چرخ دنده ها

چرخ دنده های انتقالی انواع مختلف دارند ولی در ماشین های فلکسوگرافی بیشترین چرخ دنده ها از نوع چرخ دنده ملخی (ساده)، چرخ دنده مارپیچی، چرخ دنده مخروطی و چرخ دنده حلزونی هستند.

چرخ دنده‏های ملخی (ساده)

چرخ دنده های دندانه ملخی نیرو را از طریق میله های موازی انتقال می دهند، دندانه های این چرخ ها با محورهای میله موازی هستند. این امر موجب ایجاد بارهای واکنش شعاعی روی میله می شوند اما بارهای محوری ایجاد نمی کنند. (تصویر زیر) این چرخ دنده ها بیشتر از انواع دیگر مورد استفاده قرار می گیرند چون ارزانتر هستند. چرخ دنده های ملخی برای انتقال نیرو بین محورهای موازی مورد استفاده قرار می گیرند و از آنها معمولا برای انتقال نیرو از سیلندر کلیشه به نورد آنیلوکس استفاده می شود.

چرخ دنده مارپیچی

دندانه های این چرخ دنده اریب است. وقتی یکی از آنها می چرخد ابتدا نوک دندانه ها با هم تماس پیدا می کنند، سپس به تدریج دو دندانه کاملا در هم جفت می شوند. این درگیری تدریجی عاملی برای کم کردن سر و صدا و همچنین نرم تر شدن حرکت چرخ دنده ها است (شکل بالا). دندانه اریب باعث می شود تا همزمان چندین دندانه با یکدیگر ترکیب شوند از این طریق گشتاور بیشتری ایجاد می شود. به خاطر همین ویژگی چرخ دنده های مارپیچی می توانند دندانه های نازکتری (تعداد بیشتر دندانه در هراینچ یا سانتیمتر) در مقایسه با چرخ دنده های ملخی داشته باشند. از چرخ دنده های مارپیچی برای انتقال نیرو بین دو محور موازی استفاده می شود. چرخ دنده های مارپیچی بیشترین استفاده را در ماشین های فلکسوگرافی برای به حرکت درآوردن سیلندر کلیشه دارند. دندانه آنها می تواند کوچکتر از دندانه چرخ دنده ملخی باشد، هنگام چرخش لقی کمتری دارند و به همین خاطر میزان پسزنی (backlash) آن نیز کمتر است. منظور از پسزنی ضربه یا تکان ناشی از فاصله یا گپ بین دو بخش درگیر در چرخ دنده ها است.

دندانه های اریب باعث می شوند تا رجیستر سیلندر کلیشه بدون نیاز به چرخ دنده های اضافی که مانند جعبه دنده دیفرانسیل است انجام شود. هرچه از تعداد چرخ دنده ها در قطار نوردها کاسته شود نقاط تماس کمتری بین دنده ها وجود دارد، از آنجاییکه هر یک از این نقاط تماس، خود باعث ایجاد نیروی پس زنی (backlash) می شود با کاهش آن در مجموع نیروی پسزنی کمتری تولید می شود. جان کلام اینکه استفاده از چرخ دنده های مارپیچی باعث بهبود رجیستر چاپ چند رنگ می شود.


مرحله رجیستر رنگ در یونیت های چاپ از طریق حرکت جانبی چرخ دنده سیلندر کلیشه روی چرخ دنده سیلندر چاپ انجام می شود(تصویر بالا). میزان اصلاح رجیستر تابعی از شیب زاویه اریب و مقدار حرکت جانبی چرخ دنده است. این حرکت مرحله ای تقریبا به دو گام چرخ دنده در حرکت رفت و برگشتی روی هر یونیت چاپ محدود می شود.

چرخ دنده های مخروطی

چرخ دنده های مخروطی همراه با چرخ دنده های ساده به عنوان یک دستگاه کنترل رجیستر روی چرخ دنده سویینگ( ربع دایره ایی) سیستم محرکه سیلندر چاپ مورد استفاده قرار می گیرند. از آنها در جعبه دنده دیفرانسیل که می تواند رجیستر یک سیلندر کلیشه را نسبت به دیگر سیلندرهای کلیشه تغییر دهد استفاده می شود. سیستم اصلاح رجیستر دیفرانسیلی در مقایسه با سیستم های نیروی محرکه مستقیم (Direct Drive) که در ماشین های چاپ فلکسوگرافی استفاده می شود مزیت های بیشتری دارد. زیرا در این سیستم می توان موقعیت سیلندر کلیشه نسبت به هر سیلندر دیگر را تا 360 درجه (یک دور کامل) تغییر داد.

