> Техника, страница 51 > Картонажное производство

Картонажное производство

Картонажное производство, массовое изготовление различных предметов из картона, папки и плотной бумаги, гл. обр. коробок, футляров и тому подобное. видов упаковки. Сильному развитью К. п. за последние 20 — 25 лет способствовало чрезвычайно широкое применение автоматических машин, которые режут, прикраивают и фальцуют картонный материал, скрепляют коробки клеем или проволокой, снабжают их печатным текстом, рисунками, рельефным тиснением, отсчитывают и маркируют. Т. к. каждый товар требует специальных упаковочных коробок в смысле фасона, размера, материала и отделки, то на практике для каждого вида товара весьма часто строятся специальные автоматы. Иногда такие автоматы устанавливают непосредственно на предприятиях для своей продукции: так, например, на табачных ф-ках устанавливаются специальные автоматы, которые изготовляют мелкие коробки непосредственно из ролевой бумаги, причем не только высекают, оформляют и склеивают коробку, но и снабжают ее печатью в несколько красок, тиснением и бронзированием, вкладывают в нее папиросы и задвигают клапан. Соединение ряда автоматов транспортерной лентой создает возможность непрерывнопоточного производства.

Основным материалом для выделки картонажей служат папка и картон, резке — плотная бумага (смотрите Картон). В дальнейшем излоэкении все виды этого материала будут называться картоном.

В зависимости от назначения картонаж-ных изделий у нас применяются гл. обр. три сорта картона: серый, белый и желтый. Серый картон имеет в К. п. весьма ограниченное применение, так как вследствие ломкости он непригоден для сгибания. Белый картон также не отличается особой прочностью и применяется лишь в тонких сортах и преимущественно для упаковки пищевых продуктов, в виду отсутствия примесей, которые могут вредно влиять на заключенный в коробках товар. Наиболее широко применяется в картонажном производстве желтый картон, так как он отличается прочностью и вязкостью и легко поддается тиснению и сгибанию.

Для изготовления волнистого, или гоф-фрированного, картона употребляется более дешевый, хотя и очень хрупкий картон из соломы. В последнее время появились т. н. твердые папки, состав и способ изготовления которых весьма различны и часто составляют секрет фирмы. Эти виды картона служат главн. обр. суррогатами кожи, дерева и тому подобное. материалов для различных технич. целей. Сюда относится также вулканизованная фибра, представляющая собою вид картонного пергамента и изготовляемая из чистой хлопчатобумажной целлюлозы путем обработки хлористым цинком.

Картон применяется в К. п. либо в том же виде, в каком получается с фабрики, либо предварительно подвергается особой отделке, в зависимости от качества картона и его назначения. При изготовлении клееных коробок необходимо, чтобы картон имел способность склеиваться, то есть не был чрезмерно гигроскопичен. Из всех видов картона серый лучше всего склеивается. Прочие виды картона часто приходится предварительно оклеивать тонкими листами бумаги. Этот процесс называется кашированием. Иногда, в интересах экономии материала, когда требуется толстый картон, основной слой дешевого картона оклеивается картоном лучшего качества (облагораживается). Если картонная упаковка должна совершенно не пропускать влаги, жиров, кислот и прочие, то картон подвергается соответственной обработке. Предварительное облагораживание картона часто делается для снабжения его изящной отделкой и украшениями, т. к. этот способ гораздо экономичнее, чем соответствующая обработка готовых картонажей. С этою целью картон каши-руется цветной или узорчатой бумагой, с рисунками и изображениями, с шероховатой и бархатистой поверхностью, и прочие.

