Разного пошива

Шитье нитками и проволокой широко известно в брошюровочном производстве. Оба способа относятся к надежным видам скрепления, оба имеют свои преимущества и недостатки.

Какой стремительный скачок сделала индустрия за последний век! О таком уровне автоматизации не могли и мечтать лет сто назад. Полиграфические машины, в том числе и послепечатное оборудование — хорошее тому подтверждение. Практически все ручные операции заменились работой поточных линий. Однако принципы шитья блока сохранились неизменными и по сей день.

Из глубины веков

Самый старый, известный со времен рукописных книг способ скрепления — нитками. Современное оборудование предназначено для шитья потетрадного и поблочного (внакидку и втачку). В последнем случае листы или тетради книжного блока скрепляются одновременно (рис. 1).

Рис. 1. Схема поблочного крепления нитками внакидку (а) и втачку (б)

Поблочное скрепление, распространенное за рубежом, у нас не используется. Так что рассмотрим потетрадное шитьё: оно встречается в большинстве изданий и использует несколько видов стежков: простой брошюрный, простой переплетный, переставной брошюрный и переставной переплетный, а также переставной комбинированный (рис. 2). Различают шитье на марле и без.

А швеи кто?

Рис. 2. Виды стежков

Ниткошвейное оборудование отличается способом шитья и степенью автоматизации.

К простейшему относятся швейные машины с ручным управлением. Они приспособлены для поблочного и потетрадного скрепления, например, SX-01 производства Purlux. Стоимость (около 7 тыс. долл.) вполне доступна для небольших типографий. Производительность невысока и полностью зависит от работы оператора.

Автоматизированные машины можно разделить на три группы:

1. с ручной загрузкой (полуавтоматические);
2. с автоматическими самонакладами (автоматические);
3. подборочно-швейные линии.

К первой группе относятся, например, отечественная БНШ-6 («Киевполиграфмаш»), Book Sewing Machine 3211 (Muller-Martini), SXB 430 (Purlux).

Во вторую входят машины типа БНШ-6А («Киевполиграфмаш»), модели Meccanotecnica: Aster 220 SA, 150, 160 и 2000, Astronic 180, Kristec (160 циклов/мин), Triplex 180 и 2000. В спектре оборудования Muller-Martini это: Inventa, Plus и Ventura. Компания Purlux выпускает автоматическую машину SXZ 370. Оборудование этой группы работает, как правило, с простым и переставным брошюрными стежками, а некоторые машины — еще и с комбинированным. Производительность — от 65 до 200 циклов/мин.

Третья группа — линии, состоящие из нескольких ниткошвейных автоматов, подборочных машин и транспортирующих систем, — устанавливаются на крупных комбинатах. Широкую популярность приобрели системы от компании Meccanotecnica на базе ниткошвейных машин Aster:

• Multiplex, включающая от 1 до 3 ниткошвейных автоматов, работает с 6–36 подборочными машинами марки МХ;
• Bombax, максимально состоящая из 8 ниткошвейных и 36 подборочных машин;
• Bombix (аналогична предыдущей, но более компактная);
• Magix — новейшая разработка компании, отличается возможностью устанавливать в линию оборудование по обработке книжного блока.

Готовьте иголки, нитки…

Оборудование любого уровня настраивается по формату и толщине издания. В машинах с ручным управлением регулируются боковые упоры, в автоматах и поточных линиях — магазины самонакладов, их счетно-распределительные устройства, транспортировочные механизмы, клеевой аппарат для нанесения клея на первую и последнюю тетради блока на расстоянии 1-1,5 мм от корешкового фальца. Дополнительно устанавливается рулон марли или нетканого материала.

Приступаем к шитью

В ручных машинах тетради накидываются на седлообразный стол, прошиваются и снимаются со стола оператором.

В полуавтоматических моделях тетради транспортируются в секцию шитья, где каждая прошивается и скрепляется с предыдущей наружными петлями. Первая и последняя тетради блока приклеиваются к соседним узкой полоской клея. Сшитые блоки укладываются на приемном столе.

В машинах, оснащенных самонакладами, тетради автоматически извлекаются из магазинов.

