Potom se drážkovací bøevno zvedne nahoru, drážkovací lišty se vrátí do výchozí polohy
a uvolní vytvarovaný reliéf drážky.
Drážkování se provádí pouze v jedné lince ohybu. Více drážek lze vytváøet jen postupnì,
jednu po druhé, nikoliv souèasnì.
Rozmìry drážky se upravují podle vlastností a tloušky drážkované lepenky.
Pro lepenky rùzných druhù a tlouštìk jsou doporuèovány tyto ovìøené proporce drážek
(vztaženo na tloušku lepenky):
Drážka
Lepenka
šedá
døevitá
slamìná
hnìdá
šíøka høbetu
výška høbetu
4,0 - 5,2
5,1 - 6,0
4,8 - 4,9
3,3 - 5,2
1,8 - 2,4
1,6 - 2,1
1,8 - 1,9
1,6 - 2,1
180
TVAROVÁNÍ
Pro hrubou orientaci se uvažuje s tìmito proporcemi (obr. 158):
! šíøka høbetu - 4,5 tloušky lepenky
! výška høbetu - 2 tloušky lepenky
! šíøka drážky (výstupku) - 2 tloušky lepenky.
Výška výstupku se upravuje proporcionálnì podle elasticity lepenky.
Funkèní nástroje drážkovacích strojù lze seøídit podle potøeby. Nastavuje se spodní úvra
drážkovacího bøevna, vzdálenost mezi hranami drážkovacích lišt, výšková poloha drážkovacího
výstupku a šíøka výstupku (jeho výmìnou).
2s
4,5s
2s
Obr. 158
Rozmìrové proporce drážky na lepence
s - tlouška lepenky
Kvalitní drážky musí být ostrohranné a musí umožòovat snadný ohyb bez popraskání
lepenky. Drážkovací lišty nesmìjí poškozovat høbet drážky.
Drážkováním se vlastnosti lepenky v lince ohybu zhoršují. Zkouškami bylo zjištìno toto
zhoršení vlastností lepenek po provedeném drážkování a ohnutí (viz. tabulka).
Vlastnosti lepenek v lince ohybu se zhoršují pøi nesprávnì volených proporcích drážky, pøi
špatném seøízení drážkovacího stroje a pøi neúplném provedení drážky, kdy hodnoty drážkované
lepenky jsou sice dobré, ale pøi ohybu o 180° se podstatnì zhoršují (dochází k praskání vnìjších
vrstev).
Smìrodatnými ukazateli jsou hodnoty namìøené po ohnutí lepenky.
Nedrážkovaná
lepenka
Drážkovaná
lepenka
Drážkovaná
a o 180°
ohnutá lepenka
220
220
200
190
180
160
2560
1140
2430
1050
2140
940
Pevnost v prùtlaku
(kPa)
pøíèná drážka
podélná drážka
Pevnost v tahu
(kPa)
pøíèná drážka
podélná drážka
181
Rotaèní drážkování
U principu rotaèního drážkování (obr. 159) se používá soustavy dvou rotujících válcù.
Na horním válci jsou soubìžnì s jeho osou zabudovány odpružené drážkovací lišty. Drážkovací
výstupek je na dolním válci. Pøítlak drážkovacích nástrojù probíhá pøi rotaci válcù po celé délce
drážky souèasnì.
Sklon drážkovacích lišt je však rozdílný, nebo nezabírají na obou stranách výstupku
souèasnì. Druhá lišta má strmìjší polohu, která pøi rotaci drážkovacích nástrojù vyrovnává rozdíl
v zábìru pøi postupném vytváøení drážky.
Tento zpùsob drážkování se používá u kombinovaných tiskových a drážkovacích strojù
(slotrù) na výrobu kartonáží z plných lepenek. Funkci drážkovacích nástrojù lze seøídit podle
druhu a tloušky drážkované lepenky.
b
c
a
Obr. 159
Rotaèní drážkování
a - rotující drážkovací výstupek, b - rotující drážkovací lišty, c - drážkovaná lepenka
Vliv drážkování na rozmìr pøíøezu
Pøi stanovení rozmìrù pøíøezu se musí pøihlížet k tomu, že drážkováním se jeho velikost
zmenší. Toto zmenšení je závislé na rozmìrových proporcích drážky a na tloušce lepenky.
182
TVAROVÁNÍ
Na vytvoøení jedné drážky se v praxi poèítá s pøídavkem odpovídajícím jedné polovinì až
tøem ètvrtinám tloušky lepenky:
z = 0,5 s až 0,75 s,
kde z - je pøídavek na drážku,
s - tlouška lepenky
Rozmìry vymezující polohu drážek na krabicovém pøíøezu se pak urèí (obr. 160):
osa první drážky (zleva)
-
n3 + 0,5 z,
osa druhé drážky
-
n1 + z .
n1 - vnitøní délka (mm)
n3 - vnitøní výška (mm)
b
n3
n2
n3
Stejným zpùsobem se urèí poloha pøíèných drážek na pøíøezu.
n3
n1
n3
a
Obr. 160
Drážkovaný pøíøez
a - délka pøíøezu, b - šíøka pøíøezu, n1 - vnitøní délka krabicového dílu, n2 - vnitøní šíøka
krabicového dílu, n3 - vnitøní výška krabicového dílu
5.1.6. Žlábkování
Jak bylo již uvedeno, naøezávání se používá pøi vytváøení linek ohybu na tenèích lepenkách
(do plošné hmotnosti 900 g m-2). U tlustších lepenek, které budou dále zpracovávány na
potaženou kartonáž nebo na pouzdra, se používá žlábkování.
Pøi žlábkování se do lepenky v lince ohybu vyøízne žlábek do hloubky 0,5 až 0,65 tloušky
lepenky. Žlábkováním se posunuje støed ohybu lepenky pøibližnì do poloviny zbývajících vrstev,
tj. pøibližnì do ètvrtiny tloušky lepenky. Tím se pøi ohýbání zmenší namáhání vnìjších vrstev v
tahu, a zabrání se tak jejich praskání. Na rozdíl od naøezávání se žlábkovaná lepenka ohýbá
žlábkem dovnitø ohybu a lze ji ohýbat v úhlu maximálnì 90°.
ŽLÁBKOVÁNÍ
183
Vnìjší hrana zùstává neporušena a její pevnost je vìtší.
Tento zpùsob se dnes uplatòuje velmi zøídka, a to pøi výrobì luxusní potažené kartonáže,
zejména pøi zpracovávání ménìhodnotných lepenek, pøi výrobì pouzder na hudební nástroje
apod.
Používá se kombinovaných kruhových øezaèek (jako pøi naøezávání nebo rýhování) se
speciálními žlábkovacími nástroji, které mohou provádìt dvojí žlábkování:
a) Žlábkování s trojúhelníkovým profilem žlábku (obr. 161)
Nejvhodnìjší je hloubka žlábku 0,5 tloušky lepenky a šíøka žlábku rovna dvojnásobku
hloubky.
b) Žlábkování s obdélníkovým profilem žlábku (obr. 162)
Nástroj naøezává lepenku dvìma kolmými noži proti válci. Mezi nimi je nastaven odstraòovaè
lepenkové tøísky ve tvaru dláta. Nejvhodnìjší rozmìry profilu obdélníku žlábku jsou:
hloubka - 0,5 až 0,65 tloušky lepenky,
šíøka - 1,57 až 2 hloubky žlábku.
a
c
d
b
Obr. 161
Schéma žlábkování s trojúhelníkovým profilem žlábku
a - žlábkovací nástroj, b - válec, c - žlábkovaná lepenka,
d - žlábkovaná lepenka v ohybu
a
b
d
c
Obr. 162
Schéma žlábkování s obdélníkovým profilem žlábku
a - žlábkovací nástroj, b - odstraòovaè lepenkové tøísky, c - válec, d - žlábkovaná lepenka
184
TVAROVÁNÍ
5.1.7. Pøehled rùzných druhù tvorby linek ohybu
(kdy a které se uplatòují, podle druhu a tloušky lepenky)
Oznaèení druhu tvorby linek ohybu:
Rýhování:
A
- patentním rýhovacím nástrojem
B
- šikmým a kolmým kotouèem
C
- planžetovým nástrojem
C1 - dvìma planžetovými nástroji proti výstupku
Drážkování:
Naøezávání:
Perforování:
Žlábkování:
D
- profilovými válci
E
- zdvihové èelisové
F
- rotaèní èelisové
G
- rotaèní
H
I
J
- rotujícím nástrojem
K
Druh tvorby linek
ohybu
Druh lepenky
Plošná hmotnost
šedá strojní lepenka
600 až 900 g m
døevitá strojní lepenka
do 1.000 g m-2
G, H
skládaèková lepenka
230 až 600 g m-2
A, C, H, I
potravináøský kartón
180 až 300 g m
šedá ruèní lepenka
nad 1.000 g m
-2
B, C1, E, F, K
hnìdá ruèní lepenka
nad 1.000 g m-2
B, C1, E, F, K
døevitá ruèní lepenka
nad 1.000 g m-2
G, H, K
slepovaná lepenka
do 2.000 g m
slepovaná lepenka
nad 2.000 g m
vlnitá lepenka
E (tøívrstvá)
C, I
vlnitá lepenka
tøívrstvá A, C, B
D, C, C1
vlnitá lepenka
pìti a sedmivrstvá
D
-2
-2
A, C, C, C1, F, G, H
C, I
B, E, F, K, C1
-2
-2
E, F, K
PERFOROVÁNÍ
185
5.1.8. Perforování
Pøi perforování se v papíru nebo v lepence vysekávají v rovných linkách, ale i v køivkách
uspoøádané malé prùseky nebo otvory.