Отдельные части коробок скрепляются между собою посредством клея или метал-лич. скрепок. Для склеивания употребляют различные сорта животного и растительного клея, рисовый и пшеничный крахмал, декстрин и казеин. Гуммиарабик, хотя и является одним из лучших клеевых составов, употребляется редко вследствие его высокой цены. Животный, или столярный, клей отличается высокойсхватывающей способностью, но должен применяться в нагретом виде и часто содержит в себе примесь кислот, которые вредно влияют на окраску картонажей. К растительному клейстеру, к-рый приготовляется из крахмала, завариваемого крутым кипятком, прибавляется обыкновенно немного квасцов, карболовой, салициловой кислоты и тому подобное. средств, во избежание брожения клейстера при долгом стоянии. Весьма хорошим и опрятным склеивающим веществом является раствор декстрина, к-рый входит также в состав многочисленных патентованных видов т. н. холодного клея. Последний имеет то преимущество, что его можно разводить до необходимой консистенции холодной водой; он очень удобен для машинной работы. В последнее время входит в употребление клей, изготовляемый из казеина. Клей этот с успехом применяется для кэширования картона, так как совершенно прозрачен, не влияет на цвет крашеных бумаг и по высыхании образует гибкий, не трескающийся слой.

Металлич. скрепления, применяемые вместо клея для соединения частей картонажей, имеют форму кнопок, проволочных скобок или зубчатых полосок. Кнопки, круглые или многоугольные, с длинными или короткими зубцами, бывают разных цветов, оцинкованные, никелированные и проч. Для скобок применяется проволока или лента разной толщины (до 20 сортов), смотря по толщине картона и требуемой крепости соединения. Проволока должен быть достаточно крепка, чтобы пробивать толстые слои картона, но в то же время и достаточно гиб-/-ущгдгдтм ка, чтобы не ломаться ууиуууу при загибе. В послед-7777777 _{нее ΒρβΜί£} очень рас-

пространено сшивание зуочатыми полосками (фигура 1), отрезаемыми в Фигура 1. процессе изготовления коробок от цельной ленты. Такие полоски не только дают очень прочное-скрепление, но и придают картонажному изделию изящный вид.

Эти скобки вдавливаются в картон машиной, состоящей из штемпеля, в выемке которого помещается скоба, и наковальни, на к-рую надевается скрепляемый угол коробки. При нажиме штемпеля скоба выталкивается, ее зубцы прокалывают картон и загибаются внутри коробки наковальней.

По способу изготовления картонажи можно разделить натри главные группы: 1) коробки, состоящие из отдельных кусков, соединяемых между собою тем или другим способом, 2) складные коробки и вообще картонажи, изготовляемые из одного куска картона, и 3) давленые или тянутые коробки, изготовляемые в прессах при помощи нагретых инструментов.

Основной и общей производственной операцией при изготовлении всех видов коробок является резка и прикройка картона соответственно размеру и форме изделия. Для резки и прикройки существуют два главных типа машин: пантеры и дисковые резальные машины (смотрите Картоно-резальные машины). Первые, дающие лишь один разрез, применяются в крупном К. п.только для первоначальной обрезки картона с одного края; дальнейшая резка картона производится на дисковых машинах, которые режут весьма чисто (фигура 2а) картон толщиною до 4 миллиметров. Дисковые ножи могут устанавливаться hi любом расстоянии друг от друга и режут картон на продольные полосы. После соответственной перестановки дисковых ножей продольно нарезанные куски картона разрезаются тою же машиной поперек. Применяются и двойные машины, в

-ТТу777у77.

Фигура 2.

Фигура 3.

к-рых продольно закроенный картон передается на поперечную машину.

