Acht wichtige Verbesserungen an der Tiefdruckmaschine machen die Lösung von Papier-, Tinten- und anderen Problemen so einfach!

Systematische Durchbrüche bei der Ausrüstungsaufrüstung
Herkömmliche Tiefdruckmaschinen stehen beim Bedrucken von Zigarettenpackungen vor zahlreichen Herausforderungen, wie z. B. Papierstabilität, Tintenkontrolle und Sicherheitsschutz. Problem-orientiert und mit Fokus auf die vier Dimensionen „Qualität, Effizienz, Sicherheit und Umweltschutz“ wurden acht Kern-Upgrades an Tiefdruckmaschinen für Zigarettenpackungen durchgeführt und so ein technisches Upgrade-System etabliert, das den gesamten Druckprozess abdeckt.

01/ Papiervorbehandlung

Um das häufig auftretende Problem der ungleichmäßigen Ebenheit am Anfang und Ende von Papierrollen zu lösen, wurde vor der Papierspannungsstufe ein automatisches Rollenglättungskontrollsystem installiert, wie in Abbildung 1 dargestellt, das eine geschlossene{1}Loop-Steuerung bildet, die manuelle Einstellungen ersetzt. Dieses System verbindet den Glättungsservomotor mit einem Ultraschallsensor für den Rollendurchmesser und ermöglicht so die präzise Einstellung der Glättungsparameter in einem Bereich von 0 bis 30. Es sorgt für eine stabile Spannung und ermöglicht einen flachen Papiereinzug über die gesamte Breite. Nach dem Upgrade verringerte sich die Verformungsrate der Papierrolle nach dem Schneiden um 80 % und legte damit den Grundstein für eine hochpräzise Ausrichtung in Post-{10}Druckprozessen.Abbildung 1 Automatisches Abflachungskontrollsystem

02/ Rakeldruckregelung

Die Rakeldruckregelung wurde von der groben „mechanischen/Luftdruck“-Einstellung auf einen Doppelzylinder-Druckregler zur präzisen Steuerung umgestellt, der den Rakeldruck innerhalb von 0,7 bis 1 bar hält. Diese Verbesserung reduziert Druckfehler wie Klingenlinien um über 30 %, und durch einen gleichmäßigeren Druck wird die Lebensdauer der Tintenrakel von Taishan Red General Gold Sand um über 40 % verlängert, wodurch die Maschinenstillstandszeit für den Klingenwechsel reduziert und Papierabfall und Klingenmaterialkosten deutlich gesenkt werden.

03/ Temperaturregelung des Tintenbehälters

Entwickelte eine Kühlvorrichtung für den Tintenkasten des Druckers, wie in Abbildung 2 dargestellt. Sie verwendet eine versiegelte Struktur mit Gewindespule, die mit einem Prozesswasserkühlsystem verbunden ist, um die Tintentemperatur präzise auf 26 Grad ±2 Grad zu regeln. Dieses Gerät behebt effektiv Probleme, die durch hohe Tintentemperaturen (insbesondere im Sommer) verursacht werden, wie z. B. häufiges Verstopfen der Druckplatte, Flecken und Schleifen. Der Druckvorgang wird viel einfacher und insbesondere beim Hochsiebdruck (über 175 Linien pro Zoll) auf Zigarettenpackungen wird in Kombination mit der elektrostatischen Tintenübertragung eine Punktwiedergaberate von 100 % bei 3 % Rasterpunkten erreicht.