Perforováním se provádí pøíprava linek oddìlení nebo ohybu.
Pøi pøípravì linek oddìlení se vymezí linka pro oddìlení èástí, èímž se souèasnì zmenší
pevnost papíru (lepenky) v natržení, resp. pøetržení ve vymezené lince.
Tyto požadavky musí být splnìny pøi perforování papíru a lepenky používaných napø.
k pøípravì rùzných výsypných otvorù na krabicích nebo k oddìlování èásti (pásu) papíru
odvíjeného z kotouèe pøi výrobì sáèkù, papírových pytlù, papírových tašek apod.
V tom pøípadì je pøímá nebo èastìji tvarovaná linka oddìlení (napø. klopy u taškových
pøíøezù) pøedznaèena perforováním a potom tažným napìtím oddìlena (tažné napìtí zpùsobující
pøetržení v perforované lince je vyvoláno zvìtšením obvodové rychlosti následné soustavy
tažných válcù).
Perforováním se pøedznaèují linky oddìlení u holeritových kotouèù, toaletních papírù, listù
blokù apod.
V polygrafické a knihaøské výrobì se perforováním vymezují linky oddìlení pøi výrobì etiket,
známek, vstupenek, jízdenek, kalendáøù apod.
Perforováním se linky ohybu na lepence provádí v pøípadech, kdy se lepenka bude ohýbat na
opaènou stranu než u ostatních linek ohybu, které se pøipravují rýhováním nebo naøezáváním.
Perforování je založeno na stejném principu jako vysekávání papíru a lepenky, Používá se
øezu i støihu planžetovými nástroji nebo na speciálních perforovacích strojích.
Perforování na principu støihu (obr. 163)
a) Zdvihové perforování
Používá se nástrojù dvoudílných (obr. 163a) - horní nástroj zvaný “perfovací høeben”
je vlastnì øada prùstøižníkù. Profil prùstøižníkù je zpravidla kruhový nebo obdélníkový. Spodní
nástroj je prùstøižnice s øadou otvorù tvoøících pøesnì proti prùstøižníkùm støižné hrany. Nástroje
jsou proti sobì pøesnì vedeny strojem, nebo jsou vybaveny sloupkovým vodicím zaøízením.
Tímto zpùsobem lze perforovat nìkolik archù papíru najednou.
a
b
Obr. 163
Perforování
a - zdvihové peforování støihem, b - rotaèní
perforování na pøincipu støihu
186
TVAROVÁNÍ
Pøi perforování se musí nástroj udržovat v èistotì, aby se tenké prùstøižníky nepoškodily.
Doporuèuje se obèas perforovat arch papíru napuštìného mýdlem nebo olejem, èímž se odstraní
neèistoty a zmenší se tøení mezi nástroji a papírem.
b) Rotaèní perforování
Je provádìno rotujícími nástroji (obr. 163b) jako rotaèní prosekávání lepenek.
Perforovací kruhový nástroj má po obvodu pravidelné výstupky (vysekávací nožíky) s
obloukovitì zbroušenými bøity. Nožíky vysekávají do papíru otvory proti støižným hranám
spodního nástroje. Otvory mají tvar obdélníkù.
Princip støihu se uplatòuje na boèních stranách otvorù. Èelní strany jsou vysekávány
zbroušenými èelnými bøity nožù (pøi malé rozteèi spodních støižních hran se papír o nì opírá a na
èelech støíhá pouze horním nožem).
Pøi rotaèním perforování se používá perforovacích strojù se seøiditelnými soustavami nástrojù
podle tloušky perforovaného materiálu a podle polohy perforace na archu.
Perforování na principu øezu (obr. 164)
Je provádìno pøítlakem planžetového nože, rotaènì nebo rotujícími nástroji.
b
a
1
2
1
c
Obr. 164
Perforování na principu øezu
a - perforovací planžetový nástroj, b - rotaèní zpùsob, c - perforování rotujícím
nožem (1 - perforovací nùž, 2- perforovaný materiál)
VRTÁNÍ
187
Perforování planžetovými nástroji (obr. 164a)
Planžetový nùž s pravidelnì pøerušovaným bøitem vysekává pøerušovanou linku prùsekù
proti rovné podložce. (Nùž je vsazován do sdruženého planžetového vysekávacího nástroje,
jehož výroba a funkèní princip byly popsány v pøedcházejících kapitolách.
Výška nožù je shodná s výškou vysekávacích nožù (23,8 mm). Tlouška je 0,7 mm.
Perforovací nože se vyrábìjí s rùznou délkou prùseku na bøitu a s rùznì velkou mezerou mezi
nimi. Oznaèují se 2/4 mm, 2/10 mm, 2/20 mm apod., pøièemž první èíslo znaèí délku mezery
a druhé èíslo délku prùseku.
Specifické síly potøebné pro perforování jsou uvedeny v tabulce doplòující kapitolu
Vysekávání sdruženými planžetovými nástroji (Tab. 9a)
Rotaèní perforování na principu øezu (obr. 164b)
Rotaèní princip perforování je stejný jako pøi øezání kruhovým nožem (diskový nùž øeže papír
tlakem bøitu proti rotující podložce - válci). Bøit perforovacího nože je na obvodu pravidelnì
pøerušovaný. Nože mohou být vestavìny v držáku naøezávacích nástrojù a perforování se mùže
provádìt na kombinovaných kruhových øezaèkách.
Pøi použití rùzných držákù kruhových nožù s pøerušovaným bøitem lze na kruhových
kotouèových øezaèkách papír perforovat prùbìžnì.
Perforování rotujícím nožem proti podložce (obr. 164c)
Podobnì jako pøi rotaèním vysekávání planžetovými nástroji je na plášti horního válce
pøipevnìn rovný nebo tvarovaný perforovací nùž (zpravidla paralelnì s osou válce), který
pøi rotaci válce vytváøí na papíru perforovanou linku, a to tlakem proti dolnímu válci. Povrch
dolního válce je buï pryžový, nebo z plastické hmoty, nìkdy též ocelový.
Vzdálenost mezi linkami perforace na papíru lze mìnit buï výmìnou válce, jehož prùmìr
(vèetnì výšky nože), resp. obvod urèuje vzdálenost mezi dvìma linkami, nebo úpravou obvodové
rychlosti v pomìru k rychlosti pohybu pásu papíru (pøitom platí stejnì jako pøi øezání rotujícím
nožem, že v okamžiku perforace musí být obvodová rychlost bøitu perforovacího nože shodná
s rychlostí posunu pásu papíru).
Perforování rotujícím nožem se používá u sáèkových, taškových a pytlových strojù pøi dìlení
pásu papíru na tvarované pøíøezy, z nichž se pak slepováním zhotovují koneèné výrobky.
5.1.9. Vrtání
Kruhové otvory a otvory vìtších prùmìrù ve stohu papíru nebo lepenek se mohou vrtat
na speciálních vrtacích strojích.
Dutý vrták (obr. 165) má vnìjší prùmìr 2 až 15 mm a 400 až 1 000 otáèek za minutu. Délka
vrtáku se øídí výškou stohu, která se mùže rovnat až osminásobku prùmìru vrtáku.
188
TVAROVÁNÍ
a
0,6
20O
b
a
Obr. 165
Schéma vrtání stohu papíru
a - dutý vrták, b - stoh papíru, c - stùl vrtacího stroje
Úhel bøitu nože je 20° a tlouška stìny vrtáku 0,6 mm. Pøi tìchto parametrech vznikají vrtáním
kvalitní hrany otvorù a odpad se snadno odstraòuje.
Stoh papíru uložený na stole s otvorem proti vrtáku je zdvihán proti rotujícímu nástroji, který
vyvrtává otvor. Odpad propadá pod stùl. U strojù s automatickým pøítlakem stolu se stùl pohybuje
rychlostí 1 cm s-1 a celá operace trvá 3 až 10 sekund.
Síla potøebná k vrtání je urèována toèivým momentem vrtáku (N cm-1) a je tím vìtší, èím
menší je poèet jeho otáèek. Køivka charakterizující prùbìh sil dosahuje vrcholu zhruba ve tøetinì
výšky vrtaného stohu, pak opìt klesá (asi na 150 N cm-1 pøi 460 otáèkách za minutu nebo 110 N
cm-1 pøi 820 otáèkách za minutu).
Øezným odporem, který klade papír, a tøením vrtákù se vyvíjí teplo. Aby se tøení zmírnilo,
musí se vrták mazat (napø. mýdlem nebo lakem z teflonového prášku popø. z prášku
používaného pøi sušení tisku). Tím se sníží síly potøebné pro vrtání i vznikající tepelná energie na
jednu tøetinu až jednu polovinu.