Те же резальные машины комбинируются с различными аппаратами для сгибания картона с целью получения боковых стенок и углов (фигура 3). Для наиболее простых картонажей, где не требуются ни особенная чистота работы ни прочность, употребляют круглые подрезальные ножи, которыми надрезывают картон по линии сгиба (фигура 2Ь). Эти ножи могут устанавливаться на любом расстоянии друг от друга и, прижимая картон к вращающемуся валу, надрезают его на известную глубину, что и дает возможность согнуть его в данном месте. Более совершенным способом является надрез при помощи двух дисковых ножей, которые устанавливаются или параллельно (фигура 2с) или под углом друг к другу (фигура 2d) и прорезают в месте сгиба чистую канавку. Место сгиба ослабляется, и в большинстве случаев его приходится укреплять посредством оклеивания бумагой или другим материалом. Этот способ применяется для толстых сортов картона и для таких картонажей, в которых требуется особенно правильная линия сгиба как снаружи, так и изнутри. Если качество или назначение изделия не позволяет ослаблять линию сгиба, то производится т. н. биговка (rillen), которая заключается в том, что картон вдавливается тупым вращающимся диском в соответственную канавку нижнего вращающегося валика (фигура 2е). Так. обр., хотя сцепление волокон с наружной стороны сгиба ослабляется, но прочность картона уменьшается незначительно, т. к. с внутренней стороны образуется уплотненный валик. Вместо одного колеса применяются иногда 2 наклоненных друг к другу диска (фигура 2f)

В последнее время способ биговки усовершенствован, и новейшие специальные сгибательные машины не разрывают волокон, а «осаживают», то есть смещают и утолщают материал в месте сгиба. На фигуре 4

Фигура 4.

представлен такой сгиб в разрезе. Средний, или нейтральный, слой картона остается при сгибе без изменения, т. к. его волокна при этом не подвергаются ни растяжению ни сжатию. Волокна наружного слоя получают удлинение, к-рое позволяет им свободно изогнуться в месте сгиба. Внутренний слой выпячивается внутрь, и наружные волокна испытывают меньшее растягивающее усилие. Благодаря этому картон может свободно изгибаться под любым углом, не разрываясь. Эти картоносгибательные машины имеют следующее устройство (фигура 5). В теле стола, на к-рый укладывается картон, помещается покоящаяся на сильных пружинах призматическая рейка Л с клинообразным тупым ножом Б, или т. н. языком. Сверху, параллельно плоскости столба, расположена перекладина В, которая может опускаться и подниматься при помощи эксцентрикового приспособления. К боковым скошенным поверхностям перекладины прилегают две клинообразные рейки, которые наподобие щипцов захватывают картонный мате-риали прижимают его к боковым поверхностям языка, образуя утолщение на линии сгиба.

Картоносгибательные машины по большей части одновременно делают и шлицы, т.е. разрезают картон на продолжении линии сгиба, для образования боковых стенок и подрезания лапок, к-рыми боковые стенки скрепляются между собою. Если же стенки коробок соединяются впритык, то лишние куски высекаются. Т. к. при глубоких коробках высечка углов влечет за собою большую потерю материала, то в этих случаях чаще основание и боковые стенки вырезаются отдельно, и коробки составляются из отдельных частей, приклеиваемых бумагой или коленкором. Приклеивание производится или обыкновенными клеильными машинами (смотрите) или специальными автоматами. Затем коробка поступает на обтяжной станок для обтягивания бумагой, сбегающей в виде бесконечной ленты с барабана и проходящей через валик, покрытый клеем (фигура 6). Оклейка может производиться одновременно и несколькими отдельными полосками бумаги (до 3). На той же машине может производиться обтяжка коробки вместе с крышкой: такие коробки сначала накрываются крышкой, затем сплошь обтягиваются бумагой, которая потом разрезается на станке со всех сторон или только с трех сторон (коробки с откидной крышкой).

Складные коробки имеют то преимущество, что доставляются потребителю в плоских листах, что значительно упрощает их пересылку и хранение до употребления. Изготовление складных коробок в общем сходно с вышеизложенным, с тем лишь отличием, что отпадают процессы скрепления и обтяжки. Подготовленная надлежащим образом выкройка складных коробок пропускается обычно через специальную машину, намазывающую затворный клапан клеем, после чего коробка фальцуется и в сложенном виде пропускается через притирочный станок, представляющий собою систему нагретых валиков. На фигуре 7 изображен авто

Фигура 6.

