Рис 3. Усилия, возникающие в процессе резания стопы бумаги

Эта проблема является наиболее трудно разрешимой в рамках традиционного электромеханического привода, где дистанция между точками приложения усилий разделена на 150 мм и более по вертикали, и похоже разработчики таких машин достигли предела своих возможностей. Чем же на это ответил Schneider Senator? Его инженеры нашли очень простое и вместе с тем гениальное решение проблемы. За счет смещения точки приложения усилия от силовых гидроцилиндров ниже уровня кромки ножа, удалось полностью избавиться от вредного опрокидывающего момента. Если добавить к этому меньшее на 30% количество деталей гидравлического привода, отсутствие зубчатых редукторов, маховиков, муфт и других промежуточных узлов, то можно сказать что усилия резания в машинах S-Line используются со значительно большим кпд. Энергия двигателя идет на совершение полезной работы, вместо саморазрушения механизмов привода и нагрева деталей машины. Отсутствие опасности смещения ножа из-за опрокидывающего момента позволило расположить нож очень близко к прижиму (Schneider Senator лидирует по этому показателю). Это, в свою очередь, положительно влияет на качество резания, так как уменьшает сдвиг верхних листов стопы за ножом в процессе резания (см. рис 3).

При этом на указанных пунктах новшества не заканчиваются. Компания Schneider Senator разработала уникальные направляющие для ножа, в которых можно регулировать зазор с помощью шести болтов, выведенных на переднюю панель. В результате, если даже минимальные нагрузки (по сравнению с традиционной схемой) и создадут зазоры в направляющих, то их можно будет быстро устранить с помощью регулировок, не прибегая к замене деталей. Кроме этого, запатентованные компанией Schneider Senator направляющие характерны тем, что не требуют смазки практически за весь срок их эксплуатации.

Следующим преимуществом гидравлического привода является его плавность, точность и одинаковая скорость перемещения ножа в процессе резания. Иллюстрацию к плавности и точности легко понять, вспомнив трюк профессиональных крановщиков и экскаваторщиков – закрывание без повреждения вертикально расположенного спичечного коробка ковшом многотонной машины. Так вот, этот виртуозный номер осуществим лишь на современных машинах с гидравлическим приводом. Дискретные перемещения электромеханического привода радикально отличается от плавных и точных движений гидравлики.

Постоянство скорости перемещения ножа в стопе в процессе резания благоприятно действует как на долговечность привода машины и ножа, так и на качество получаемой продукции. Электромеханический привод с кривошипно-шатунным механизмом конструктивно не способен обеспечить необходимую плавность резания и равномерный отбор мощности. Там скорость вхождения ножа в стопу бумаги и, соответственно, возникающие при этом нагрузки в механизме привода зависят не только от типа и ширины листов, но и от высоты бумажной стопы. Такая ситуация провоцирует заклинивание ножа в направляющих, перегрузку двигателя в определенных положениях или даже срезку защитных разрывных болтов. Если даже исключить столь драматические последствия, то все равно понятно, что неравномерное рабочее напряжение пагубно влияет на износ деталей привода и ножа.

Рассмотренные выше преимущества гидравлического привода, кроме повышения надежности машины, увеличивают срок службы резальных ножей. Как показывает практика эксплуатации машин Senator, время службы одних и тех же ножей между заточками увеличивается до 3-4 раз. А это уже чисто коммерческое преимущество, которое можно измерить в денежном выражении. Причем экономия достигается не столь в оплате заточки в специализированных предприятиях, сколько в уменьшении простоев, связанных со сменой ножей, и на необходимости приобретать меньшее количество запасных инструментов. Если в среднем крупные предприятия затачивают ножи резальных машин пару раз в неделю, теряя на смену и настройку инструмента порядка 40 минут каждый раз, то экономия времени составляет более 3%. А учитывая, что чаще всего именно резальный участок является самым «узким местом» при прохождении больших заказов, это приведет к увеличению общей производительности предприятия, уменьшению эксплуатационных расходов и, в конечном итоге, сроков возвращение инвестиций.

Продолжительность цикла реза у электромеханических систем в лучшем случае составит 1.5 секунды, гидравлические же машины Senator легко могут уложиться в промежуток 1.1 секунд, что составляет соответственно 40 и 54 реза в минуту. Этот факт не случайно приводится одним из последних в перечне преимуществ. По мнению автора, несмотря на значимость цифр, скорость ножа не играет значительной роли в общей производительности машины. Здесь более важно другое: как быстро оператор сможет загрузить и выгрузить стопы бумаги в резальную машину, скорость перемещения затла и установка его в новые позиции резания. По этим показателям оборудование Senator находится в примерно равном положении с другими тремя немецкими производителями резального оборудования, каждый из которых демонстрирует одинаково хорошие показатели производительности и точности реза. Но где Schneider Senator действительно выигрывает, так это затраты времени на замену ножа.

