Les guidages linéaires GV3 d’HepcoMotion tolèrent des forces élevées et sont les garants d’une découpe précise des emballages carton sur les machines G. Kraft

La société G. Kraft Maschinenbau GmbH, implantée en Allemagne, fabrique des machines spéciales pour différentes industries dont celle du conditionnement. Les processus d’emballage sont souvent complexes et la demande de machines modulables pour la transformation du carton ne cesse d’augmenter.

C’est pour répondre à cette demande que G. Kraft a mis au point la VPS100, une machine automatisée de découpe d’emballages en carton. Afin d’assurer un mouvement rapide et précis, les concepteurs font confiance aux guidages linéaires GV3 d’HepcoMotion. Les propriétés et caractéristiques spécifiques de la gamme GV3 représentent clairement un avantage par rapport aux systèmes de guidage concurrents. En dépit des forces élevées générées lors des opérations de traitement, les galets en V permettent d’assurer un mouvement fluide ; un atout essentiel pour une découpe précise du carton.

Une solution polyvalente exceptionnelle

La machine automatisée de découpe de cartons VPS100 réalise des rainures, des coupes, des perforations et des entailles. La VPS100 est disponible en deux versions : le “petit” modèle convient aux emballages avec des largeurs de bande de 1.5 m maximum, tandis que le “grand” modèle traite des largeurs de bande allant jusqu’à 2.5 m. Ces machines ont une hauteur respective de 1.7 et 2.25 m, ce qui rend la VPS100 exceptionnellement compacte une fois installée. Les outils sont montés par paires sur chaque machine ; la “petite” contient une série de 4 à 6 outils, la “grande” peut en héberger entre 6 et 12. Les couteaux dentés

assurent une fabrication propre des caisses. Les outils les plus étroits mesurent seulement 40 mm de large et sont installés sur des charriots fixés sur des rails en V spécialement conçus à cet effet. Cette conception permet d’emboîter les outils les uns dans les autres et de les faire se succéder à des entraxes très faibles. Il est ainsi possible de produire des rainures espacées de 14 mm.

Grâce au taux de perforation programmable, le comportement du pliage et la stabilité de l’emballage peuvent être adaptés à chaque besoin et les modifications facilement mises en oeuvre. L’utilisation de lames de découpe élaborées et l’accès à une gamme variée d’outils éliminent la nécessité d’inverser le sens de déplacement des bandes de cartons pendant leur transformation. Tous les outils sont capables de couper, perforer, effectuer des rainures ou des entailles sur demande et chacun est actionné par son propre servomoteur. Grâce à la précision des outils, le flux continu de cartons est optimisé pour la découpe.

La VPS100 trouve sa place dans de nombreuses industries, comme l’explique Bernd Krimphove, responsable de la section conditionnement chez G. Kraft : “La machine de découpe d’emballages en carton n’est pas destinée à un secteur industriel en particulier; tout produit finira emballé dans du carton. Notre machine est idéale lorsqu’il s’agit de petites séries et quand les modifications de produit sont fréquentes.”

La VPS100 convient parfaitement aux besoins de l’industrie de l’ameublement et de la vente par correspondance car elle peut effectuer des découpes et des rainures en succession très serrée. Ainsi des emballages en carton peuvent être fabriqués pour les produits les plus minces, comme par exemple les lattes de plancher individuelles.

Une spécificité de la VPS100 est sa capacité de non seulement entailler, découper et perforer le carton mais aussi de le rainer. Cela singularise G. Kraft de ses concurrents. Cette compétence se révèle particulièrement bénéfique lorsqu’il s’agit de traiter des types de carton très rigides ou peu flexibles, ce qui permet ainsi de les plier plus facilement. C’est la technologie du mouvement linéaire qui rend ces procédés possibles.

“La plupart de nos concurrents utilisent des entraînements pneumatiques, mais ils ne permettent pas de contrôler le positionnement. Soit vous effectuez une découpe, soit vous ne la faites pas ; il n’y a pas de compromis,” précise D. Krimphove. “Tandis que les machines à entraînement pneumatique nécessitent constamment de l’air comprimé, la VPS100 a seulement besoin d’un raccordement électrique. C’est un énorme avantage, notamment pour les petites entreprises qui du coup n’ont pas à investir dans des systèmes d’alimentation en air comprimé.”

Avec une vitesse de traitement maximale de 1.6 m/s et la possibilité de transformer du carton d’une épaisseur maximale de 7 mm, la VPS100 est extrêmement efficace et performante. Afin de garantir exactitude et précision malgré les forces importantes générées par les vitesses élevées, la conception du système de guidage sur lequel les outils sont montés est déterminante. Il doit être extrêmement fluide tout en étant capable de résister à ces forces, sans les transférer aux outils. C’est en cherchant un fournisseur de guidages linéaires appropriés que G. Kraft décida de faire appel à HepcoMotion, spécialiste dans la fabrication de systèmes linéaires et de composants d’automatisation.