мат, который производит намазку клея, сгибание, притирку, подсчет и маркировку со скоростью до 400 коробок в мин. В последнее время вместо намазывания клеем коробка снабжается лапчатым клапаном,к-рый входит в специальные вырезы выкройки, так что в этом случае отпадает и операция намазывания клея. Ыек-рые фасоны этих коробок

Фигура 7.

приведены на фигуре 8. Для снабжения складных коробок этикетами, рисунками и украшениями картон пускается до прикройки в литографскую или офсетную печать. Но чаще всего применяются машины, выполняющие все эти процессы одновременно, с какой

целью тигельные печатные машины снабжаются высекальными ножами и аппаратами для сгибов. Для того чтобы высекальные ножи не могли запачкаться краской, они делаются на 2 пункта ниже, чем типографский набор (фигура 9,а), а ножи для канавок и сгибов—на 3 пункта ниже (фигура 9,6); к тиглю

же прикрепляется соответственным образом пригнанная медная пластинка. Новейшие машины (без красочного печатания) дают при большом формате (81X 61 см) до 1 500 оттисков в час; американские двухоборотные скоропечатные машины с самонакладчиком и самоприемником дают при формате

117,5 х 176,5 сантиметров до 2 500 листов готовой кройки в час. Для производства мелких ко-

робок с печатью в несколько красок, бронзированием, тиснением и прочие существуют автоматы, изготовляющие непосредственно из ролевой бумаги, при формате 25x30 см, до 6 000 коробок в час.

Давленые и тянутые коробки. Картон при обработке горячими прессами принимает и сохраняет придаваемую ему штампом и матрицей форму. Таким образом изготовляют круглые или овальные коробки. Первоначально заготовляются из картона длинные цилиндрич. трубки, или так называемые гильзы. Для этого картон режут на такие прямоугольные куски, чтобы при навивании на вал соответственного диаметра получился по всей окружности двойной слой картона. Половина этого куска смазывается клеем, для того чтобы оба слоя картона, из которых состоит гильза, прочно соединились между собою. Самая навивка происходит на специальной машине, состоящей из навивочного и притирочного валов, из которых последний все время подогревается. Полученная таким образом гильза разрезается специальной резальной машиной на кольца соответствен, ширины, в зависимости от высоты требуемых коробок. Заранее отштампованные круглые донышки вставляются в эти кольца при помощи особой формы, а края трубки заканто-вываютея под сильным давлением нагретым инструментом, так что образуется круглый валик, препятствующий выпадению донышка. Приблизительно таким же способом изготовляются круглые коробки с выступающим кантом, с тем лишь отличием, что здесь донышки имеют больший диаметр, а для того, чтобы они вошли в трубку, им придается выпуклость. Трубки вместе с донышками вставляются в форму, и здесь выпуклость донышек расправляется, вследствие чего края трубки выступают наружу и заканто-вываются, образуя сбоку ровный и красивый ободок. Одновременно на крышку наклеивается гуммированный этикет. Все эти операции выполняются под давлением на фрикционных или винтовых прессах, причем все инструменты, соприкасающиеся щкар-тоном, должен быть нагреты.

Таким же способом изготовляются овальные и даже четырехугольные коробки, с тою лишь разницей, что заготовленным кольцам сообщается при помощи нагретых форм и сердечников требуемая форма. Выпуклые формы и рельефное тиснение аналогичным способом могут придаваться и клееным коробкам.

Волнистый картон. Волнистый,или гофрированный, картон представляет собою чрезвычайно эластичный упаковочный материал, способный прекрасно амортизировать удары и толчки; он особенно часто применяется для пересылки хрупких предметов. Гофрированный картон представляет собою рифленую бумагу, оклеенную с одной или с обеих сторон гладкими бумажными листами. Благодаря этому рифли не расправляются и при нажиме оказывают легкое пружинящее сопротивление. Гофрированные” коробки изготовляются теми же резальными, высекальными и сгибательными машинами, но, разумеется, приспо собления, подающие картон, должны иметь такое устройство, чтобы не сминать рифлей. Для коробок, изготовляемых целиком из волнистого картона, употребляется картон, оклеенный с обеих сторон, для вкладышей же в обыкновенные коробки идет картон, оклеенный с одной стороны. Весьма часто гофрированные коробки являются лишь дополнительной упаковкой для товара, уже уложенного в специальные коробки. Отдельные части гофрированных коробок скрепляются исключительно проволокой.