5.1.10. Kosení
Kosení je postup, pøi nìmž se ztenèuje okraj papíru nebo lepenky øezáním, frézováním nebo
broušením.
Kosením se získají pøedpoklady pro neznatelné spojování papíru a zároveò se zmenšuje
zpìtné pružení slepovaného okraje papíru pøi vinutí. V dùsledku zdrsnìní povrchu papíru také
lépe pøilne lepidlo, což má význam u papíru na výrobu vinuté kartonáže.
Pøi vinutí papíru (kartónù) se zpravidla používá kosení broušením.
KOSENÍ
189
Šíøe zkoseného okraje závisí na:
! plošné hmotnosti a tloušce papíru,
! stupni klížení papíru,
! prùmìru navíjejícího vøetena (vnitøním prùmìru dutinky).
Ke kosení se používá speciální brousicí stroj (obr. 166). Papír (kartón) se odvíjí z kotouèe
a jeho kraj se vede mezi brusným válcem a pøidržovací lištou. Brusný válec je kónický, takže
papír nabíhá do zábìru postupnì, èímž se zabraòuje jeho natrhávání. Brusný válec je potažen
smirkovým papírem. Èím více je klížený papír, tím hrubší musí být zrno smirkového papíru
(brusivem je sklo nebo korund). Pøidržovací lišta se vyrábí z bukového døeva. Šíøku obrusu,
resp. zkosení lze nastavit úpravou polohy brusného válce. Zkosený papír se navíjí do kotouèe.
c
d
a
b
e
Obr. 166
Schematické znázornìní kosení papíru (broušením)
a - odvíjení papíru, b - navíjení papíru, c - brusný válec, d - pøidržovací lišta,
e - šíøka zkoseného okraje
Kosení zpùsobem øezání šikmými kruhovými nebo plochými noži, popø. frézováním,
se používá pøi úpravì hran lepenkových pøíøezù na výrobu desek na alba nebo na knihy
a v pouzdraøské výrobì pøi kombinování lepenky se døevem.
190
TVAROVÁNÍ
5. 2. PRIMÁRNÍ TVAROVÁNÍ
Do podskupiny primární tvarování se zaøazují technologické postupy, pøi nichž jsou papír
nebo lepenka tvarovány z plochého tvaru do tvaru prostorového, který je zpravidla pouze
polotovarem, nìkdy však hotovým výrobkem.
Do primárního tvarování se øadí tyto technologické postupy:
5.2.1. tažení,
5.2.2. ražení,
5.2.3. vinutí,
5.2.4. skládání,
5.2.5. zvlòování,
5.2.6. krepování,
5.2.7. ohýbání,
Postupy primárního tvarování jsou základními technologickými postupy pøi výrobì tažené a
lisované kartonáže, pøi výrobì ražených papírù a lepenek, pøi výrobì vinuté kartonáže, pøi výrobì
kombinovaných obalù, vyrobených vinutím papíru a jeho kombinováním s díly z plastických hmot
nebo plechù. Technologický postup skládání se uplatòuje pøi výrobì skládatelných obalù,
pøi spojování polotovarù do hotových kartonáží i pøi výrobì rùzných papírenských výrobkù, které
se zpracovávají knihaøskou technologií. Ve skupinì ohýbání je významným technologickým
postupem zvlòování, které je základní technologickou operací ve výrobì vlnitých lepenek.
Postupy primárního tvarování jsou podmínìny specifickými vlastnostmi papíru a lepenky.
5.2.1. Tažení
Tažení lepenek (nesprávnì nìkdy nazývané lisování) je postup, pøi kterém se pomocí
nástrojù tvaruje plochý pøíøez lepenky do prostorového tvaru (vyrábìjí se tak víka nebo spodky
krabic na sýry, víka a spodky lepenkových sudù apod.). Tažení lepenky nelze srovnávat s
tažením (lisováním) kovù nebo s tvarováním plastù. Kovy jsou tažné a mezi jejich krystaly i pøi
znaèných deformacích zùstává zachována dostateèná vazba. Makromolekulární látky (plasty)
jsou pøi zvýšené teplotì plastické, dobøe se tvarují, a po vychlazení (po návratu do tvrdì
elastického stavu) si zachovávají udìlený tvar.
Takové vlastnosti lepenky nemají, a musí se proto tvarovat zcela jiným zpùsobem. Tažné
nástroje ohýbají lepenku tvoøící boèné stìny prostorového polotovaru, pøi èemž se vìtší obvod
pøíøezu zmenšuje tvorbou vrásní, které se v další fázi slisují (obr. 167).
Pøíklad:
r1 = 60 mm
r2 = 80 mm
v = 20 mm
O1 = 376,8 mm
O2 = 502,4 mm
TAŽENÍ
191
Rozdíl v délce obvodù se pøi ohýbání boèních stìn zvrásní a slisuje. Pøi lisování vrásní se
využívá stlaèitelnost lepenek. Jejich objem se lisováním mùže zmenšit až o 40%. Lisovací tlaky
jsou velmi znaèné (50 až 100 Mpa).
v
r1
r2
a
b
Obr. 167
Tvarování tažením
a - znázornìní tvorby vrásní, b - stopy slisovaných vrásní, r1 - polomìr hotového
polotovaru, r2 - polomìr pøíøezu na zhotovení polotovaru, v - výška polotovaru
Slisované vrásnì jsou na boèních stìnách polotovaru viditelné jako tmavší skvrny klínovitého
tvaru. První patent na tažení lepenek byl ohlášen v roce 1880. Jeho princip se používá
(v nezmìnìné podobì) i u dnešních moderních technologických postupù. Výroba tažených
kartonáží ve vìtších sériích je levnìjší než výroba z nìkolika dílù nebo skládání z pøíøezù.
Nevýhodou však je, že tažená lepenka mìní tvar pøi zmìnì vlhkosti a že (rozmìrový) pomìr
výšky k šíøce dna taženého polotovaru je omezený.
Tažené výrobky mohou mít kruhový, oválný nebo hranatý pùdorys. Hranaté tažené výrobky
mají neostré (zaoblené) hrany.
Tažné nástroje
Tažení lepenek se provádí na lisech vybavených tažnými nástroji (obr. 168), jejichž horní díl
se nazývá tažník a dolní tažnice. Tažník má konický tvar. Zmenšením jeho prùmìru pøi vrcholu
vzniká mezi tažníkem a stìnou tažné komory prostor pro zvìtšený objem lepenky. V tažníku
bývají kanály pro odvádìní vzduchu stlaèovaného mezi nástroji a lepenku, tím se zabraòuje
ulpívání polotovaru na tažníku. Pøi vrcholu tažníku je støižný nùž, jehož bøit ostøihuje nepravidelný
okraj tažného polotovaru proti hranì na tažnici. Tažník a støižný nùž jsou vyrobeny z nástrojové
oceli. Spodní díl nástroje se skládá z pøidržovací desky, z pouzdra tažnice a z vlastní tažnice
(tažné komory) a bývá vybaven protitlakovou deskou. Stìny tažnice jsou rovnìž vyrobeny
z nástrojové oceli. Pro správný prùbìh tažení je velmi dùležitý tvar tažené hrany tažnice.
192
TVAROVÁNÍ
Je zaoblená, aby lepenka do tažnice lépe vnikala. Pouzdro vyrobené z šedé litiny tažnici
vyztužuje, aby snesla tlaky, jimž je vystavena.
Pøidržovací deska má velmi dùležitou funkci. Pøidržuje okraje tvarovaného pøíøezu pøi
vytlaèování tažníkem do tažnice, èímž pøispívá k pravidelnému (rovnomìrnému) vytváøení vrásní.
Pomocí distanèních vložek (popø. seøizovacích šroubù) se podle rozdílné tloušky lepenky (i
podle její rozdílné kvality) upravuje vzdálenost mezi pøidržovací deskou a vrcholem tažnice.
Nástroje s protitlakovou deskou mohou být konstruovány tak, že pøi tažení zároveò provádìjí
reliéfní ražbu. Spodní díl nástroje je vyhøíván. Teplota tažnice se pohybuje mezi 120 až 160 °C.
Tažník se ohøívá teplotou tažnice až na 2/3 její teploty.
Podle provedení se rozlišují tažné nástroje (obr. 169):
a. bez protitlakové desky (obr. 169a),
b. s protitlakovou deskou (obr. 169b),
c. s protitlakovou deskou a dvoudílnou tažnicí (obr. 168).
1
2
a
9
3
4
5
8
6
7
b
Obr. 168
Obr. 169
Obr. 168
Nástroje na tažení lepenky
1 - upínací stopka, 2 - držák tažníku, 3 - støižný nùž, 4 - tažník, 5 - pøidržovací deska,
6 - pouzdro tažnice, 7 - protitlaková deska, 8 - tažnice, 9 - vzduchový kanál
Obr. 169
Druhy tažných nástrojù
a - bez protitlakové desky, b - s protitlakovou deskou
TAŽENÍ
193
a) Nástroje bez protitlakové desky
Pøi použití tìchto nástrojù je prostorový polotovar po vytvarování tažníkem protlaèen tažnicí.