“Nous avons opté pour le système de guidage Hepco car il est capable de supporter des forces importantes par rapport à sa taille, sans que la précision ne soit altérée. Il n’était pas possible d’atteindre un tel objectif avec les autres systèmes de guidage.”

Bernd KrimphoveResponsable de la section conditionnement chez G. Kraft

Un système de guidage linéaire flexible

Pendant le processus de sélection d’un système de guidage adéquat, les concepteurs ont dû tenir compte de critères tels que la manière dont le mouvement des cartons serait exécuté, quelles forces extérieures pourraient avoir un effet sur le système de guidage et quel niveau de flexibilité serait envisageable pour l’application en question. Après avoir comparé différents systèmes, la gamme de guidage linéaire GV3 d’HepcoMotion est clairement ressortie comme la solution la plus appropriée.

La conception modulaire de la gamme GV3 présentait également un énorme atout pour l’équipe de G. Kraft Maschinenbau parce qu’elle leur permettait de satisfaire leurs propres exigences. Le système de guidage Hepco peut être considéré comme un kit complet car il est disponible préassemblé, mais il peut également être livré sous forme de composants à monter soi-même.  Les composants GV3 fournis par HepcoMotion pour la VPS100 se composaient de rails en acier trempé, de galets en V et de lubrificateurs. G. Kraft a conçu ses propres plateaux et rails, construits en forme de V, ce qui permet d’emboiter les chariots les uns dans les autres et de rapprocher les outils.

Comme le souligne Thorsten Pfau, Responsable Technico-commercial chez HepcoMotion, le système de guidage GV3 présente des atouts supplémentaires par rapport aux guidages à recirculation de billes traditionnels : “Un système de guidage précis comme le GV3 est plus propre et plus fluide.” Les galets en V assurent un fonctionnement doux. Chaque chariot est muni de deux galets excentriques et de deux galets concentriques. Le rôle des premiers est de supprimer le jeu qui pourrait se développer et de régler la pré-charge du chariot sur son rail. Cela permet de rectifier et contrôler individuellement les propriétés de glissement de chaque chariot.

Pour Bernd Krimphove, l’atout majeur du système GV3 d’HepcoMotion, c’est sa capacité de charge. “Malgré une taille extrêmement réduite, le dispositif est capable de supporter des forces extrêmement élevées. Quand les guidages sont montés à plat, les forces exercées peuvent être nettement plus importantes. Cette propriété fut l’élément décisif pour nous.”

Dans le cas présent, le système de guidage GV3 doit tolérer des forces externes importantes générées par les efforts décentrés élevés qui agissent sur le système de guidage. Avec un poids d’outil légèrement inférieur à 6 kg, ces machines travaillent à des vitesses qui peuvent changer rapidement.

Afin que les outils exécutent un travail précis et ne perdent pas leur rigidité, le système de guidage doit fonctionner de manière très fluide. La gamme GV3 remplit cette mission avec des capacités de charge pouvant atteindre 10 000 N.

Pendant la transformation du carton en emballage, de la poussière provenant du produit s’accumule et contamine le rail de guidage. Grâce au profil en V du rail de guidage, un effet racleur est créé. Les galets éliminent poussière et débris lors de leur passage et repoussent la pollution loin des pistes de roulement. Le système de guidage est donc pour ainsi dire autonettoyant. Comme les outils se trouvent à environ 340 mm du système de guidage, ce dernier n’est en réalité pas sujet à beaucoup de pollution, ce qui contribue largement à sa robustesse et à sa durée de vie.

Les systèmes de lubrification fournis par HepcoMotion optimisent également la durée de vie du système. Ils sont fabriqués à partir de plastique résistant aux chocs avec des patins en feutre maintenus par ressort et imprégnés d’huile pour une lubrification à frottement réduit. Dans certains cas, le système de guidage peut fonctionner sans graissage (ce qui n’est pas faisable avec les guidages à recirculation de billes), mais cela diminue à la fois la durée de vie du système de guidage et sa capacité de charge.

Avec des vitesses d’opération élevées et l’aptitude d’ajuster les outils et leurs emplois selon l’opération à effectuer, la machine de découpe automatisée d’emballages carton VPS100 est une machine extrêmement modulable. Le système de guidage GV3 d’HepcoMotion offre la précision nécessaire au point de découpe, tout en supportant les forces importantes générées.

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