Installations haute pression pour réfrigérants lubrifiants (RL) et embarreurs : l’association du futur ?

Les exigences par rapport aux installations haute pression pour réfrigérants lubrifiants n’ont cessé d’augmenter au cours des dernières années. Il n’est plus possible de les dissocier des processus d’usinage humide par enlèvement de copeaux. De nouvelles possibilités de placement intégrées pour les périphériques sont également recherchées. Mais celles-ci sont-elles toujours judicieuses ? Et est-il possible de concevoir une solution de filtration haute pression qui puisse résoudre le dilemme encombrement/performances ?

Une surface de production plus grande pouvant accueillir davantage de tours implique un potentiel accru en termes de chiffre d’affaires, dans la mesure où les carnets de commande le permettent. Pourquoi sacrifier plus d’espace précieux que nécessaire en fabrication pour les périphériques d’usinage par enlèvement de copeaux comme les installations haute pression pour réfrigérants lubrifiants ? La question est légitime et l’équation est censée être simple. Toutefois, une installation haute pression pour réfrigérants lubrifiants insuffisamment ou mal dimensionnée peut mettre en péril durablement la sécurité des processus et l’efficacité. De ce fait, il est question en premier lieu de la faisabilité dans des espaces donnés. Les questions suivantes doivent se poser : Quelle quantité de réfrigérant en plus la cuve peut-elle contenir ? Comment la température du fluide est-elle stabilisée ? Et quelle filtration est-il possible d’installer ?


// combiloop CL2 E sous l’embarreur

La physique comme limite naturelle pour les solutions intégrées dans l’embarreur

Le paramètre essentiel pour la conception de la cuve de l’installation pour RL ainsi que pour la filtration est la question du débit. Ici, les limites de la physique jouent un rôle. Selon des estimations pertinentes, à un débit max. de 30 l/min, la limite physique est fixée et la limite d’équilibre est ainsi atteinte. Une installation haute pression pour réfrigérants lubrifiants chauffe toujours le fluide et, en cas de surchauffe du système, il en résulte des effets secondaires indésirables tels que des tolérances dimensionnelles ou la formation de mousse – même avec des pressions élevées allant jusqu’à 150 bars et un haut débit compris entre 20 et 30 l/min. Pour résoudre le problème de la chaleur, la technologie de pompe de régulation constitue la référence. Les pompes à débit constant avec variateurs de fréquence créent également un effet de régulation qui minimise l’apport de chaleur, néanmoins pas sous une forme comparable. La raison réside dans le comportement de régulation des deux technologies. Pour les solutions protégées par un variateur de fréquence, il est difficile d’obtenir un comportement optimal. En outre, le nombre de tours du moteur est régulé par la puissance, ce qui signifie que l’on ne peut pas réguler indéfiniment la quantité vers le bas. A titre de comparaison, la pompe de régulation purement mécanique présente une énorme variabilité. Dans des cas extrêmes et en cas de très faible consommation, par exemple pour un perçage de trous profonds ou en cas d’usinage intérieur étroit, elle génère un débit quasi-nul. Seule la quantité effectivement requise est produite/mise à disposition et cela à des puissances d’entrée plus faibles qu’avec la plupart des pompes à débit constant. Un apport de chaleur des plus faibles est alors obtenu et un refroidissement actif peut être évité dans la plupart des cas. De plus, la pompe de régulation maintient la température du réfrigérant lubrifiant à une valeur relativement constante, notamment pour les huiles de coupe. Cela permet d’éviter les pics de température problématiques, que ce soit vers le haut ou vers le bas.

Les autres facteurs qui déterminent la taille de l’installation haute pression pour réfrigérants lubrifiants sont le niveau d’encrassement et le type de copeaux du fluide de refroidissement. Si d’autres processus d’usinage avec une formation importante ou occasionnellement élevée de copeaux fins s’y ajoutent, la filtration classique atteint généralement ses limites rapidement. Elle se développe donc à l’encontre de l’efficacité, c’est-à-dire de la pureté du fluide, et peut être considérablement préjudiciable pour la durée de vie des pompes et des outils ainsi que pour la qualité de la production. Pour les filtres standards, la solution peut consister à les remplacer ou à les nettoyer, dans la mesure où l’élément est par exemple en treillis métallique. Les cartouches filtrantes de grande taille seraient ici efficaces sur la durée par rapport à un double filtre commutable, voire même un filtre automatique.