Инновации — в жизнь

Компания Muller-Martini несколько усовершенствовала систему шитья. Вместо нитеводящих крючков (шиберов) используется сжатый воздух (рис. 3). Технология запатентована, носит название Ventura и реализована в машине Inventa Plus. Насадки, из которых подается воздух, расположены справа и слева от швейных игл. Направление струи задается с пульта. Система шитья сокращает время переналадки и позволяет отказаться от шиберов. Благодаря этому уменьшается количество довольно дорогих и быстро изнашивающихся механических деталей.

Рис. 3. Образование петли с помощью воздушного потока (а) и захват петли крючком (б)

Мертвая петля или зигзаг удачи?

Прочность ниткошвейного скрепления зависит от вида шитья, прочности бумаги, объема тетрадей, типа ниток, числа и длины стежков, размера корешкового материала. Шитьё блока на марле переплетными стежками обеспечивает наивысшую прочность книжной конструкции: марля надежно соединяется с блоком зигзагообразными стежками. Рекомендуемое число стежков для каждого формата издания приведено в табл. 1. Их длина не так важна, но для изданий большого формата и объема лучше использовать короткие стежки в максимальном количестве. Ширина клапанов корешкового материала зависит от формата и толщины блока и составляет 18-22 мм.

Проволока и нитка

В современных условиях ниткошвейное скрепление несколько утратило свою популярность. И на это есть свои причины. Одна из них — дороговизна оборудования. Вторая объясняется особенностями технологии — длительностью, сложностью производственного процесса и потребностью в расходных материалах. Поэтому изготовление книг в переплетной крышке могут себе позволть лишь крупные предприятия. Уровень продаж ниткошвейных машин гораздо ниже, по сравнению с теми же «проволокошвейками» или автоматами по клеевому бесшвейному скреплению. Технология шитья проволокой выигрывает не только по стоимости оборудования, расходным материалам, но и по широте применения: брошюры, журналы, рекламные проспекты и каталоги.

Стальные тиски

Существует три способа шитья проволокой: потетрадное вразъем, поблочное втачку и поблочное внакидку. Первые два встречаются крайне редко, а вот последнее — очень популярно. О нем и поговорим далее. Проволока подается с катушки и выпрямляется роликами. Далее часть проволоки отрезается и формируется П-образная скоба. Она проталкивается через швейную головку, ножки скобы прокалывают листы по корешковому фальцу и выходят с внутренней стороны сгиба. Специальный механизм загибает ножки скобы снизу.

Скобяных дел мастера

По принципу «ниткошвеек», оборудование делится на машины:

• с ручным управлением;
• полуавтоматические;
• автоматические (подборочно-швейные);
• ВШРА (вкладочно-швейно-резальные агрегаты).

К классу простейших ручных машин относятся портативные и одноголовочные и многоголовочные, такие как 4БПШ-30/2 («Киевполиграфмаш»), SM-CE25, M2, M7, M19, M30, M17, M27 (Bostitch), Economy 25/40, Exact, Accord 10, 10S, Orion IV (Hohner), TD 102 и 104 (Purlux). В управлении они похожи на аналогичные «ниткошвейки».

К полуавтоматическим машинам относится, например, DQB 404 (Purlux): загрузка блоков осуществляется вручную, но машина может работать и с самонакладом.

Из подборочно-швейных линий в качестве примера приведем Exact plus/Trimmer T3 (Hohner).

Принципиально отличается от вышеописанного оборудования вкладочно-швейно-резальный агрегат.

Всё в одном

Рис. 4. Датчик прохождения брошюр и прижимной ролик

ВШРА включает в себя резальную, швейную и подборочную машины.

Современные подборочные машины оснащаются ротационными или планетарными самонакладами.