Abbildung 2 Tintenrillen-Kühlgerät

04/ Anti-Spritzer-Tintentechnologie

Um das in der Branche häufig auftretende Problem des Verspritzens von Tinte beim Hochgeschwindigkeitsdruck auf Tiefdruckmaschinen für Zigarettenpackungen anzugehen, wurde eine Hochgeschwindigkeits-Tintenspritzschutzvorrichtung mit einer Druckplattenwalze vom Kupplungstyp-entwickelt, wie in Abbildung 3 dargestellt. Durch die kombinierte Wirkung einer pneumatischen Kupplung und der Reinigungs- und Dichtungsstruktur auf der Plattenstirnfläche verwaltet die Steuerkonsole alles zentral. Es verhindert vollständig Tintenspritzer bei einer Druckgeschwindigkeit von 200 Metern pro Minute und schaltet sich automatisch ab, wenn die Maschine stoppt. Dieses Gerät gewährleistet nicht nur die Qualität des Erscheinungsbilds des Produkts, sondern macht auch die Bedienung komfortabler, löst das Reinigungsproblem, das durch Tintenverunreinigungen auf den Geräten verursacht wird, und verbessert die 6S-Managementebene in der Produktionshalle.

Abbildung 3 Hochgeschwindigkeits-Spritzerschutzgerät mit Druckplattenwalzenkupplung

05/ Automatisches Reinigungsgerät für Tiefdruckrakel

Entwicklung einer automatischen Rakelreinigungsvorrichtung und eines Steuersystems, wie in Abbildung 4 dargestellt. Es integriert die Scanerkennung mit einer intelligenten Steuerung. Der Scankopf erkennt die Position des Spleißbandes auf der Papierrolle und berechnet genau die Zeit, die die Verbindung benötigt, um den Eindruckpunkt zu erreichen, und löst synchron die automatische Klingenreinigungsvorrichtung aus. Dieses Gerät unterstützt die Dual-{3}Modus-Steuerung über die Konsole, „manuell/automatisch“, wodurch die Reinigungszeit pro Schicht um 70 % verkürzt wird, das Sicherheitsrisiko beseitigt wird, dass Bediener in engen Kontakt mit sich schnell{5}bewegenden Teilen kommen, und Abfallverluste durch vorzeitigen manuellen Betrieb verhindert werden. Dieses Projekt ist sowohl im Inland als auch international ein Novum.

Abbildung 4 Automatische Vorrichtung und Steuersystem für die Reinigung der Rakelspitzen

06/ Prozessintegration

Integrieren Sie ein angeschlossenes Prägegerät in die Druckmaschine, sodass Druck- und Prägeprozesse gleichzeitig abgeschlossen werden, wodurch der Produktionszyklus um 25 % verkürzt und Produktverschwendung reduziert wird.

07/ Plattenwechseleffizienz

Durch die Kombination eines Heberahmens vom Schienentyp mit einem elektrischen Hebemechanismus wurde eine Tiefdruckplattenwechselvorrichtung entwickelt, wie in Abbildung 5 dargestellt. Sie verwandelt das herkömmliche manuelle Heben der Platte (für das zwei bis drei Personen erforderlich sind) in einen Vorgang durch eine einzige Person. Der Plattenzylinder kann vorab außerhalb der Maschine installiert und eingestellt werden, wodurch die Effizienz beim Plattenwechsel verdoppelt und gleichzeitig der Arbeitsaufwand halbiert wird, wodurch die Arbeitskosten erheblich gesenkt und die Effizienz verbessert werden.

Abbildung 5 Tiefdruckplattenwechselvorrichtung

08/ Sicherheitsschutz

Um der Brandgefahr durch statische Aufladung in der Tiefdruckwerkstatt entgegenzuwirken, wurde ein dreistufiges Präventions- und Kontrollsystem eingerichtet.

(1) Umgebungskontrolle: Die Luftbefeuchter der Werkstatt halten die Luftfeuchtigkeit bei 53 % ± 3 %. Um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten, recyceln die Luftbefeuchter jetzt Kondensat, das bei der Dampfheizung der Tiefdruckpresse entsteht, anstatt Leitungswasser zu verwenden. Dadurch werden Verstopfungsprobleme durch Hochdruckdüsen behoben und jährlich fast tausend Tonnen Wasser eingespart. Auch die zentrale Luftversorgung im Produktionsbereich wird so angepasst, dass im Arbeitsbereich ein leichter Unterdruck herrscht.

(2) Geräteaufbau: Der Ein- und Auslass der Druckmaschinenöfen wird unter leichtem Unterdruck gehalten, um die Konzentration brennbarer Gase um die Farbwanne herum zu reduzieren. Die Abgase der Öfen werden zur Verbrennungsbehandlung zu RTO-Geräten geleitet.