Полуавтоматическая смена ножа и обслуживание машины

Рассмотрим этот вопрос подробнее. Даже если время жизни ножей в машинах Senator в несколько раз дольше, чем у других машин, его все равно нужно время от времени точить и менять. Поскольку гидравлический привод ножа очень точен (вспомните экскаваторщика), конструкторы Schneider Senator решились на внедрение в своих машинах полуавтоматической системы установки ножа (АКС). Суть работы системы АКС заключается в следующем. После предварительной фиксации ножа с помощью вспомогательных овальных отверстий, автоматика выдвигает два калиброванных упора с двух сторон под кромкой ножа. Затем нож ослабляется и под своим весом опускается на эти упоры, в результате чего оператор жестко фиксирует нож на держателе в правильном положении. В результате этого, независимо от степени износа ножа и угла его заточки, последний оказывается выставленным в необходимом положении с точностью до десятых долей миллиметра. В 99 % этого оказывается достаточно для дальнейшей работы. В то же время при необходимости есть возможность ручной калибровки положения ножа с помощью микрометрических винтов на лицевой панели машины. Это запатентованное техническое решение Schneider Senator способно сократить время смены ножа с традиционных 30-50 минут любой другой системы (где юстировка производится с помощью изменения длины механических тяг, расположенных под корпусом машины, с помощью винтовых втулок методом проб и ошибок) до 7-10 минут.

При работе с системой АКС нож все время до момента крепления его на держателе, находится в деревянной кассете, что практически исключает вероятность повреждения его режущей кромки и обеспечивает безопасность оператора.

Названное выше техническое преимущество Schneider Senator - минимальное количество движущихся деталей – позволяет минимизировать объем и частоту регламентного и сервисного техобслуживания машины. Свой вклад в это делает и самый современный привод затла Senator с частотным управлением и шариковой втулкой крепления затла. Такая конструкция полностью исключает трение скольжения и обеспечивает высокую скорость перемещения затла (до 300 мм/сек) без люфтов на протяжении долгих лет эксплуатации. Так, например, регламент машин серии S-Line предписывает всего два ТО в течении года. Причем, обслуживание машины для оператора заключается лишь в закачке масла в 7 точек, расположенных на корпусе машины и не требующих демонтажа кожухов, с помощью пресс-масленок.

Секреты безопасности

Большинство людей видят в резальных машинах источник повышенной опасности. Тем не менее, несмотря на устрашающее название (гильотина) и вид, эта техника не страшнее любых других полиграфических машин. Современная техника соответствует международным нормам безопасности и сертифицирована по жестким стандартам отрасли. В этом вопросе Schneider также движется чуть впереди остальных конкурентов. Производство сертифицировано по международному стандарту качества EN ISO 9001:2000. А выпускаемое оборудование по всем параметрам соответствует нормам СЕ и самому строгому европейскому стандарту безопасности EN 1010.

Не последнюю роль в этом играют очередные особенности гидравлического привода машин, ноу-хау компании. Senator использует в своем гидравлическом приводе двойной масляный контур, что позволяет осуществить 100% резервирование машины. При малейшей опасности (нарушение герметичности, сигнала от ИК-защитного барьера или большой перегрузки) нож практически мгновенно останавливается и возвращается в верхнее положение из любой точки своего цикла максимум за 48 миллисекунд.

В стандартном электромеханическом приводе этого достигнуть очень сложно из-за инерции движущихся держателя с ножом и механизмов привода. Включить противоток в электромеханической машине означает мгновенную перегрузку и выход двигателя из строя. Поэтому торможение в таких машинах осуществляется с помощью фрикционных муфт. В гидравлической же системе, конечно, также присутствуют силы инерции, но здесь для того, чтобы «включить задний ход» здесь достаточно просто заблокировать подачу жидкости в системе и переключить масляный золотник в противоположный резервуар силовых гидроцилиндров. На это не требуется больших усилий, и достаточно сотых долей секунды.

Кроме стандартной блокировки ножа с помощью масляной системы, машины Senator оснащены еще дополнительными электромеханическими фиксаторами – подпружиненными пальцами, автоматически выдвигающимися в отверстия балки, когда нож приходит в верхнее положение. Разумеется, все современные производители штатно оснащают свои машины световым лучом подсветки линии реза и инфракрасным защитным барьером. Senator не исключение, но и здесь он пошел дальше других. Чтобы увеличить зону безопасности – излучатели и приемники ИК-лучей вынесены в стороны от ножа, кроме этого, чтобы предотвратить возможность проникновению в зону резания сбоку, боковые столы машины специально сделаны более широкими, чем у конкурентов. Кстати, раз уж речь зашла о столах – то они у резаков Senator также не простые. Уже в стандартной комплектации машины S-Line оснащаются слоеными столами с чугунным основанием и верхней частью из нержавеющей стали. Система воздухораздува с каналами, проложенными в центральном и боковых столах, делают работу даже с тяжелыми материалами простой и удобной. Педаль предварительного обжима оснащена гидравлическим усилителем, поэтому оператору достаточно приложить к ней минимальное усилие.