La filtration haute pression « vient à la rencontre » de l’embarreur – est-ce un couple idyllique ou une association imposée ?

« Globalement, il y a un dilemme, plutôt même un paradoxe : Les installations doivent être de plus en plus compactes. En parallèle, les exigences en matière de sécurité des processus et de qualité de la production augmentent, ce qui plaide en faveur des filtres, des pompes et des cuves de grande taille, d’un refroidissement supplémentaire, etc. Il est difficile d’harmoniser tout cela », déclare Martin Müller à propos de l’évolution actuelle du marché tout en ajoutant : « Mais cela est notre objectif et notre prétention depuis de nombreuses années. Avec la combistream, nous avons atteint le summum en termes d’intégration et de rendement. Avec nos modèles combiloop CL1 et 2 E, nous avons depuis quelques années gagné de la place sous l’embarreur pour l’installation haute pression pour réfrigérants lubrifiants. Nous avons pu mettre en œuvre notre nouveau concept de cartouche filtrante sous l’embarreur, même dans la version à double filtre commutable. Cela garantit le longévité des filtres. Avec notre nouveauté, combiloop CL3 E, qui sera lancée en novembre, nous avons même réussi à intégrer la technologie de pompe de régulation eco+ et le filtre automatique. Avec un refroidissement actif en option. Nous franchissons ainsi une étape importante et redéfinissons les limites du possible et l’unité haute pression, aussi pour les solutions sous l’embarreur. »

Le nec plus ultra en matière de haute pression compacte sous l’embarreur

Le concept novateur de la combiloop CL3 E fournit la base, même plutôt deux fois qu’une. Le service développement Müller a transformé une unité haute pression compacte en une unité haute pression compacte et flexible. L’idée est simple et géniale à la fois : La combiloop se compose de deux éléments fonctionnels qui peuvent être placés séparément – les technologies sont divisées. L’élément 1 est l’unité fonctionnelle qui, outre la cuve à liquide épuré, comprend également le système de génération de haute pression. L’élément 2 est l’unité de filtration dans laquelle se trouve, selon l’application du client allant du filtre interchangeable au filtre automatique, la technique de filtration correcte et sûre pour les processus. Un filtre automatique autonettoyant permet par exemple de filtrer des encrassements très importants ayant une part élevée en copeaux fins. Et, grâce à la haute pression à effet de régulation, le fluide est réacheminé sur l’outil à refroidissement interne jusqu’à 300 bars avec une excellente efficacité énergétique sur la durée. Qu’il s’agisse d’aciers, d’alliages durs ou de matériaux à copeaux très fins, la nouvelle combinaison embarreur/haute pression combiloop CL3 E permet un usinage par enlèvement de copeaux sûr pour les processus à l’avenir tout en présentant un encombrement particulièrement faible.


// combiloop CL3 E – une flexibilité maximale grâce aux deux blocs modulaires


« Et, cerise sur le gâteau, nous parvenons à offrir à nos clients des performances maximales avec une flexibilité optimale grâce à la séparation des unités. En interne, nous appelons cela l’intelligence modulaire et je trouve que ce terme est parfaitement adapté. Nous accordons plus de place à nos technologies tout en les rendant plus compactes, car, en général, nous ne dépassons pas les limites extérieures de l’embarreur même pour un placement séparé. Grâce à la séparation, le client peut placer les éléments là où il trouve de la place. En effet : Il n’y a pas UNE SEULE situation sous l’embarreur et il existe une multitude de modèles d’embarreur. Ainsi, le client peut placer les éléments séparément si par exemple une caisse à outils est disposée sous l’embarreur. S’il a déjà mis quelque chose à gauche ou à droite, il peut utiliser la place au milieu. Le client ne doit faire aucune concession en termes d’économies sur les coûts et d’amélioration de la qualité grâce à la haute pression. Nous bénéficions de plus de l’avantage que procurent nos partenariats système avec des partenaires majeurs qui garantissent fondamentalement une parfaite interaction avec la majorité des machines d’enlèvement de copeaux usuelles », déclare Alexander Lang, chef de produits chez Müller Hydraulik GmbH.