Лит.: Valenta Е., Die Rohstoffe d. graphi-

scben Druckgewerbe, В. 1 — Das Papier, seine Her-stellung, Eigenschaften, Verwendung in d. grapliisciien Drucktechniken, Priifung, usw., 2 Aufl., Halle a/S., 1922; Hess W., Die Papier-Prageteclmik, 2 Aufl., Berlin, 1923; Hess W., Die Praxis der Pappen-verarbeitung. В. 1—2, Berlin, 1922—24; Hess W., Die Kartomiagcn-Fabrikation, Berlin, 1926; Krum-b i e g e 1 W. und L a n g e R., Der Kartonnagen-Prak-tiker, Dresden, 1926; Scbubert M., Die Papier-verarbeitung, В. 1—Die Ivartonnagen-Industrie, Berlin, 1922. P. Киббель и Ю. Гозсеев.

НАРТОНАСЕКАЛЬНАЯ МАШИНА. При выработке фасонных (узорчатых) тканей при помощи жаккардовой машины употребляется жаккардов картой, к-рый состоит из отдельных нарезанных четырехугольных кусков плотного бумажного картона, так называемым карт. Ширина и длина карт должны точно соответствовать размеру стороны или грани призмы жаккардовой машины, для которой, в зависимости от ее величины (количества игол), картон предназначается. Каждая карта жаккардова картона имеет просеченные или пробитые круглые отверстия, которые во всей своей совокупности обусловливают подъем нитей основ, нужный для образования требуемого узоравткани. Отдельные карты с насеченными на них отверстиями связываются между собой в бесконечное полотно или ленту и представляют собою то, что называется жаккардовым картоном. Насечка или пробивка отдельных карт жаккардова картона производится по специальному рисунку (у) на особых машинах, называемых картона-секальными или картопробивными. Насе-кальные машины для насечки карт жаккардова картона строят для жаккардовых машин на 200, 400, 000 игол и свыше.

По характеру конструкции К. м. можно подразделить на два существенно различных и типичных вида: 1) К. м. английской системы (смотрите фигура 1) и 2) К. м. хемницкой системы (фортепианные, или клавишные, фигура 4).

Главное различие между указанными системами заключается в том, что в К. м. английской системы во время просечки карты последняя подвигается перпендикулярно по отношению-к работающему на машине, а в К. м. хемницкой системы—параллельно.

Сущность устройства и работы К. м. английской системы состоит в следую-

Фигура 1.

щем (фигура 1). На металлич. столе—подставке машины 1—при помощи двух неподвижных стоек укреплен пюпитр 2 для а— рисунка предназначаемой к просечке и выработке ткани. Непосредственно на столе расположен картонасекальный механизм 3, соединенный металлич. тягами 4 с двумя подножками 5. Перед пробивкой цельная карта закладывается в картонасекальный механизм и передним своим концом зажимается в подвижной каретке особым пружинным зажимом. После пробивки в карте каждого поперечного ряда отверстий каретка с зажатой картой автоматически передвигается на расстояние одного ряда; движению каретки способствует действие одной из подножек 5 (правой) и груза 6. Устройство самого насекального механизма заключается в следующем. В металлич. коробке Н (фигура 2) расположены в вертикальном положении, в один ряд, стальные круглые бородки Б, в данном случае в количестве 12 штук, и один бородок Ш, т. н. шиповой. Число бородков в машине должно равняться числу отверстий в одном вертикальном ряду призмы зкаккардовой машины. От числа отверстий в вертикальном ряду