Несколько слов об электронном управлении

При надлежащим техническом обслуживании, механика любой современной резальной машины может по 15-20 лет эксплуатироваться без серьезных проблем, но как обстоит дело с электроникой и компьютерными системами управления? Не устареют ли они раньше в моральном плане? Несмотря на то, что цифровое управление производством еще только внедряется на финишных участках типографий (по данным автора всего 6 типографий в мире используют эти возможности на базе машин Polar), уже сейчас все машины Senator S-Line содержат все необходимые функции для того, чтобы быть связанными в единую сеть с допечатным и печатным участками через международные протоколы CIP3 и CIP4. Открытая архитектура позволяет дальнейшую модернизацию и усовершенствование с простой заменой программного обеспечения. Благодаря этому даже на старых машинах Senator S-Line программирование резания можно будет осуществлять автоматически по данным изображения, сверстанным дизайнером на допечатном участке, и переданным на резальную машину по локальной сети в формате CIP4. Возможно мы доживем до этого момента. Машины серии Н штатно оснащены дисководами для работы с компактными магнитными картами (IC-card) и специальными портами для работы в локальной сети предприятия или выхода в Интернет. Реализована система удаленного технического обслуживания машин, установленных в любой точке мира, с помощью сети Интернет специалистами завода-производителя из Германии.

Управление и программирование S-Line 115H осуществляется с пульта MST, оснащенного 10,4" (26,5 см) цветным сенсорным монитором и плоскопленочной клавиатурой. Этот пульт позволяет сохранить неограниченное количество программ (до 5700 шагов + 1000 шагов на IC-card). Использование интуитивно понятных пиктограмм освобождает управление от языковой зависимости. Само управление имеет двойное резервирование, с использованием двух независимых процессоров. Помимо стандартных программных функций (включая время предварительного обжима, общий и сбрасываемый счетчики, повтор и последовательность резов, автоматический выброс стопы) возможности пульта расширены возможностью коррекции по размерам листов, контролем превышения допуска точности и диагностическими функциями.

Программные возможности машин Senator огромны. Перечислим лишь основные из них: резание в полностью автоматическом режиме, повторные резы, программируемое управление давлением и продолжительностью прижима на каждом шаге, плавное регулирование скорости движения затла, возможность обжим без реза, функция выталкивание бумаги, внешние функции программирования и оптимизация резания автоматическим изменением программы, возможность коррекции программы (линейной и в процентном соотношении), встроенный калькулятор, дополнительные резы без нарушения введенной программы, защита программы от стирания и сбоя подачи электроэнергии, специальная программа диагностики неисправностей. Многое из перечисленного говорит само за себя, поэтому прокомментируем лишь пару пунктов нашего списка. Оборудование Schneider Senator, в отличии от конкурентов, уже в штатной комплектации оснащается системой коррекции резания влажной или деформированной бумаги. При ее активации оператор вводит проценты коррекции в каждом из двух взаимно-перпендикулярных направлений листа, после чего машина при каждом резе устанавливает стопу, сместив ее таким образом, чтобы после усадки или снятия деформаций продукция получилась строго заданных размеров.

Очень примечательна также возможность установки индивидуального давления и продолжительности прижима не только для отдельных программ, но и для каждого шага в рамках одной программы. Программа оптимизации резания оптимизирует последовательность действий и значительно сокращает время резки стопы.

Хотя мы рассматривали все лишь одну серию резальных машин Senator (и ту не полностью), статья все равно получилась достаточно объемной. Возможно, публикации о других машинах и вспомогательном оборудовании Senator будут продолжены, ибо и там есть множество ноу-хау, с которыми мне бы хотелось поделиться с читателями, но это будет потом. Сейчас же, в заключении, хотелось бы акцентировать внимание читателей, что среди мировых лидеров по производству бумагорезальных машин, Schneider Senator занимает особое положение. По объему производства он находится в примерно равном положение с ними, но по количеству инноваций и запатентованных решений сильно опережает всех своих конкурентов. Надеюсь, я смог это аргументировать вышеизложенным материалом.

Машины серии S-Line не имеют аналогов по своей конструкции и только защищенные патентами решения предохраняют их от копирования другими фирмами. Гидравлический привод более эффективен, мощен, производителен, компактен, надежен, прост в обслуживании, безопасен, чем его электромеханические аналоги.

Кроме этого фундаментального преимущества, машины Senator имеют более полную комплектацию и включают в свою стандартную комплектацию множество

Таблица технических характеристик машин S-Line

Модель	S-Line 115H	S-Line 137H	S-Line 155H
Макс. длина реза, мм	1150	1370	1550
Макс. высота стопы, мм	170	170	170
Длина заднего стола, мм	1150	1440	1930
Скорость подачи затла, мм/сек	0 – 300	0 – 300	0 – 300
Глубина переднего стола, мм	680	680	680
Точность индикации реза, мм	0,01	0,01	0,01
Мощность привода, кВт	7,5	7,5	7,5
Усилие прижима, кг	30 – 370	40 – 450	50 – 500
Мин. рез с прижимной планкой, мм	35	35	35
Мин. рез без прижимной планки, мм	25	25	30
Габариты, мм	2000х2310х1510	2260х2750х1510	2451х3211х1510