Pøi zdvihu tažníku je polotovar zadržen okrajem tažnice a potom pod ní propadne, protože jeho
vnìjší prùmìr se v dùsledku zpìtného elastického pružení zvìtší (je tedy vìtší než vnitøní prùmìr
tvarovací komory). Tyto nástroje se používají k tažení tenèích lepenek nebo kartónù a také tehdy,
má-li být polotovar ještì dále zpracováván (napø. pøilepen k plášti kelímkù).
b) Nástroje s protitlakovou deskou
Pøi použití tìchto nástrojù je tvarovaný polotvar bìhem tažení pøidržován odpruženou
protitlakovou deskou, která zabraòuje vyklenutí dna, a tím umožòuje dobré slisováním boèních
stìn. Odpružená protitlaková deska pøidržuje vytvarovaný polotovar na tažníku i pøi jeho zpìtném
chodu a vysunuje ho z tažnice na pøidržovací desky, odkud se ruènì nebo mechanicky
odstraòuje. Polotovary vyrobené tímto zpùsobem pomìrnì dobøe udržují svùj tvar.
c) Nástroje s protitlakovou deskou a dvoudílnou tažnicí
Od pøedcházejících nástrojù se liší tím, že jejich tažnice je dvoudílná, pøièemž vnitøní prùmìr
druhé tažnice je o nìco menší než prùmìr první. Tím se dosahuje dokonalého vytvarování
a vìtšího slisování boèních stìn i vìtší pøesnosti rozmìrù. Hotový výrobek se odstraòuje
z komory mezi dvìma tažnicemi, kam byl vysunut protitlakovou deskou. Téhož výsledku
se dosáhne pomocí nástrojù z jednodílnou tažnicí a protitlakovou deskou tak, že tvarovaný
polotovar je tažen (kalibrován) druhým postupem, pøi kterém se prùmìr tažnice zmenší.
Postup tažení
Tažení má dvì fáze:
! utvoøení nového tvaru,
! slisování zvrásnìné lepenky na boèních stìnách.
Rovnomìrné namáhání nástroje a pìkný vzhled polotovaru jsou podmínìny pravidelnou
tvorbou vrásní, pokud možno drobných, stejnì jako jejich rovnomìrným rozdìlením po celém
obvodu. Hrubé vrásnì, v nichž je nakupeno pøíliš mnoho lepenky, se jeví jako tmavé skvrny.
Tvorbu vrásní ovlivòuje velikost mezery mezi pøidržovací deskou a vrcholem tažnice.
Za normálních podmínek má odpovídat tloušce vlhèené lepenky zvìtšené o 0,2 mm. Tuhé
lepenky vyžadují vìtší mezery.
Dochází-li k prosekávání lepenky pøi tažení, musí se zvìtšit mezera i na úkor pravidelné
tvorby vrásní.
Nejvìtší namáhání lepenky je v místech proti tažné hranì tažnice a hranì tažníku (obr. 170).
194
TVAROVÁNÍ
194
TVAROVÁNÍ
pøidržovací deska
pøidržovací deska
tažníktažník
lepenka
lepenka
tažnice
a
tažnice
5,8
b
5s
5,8
b
5s
a
5s
5s
Obr. 170
Namáhání lepenky pøi tažení
a - namáhání lepenky v tažných hranách, b - geometrie profilu tažné hrany
Obr. 170
lepenky
tažení 5,85 s (kde s je tlouška
Správný profil tažné hrany (obr. Namáhání
170b) vymezuje
obloukpøi
o polomìru
lepenky),a opsaný
ze støedu
vzdáleného
5 s od svislé
stìny btažnice.
- namáhání
lepenky
v tažných
hranách,
- geometrie profilu tažné hrany
Namáhání lepenek se zmenšuje jejich preparací (mýdlem), která zmenšuje vnitøní tøení
vláken, povrchovou úpravou nástrojù (klouzkem, voskem, mýdlem) a zaoblení hran tažníku
(pokud se u finálního výrobku nepožaduje ostrá vnitøní hrana).
Správný profil tažné hrany (obr. 170b) vymezuje oblouk o polomìru 5,85 s (kde s je tlouška
Dùležitým požadavkem pøi tažení lepenek je slisování vytvarované lepenky, zejména boèních
lepenky), opsaný ze støedu vzdáleného 5 s od svislé stìny tažnice.
stìn. Kvalitu slisování urèuje správná mezera mezi stìnami tažníku a tažnice. Šíøka mezery se
Namáhání
jejich
preparací
(mýdlem),
zmenšuje
øídí tlouškoulepenek
lepenky ase
jejízmenšuje
slisovatelností.
Nelze
použít jeden
nástroj prokterá
zpracování
lepenekvnitøní tøení
rozdílné
tloušky nebo
rozdílného
vláknitého
složení. voskem,
Nástroje bývají
úèelnì
vláken,
povrchovou
úpravou
nástrojù
(klouzkem,
mýdlem)
a upraveny
zaoblenípro
hran tažníku
výmìnu
vìtšího
nebo menšího
prùmìru,
jimiž
lze upravovat
(pokud
se utažníkù
finálního
výrobku
nepožaduje
ostrá
vnitøní
hrana). šíøku mezery mezi tažníkem
a tažnicí. To však je možné jen tehdy, jsou-li pøípustné menší rozdíly vnitøních rozmìrù tažených
Dùležitým požadavkem pøi tažení lepenek je slisování vytvarované lepenky, zejména boèních
polotovarù.
stìn. Kvalitu
slisování urèuje správná mezera mezi stìnami tažníku a tažnice. Šíøka mezery se
Na stupni slisování závisí, do jaké míry si tažený polotovar zachová tvar, který je mu udìlen.
øídí tlouškou lepenky a její slisovatelností. Nelze použít jeden nástroj pro zpracování lepenek
rozdílné tloušky nebo rozdílného vláknitého složení. Nástroje bývají úèelnì upraveny pro
výmìnu tažníkù vìtšího nebo menšího prùmìru, jimiž lze upravovat šíøku mezery mezi tažníkem
a tažnicí. To však je možné jen tehdy, jsou-li pøípustné menší rozdíly vnitøních rozmìrù tažených
polotovarù.
Na stupni slisování závisí, do jaké míry si tažený polotovar zachová tvar, který je mu udìlen.
TA
TAŽENÍ
195
Stupeò slisování se odvozuje ze vztahu:
Stupeò slisování se odvozuje ze vztahu:
sV = (1 - v ) . s
kde sV - tlouška slisované lepenky,
kde sV - tlouška slisované lepenky,
s - tlouška neslisované lepenky,
slisování
s - tlouška neslisované lepenky,
v - faktor
v - faktor slisování
Faktor slisování je u lepenek
V literatuøe
jsou udávány
tyto V
hodnoty
faktorù
slisování:
Faktorrozdílný.
slisování
je u lepenek
rozdílný.
literatuøe
jsou
udávány
tyto hodnoty
slamìná lepenka ................................ 0,32
slamìná lepenka ................................ 0,32
døevitá lepenka ................................... 0,40 až 0,50
døevitá lepenka ................................... 0,40 až 0,50
šedá lepenka ...................................... 0,25 až 0,38
šedá lepenka ......................................
hnìdá lepenka ....................................
0,34 až 0,38
0,25 až 0,38
hnìdáselepenka
0,34 lepenky
až 0,38a ztrátì tvaru
Dokonalým slisováním
zabrání ....................................
zpìtnému pružení vytvarované
taženého polotovaru.
Dokonalým slisováním se zabrání zpìtnému pružení vytvarované lepen
Stupeò slisování je také závislý na vlhkosti lepenky. Dobøe provlhèená lepenka má lepší
taženého polotovaru.
prùtažnost, a proto se snadnìji a lépe tvaruje. Pùsobením tepla pøi tažení dochází k èásteènému
Stupeò taženého
slisovánípolotovaru.
je také závislý na vlhkosti lepenky. Dobøe
odpaøování vody, a tím k vytvrzení
provlhèená
prùtažnost,
a proto
se boèní
snadnìji
a lépe
tvaruje.
tepla pøi tažení doch
Je-li mezera mezi
nástroji pøíliš
malá,
stìny
polotovarù
se Pùsobením
trhají a praskají.
Pøi pøíliš velké mezeøeodpaøování
je zase tvarování
a polotovar
si neudrží
svùj tvar.
vody,nedostateèné,
a tím k vytvrzení
taženého
polotovaru.
Nástroje se pøi tažení Je-li
pohybují
rychlostí mezi
20 - 120nástroji
m min-1 . Vìtší
být použita
mezera
pøílišrychlost
malá,mùže
boèní
stìnyjenpolotovarù
u kvalitnìjší lepenky (èas potøebný k vytvarování se zkracuje).
se t
Pøi pøíliš velké mezeøe je zase tvarování nedostateèné, a polotovar si neudrží sv
Nástroje se pøi tažení pohybují rychlostí 20 - 120 m min-1 . Vìtší rychlost mù
u kvalitnìjší lepenky (èas potøebný k vytvarování se zkracuje).
