Catene portacavi per una macchina da taglio a getto d'acqua 3D XXL

• Cosa serviva: Catena portacavi in polimero della serie E4.1, cavi di energia chainflex, cavo CAN bus,  sistema guidelok per catena portacavi
• Requisiti: Le teste di taglio dovevano essere alimentate in modo sicuro con energia, segnali, aria compressa e acqua, spostarsi fino a 32 m e funzionare a una velocità di avanzamento massima di 20 m/min. A causa dell'attrito e dei trucioli, il tratto superiore non poteva scivolare sul tratto inferiore.
• Settore: Macchine utensili
• Successo per il cliente: Grazie al sistema guidelok, è stato possibile garantire una guida solida del tratto superiore con pochi componenti e mezzi semplici. La durata utile della catena è aumentata e i trucioli non possono danneggiarla.

Ridder è noto come specialista del taglio a getto d'acqua: i getti d'acqua forniscono una pressione quasi inimmaginabile (3.800 bar) per separare metalli e materie plastiche. I vantaggi del processo "a freddo" sono che non si sviluppano emissioni nocive durante il taglio e che la superficie di taglio ottiene una finitura perfetta anche senza rilavorazione. E non c'è distorsione nel taglio.
Ridder ha sviluppato originariamente sistemi con un tavolo da taglio per lavorazioni 2D. Successivamente, sono stati aggiunti sistemi robot lineari 3D della serie Waricut che si muovevano su assi verticali. Ma questa è la macchina più grande che Ridder abbia mai messo in funzione fino ad oggi:
il gruppo Anssems, con sede nei Paesi Bassi, ha ordinato una macchina per il taglio a getto d'acqua a cinque assi con un volume di taglio di 32.050 x 5.050 x 1.900 mm (asse X/Y/Z) per la produzione di rimorchi per cavalli. Due ponti, ciascuno con una testa di taglio 3D, si muovono su assi robot lineari da 32 metri. La macchina è divisa in quattro cabine in modo che le due teste di taglio possano lavorare ciascuna un componente mentre le altre due cabine vengono cambiate. Ciò garantisce un utilizzo continuo del sistema. Ogni testa di taglio può spostarsi in tutte e quattro le cabine, garantendo elevata flessibilità e disponibilità. Il compito della macchina da taglio a
getto d'acqua in produzione sarà quello di lavorare le sovrastrutture in plastica rinforzata con fibra di vetro che sono state laminate e formate nelle fasi di lavoro precedenti e di realizzare i ritagli delle porte nel rimorchio per cavalli, ad esempio. Raggiunge una precisione molto elevata. Mentre i sistemi solitamente funzionano con una precisione di ≤ ± 20 µm al metro, le lunghe corse significano che questo sistema ha una precisione di 50 µm. Gli ingegneri progettisti Ridder hanno dovuto risolvere il problema di fornire alle teste di taglio energia, segnali, aria compressa e (ovviamente) acqua. Anche le elevate velocità massime di corsa dell'asse lineare (20 m/min) hanno dovuto essere prese in considerazione. Ma il problema più grande era la lunga corsa. Date queste lunghezze, è particolarmente probabile che il tratto superiore della catena poggi semplicemente sul tratto inferiore (il principio della catena energetica scorrevole). Questo sistema non potrebbe quindi scivolare per due motivi: il riempimento pesante e la lunga distanza di percorrenza avrebbero generato troppo attrito. E la linea ad alta pressione per l'approvvigionamento idrico richiede un raggio di curvatura maggiore, quindi il principio "catena su catena" era fuori questione.

I progettisti hanno optato per una soluzione che ha già dato prova di sé in altri sistemi Ridder: una catena portacavi in polimero della serie E4.1. La catena portacavi è larga 100 mm e alta 56 mm. Oltre al cavo ad alta pressione con un diametro di 1/4 di pollice, contiene anche gli speciali cavi di energia chainflex per la testa di taglio 3D, adatti al movimento continuo, e i cavi CAN bus per la comunicazione. Una traversa centrale garantisce una separazione affidabile del cavo ad alta pressione dal cavo elettrico. Per mantenere le due catene il più corte possibile con una corsa di 32 metri, l'alimentazione avviene al centro del percorso di corsa.
Tuttavia, è stato necessario trovare una soluzione anche per il problema della catena che si stacca. Se i trucioli possono accumularsi sul lato superiore del tratto inferiore, il principio della catena scorrevole deve essere abbandonato perché i trucioli possono danneggiare le parti della catena che scorrono l'una sull'altra. Per questi casi è stato sviluppato il cosiddetto sistema guidelok per catene portacavi, che consente di guidare in modo indipendente il tratto superiore. È costituito da elementi di supporto disposti a coppie, in cui sono assemblati supporti per rulli girevoli. Quando la catena viene guidata oltre i trasportatori, i supporti per rulli ruotano dentro e poi fuori di nuovo per guidare la catena. Il tratto superiore poggia quindi sul supporto per rulli e mantiene la distanza dal tratto inferiore. Questo principio ha anche il vantaggio che il raggio di curvatura della catena può essere determinato liberamente: risulta semplicemente dall'altezza a cui sono fissati i supporti per rulli.
In questo modo, è possibile garantire una guida molto forte del tratto superiore con mezzi molto semplici e pochi componenti, e la lunghezza non supportata della catena portacavi può essere aumentata notevolmente. Poiché la catena nel sistema guidelok è guidata da rulli, è richiesta pochissima forza di spinta/trazione per spostarla, il che garantisce un funzionamento fluido ed efficiente dal punto di vista energetico della catena.
I risultati dei test hanno ora confermato anche le prestazioni del sistema. Quando entra in funzione, diversi dispositivi con sovrastrutture per rimorchi vengono posizionati con precisione in una cabina e un programma CAD/CAM 3D consente la lavorazione completamente automatica delle sovrastrutture in plastica rinforzata con fibra di vetro. La testa di taglio mobile, che può ruotare di ± 95° e ± 540°, consente di tagliare anche in aree di difficile accesso. E mentre il sistema sta lavorando attraverso il suo programma in due cabine, le altre due possono già essere caricate con nuovi componenti.