(3) Intelligente Steuerung: Es wurde eine elektrostatische Rollenlogik mit „Einschalten bei fester Geschwindigkeit + verzögerter Entladung“ entwickelt. Wenn die Maschine normal stoppt oder einen Notstopp auslöst, schaltet sich zuerst das elektrostatische Hochspannungssystem ab und die Walze entlädt sich nach einer Verzögerung von 3{6}Sekunden, wodurch eine Lichtbogenbildung mit mehreren Zehntausend Volt sofort vollständig verhindert und die Gefahr eines statischen Brandes beseitigt wird. Seit seiner Einführung sind keine statisch bedingten Sicherheitsvorfälle aufgetreten.

Ergebnisse der Transformation
Die acht großen Transformationsmaßnahmen wirken synergetisch und führen zu einem qualitativen Sprung in der Anlagenleistung.

01/ Qualität

Die Produktfehlerquote sank von 3 % auf 1,5 %, wobei Fehler wie ungleichmäßige Tinte, trockene Platten, Messerspuren und Streifen um 60 % zurückgingen. Die Erfolgsquote bei der Inspektion von Zigarettenpackungen stieg beim ersten Versuch auf über 98 %.

02/ Effizienz

Die Produktionskapazität wurde um 26 % erhöht und Nebenzeiten wie Plattenwechsel und Maschineneinstellungen wurden um 50 % reduziert. Die Anlagenkontinuität verbesserte sich spürbar und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) stieg von 60 % auf 78 %.

03/ Sicherheit

Die Betriebspositionen mit hohem-Risiko verringerten sich um drei, und das Risiko statischer Brände lag bei Null.

04/ Geistiges Eigentum

Insgesamt wurden 5 Erfindungspatente und 6 Gebrauchsmusterpatente angemeldet, die einen Innovationskreislauf aus „Gerätetransformation → Patenteinsatz → Technologieoutput“ bilden.

Diese Erfolge wurden vom Gerätehersteller Shaanxi Beiren hoch gewürdigt und die damit verbundenen Technologien wurden in Unternehmen unter Shandong Tobacco gefördert, wodurch ein Maßstab für intelligente Upgrades von heimischen Tiefdruckgeräten gesetzt wurde.

Zukunftsaussichten
Angesichts der „doppelten CO2-Ziele“ und des Trends zu umweltfreundlicheren Verpackungen wird das Unternehmen Tiefdruckmaschinen für Zigarettenpackungen als Plattform nutzen, um sich auf drei Innovationsrichtungen zu konzentrieren.

(1) Integration umweltfreundlicher Druckprozesse: Erkunden Sie die Anpassungsfähigkeit umweltfreundlicher Materialien wie wasserbasierter Tinten-an bestehende Geräte, um eine umweltfreundliche und kohlenstoffarme Transformation beim Drucken von Zigarettenpackungen voranzutreiben.

(2) Digitale Upgrades: Erstellen Sie ein Echtzeit-Überwachungssystem für den Gerätestatus und die Produktqualität, um eine vorausschauende Wartung und eine nachvollziehbare Qualitätskontrolle zu ermöglichen.

(3) Kollaborative Innovation: Arbeiten Sie mit Geräteherstellern und Materiallieferanten an integrierten Lösungen für „Geräte-Prozessmaterialien“, um der Tiefdruckindustrie zu einer qualitativ hochwertigen Entwicklung zu verhelfen.

In mehr als einem Jahrzehnt der Praxis der Geräteumwandlung hat sich gezeigt, dass heimische Tiefdruckgeräte ein großes Potenzial für technologische Iterationen haben. Wir sind bereit, mit Branchenkollegen zusammenzuarbeiten, um weiterhin Innovationen zu entwickeln, um gemeinsame Herausforderungen zu lösen und dazu beizutragen, heimische Druckgeräte von „brauchbar“ zu „besser und intelligenter“ zu machen.