Vlastnosti lepenek urèených ke zpracování tažením
Lepenky urèené k tažení se oznaèují jako tažné. Vyznaèují se dobrou tvárností, slisovatelností, tuhostí a schopností udržet si udìlený tvar (tj. po vytvarování musí být v lepence
co nejmenší pnutí a musí
se vytvoøit nové
vazby mezi
vlákny).
Vlastnosti
lepenek
urèených
ke zpracování tažením
Vrstvené lepenky z tenkých vrstev mají lepší tažnost než lepenky zplstìné z tlustých vrstev.
Tažné lepenky mají být Lepenky
nehlazené urèené
(hlazenímk se
zmenšuje
slisovatelnost
tažení
se oznaèují
jakoa tvarovatelnost).
tažné. Vyznaèují se dobrou
Slepované lepenky musí být slepovány lepidlem rozpustným ve vodì, které preparací pøechází
vatelností, tuhostí a schopností udržet si udìlený tvar (tj. po vytvarování m
do gelového stavu. Tím se umožòuje posunutí sousedních vrstev pøi tažení a jejich slepení
co nejmenší pnutí a musí se vytvoøit nové vazby mezi vlákny).
v novém útvaru.
Vrstvené
lepenky
z tenkých
vrstev
mají lepší
tažnost
Polepované lepenky musí
být polepeny
papírem
vyrobeným
z dlouhých
vláken,
nebo než
vnìjšílepenky zplstìné
lepenky
mají Nejlépe
být nehlazené
(hlazením
se jejichž
zmenšuje
vrstvy jsou pøi taženíTažné
mimoøádnì
namáhány.
se pro tažení
hodí lepenky,
vnìjší slisovatelnost
vrstvy jsou pevné, vyrobené
z dlouhých
vláken,
a vnitøní
vrstvy jsou mìkké
a dobøe
se zvrásòují.ve vodì, které p
Slepované
lepenky
musí
být slepovány
lepidlem
rozpustným
Tažné lepenky nemají
obsahovat stavu.
více nežTím
10 %
Pøi vìtším
podílu sousedních
plnidel se sicevrstev
do gelového
seplnidel.
umožòuje
posunutí
zlepšuje tvarovatelnost , ale polotovary si špatnì udržují tvar.
pøi tažen
v novém útvaru.
Lepenky urèené k tažení nemají mít vìtší rozdíly v tloušce než 5 až 7 %.
Polepované lepenky musí být polepeny papírem vyrobeným z dlouhých vlá
vrstvy jsou pøi tažení mimoøádnì namáhány. Nejlépe se pro tažení hodí lepe
vrstvy jsou pevné, vyrobené z dlouhých vláken, a vnitøní vrstvy jsou mìkké a do
Tažné lepenky nemají obsahovat více než 10 % plnidel. Pøi vìtším podí
zlepšuje tvarovatelnost , ale polotovary si špatnì udržují tvar.
Lepenky urèené k tažení nemají mít vìtší rozdíly v tloušce než 5 až 7 %.
196
TVAROVÁNÍ
Objemová hmotnost má být:
u døevité lepenky ................................. 600 až 700 kg m-3,
u šedé lepenky .................................... 900 až 950 kg m-3,
u hnìdé lepenky ................................. 650 až 720 kg m-3.
Preparace lepenek
Preparací se snižuje vnitøní tøení v lepence i vnìjší tøení mezi lepenkou a nástroji. Tím se
zlepšuje její tvarovatelnost.
K preparaci se používá mýdlová voda (12 až 16 g jádrového mýdla na 1 litr vody). Mýdlo
se ve vodì rozpouští a svaøí. Po vychlazení vznikne gelovitá hmota, která se po 12 hodinách
stání opìt stane tekutou. Do uvedeného roztoku se pøidává glycerín, nikoliv však pøi preparování
døevité lepenky (vznikají žluté skvrny).
Preparaèní roztok se pøed nanášením na lepenku zahøívá, aby se snížila jeho viskozita.
U tenèích lepenek se nanáší pouze na jednu stranu, u tlustších lepenek na obì strany.
Preparací se má zvýšit vlhkost lepenky v prùmìru o 4 až 6 %, tj. na 12 až 16 %. Vìtší vlhkost
zpùsobuje tvorbu puchýøù a zhoršuje udržení tvaru polotovaru.
Preparovaná lepenka se zpracovává po 12 až 16 hodinách, aby se v ní preparace
rovnomìrnì rozložila.
Preparací se v dùsledku bobtnání vláken zvìtšuje tlouška lepenky, a to v závislosti
na množství použitých preparaèních roztokù, na stupni klížení lepenky, na její objemové
hmotnosti, na druhu vláken, z nichž je vyrobena, a na tom, jak dlouho preparaèní látka pùsobí.
Tlouška lepenky po preparaci vzrùstá takto:
døevitá lepenka ................................... o 19 %,
šedá lepenka ...................................... o 14 %,
hnìdá lepenka .................................... o 11 %.
Geometrie nástrojù
Rozmìry nástrojù pro tažení cylindrických polotovarù se urèují podle prùmìru a výšky
polotovaru, slisovatelnosti použité lepenky (faktoru slisování), tloušky lepenky a tepelné
roztažnosti nástrojových ocelí (obr. 171).
d1
Obr. 171
Geometrie nástrojù pro tažení
d1 - prùmìr tažnice, d2 - spodní prùmìr tažníku,
d3
h
a
d3 - vrchní prùmìr tažníku,
h - výška boèné stìny polotovaru,
d2
a - úhel sklonu tažníku
RAŽENÍ
197
Oznaèí-li se
s
- tlouška lepenky pøed lisováním,
sv
- tlouška slisované lepenky,
v
- faktor slisování lepenky,
d
- prùmìr pøíøezu lepenky,
a
- šíøka odøezu (1 až 3 mm),
h
- výška taženého polotovaru,
pak geometrii nástrojù urèuje vztah:
pd 12 pd 32
4
4
<=> (d 1 + 2h)psV
který vyjadøuje plochu mezikruží mezi prùmìrem tažnice a vrchním prùmìrem tažníku. Ta musí
být shodná s tlouškou zvrásnìné a slisované lepenky pøi vrcholu boèné stìny polotovaru.
Z tohoto vztahu se odvodí vrchní prùmìr tažníku:
pd 12 - pd 32 = 4(d 1 + 2h) p sV
/ :p
d 12 - d 32 = 4(d 1 + 2h) sV
d 3 = d 12 - 4(d 1 + 2h) sV
Spodní prùmìr tažníku je d2 = d1 - 2 sv.
Pomìr h : d1 mùže být 1:3 nebo nejvýše 1:2.
Rozmìr pøíøezu dn = d1 + 2 h + 2 a, kde a = 1 až 3 mm na odstøižení okraje.
Sklon tažníku k boèní stìnì tažnice se vypoèítá ze vztahu:
æ d2 - d3 ö
d2 - d3 ç 2 ÷
÷
tga =
=ç
2h
ç h ÷
è
ø
Pøi malém pomìru h : d1 mùže být tažník cylindrický, kdy d2 = d3.
Vypoètené rozmìry se musí korigovat koeficientem roztažnosti použitých kovù podle provozní
teploty tažnice a tažníku (který pøebírá 2/3 teploty tažnice).
Nástroje pro tažení vyrábìjí specializovaní nástrojáøi.
5.2.2. Ražení
Ražení je technologický postup, pøi kterém se papír nebo lepenka reliéfnì tvarují razícími
nástroji. Vedle nejèastìjšího zpùsobu reliéfní ražby, pøi kterém se rovinný profil raženého
materiálu reliéfnì tvaruje, se ojedinìle používají i ražby lisováním reliéfu na jedné stranì,
nebo i rozdílnì na obou stranách raženého materiálu.
198
TVAROVÁNÍ
Ražbou se zlepšují užitnì funkèní vlastnosti papíru (napø. prùtažnost, tlumicí a fixaèní funkce)
i vzhledové vlastnosti lepenkových výrobkù, zejména obalù (reliéfním zdobením).
Hlubokou reliéfní ražbou - lisováním, se vyrábìjí z lepenek prostorové obalové prostøedky,
jako jsou lepenkové tácky, misky, talíøe a obalové podložky. Tyto prostorové výrobky se liší od
tìch, které jsou vyrábìny tažením tím, že se boèné stìny nevytváøí tvorbou vrásní a jejich
slisováním, ale pøebytkový materiál výchozího pøíøezu se pøi prostorovém ztvárnìní na obvodu
obloukovitì tvaruje.
Reliéfní ražbou se vyrábí také obalovì funkèní materiály, u nichž reliéfní ztvarování zlepšuje
jejich ochranné vlastnosti proti mechanickému poškození (napø. kulièková ražba papíru, ražba
voluminézních papírù na výrobu rùzných vložek, proložek baleného zboží, balení cenných
pøedmìtù i reliéfní tvarování papíru pro výrobu obalových fixaèních prvkù).