در سیستم رجیستر رنگ مخروطی که در ماشین های مجهز به سیستم محرکه مستقیم استفاده می شود این اصلاح و تغییر محدود است و در حد 360 درجه نیست. چرخ دنده های مخروطی عمدتا برای انتقال نیرو بین دو محور متقاطع مورد استفاده قرار می گیرند. بسیاری از جعبه دنده های 90 درجه از دو چرخ دنده مخروطی استفاده می کنند و جعبه دنده های پیشرفته تر از چهار چرخ دنده یا بیشتر استفاده می کنند. چرخ دنده های مخروطی هیچگاه برای انتقال نیرو به طور مستقیم به نورد کلیشه یا نورد آنیلوکس مورد استفاده قرار می گیرند زیرا محور این نوردها با محور نورد چاپ موازی است.

چرخ دنده های حلزونی

از چرخ دنده های حلزونی برای کاهش سرعت و در قالب یک سیستم جعبه دنده 90 درجه استفاده می شود. یک نوع ویژه از این سیستم چرخ دنده ای به نام جعبه دنده حلزونی کشویی (Sliding worm gear box) برای رجیستر کردن در برخی از ماشین های چاپ فلکسو به کار می رود. از چرخ دنده های حلزونی هرگز برای به حرکت در آوردن سیلندر کلیشه در ماشین های فلکسو استفاده نمی شود ولی از آن در بخش های دیگر ماشین چاپ از جمله برای کنترل یونیت چاپ استفاده می شود. این چرخ دنده انتقال نیرو را از دو محور که با هم زاویه 90 درجه دارند میسر می سازد. جعبه دنده های 90 درجه که برای کاهش نسبت دور به کار می روند از چرخ دنده های حلزونی که از یک شفت حلزونی و یک چرخ دنده حلزونی تشکیل شده اند استفاده می کنند. شفت حلزونی یک چرخ دنده استوانه ای است که به آن حلزون می گویند. این شفت حالت مارپیچ دارد و با چرخ حلزون درگیر می شود. چرخ حلزون که برخلاف شفت حلزونی گرد است دنده های مقعر (تو گود) دارد تا با دندانه های حلزون جفت شود. در این نوع جعبه دنده ها بیش از یک دندانه از هر دو بخش با یکدیگر درگیر می شوند. همین ویژگی باعث می شود این چرخ دنده نیروی گشتاور بیشتری در مقایسه با چرخ دنده ساده و مخروطی ایجاد کند.

مواد سازنده چرخ دنده ها

چرخ دنده ها از مواد مختلفی ساخته می شود. چرخ دنده بزرگتر (Bull gear) که روی سیلندر چاپ نصب می شود از جنس چدن است و سطح دندانه های آن مقاوم و سخت کاری شده اند. چرخ دنده های نورد آنیلوکس و نوردهای واسطه لاستیکی معمولا از فولاد یا چدن سخت ساخته می شوند، گو اینکه در برخی از ماشین های چاپ از چرخ دنده های ساخته شده از مواد مصنوعی برای این کار استفاده می شود. چرخ دنده های سیلندر کلیشه را می توان از فولاد آنیل شده یا مواد ترکیبی مصنوعی ساخت. کارخانه های سازنده ماشین آلات چاپ معمولا مشخصات همه چرخ دنده ها به جز چرخ دنده سیلندر کلیشه را تعیین می کنند و بر اساس آن سفارش می دهند.

چرخ دنده سیلندر کلیشه باید نرم تر از چرخ دنده انتقال نیروی محرکه (Gear Drive) باشد تا زودتر از چرخ دنده دیگر ساییده و فرسوده شود. تعویض چرخ دنده سیلندر کلیشه آسانتر از چرخ دنده بزرگ اصلی یا چرخ (Bull Gear) و دیگر چرخ دنده های درون ماشین است. بسیاری از فلکسوکاران ترجیح می دهند از چرخ دنده های سیلندر که از جنس مواد مصنوعی ترکیبی (کمپوزیت) ساخته شده انداستفاده کنند زیرا باعث کاهش لرزش و تکان های شوک آور می شوند.