Energikæder til en XXL 3D-vandjet-skæremaskine

• Hvad var nødvendigt: Polymer energikæde fra E4.1-serien, chainflex energikabel, CAN buskabel, guidelok-system til energikæder
• Krav: Skærehovederne skulle sikkert forsynes med energi, signaler, trykluft og vand, vandre op til 32m og operere ved en maks. kørehastighed på 20m/min. På grund af friktion og chip måtte det øvre løb ikke glide på det nedre løb.
• Branche: Værktøjsmaskiner
• Succes for kunden: Takket være guidelok-systemet kunne en stærk vejledning af det øvre løb garanteres med få komponenter og enkle midler. Kædens levetid øges, og chip kan ikke beskadige den.

Ridder er kendt som specialist i vandstråleskæring: Vandstråler leverer en næsten ufattelig belastning (3.800 bar) for at adskille metaller og plast. Fordelene ved den "kolde" proces er, at der ikke udvikles skadelige emissioner under skæring, og at skærefladen får en perfekt finish selv uden omarbejdning. Og der er ingen forvrængning i skæringen.
Ridder udviklede oprindeligt systemer med et skærebord til 2D-bearbejdning. Senere blev Waricut-serie 3D lineær robot-systemer, der bevægede sig på vertikale akser, tilføjet. Men dette er den største maskine, som Ridder har taget i brug til dato:
Anssems Group, der er baseret i Holland, har bestilt en fem-akse vandstråleskæremaskine med et skærevolumen på 32.050 x 5.050 x 1.900 mm (X/Y/Z akse) til hestetrailerproduktion. To broer, hver med et 3D skærehoved, bevæger sig på 32-meter lineær robot-akser. Maskinen er opdelt i fire kabiner, så de to skærehoveder hver kan bearbejde én komponent, mens de to andre kabiner bliver skiftet ud. Dette sikrer kontinuerlig systemudnyttelse. Hvert skærehoved kan bevæge sig til alle fire kabiner, hvilket sikrer høj fleksibilitet og tilgængelighed.
Vandstråleskæremaskinens opgave i produktionen vil være at bearbejde de glasfiberforstærket plast-overbygninger, der blev lamineret og formet i de foregående arbejdstrin og lave dørudskæringer i hestetraileren, for eksempel.Den opnår meget høj præcision. Mens systemerne normalt arbejder med en nøjagtighed på ≤ ± 20µm pr. meter, betyder de lange vandring, at dette system har en nøjagtighed på 50µm. Ridder typeingeniørerne skulle løse problemet med at forsyne skærehovederne med energi, signaler, komprimeret luft og (selvfølgelig) vand. De høje lineær akse maksimale vandring hastighed (20m/min.) skulle også tages i betragtning. Men det største problem var den lange vandring. I betragtning af disse længder er the chain's øvre løb særligt tilbøjeligt til blot at hvile på det nedre løb (det glidende energikædeprincip). Dette system kunne derfor ikke dias af to årsager: Den tunge fyldning og lange vandring ville have genereret for meget friktion. Og højtryksledningen til vandforsyningen kræver en større bøjningsradius, så the-chain princippet var udelukket.

Konstruktionsingeniørerne valgte en løsning, der allerede har bevist sit værd i andre Ridder-systemer: en polymer-energikæde fra E4.1-serien. Energikæden er 100 mm bred og 56 mm høj. Ud over højtrykskablet med en diameter på ¼" indeholder det også de specielle chainflex energikabler til 3D-skærehovedet, som er velegnede til kontinuerlig bevægelse, og CAN-buskabler til kommunikation. En centerstøtte sikrer pålidelig adskillelse af højtrykskablet fra de elektriske kabler. For at holde de to kæder så korte som muligt med en vandring på 32 m, sker tilførslen i midten af vandringsvejen.
Der skulle dog også findes en løsning på problemet med, at the chain falder af. Hvis der kan samle sig chip på oversiden af det nedre løb, skal princippet om den glidende kæde opgives, fordi chippen kan beskadige de kædedele, der glider oven på hinanden. Til disse tilfælde blev det såkaldte guidelok-system til energikæder udviklet, som gør det muligt at styre det øvre løb uafhængigt. Den består af støtteelementer, der er arrangeret i par, hvori der er samlet drejelige ruller. Når kæden føres forbi bærerne, drejer rullerne ind og derefter ud igen for at styre the-chain. Det øvre løb hviler således på rullerholderen og opretholder afstanden til det nedre løb. Dette princip har også den fordel, at the chain bøjningsradius kan bestemmes frit: Den er blot et resultat af den højde, som rullerholderne er fastgjort i.
På denne måde kan en meget stærk vejledning af det øvre løb sikres med enkle midler og få komponenter - og energikædens fritbærende længde kan øges betydeligt. Da kæden i guidelok-systemet styres af ruller, kræves der meget lidt push/pull kraft for at bevæge den, hvilket sikrer energieffektiv og glat kørsel af kæden.
Testresultaterne har nu også bekræftet systemets ydeevne. Når det tages i brug, placeres flere fastgørelsesanordninger med påpåbygninger til påhængskøretøjer præcist i en kabine, og et 3D CAD/CAM-program giver mulighed for fuldautomatisk behandling af de glasfiberforstærkede plastpåbygninger. Det bevægelige skærehoved, som kan dreje ±95° og rotere ±540°, gør det muligt at skære selv i områder, der er svære at komme til. Og mens systemet arbejder sig igennem sit program i to kabiner, kan de to andre allerede fyldes med nye komponenter.