Pro zlepšení vzhledových vlastností se ražba používá pøi výrobì luxusnìjších balících papírù
a obalù z lepenek. (napø. pøi výrobì obalù na luxusní kosmetiku, potahových materiálù pro výrobu
luxusních potažených kartonáží).
Nejvíce se ražba uplatòuje ve výrobì spotøebitelských kartonáží, zejména u potištìných
skládaèek, kde se reliéfní ražbou zvýrazòuje grafická úprava, nebo kdy je ražba výtvarnou reliéfní
dekorací obalu.
Ražba se využívá také u pøebalù na èokolády a mýdla, u etiket, u luxusnìjších sáèkù
i znaèkovacích nálepek. Ražbou se také provádí tisk ražebními fóliemi, pøi kterém se na reliéfní
útvar souèasnì pøi tvarování pøenáší film specielní barvy z ražební fólie, vedené mezi razícími
nástroji. Tento druh ražby se øadí do technologie tisku.
Ve zpracování papíru a lepenek se používá ražba desková na pøítlakových strojích
v soustavì plocha - plocha (na razících lisech, pøíklopových lisech, horizontálních výsekových
lisech). Ražba se na tìchto strojích provádí zpravidla souèasnì pøi vysekávání archù sdruženým
planžetovým nástrojem na vysekávacích a tvarovacích lisech.
Používá se rovnìž ražba válcová, pøi které pùsobí proti sobì soustava dvou válcù tlakem,
kdy ražený materiál je zpravidla odvíjen z kotouèe a navíjen na kotouè. Ražba se provádí
nástroji, které nejsou vyhøívány - studená ražba, nebo nástroji z nichž zpravidla jeden, nebo oba
jsou vyhøívány - horká ražba. Podle provedení reliéfu na papíru nebo lepence podle výsledného
efektu se rozlišují:
a. ražba reliéfní
- desková (obr.172),
- válcová (obr. 176 a),
b. ražba lisováním
- jednostranná
- desková (obr. 173),
- dvoustranná
- desková (obr. 174)
- válcová (obr. 176 b),
(válcová se používá jen vyjímeènì)
c. lisování (hluboká ražba)
d. válcová ražba
(obr. 175).
RAŽENÍ
1
2
3
Obr. 172
Reliéfní ražba
1 - matrice, 2 - ražený materiál, 3 - patrice
1
2
Obr. 173
Jednostranná desková ražba
1 - patrice, 2 - ražený materiál
1
2
1
Obr. 174
Dvoustranná desková ražba
1 - razící deska - patrice, 2 - ražený materiál
1
2
3
Obr. 175
Lisování - hluboká ražba
1 - patrice, 2 - výlisek, 3 - matrice
199
200
TVAROVÁNÍ
1
1
2
2
3
a
b
Obr. 176
Válcová ražba
a - reliéfní, b - jednostranná
1 - razicí válce, 2 - ražený materiál, 3 - protitlakový válec
Princip ražby
Pøi ražbì se plocha papíru nebo lepenky reliéfnì tvaruje pùsobením tlaku nástrojù - soustavou matrice a patrice, patricí, nebo dvìma patricemi. Kvalita reliéfu ražby je ovlivnìna:
! razící silou (tlakem) a dosažením plného pøítlaku razících nástrojù, na tvaru a hloubce reliéfu
ražby,
! kvalitou provedení a pøesnosti seøízení razících nástrojù
! vlastnostmi raženého materiálu, jeho tvarovatelnosti, obsahu jeho vlhkosti a stejnomìrnosti
jeho tloušky,
U horké ražby pak ještì:
! teplotou razících nástrojù,
! dobou, po kterou pùsobí razící nástroje (setrváním v pøítlaku)
Kvalitní ražba mùže být dosažena správným pùsobením tìchto faktorù.
Kvalitu ražby rovnìž ovlivòuje tlaková funkce razícího lisu, zejména nájezd do pøítlaku,
setrvání v pøítlaku i odstup z pøítlaku. Rùzné druhy lisù a jejich tlakové principy, splòují tyto
podmínky rozdílnì. Nìkteré lisy vybavené pro horkou ražbu, jsou vybaveny zpomalovacím
zaøízením pøi setrvání v pøítlaku, vyhøívacím zaøízení zpravidla pro vyhøívání horní desky, ale
i vyhøívacím zaøízením horní i dolní desky.
Výkon vyhøívacích zaøízení dovoluje úpravy teploty pro každou výrobní rychlost. Zvolená
správná teplota je udržována termostatem (pøi ražbì lepenek 110 až 130°C).
Pøedností horké ražby je, že nedochází k deformací reliéfu pøi stohování a skladování
a že zvyšuje lesk bronzovaného tisku. Razící lisy (zpravidla lisy pro kombinované vysekávání
a tvarování lepenky), jsou vybaveny speciálním zpùsobem upínání matricových i patricových
nástrojù do stroje.
RAŽENÍ
201
K ražení se nejlépe hodí papíry, kartóny a lepenky vyrobené z dlouhých vláken, tedy
døevaprosté materiály z bunièin.
a. Reliéfní ražba
Pøi reliéfním ražení se vytváøejí reliéfní útvary na papíru a lepenkách nikoliv stlaèením
(slisováním) vláknité struktury, ale zmìnou linky profilu z rovného do reliéfního tvaru, pùsobením
matrice a patrice. Pøi této deformaci dochází k protažení a pøeskupení vláken raženého
materiálu.
Výška raženého reliéfu vytváøeného matricí a patricí je vždy vìtší než tlouška raženého
materiálu.
Výška reliéfu a tvar jeho profilu musí být pøizpùsobeny vlastnostem materiálu.
Èím je reliéf vyšší, strmìjší a èlenitìjší, tím víc se musí vláknitá struktura raženého materiálu
protáhnout. Zvìtšená plocha reliéfu (zvìtšená délka linky profilu reliéfu) je pøi vhodném tvaru
reliéfu utváøena také èásteèným stahováním materiálu z okolních ploch. Toto stahování
má nejvhodnìjší prùbìh u útvarù podobných stupòování pyramid (obr. 177a). Jestliže tvar reliéfu
zpùsobí "zablokování" materiálu stahovaného z okolních ploch, tj. když pøítlak matrice proti patrici
v nìkterých místech materiál sevøe, zvìtší tlak tøení a znemožní posun raženého papíru
(lepenky), tvoøí se reliéf mezi tìmito sevøenými místy pouze protažením vláknité struktury (obr.
177b).
Vyžaduje-li tvar reliéfu vìtší prodloužení linky profilu, než je optimální protažení, praskají
vnìjší vrstvy materiálu na vrcholcích reliéfu a nìkdy i na jeho úpatí.
1
a
2
c
b
Obr. 177
Tvar reliéfu
a - pyramidový reliéf - vhodný, b - nevhodný reliéf tvarovaný protažením materiálu,
c - hloubka matrice (1) > výška reliéfu (2)
202
TVAROVÁNÍ
Pøi správné vlhkosti raženého materiálu se pøi dostateèném tlaku a teplotì nástrojù vytvoøí
nová struktura, trhliny se zacelí a povrch raženého reliéfu se stává uceleným, nìkdy dokonce
uzavøenìjším, než mìl papír pøed ražením. Pøi ražení barevných papírù nebo potiskù se
v místech, kde došlo k "vylisování" nové vazby, koncentrují ve struktuøe materiálu barevné
pigmenty, a proto mají tato místa tmavší odstín.
Papír i lepenka se pøi ražení plnì pøizpùsobují tvaru reliéfu matrice a patrice. Pøesto výška
reliéfu neodpovídá hloubce matrice, ale je o nìco menší (obr. 177 c).
Pøesnost tvaru reliéfu (R) se vypoèítá ze vztahu:
R=
b
×100
a
(%),
kde R - pøesnost tvaru reliéfu,
a - hloubka matrice,
b - výška reliéfu na papíru (lepence).
K pøesnému mìøení hloubky se používá speciálního mikroskopu, u kterého lze odeèítat
nastavení výškové polohy pøi zaostøení na bod vrcholu a na bod úpatí reliéfu.
Tímto mìøením se zjišují optimální podmínky pro kvalitní ražbu.
Pokusy prokázaly, že pøi stejné ražební síle a stejné dobì ražení (5 sekund), se u lepenky
chromonáhrady s rozdílným obsahem vlhkosti a pøi rozdílných teplotách nástrojù, vykázaly velmi
rozdílné tvarové pøesnosti a kvality reliéfu. Èísla uvedená v tabulce vyjadøují procenta kvality
reliéfù, která z pokusù vyplynula.
Teplota nástrojù (°C)
Obsah vlhkosti
(v %)
20
60
100
5
8
12
60
65
80
65
90
95
75
95
97
Z údajù vyplývá, že tvar reliéfu provedený horkou ražbou, je tím pøesnìjší, èím vyšší je obsah
vlhkosti raženého materiálu a èím vyšší je teplota razících nástrojù.
Pøesnost tvarù ražby se také zlepšuje se zvìtšováním tlaku a prodlužováním ražení (èasu, po
který nástroje zùstávají v pøítlaku).