В самонаклад ротационного (барабанного) типа тетради загружаются в магазин горизонтальной стопой или под углом. Раскрывающий механизм самонаклада состоит из дисков, расположенных на барабане, и обрезиненных роликов. На дисках имеются захваты (грейферы), а на роликах — крючки. Тетрадь извлекается из магазина при помощи присосов и транспортируется дисками и прижимными роликами. Захваты и крючки служат для раскрытия тетради. В самонакладе планетарного типа тетради загружаются вертикальной стопой в магазин. Тетрадь захватывается присосками и извлекается из магазина. Для ее транспортировки и раскрытия используется система цилиндров. Тетради, извлеченные из самонакладов, комплектуются и транспортируются в секцию шитья. Прохождение брошюр контролируется датчиками (рис.4), а корешковый сгиб прокатывается специальным роликом для точного прокола скобой. В секции шитья брошюры фиксируются и скрепляются (рис. 5)

Рис. 5. Швейные головки в ВШРА Heidelberg Stitchmaster 100

Швейная головка в таких автоматах перенастраивается на тип проволоки и вид формируемой скобы: помимо простой прямоугольной скобки используется фигурная.

Сшитый блок поступает в секцию трехсторонней обрезки (рис. 6): сначала ножом обрезается с торца, а затем парой ножей с оставшихся сторон. Готовая продукция выкладывается каскадом на транспортере (рис. 7).

Индустриальные гиганты

Рис. 6. Секция трехсторонней обрезки

Представленные на рынке полиграфического оборудования ВШРА отличаются производительностью и конфигурацией, в т. ч. типом самонакладов.

Компания Heidelberg предлагает несколько вариантов. Stitchmaster ST 300 работает со скоростью до 13 000 циклов/ч. Максимальное количество секций самонаклада — 16. Другая модель ВШРА — Stitchmaster ST 100 — несколько меньшей производительности (до 9000 циклов/ч) может оснащаться четырьмя двойными секциями самонаклада. На выставке Drupa 2000 был представлен Stitchmaster ST 400. ВШРА с шестью швейными головками прошивает блок толщиной до 12 мм. Агрегат отличается высокой степенью автоматизации, реализован механизм самостоятельной настройки на формат. Секции самонаклада имеют модульное построение, а скорость работы увеличена до 14 000 циклов/ч. Однако, по словам Владимира Орлова, продукт-специалиста по послепечатному оборудованию компании Heidelberg, довольно высокая стоимость машины вряд ли сделает ее популярной на российском рынке.

Рис. 7. Каскадный выклад

Продолжая обзор европейского оборудования, отметим известного производителя швейных головок, компанию Hohner, разработавшую ВШРА HSB 5000. Швейная секция агрегата оснащена четырьмя головками, подборочная станция включает от 1 до 6 модулей. HSB 5000 предназначен для малых и средних объемов изданий, производительность — 5000 циклов/ч.

Рис. 8. Швейные головки на Valore

Другой мировой гигант послепечатной индустрии — Muller-Martini — на выставке «Полиграфинтер 2001» представил ВШРА Valore. Серийное производство Valore началось в 2002 г. Модель отличается упрощенной конструкцией. Это сделано с целью снижения стоимости машины, но не повлияло на качество работы: Valore позиционируется как профессиональная модель для небольших производств. Швейные головки Valore изображены на рис. 8. Максимальная механическая скорость — 6000 циклов/час. В линии используются самонаклады барабанного типа (рис. 9). Стоимость Valore — около 130 тыс. долл. Из ранних моделей вкладочно-швейно-резального оборудования Muller-Martini известны 300, 301, 321, 335, 1509, Presto, Bravo-T, Bravo-S, Prima.

Рис. 9. Самонаклады барабанного типа в ВШРА Valore

Многим знакомый производитель оборудования, китайская компания Purlux выпускает ВШРА марки LQD 8E с машинной скоростью до 10 000 циклов/ч. В Северную Америку модель поставляется под маркой Vijuk 321-T.

Скобка по формату

Перед работой ВШРА, как и любое оборудование, настраивается:

• самонаклад и ножи (под объем и формат издания);
• проталкивающие и прижимные ролики, механизм шитья (под толщину тетрадей и блока);
• швейная головка (под тип бумаги и толщину скрепления).

Также проверяется работа механизмов выравнивания тетрадей, датчики, контролирующие наличие тетрадей при транспортировании. Комплекты тетрадей загружаются в соответствующие магазины, отдельно — обложка.