Pas de restriction d’espace – une acquisition vraiment durable

L’avantage produit constitue également une nouvelle référence pour le domaine de la filtration haute pression compacte en termes d’investissement d’avenir. Cette machine forme certes une unité avec l’embarreur, mais elle est découplée de celui-ci technologiquement. Outre les niveaux d’extension modulaires qui présentent également des paramètres de performances plus élevés que les solutions disponibles sur le marché, elle fonctionne également comme solution autonome – quelle que soit la durée de vie de l’embarreur et surtout quelle que soit la manière dont l’affectation de la machine et la situation/les espaces de commande et de production sont modifiés. La combiloop CL3 E peut s’adapter à tout moment aux futures activités du client.

Si l’on résume les principaux avantages de ce concept novateur, c’est-à-dire la séparation en deux de l’unité haute pression, il faut souligner :

A) La possibilité de placer les unités ensemble ou séparément
= Modularité / Intelligence modulaire

  • La flexibilité en termes d’emplacement / d’encombrement / de modifications. Même à l’avenir !
  • La sécurité d’investissement !

(B) Le nec plus ultra sous l’embarreur
Technologie CL3 + Innovations
= Système modulaire / Conception

  • L’amortissement rapide
  • La rentabilité et la compétitivité accrues
  • La sécurité plus élevée des processus


// combiloop CL3 E – visualisation des fonctions grâce au système explicite de codage par couleurs à LED SafeGuard

Deux éléments, de nombreuses innovations, encore plus d’avantages !

« La combiloop CL3 E est la somme de nos réalisations technologiques et de nouvelles innovations plus intelligentes », déclare Stefan Mauth, responsable de la construction dans le service développement Müller. « La combiloop CL3 E est un produit très ciblé sur le client. L’association des performances et de la flexibilité dans un espace très limité va de pair avec la convivialité pour l’utilisateur, ainsi qu’avec la facilité d’installation et d’entretien. Côté développement, cela est difficile à concilier. »

Le mode d’utilisation de la combiloop CL3 E est intuitif et la visualisation des fonctions se fait en cours de fonctionnement via un système de codage par couleurs à LED, qui est intégré avec élégance au niveau visuel et au design. Grâce à un système explicite de navigation par feux de couleur (vert, jaune, rouge), on voit tout de suite si la combiloop CL3 E fonctionne correctement ou si une intervention proche ou imminente est requise. De plus, la combiloop CL3 E séduit par d’autres technologies avancées et par d’autres innovations originales avec lesquelles Müller établira de nouvelles normes, comme par exemple :

•    un contrôleur de débit intégré en série, disponible en option comme contrôleur de débit réglable,
•    un échangeur de chaleur à plaques intégré qui accroît entre autres la précision des dimensions grâce au refroidissement de la filtration plein débit et en dérivation et qui réduit ainsi les rebuts, et
•    un avertissement anticipé pour le changement de filtre sur les installations avec filtre interchangeable , qui supprime presque tous les entretiens et les arrêts dus au filtre.

// combiloop CL3 E – flexibilité maximale sous l’embarreur

AVANTAGES DU PRODUIT

  • S’adapte à presque tous les embarreurs
  • Compacité + flexibilité
  • Jusqu’à 300 bars
  • Débit pouvant aller jusqu’à 27 l/min
  • Filtration plein débit et en dérivation
  • Technologie de pompe de régulation eco+ : éfficacité énergétique + apport de chaleur réduit
  • Design moderne et esthétique, nettoyage aisé
  • Excellente accessibilité aux éléments techniques / changement de filtre aisé
  • Avertissement anticipé pour le changement de filtre
  • Utilisation intuitive
  • Visualisation des fonctions claire et moderne via un système de codage par couleurs à LED
  • En série : contrôleur de débit intégré
  • En option : contrôleur de débit réglable (2 sorties max.)
  • Echangeur de chaleur à plaques (refroidissement de la filtration plein débit et en dérivation > précision des dimensions etc.)
  • Surveillance du bac de purge
  • Réacheminement automatique du fluide

Pour conclure, Martin Müller résume ainsi les ambitions de l’entreprise Müller : « Avec la combiloop CL3 E, nous avons tout simplement repensé la haute pression. Au bout du compte, nous avons voulu créer un nouveau concept en termes de refroidissement haute pression alliant performances, flexibilité et compacité optimales. C’est-à-dire un concept qui permet à nos clients de profiter réellement sur la durée des avantages de l’usinage par enlèvement de copeaux à haute pression malgré ou à cause du placement en liaison avec l’embarreur. »

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