K ražení se nejlépe hodí papíry, kartóny a lepenky vyrobené z dlouhých vláken, tedy
døevaprosté materiály z bunièin, s vyšším obsahem vlhkosti.
Ražební síla závisí:
! na tvaru reliéfu a hloubce matrice,
! na pøesné poloze patrice proti matrici,
! na vlastnostech raženého materiálu, zejména na jeho tvarovatelnosti, na obsahu vlhkosti a na
stejnomìrnosti jeho tloušky.
RAŽENÍ
203
Výsledek ražby do znaèné míry závisí také na meteriálu, z jakého jsou zhotoveny matrice a
patrice. Mají být z rozdílných materiálù, jejichž kombinace mùže zajistit urèitou elasticitu
ražebního systému.
Matrice a patrice
Pro reliéfní ražbu se používá kovová matrice, která je buï ruènì rytá, nebo se ryje pomocí
speciálních ryteckých fréz pracujících pantografickým zpùsobem podle reliéfního modelu.
Originální matrice se zhotovuje z mosazi, bronzu nebo ze slitin horèíku a slouží k výrobì
duplikátù.
Duplikáty jsou z kovu, zhotovené galvanicky, nebo z plastù. Duplikáty z plastù jsou buï
termosetické, vhodné pro horkou i studenou ražbu, nebo termoplastické, které se používají jen
pro ražbu studenou. Mají velkou výdržnost, ale nemají dobrou vodivost tepla.
Galvanické duplikáty se zhotovují z originální matrice, která se elektrolytickou cestou
povlékne mìdìnou vrstvou. Sejmutá mìdìná vrstva se následnì zalije slitinou olova, antimonu
a zinku.
Ke zhotovení jednoduchých matric z kovù se používají speciální frézy, které ryjí trojrozmìrný
reliéf, zpravidla negativnì, podle pozitivní pøedlohy.
Tlouška matric je zpravidla 7 mm. Pro ražbu na horizontálních vysekávacích listech
je zpravidla souèet výšky matrice a patrice 10 mm.
Patrice se zhotovují buï pøímo ve stroji - z lepenkové podložky a pøídavné vrstvy speciální
pasty, pøípadnì z patricové lepenky, nebo se zhotovují mimo stroj - zpravidla z plastù, které jsou
upraveny pro okamžitou potøebu. Zhotovují se matricemi termoplastickým tvarováním.
1
a
b
b
2
a
Obr. 178
Zpùsoby pøipevòování matric na tlakovou desku stroje
1 - matrice pøipevnìna na horní desce, 2 - matrice pøipevnìna na spodní desce
(a - matrice, b - patrice)
204
TVAROVÁNÍ
Matrice pro ražbu v horizontálních lisech se montují buï na drážkovanou desku nebo na
plástvovou desku (obr. 178). Pro pøesné nastavení matric do shodnosti reliéfu s tištìným
obrazem se používají prùhledné filmové fólie, na nìž se zakreslí poloha jednotlivých matric podle
pøedlohy potištìného archu. Nákres se kontroluje na více arších. Mùže se použít i potištìný arch,
na kterém jsou vyøíznuty vymezující body pro umístìní matric. Nepokrývají-li matrice celou
plochu stejnomìrnì, mùže se stát, že dojde k jednostrannì rozloženému tlaku, následkem èehož
je ražba na jedné stranì archu tvarována výraznìji než na druhé stranì. Chyba se neodstraní
zvìtšením tlaku, ale vylepením tzv. "slepých" matric a patric v pøíslušných místech, èímž se
rozložení tlaku vyrovná.
Pøíprava patric
Patrice musí mít tyto vlastnosti:
!
!
!
!
pøesnou kresbu reliéfu,
tvrdost pøizpùsobenou tvaru reliéfu a kvalitì raženého materiálu,
její výroba musí být rychlá a jednoduchá,
dlouhou životnost úmìrnou velikosti vyrábìné série.
Patrice se zhotovují z rùzných materiálù. Pùvodnì se slepovaly z vrstev papíru, kartónu nebo
lepenky, vyøezávaly se do lepenky nebo se tvarovaly do zvlhèené kùže. Patrice se rovnìž
vulkanizovaly z gumy pøímo do reliéfního útvaru.
V moderní technologii se nejlépe osvìdèují patrice z lepenkové podložky a speciální patricové
pasty, nebo z lepenkové podložky a patricové lepenky. Pøíprava lepenkové podložky je u obou
postupù shodná. Používá se tvrdá šedá lepenka, prešpán nebo hnìdá lepenka, jejíž tlouška
je 3 mm. Snadnìji se pracuje se dvìma vrstvami o tloušce 1,5 mm.
Nastøíhané kousky lepenky se natøou lepidlem a rozloží nelepivou stranou k matrici. Pøiloží
se nosná deska patric a soustava se zasune do stroje, kterým se pøitlaèí. Lepenkové podložky
se pøilepí na nosnou patricovou desku. Potom se matrice nabarví nebo se pøiloží kopírovací
papír, aby se získal obtisk na podložkách. Vytištìná místa se vyloží zhruba do výšky 1,5 mm
lepenkou. Lepenka kolem motivu se na okrajích sešikmí. Podložky se navlhèí a pod tlakem
se ve stroji razí reliéf.
Pøi ražbì papíru se plochy mezi podložkami vyplní 2 mm tlustou lepenkou, nejlépe vlnitou.
Tím se arch pøi ražbì nevlní a odstraní se pøípadné rozdíly v rejstøíku s potiskem. Pøi nepøesném
reliéfu se vlhèení a ražba opakují. Po probìhnutí nìkolika archù strojem se znovu zkontroluje
rejstøík s potiskem, nebo i v této fázi mohou ještì vzniknout rozdíly.
Podložky se mohou zhotovit také mimo stroj, napø. v obtahovacím lisu.
Zhotovení patric pomocí speciální patricové pasty, která dobøe nahrazuje døíve používanou
sádru a klíženou sádru, je snadnìjší a rychlejší.
Tato speciální pasta se zahøeje ve vodní lázni, až dosáhne žádoucí konsistence. Poté
se nanese na podložky ve vrstvì silné pøibližnì 1 mm. Na místech s výraznìjším reliéfem se
RAŽENÍ
205
nanáší v úmìrnì tlustší vrstvì. U vìtších reliéfù se mùže postupovat ve dvou etapách vrstvení.
Poté se patrice pokryjí tenkým vlhkuvzdorným papírem, který se na rozích pøilepí lepicí páskou.
Matrice i patrice se naklouzkují a ve stroji se nìkolikrát uvedou do pøítlaku. Pasta vytvaruje reliéf.
Dosáhne-li se dobrého výsledku, matrice a patrice se znovu naklouzkují a nechají se dále razit
ve stroji 10 až 20 minut. Pøebytky vylisované pasty na okrajích se odstraní a okraje se pøesnì
zbrousí. Pasta vytvrdne a vytvoøí houževnatý reliéf. Pøedností tohoto zpùsobu je dobrá
tvarovatelnost, jemný a precizní reliéf ražby, velká tvrdost a odolnost. Hodí se proto pro velké
výrobní série.
Pøi druhém zpùsobu se pro zhotovení patric použije patricová lepenka (její tlouška je
1 mm), která se pøilepí na lepenkové podložky. Patricová lepenka se navlhèí a soustava matric
a patric se uvede ve stroji do pøítlaku. Vznikne reliéf. Pøebyteèná lepenka je vytlaèena do okrajù
reliéfu, odkud se odstraní odøíznutím a zbroušením. Povrchová plocha patrice se potøe
vytvrzujícím prostøedkem. Pøi nedostateèném vytvarování reliéfu se na patrici nalepí další tenká
vrstva patricové lepenky a reliéfní ražba se opakuje tak dlouho, dokud se nedosáhne kvalitní
kresby reliéfu.
Pøi použití plastikových, pøedem zhotovených patric, se tyto podlepí tvrdou lepenkou,
aby patrice spoleènì s matricemi dosáhly výšky 10 mm. Patrice se položí na matrice a v rozích
se pøilepí lepícími páskami. Zadní strana se opatøí nánosem lepidla a pøítlakem ve stroji
se patrice pøilepí na nosnou patricovou desku.
Pøi horké ražbì je pøíprava patric obdobná. Musí být použito patricové lepenky a speciálního
cementu na ražbu, které dobøe odolávají teplu (speciální patricová pasta tuto vlastnost nemá).
Tvarování patric je tøeba provádìt pøi normální provozní teplotì. Rozdíly v teplotì by mohly
zavinit rozpínání a tvarové odchylky od tištìného obrazu. Teplota razicích matric se udržuje
i pøi pracovních pøestávkách.
Hlavní pøedností horké ražby je trvalejší a odolnìjší reliéf. Pøi stohování a skladování archù
se reliéfy nedeformují. Dosahuje se rovnìž zvýšeného lesku bronzovaného tisku. Trvanlivost a odolnost reliéfu horké ražby je urèitou pøedností proti studené ražbì. Tato pøednost je
však odvislá od doby setrvání v pøítlaku razících nástrojù, což ovlivòuje výrobní rychlost, která
musí být vhodnì pøizpùsobena. Razicí teplota se pohybuje mezi 80 až 100 °C u papíru a mezi
110 až 130 °C u lepenky.