призмы или от числа игол в вертикальном ряду жаккардовой машины зависят как конструкция, так и применение К. м. Так, например, если насекальная машина предназначается для жаккардовой машины в 600 игол, причем в одном вертикальном ряду последней будет 12 игол, то К. м. должна строиться с 12 бородками. На такой машине возможно производить насечку карт для жаккардовых машин не только в 600 игол, но также в 200 и 400, но не свыше 600 игол. Под коробкой с бородками рас-I л положены одна над другой две наглухо укрепленные металлические плитки П-П₁(фигура 3) с отверстиями для прохождения бородков. Между этими плитками имеется свободное пространство около 2—3 миллиметров по высоте, то есть равное толщине картона карты и по ширине равное ширине карты. В это пространство пропускается передний конец карты, соединенный при помощи зажима с подвижной кареткой. Как это видно из фигура 2 и 3, каждый бородок имеет в верхней части коробки пружинный клавиш. Фигура 3 иллюстрирует два положения бородка. Первое положение:

когда нажатием пальца руки в коробку вдавливается один из клавишей К, то последний своим концом придется над головкой бородка Б; если в этот момент наступить на левую подножку и этим дать металлической коробке движение вниз, то бородок Б

пробьет в карте круглое отверстие. Второе положение: если перед наступлением на подножку ни один из клавишей К не будет нажат, то его конец не будет приходиться над бородком; в этом случае, хотя коробка и опустится, бородок не пробьет карты, т. к., не имея сверху никакого упора, он опустится только до поверхности карты.

Что касается К. м. хемиицкой системы (фигура 4), то следует заметить, что принцип просечки карт на этой машине остается тот же, что и на машине англ, системы, то есть в каждой карте пробиваются один за другим поперечные ряды. Разница заключается лишь в устройстве картонасекаль-иого механизма и в направлении передвижения просекаемых карт; о последнем было сказано выше. На фигуре 5 изображена схема картонасекалыгого механизма машины хем-ницкой системы, дающая возможность ознакомиться с механизмом в плане и в боковом разрезе. Цифрами 1, 4, S обозначены

клавиши а, которые укреплены на рычагах первого рода. Эти рычаги на другом конце соединены посредством стержней в с угловыми рычагами е. От рычагов с идут стержни d к ползункам е, к торые устроены так, что бородки совершенно свободно проходят возле них. Когда какой-либо из клавишей нажат (на фигура клавиш 4), то шпенек е надвигается на головку бородка, и при нажиме на подножку бородок пробьет карту.

Кроме К. м. описанных конструкций, имеется еще целый ряд К. м. как для осо-

бого рода работ, так и для специальных жаккардовых машин, в частности для машин Верболя. Что касается порядка нажатия клавишей, то есть порядка просечки, то последняя совершается в зависимости от а (рисунка). Предварительно на карте просекают вязочные и шиповые дыры, а затем дыры, соответствующие рисунку. Для шиповых дыр в К. м. имеется специальный шиповой бородок большего размера; для вязочных дыр служат бородки, предназначенные для рисунка.

Порядок просечки рисунка и действие машины происходят следующим образом. На пюпитре машины, между двумя его линейками, укрепляется (рисунок), причем на нижней линейке накалывается особый масштаб из бумаги с делениями соответствующими размеру больших квадратов числительной (канвовой) бумаги а. Нижняя линейка устанавливается на е так, что оставляет на виду всего только один горизонтальный ряд клеточек, которые указывают места подъема основных нитей над первой прокидкой утка. Насекальщик, зачитывая в порядке а число закрашенных клеточек, надавливает соответствующие клавиши и пробивает соответствующие дыры в поперечном ряду карты; незакрашенные клеточки а принимаются в счет, но остаются на карте непро-битыми. На фигуре 6 наглядно показано, в каком порядке зачитывается насекальщиком П, какие отверстия в карте К пробиваются и какие клавиши были нажаты.

Лит.: Wickardt A., Die Webereimaschinen, Lpz., 1911; Taylor J. T., Cotton Weaving a. Designing, L., 1923. С. Молчанов.