Иной вариант

Для российского производства традиционна следующая схема обработки блока. Сфальцованные тетради и обложки подбираются, сшиваются внакидку и обрезаются. Но в зарубежной практике существует и другой вариант (для малообъемных изданий). Подобранные тетради (листы) и обложка прошиваются проволокой в месте будущего корешкового сгиба. Полученный блок сгибается в корешке, прессуется и обрезается с торца. Такой сценарий обработки блока возможен на аппаратах C. P. Bourg.

Хороший пошив

Рис. 10. Перекос тетрадей на ложном развороте

Брошюры, сшитые проволокой, должны удовлетворять следующим требованиям. Прежде всего, должна соблюдаться правильность комплектовки и целостность элементов издания. Например, из-за сильного прижима транспортных валиков может возникнуть деформация листов. Допускаемое смещение проволочных скоб относительно корешка — не более 1 мм. Одна из причин, вызывающих заметное смещение, — некачественная фальцовка. Не допускается смещение тетрадей друг относительно друга. Это может быть вызвано смещением тетрадей при транспортировке, поэтому: чем больше тетрадей в издании, тем тщательнее нужно следить за системой транспортирования и устанавливать соответствующую скорость работы ВШРА. Особенно внимательно надо отнестись к так называемым «ложным разворотам», когда две части одного изображения печатаются на разных тетрадях (рис. 10). Несостыковка изображения может быть вызвана перекосом тетрадей при транспортировке (в случае правильной допечатной подготовки издания).

Рис. 11. Правильное (а) и неправильное (б) положение скобы

Оценивая брошюру, стоит обратить внимание на то, как скоба скрепляет листы. Она не должна сминать фальц корешка. При правильном положении скоба словно накинута на корешковый сгиб, но при этом хорошо закреплена (рис. 11). Для этого швейная головка регулируется под тип бумаги (поверхностную плотность) и толщину скрепления: настраивается сила, с которой пробивается скоба, и скорость шитья.

Для рекламной продукции характерно расположение на полях декоративных элементов. В некоторых каталогах, например, нумерация страниц расположена на внешних полях. Этот факт стоит учесть при настройке резального аппарата. При обрезке толстого каталога: на внутренних листах издания величина декоративных элементов будет меньше, чем на внешних. Впрочем, здесь главную роль играет качественно выполненная «допечатка».

Вместо послесловия

Сравнивая два способа скрепления, шитье нитками и проволокой, нельзя не заметить увеличение популярности последнего, что объясняется технологическими и экономическими факторами. В условиях расцвета журнальной индустрии сложились благоприятные условия для «проволокошвеек» и машин КБС, спрос на которые также очевиден. Но об этом в следующий раз. Что касается шитья нитками, то вероятно, оно найдет применение в подарочных и улучшенных изданиях, как это делается в Европе. В ближайшие годы подобное оборудование вряд ли приобретет широкую популярность в России, а массовым изданием книг, сшитых нитками, продолжат заниматься крупные предприятия.

Автор выражает благодарность специалистам компаний «Альба», «Апостроф», Heidelberg, Muller-Martini, PrintSpace, типографиям «Альба» и PrintSpace, а также Юрию Губанову, Марселю Шарифулину и Таисии Шемятовской за помощь в подготовке статьи.

Материалы, используемые в технологии шитья нитками:

Нитки капроновые или хлопковые. Капроновые нитки прочнее, редко обрываются при шитье, а в корешке сшитого блока вызывают меньшее утолщение по сравнению с хлопковыми.
Полиграфическая хлопко-полиэфирная марля или нетканый синтетический материал.
NaКМЦ (7%-й водный раствор) с добавлением 4% ПВАД — для склейки крайних тетрадей блока; ПВАД с добавкой поливинилового спирта и NaКМЦ — для потетрадной проклейки.

Материал, используемый для технологии шитья проволокой:

Стальная проволока диаметром около 0,6 мм с покрытием (например, медным) или без него.
Проволока подбирается в зависимости от прошиваемого блока (поверхностной плотности используемой бумаги) и толщины блока, поэтому ее диаметр может отличаться от указанного на 0,1–0,2 мм.