Pro ražbu se používají razicí lisy, které pracují soustavou plocha - plocha. Jsou konstruovány
pro jedno i dvoustrannou obsluhu, která zajišuje optimální využití výkonu lisu pøi zdlouhavém
ruèním nakládání. U ruèního nakládání potištìných archù se zajišuje dodržení rejstøíku mezi
potiskem a ražbou nakládáním na dvì jehlièky umístìné na protitlakové desce stroje. Nákládací
otvory jsou po stranách archu napichovány pøi tisku na tiskovém stroji.
Dnes se ražba provádí nejèastìji na horizontálních vysekávacích lisech i na pøíklopových
lisech. Moderní vysekávací lisy jsou pro ražbu vybaveny rùznými drážkovanými a plastovými
deskami pro pøipevòování matric. Nìkteré typy jsou vybaveny i pro horkou ražbu. Mechanické
nakladaèe archù jsou shodné s nakladaèi tiskových strojù. Shodný zpùsob nakládání
pøi zachování nakládací strany umožòuje zabezpeèit rejstøík mezi tvarem reliéfu a potiskem.
206
TVAROVÁNÍ
Na strojích, které jsou vybaveny dostateèným tlakem, lze provádìt ražbu souèasnì
s vysekáváním a rýhováním planžetovým nástrojem (obr. 179). Tento kombinovaný zpùsob je
velmi racionální, avšak velmi nároèný na pøípravu a seøízení, které si vyžádají mnoho èasu.
Urèení velikost a poètu ražených motivù závisí na tom, jak velký tlak je zapotøebí pro vysekávání
a rýhování.
Matrice se vsazují do otvorù vyøezaných v pøekližce (obr. 179 a). Ražený motiv nemùže být
pøíliš blízko rýhovaných linek.
h
H
j
p
i
a
E
b
Obr. 179
Nástroje pro ražbu sdruženou s vysekáváním a rýhováním
a - soustava nástrojù, H - výška vysekávacího nástroje, h - výška hliníkové podložky,
i - rýhovací matrice, j - rýhovací nástroj, p - tlouška vysekávaného a raženého
materiálu, E - souèet výšky matrice a patrice, b - znázornìní stahování raženého
materiálu pøi ražbì a rýhování,
Musí se pøihlížet k šíøce rýhovacích matric a protipùsobicímu pnutí, které na jedné stranì
vzniká rýhovanou linkou a na druhé stranì razicí matricí. Stahování lepenky pøi ražbì (obr. 179 b)
zpùsobuje, že se pøetrhají spojné mùstky a pøíøezy se rozdìlují. Proto se musí zvìtšit poèet
spojných mùstkù.
V nìkterých pøípadech mají skládací krabice na rozdíl od ostatních obrácené rýhování (FlipTop). Jestliže se toto protirýhování nachází v blízkosti reliéfu ražby, mohou být ražba i rýha
provedeny souèasnì najednou razicí matricíi. Tato matrice je vyryta tak, že ražený motiv a rýha
jsou vyhloubeny (obr. 180). Razicí patrice (z plastiku nebo zhotovená ve stroji), pak slouží jako
½rýhovací nástroj½.
RAŽENÍ
207
øez A÷A
r
A
r
s
s
A
a
b
Obr. 180
a - pøíøez ražené a rýhované skládaèky, b - matrice a patrice, A÷A - øez soustavou razicích
nástrojù, S - reliéf ražby, r - protirýha (ostatní rýhy jsou provedeny
normálnì, viz rýhování lepenky)
208
TVAROVÁNÍ
Matrice se upínají na hliníkové podložky k pøekližkové desce. Výška podložky se vypoèítá
podle vzorce:
h = H - (E + p),
kde h je výška podložky,
H - výška vysekávacího nástroje,
E - souèet výšky matrice a patrice,
p - tlouška raženého materiálu.
Tlouška patrice má být pokud možno 1,5 mm. Tenèí patrice jsou køehké, tlustší vyvolávají
vìtší pnutí mezi ražbou a rýhováním. Nejvhodnìjší z hlediska vyrovnání výšky jsou v tomto
pøípadì patrice z plastù zhotovené mimo stroj. Pøi pøípravì stroje k vysekávání pøi souèasné
ražbì se postupuje tak, že se nejdøíve provede pøesná pøíprava vysekávání a rýhování, potom
se zhotoví patrice nasazením na matrice a pøilepením na protitlakovou desku a nakonec
se zpøesní pøíprava vysekávání a provede se koneèná úprava ražby. Pøíprava je velmi nároèná
a vyžaduje urèitou praxi.
b. Ražba lisováním
Jednostranná desková ražba.
Pøi jednostranné ražbì se na jedné stranì papíru nebo lepenky vylisuje razícím nástrojem
reliéfní profil, pøièemž druhá rubová strana zùstává rovná. Tento zpùsob je ve zpracování papíru
a lepenek používán ojedinìle. Ve výrobì obalù z tlustších lepenek lze zpùsob použít
pro dekorativní úpravu, napø. u luxusnich dárkových obalù. Používá se v knihaøské výrobì
k ražbì knižních desek.
Dvoustranná ražba lisováním.
Pøi dvoustranné ražbì lisováním jsou na obou stranách raženého materiálu razícími nástroji
vylisovány reliéfní profily. Dochází k místnímu ztlaèení vlákníté struktury raženého materiálu.
Tímto zpùsobem lze razit jen tlusté a voluminésní lepenky. Zpùsob se používá ojedinìle
napø. pro ražbu zdobných peèetí, mincí a firemních znakù, nebo grafických reliéfních uprav
(napø. u vnìjších a vnitøních stran vík luxusní dárkové kartonáže).
c. Lisování (hluboká ražba)
Lisováním se vyrábìjí lepenkové talíøe, tácky, misky a podložky. Z výseku lepenky se pomocí
patrice a matrice vytváøí prostorový výlisek, pøièemž pøebývající materiál na obvodu výseku je
obloukovitì tvarován (tím se liší ražba lisováním od tažení lepenek). Lepenky urèené k lisování
mají být tažné, schopné ražby. Velmi vhodným materiálem je døevitá lepenka, celulózový kartón
nebo vrstvené lepenky z bunièny a døevoviny.
Podle velikosti výlisku se používají lepenky 0,5 až 1 mm tlusté. Podmínkou kvalitní výroby je
stejnomìrnost jejich tloušky.
RAŽENÍ
209
Lepenka má obsahovat asi 7 % vlhkosti. Pøi vìtší vlhkosti je nebezpeèí, že se budou tvoøit
puchýøe a tmavé skvrny (hnìdnutí).
Pøi výrobì potištìných papírových talíøù se hrubý povrch lepenek obtížnì potiskuje, a proto se
lepenky urèené k lisování polepují potištìným chromopapírem o plošné hmotnosti asi 90 g m-2.
Obvod tvaru lepenkového pøíøezu, ze kterého má být výlisek zhotoven, se musí rovnat délce
vrchní hrany výtisku.
h
d2
d1
dz
Obr. 181
Geometrie pøíøezu a výlisku
d1 - spodní prùmìr kruhového výlisku, d2 - horní prùmìr výlisku, dz - prùmìr
kruhového pøíøezu, h - výška výlisku
Pøi lisování lepenkového talíøe kruhového tvaru (obr. 181) se prùmìr výseku lepenky,
ze kterého bude tvarován, vypoèítá ze vzorce:
d z = d1 + 2
2
æ d 2 - d1 ö
ç
÷ + h2
è 2 ø
kde dz - prùmìr kruhového výseku,
d1 - vnìjší prùmìr dna talíøe,
d2 - støední prùmìr horního okraje talíøe,
h - výška talíøe.
Potom vzniká pøebytek materiálu na vrcholu hrany talíøe (ls), který je tøeba obloukovitì
tvarovat.
ls = p (d z - d 2 )
Délka jednoho oblouku závisí na poètu obloukù, jimiž je okraj talíøe tvarován.
Pøi výrobì matric a patric pro lisování je stejnì jako pøi ražbì tøeba dbát, aby byly zhotoveny
z rozdílného materiálu (princip pružnosti). Na bìžných kloubových lisech s ruèním nakládáním
výsekù a na tzv. revolverových lisech se pøi menších výškách výlisku obvykle používají mosazné
patrice a lepenkové matrice. Lepenkové matrice jsou elastické a umožòují rovnomìrné rozdìlení
tlakù. V tomto pøípadì je vyhøívána pouze patrice.

Kap. 05a - Tvarování I - VOŠ Obalové Techniky A Střední Škola

Transkript

Podobné dokumenty

C:\katal cenik-2008_soubory\image001.jpg

Kap. 02 - Veličiny

Kap. 06 - Spojování

Kap. 09 - Speciální postupy

ventil 1/2013 - Mladí sociální demokraté

ArcRevue 4/2015

Velkoformátové strukturální panely z vrstveného masivního dřeva

5. TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z VLNITÝCH LEPENEK

Toptisk nestačí stárnout