Cadenas portacables para una máquina de corte por chorro de agua 3D XXL

• Lo que se necesitaba: Cadena portacables de polímero de la serie E4.1, cables de energía chainflex, cable de bus CAN,  sistema guidelok para la cadena portacables.
• Requisitos: Los cabezales de corte debían alimentarse de forma segura con energía, señales, aire comprimido y agua, desplazarse hasta 32 m y funcionar a una velocidad máxima de desplazamiento de 20 m/min. Debido a la fricción y a las virutas, el recorrido superior no podía deslizarse sobre el inferior.
• Industria: Máquinas herramienta
• Éxito para el cliente: Gracias al sistema guidelok, se pudo garantizar un fuerte guiado del recorrido superior con pocos componentes y medios sencillos. La vida útil de la cadena aumenta y las virutas no pueden dañarla.

Ridder es conocido como especialista en corte por chorro de agua: Los chorros de agua aplican una presión casi inimaginable (3.800 bares) para separar metales y plásticos. Las ventajas del proceso "cold" son que no se producen emisiones nocivas durante el corte y que la superficie de corte adquiere un acabado perfecto incluso sin necesidad de repasarla. Además, no se producen distorsiones en el corte.
En un principio, Ridder desarrolló sistemas con mesa de corte para el mecanizado en 2D. Más tarde, se añadieron sistemas robotizados lineales 3D de la serie Waricut que se movían sobre ejes verticales. Pero ésta es la máquina más grande que Ridder ha puesto en funcionamiento hasta la fecha:
El grupo Anssems, con sede en los Países Bajos, ha encargado una máquina de corte por chorro de agua de cinco ejes con un volumen de corte de 32.050 x 5.050 x 1.900 mm (ejes X/Y/Z) para la producción de remolques de caballos. Dos puentes, cada uno con un cabezal de corte 3D, se mueven sobre ejes robóticos lineales de 32 metros. La máquina está dividida en cuatro cabinas para que los dos cabezales de corte puedan procesar cada uno un componente mientras se cambian las otras dos cabinas. Esto garantiza una utilización continua del sistema. Cada cabezal de corte puede desplazarse a las cuatro cabinas, lo que garantiza una gran flexibilidad y disponibilidad.
La tarea de la máquina de corte por chorro de agua en la producción consistirá en procesar las superestructuras de plástico reforzado con fibra de vidrio que se laminaron y formaron en las fases de trabajo anteriores y hacer recortes de puertas en el remolque para caballos, por ejemplo.Consigue una precisión muy alta. Mientras que los sistemas suelen trabajar con una precisión de ≤ ± 20µm por metro, los largos recorridos hacen que este sistema tenga una precisión de 50µm. Los ingenieros de diseño de Ridder tuvieron que resolver el problema del suministro de energía, señales, aire comprimido y (por supuesto) agua a los cabezales de corte. También hubo que tener en cuenta las elevadas velocidades máximas de desplazamiento de los ejes lineales (20 m/min). Pero el mayor problema eran los largos recorridos. Dadas estas longitudes, es especialmente probable que el tramo superior de la cadena se apoye simplemente en el tramo inferior (principio de la cadena de energía deslizante). Así pues, este sistema no podría deslizarse por dos razones: El pesado relleno y el largo recorrido habrían generado demasiada fricción. Y el conducto de alta presión para el suministro de agua requiere un radio de curvatura mayor, por lo que el principio de cadena "sobre cadena" quedaba descartado.

Los diseñadores optaron por una solución que ya ha demostrado su eficacia en otros sistemas Ridder: Una cadena portacables de polímero de la serie E4.1. La cadena portacables mide 100 mm de ancho y 56 mm de alto. Además del cable de alta presión con un diámetro de 1/4 de pulgada, también contiene los cables de energía chainflex especiales para el cabezal de corte 3D, que son adecuados para el movimiento continuo, y los cables de bus CAN para la comunicación. Un travesaño central garantiza una separación segura entre el cable de alta presión y el cable eléctrico. Para que las dos cadenas sean lo más cortas posible con un recorrido de 32 metros, la alimentación tiene lugar en el centro del recorrido.
Sin embargo, también había que encontrar una solución para el problema del desprendimiento de la cadena. Si las virutas pueden acumularse en la parte superior del recorrido inferior, debe abandonarse el principio de la cadena deslizante, ya que las virutas pueden dañar las piezas de la cadena que se deslizan una sobre otra. Para estos casos, se desarrolló el denominado sistema guidelok para cadenas portacables, que permite guiar el tramo superior de forma independiente. Consiste en elementos de soporte dispuestos por pares, en los que se montan portarrodillos pivotantes. Cuando la cadena pasa por los soportes, los portarrodillos giran hacia dentro y hacia fuera para guiar la cadena. De este modo, el tramo superior se apoya en el portarrodillos y mantiene la distancia con el tramo inferior. Este principio también tiene la ventaja de que el radio de curvatura de la cadena puede determinarse libremente: Simplemente resulta de la altura a la que se fijan los portarrodillos.
De esta manera, se puede asegurar un guiado muy fuerte de la carrera superior con medios muy simples y pocos componentes - y la longitud no soportada de la cadena portacables se puede aumentar considerablemente. Como la cadena en el sistema guidelok es guiada por rodillos, se requiere muy poca fuerza de empuje/tracción para moverla, lo que garantiza un funcionamiento suave y energéticamente eficiente de la cadena.
Los resultados de las pruebas también han confirmado ahora el rendimiento del sistema. Cuando se pone en funcionamiento, varios dispositivos con superestructuras de remolque se colocan con precisión en una cabina, y un programa CAD/CAM en 3D permite el procesamiento totalmente automático de las superestructuras de plástico reforzado con fibra de vidrio. El cabezal de corte móvil, que puede pivotar ± 95° y girar ± 540°, permite cortar incluso en zonas de difícil acceso. Y mientras el sistema ejecuta su programa en dos cabinas, las otras dos ya pueden cargarse con nuevos componentes.