Chaînes d'énergie pour une machine de découpe au jet d'eau 3D au format XXL

• Ce qui était nécessaire : Chaîne d'énergie polymère de la série E4.1, câbles d'énergie chainflex, câbles CANBus,  système guidelok pour chaînes d'énergie.
• Exigences : Les têtes de coupe devaient être alimentées en toute sécurité en énergie, signaux, air comprimé et eau, sur une course de 32 m et à une vitesse de déplacement maximale de 20 m/min. En raison du frottement et des copeaux, le brin supérieur ne devait pas glisser sur le brin inférieur.
• Branche : machines-outils
• Un succès pour le client : Grâce au système guidelok, un guidage stable du brin supérieur a pu être garanti avec peu de composants et des moyens simples. La durée de vie de la chaîne augmente et les copeaux ne peuvent pas l'endommager.

Ridder est connu comme le spécialiste de la découpe au jet d'eau : Avec une pression à peine imaginable de 3.800 bars, un jet d'eau découpe les métaux et les matières plastiques. Ce procédé "froid" présente l'avantage de ne pas générer d'émissions nocives lors de la découpe et de donner à la surface de coupe une finition parfaite, même sans retouche. De plus, aucune déformation ne se produit lors de la découpe.
À l'origine, Ridder a développé des installations avec table de découpe pour l'usinage 2D. Plus tard, des installations à portique 3D se déplaçant sur des axes élevés de la série Waricut sont venues s'y ajouter. Dans ce projet, il s'agit toutefois de la plus grande machine mise en service par Ridder à ce jour :
En effet, le groupe néerlandais Anssems a commandé une installation de découpe au jet d'eau à cinq axes avec un volume de découpe de 32050 x 5050 x 1900 mm (axe x/y/z) pour la production de vans pour chevaux. Deux ponts équipés chacun d'une tête de découpe 3D se déplacent sur les axes du portique de 32 mètres de long. L'installation est divisée en quatre cabines afin que les deux têtes de découpe puissent chacune traiter une pièce pendant que les deux autres cabines sont en cours de rééquipement. Cela permet d'assurer une utilisation continue de l'installation. Le fait que chaque tête de découpe puisse se rendre dans les quatre cabines assure une grande flexibilité et une grande disponibilité.
La tâche de l'installation de découpe au jet d'eau au sein de la production sera d'usiner les superstructures en PRV qui ont été laminées et formées lors des étapes de travail précédentes et d'effectuer par exemple les découpes de portes dans les vans pour chevaux. Une très grande précision est ainsi atteinte. Alors que les installations travaillent habituellement avec une précision de ≤ ± 20 µm par mètre, celle-ci atteint 50 µm en raison des grandes courses de déplacement. Dans ce contexte, les concepteurs de Ridder ont dû résoudre le problème de l'alimentation des têtes de coupe en énergie, en signaux, en air comprimé et, justement, en eau. Il fallait également tenir compte des vitesses de déplacement maximales élevées des axes linéaires (20 m/min). Le plus grand problème était toutefois la longueur de la course. C'est justement sur ces longueurs que le brin supérieur de la chaîne se pose simplement sur le brin inférieur, selon le principe de la chaîne énergétique glissante. Cela n'était pas possible pour cette installation pour deux raisons : en raison du remplissage lourd et de la longue course, il y aurait eu trop de frottement. De plus, la conduite haute pression pour l'alimentation en eau exige un rayon de courbure plus important, de sorte que le principe "chaîne sur chaîne" n'était pas envisageable.

Les concepteurs ont opté pour une solution qui a déjà fait ses preuves dans d'autres installations Ridder : Une chaîne d'énergie en polymère de la série E4.1. La chaîne d'énergie est utilisée avec une largeur de 100 mm et une hauteur de 56 mm. Outre la conduite haute pression d'un diamètre de ¼ de pouce, elle accueille également les câbles d'énergie chainflex spéciaux adaptés à une utilisation en mouvement permanent pour la tête de découpe 3D et les câbles CANBus pour la communication. Une entretoise centrale assure une séparation fiable entre le câble haute pression et les câbles électriques. Pour que les deux chaînes soient aussi courtes que possible sur une course de 32 mètres, l'alimentation se fait au milieu de la course.
Mais il fallait encore trouver une solution au problème de la chaîne qui se dépose. Si des copeaux peuvent s'accumuler sur la face supérieure du brin inférieur, il faut renoncer au principe de la chaîne glissante, car les copeaux peuvent endommager les éléments de la chaîne qui glissent les uns sur les autres. C'est pour ces cas que le système dit guidelok pour chaînes porte-câbles a été développé, permettant un guidage autonome du brin supérieur. Il se compose d'éléments de support disposés par paires, dans lesquels sont montés des supports de rouleaux pivotants. Lorsque
la chaîne passe devant les supports, les porte-rouleaux pivotent vers l'intérieur puis vers l'extérieur pour guider la chaîne. Le brin supérieur se pose ainsi sur les porte-galets et maintient la distance avec le brin inférieur. Ce principe présente également l'avantage de pouvoir déterminer librement le
rayon de courbure de la chaîne : Il résulte simplement de la hauteur à laquelle les supports de rouleaux sont fixés. De cette manière, il est possible de garantir un guidage très stable du brin supérieur avec des moyens très simples et peu de composants - et d'augmenter considérablement les longueurs en porte-à-faux des chaînes porte-câbles. Comme la chaîne est guidée par des galets dans le système guidelok, elle ne nécessite qu'une très faible force de traction/poussée pour se déplacer - ce qui garantit un fonctionnement silencieux de la chaîne, efficace sur le plan énergétique. Les résultats des tests confirment également les performances du système. Lorsqu'elle entre en service, plusieurs dispositifs avec des superstructures de remorque sont positionnés avec précision dans une cabine, et un programme CAO/FAO 3D permet l'usinage entièrement automatique des superstructures en PRV. La tête de coupe mobile, qui peut pivoter de ± 95° et tourner de ± 540°, permet de découper même dans les zones difficiles d'accès. Et pendant que l'installation exécute ses programmes dans deux cabines, les deux autres peuvent déjà être équipées de nouveaux composants.