Horloge de façade innovante – de la conception à l’installation

Liens rapides :

• Introduction
• Étape 1 : Conceptualisation – Toute marche commence par un pas
• Étape 2 : Élaboration technique – conception des pièces de puzzle correspondantes
• Étape 3 : Échantillonnage – première impression
• Étape 4 : Test sur le terrain – sans test, pas de sécurité
• Étape 5 : Assemblage – l’efficacité du travail préparatoire a porté ses fruits !
• Étape 6 : Mise en service et inspection – c’est maintenant le moment de fonctionner !
• Étape 7 : Examen – leçons tirées / récapitulation

1. Introduction

MOBATIME produit une nouvelle horloge de façade innovante. Nous sommes très enthousiastes à propos de ce projet ambitieux, qui a débuté en juin et s’est achevé fin septembre. De la conception et de l’élaboration à l’installation et à la mise en service, vous aurez un aperçu de notre travail. Nous vous présentons également nos nouveaux prototypes, qui ont été utilisés dans le cadre de ce projet.

Étape 1 : Conceptualisation – Toute marche commence par un pas

La phase de conception est la première étape de tout projet. En principe, la solution idéale pour un client est déterminée sur la base de la spécification du produit. Une clarification préliminaire complète est indispensable pour enregistrer toutes les exigences pertinentes. Seule l’analyse de la situation permet d’élaborer une solution appropriée.

Dans ce projet, nous travaillons main dans la main avec le client, l’architecte, le constructeur bois et le façadier. En raison des spécifications structurelles particulières et de la conception unique de l’architecte, il était clair qu’une solution standard ne convenait pas. Contrairement aux horloges de façade ordinaires, le client souhaitait que l’horloge ait non seulement les index des heures et les aiguilles illuminés, mais aussi tous les index des minutes illuminés.

Difficultés structurelles liées à ce projet :

• La zone située derrière les éléments de la façade (ventilation arrière) n’était plus accessible après l’achèvement des travaux de construction.
• Le montage direct des index sur les éléments de la façade n’était pas autorisé.
• L’ouverture de la façade sur le point de montage du mouvement était soumise à d’importantes tolérances structurelles.
• La profondeur d’installation disponible pour le mouvement était limitée à 250 mm.

Pour ces quatre raisons principales, nos spécialistes ont dû trouver une solution qui puisse être adaptée aux conditions structurelles et qui soit en même temps facile à installer et à entretenir par la suite.

Après un examen approfondi de la situation, notre équipe a trouvé une solution à ces défis, qui a été approuvée par le client :

1. un dispositif de montage et un boîtier spéciaux pour le mouvement seront conçus pour compenser les déviations radiales. L’acheminement des câbles sera conçu de manière à ce que les nœuds soient accessibles et que tous les câbles puissent être remplacés individuellement.
2. les index seront montés sur la sous-structure de la façade de manière à ce que les éléments de la façade restent libres de toute charge. En raison de l’épaisseur limitée des murs, il a été décidé d’équiper un mouvement adapté en termes de taille d’installation et de performance avec un module supplémentaire nouvellement développé pour la traversée rotative pour l’alimentation de l’éclairage LED.

Étape 2 : Élaboration technique – conception des pièces de puzzle correspondantes

Avant de commencer à rechercher les matériaux appropriés, toutes les pièces et assemblages individuels doivent être simulés sur le plan technique et dans la perspective de la conception. Notre département de conception a été chargé de cette tâche au cours de la phase d’élaboration. Au cours de la phase d’élaboration, les idées et les spécifications du concept, qui constitue la base, sont transférées dans les documents de production. De nombreuses solutions qui semblaient simples lors de la phase de conception s’avèrent moins triviales lors de la simulation.

Le client souhaitait une horloge de fin d’allée éclairée en fonction de la rénovation de la structure de son bâtiment. Il était important pour lui de garantir une gestion aisée et de veiller à ce que les employés ne soient pas dérangés par le bruit de l’horloge pendant leur travail.

Pour que les deux aiguilles de l’horloge s’allument, le courant doit être transféré des unités d’alimentation fixes dans les bâtiments aux aiguilles rotatives. Dans le cas d’une rotation sans fin, la tension d’alimentation peut être transmise par ce que l’on appelle des bagues collectrices. Cependant, en raison de cette exigence unique, le produit standard MOBATIME destiné à de telles applications présentait l’incompétence suivante :

1. le mouvement, conçu pour un diamètre d’horloge de 5 m, ne peut être synchronisé que par des impulsions et n’est donc pas auto-aligné. La commande par le signal MOBALine à réglage automatique ou même par un réseau n’était pas possible.
2. Le mouvement a de grandes dimensions extérieures. En raison de la conception du mouvement pour des couples élevés, l’émission de bruit se situait dans une plage critique.

Prototype – un nouvel assemblage de bagues collectrices permet d’éclairer les aiguilles

Notre équipe de conception a donc dû chercher une nouvelle solution, qu’elle a trouvée. Le mouvement DMU350 sera désormais utilisé pour ce projet. Ce mouvement à couple extrêmement élevé et à fonctionnement régulier est particulièrement adapté car il peut être synchronisé par le biais du signal MOBALine à réglage automatique. Toutefois, la série DMU ne dispose pas d’une alimentation électrique intégrée et ne permet donc pas d’éclairer les aiguilles des minutes et des heures. Afin de répondre aux exigences du client et d’offrir une solution aussi peu coûteuse que possible, l’équipe de conception a décidé d’ajouter une nouvelle fonction au mouvement. La DMU 350 a pu être redessinée avec cet ajout modulaire et a désormais la possibilité d’éclairer les aiguilles.

En quelques mots : Quels sont les avantages du nouvel accessoire à bague collectrice ?

1. unité modulable pour le passage rotatif pour l’éclairage LED des aiguilles des minutes et des heures
2. modularité – l’unité peut être installée en option sur des produits standard ou être adaptée à des systèmes existants. L’utilisation de produits standard éprouvés comme système d’horlogerie de base reste possible.

Prototype – nouveau type d’unité d’assemblage pour les horloges de façade

Outre la nouvelle assiette à bague collectrice, un autre prototype a été utilisé dans le cadre de ce projet. Il s’agissait d’un dispositif d’assemblage horloger spécial. Ce mécanisme de réglage permettait de déplacer ultérieurement la position de l’axe de mouvement dans le sens vertical et horizontal. Les écarts dimensionnels structurels ont ainsi pu être compensés. Les exigences en matière de précision de la section de montage sur site ont ainsi été réduites, ce qui a eu un effet avantageux sur les coûts. Il a donc été possible d’effectuer le positionnement de manière flexible sans devoir se fier à des spécifications structurelles exactes. Pour l’entreprise chargée de l’installation, cela signifie une installation plus simple, plus sûre et moins stressante. Cet appareil a permis d’éviter les retards et les coûts supplémentaires causés par des imprécisions.

À quoi ressemble exactement ce dispositif d’installation ?

Le dispositif de positionnement se compose essentiellement de deux glissières en forme de plaques, dont l’une peut être déplacée dans le sens vertical et l’autre dans le sens horizontal. La plage de réglage était de +/- 40 mm dans les deux directions. Grâce à des broches filetées, l’axe de déplacement pouvait être ajusté tout en démontant le mouvement sans trop d’efforts. Le mécanisme de réglage a été monté sur une plaque de base, qui a été vissée au mur en béton à l’aide de vis de nivellement. L’ensemble du câblage des index lumineux a également été intégré dans l’unité. Au total, 60 câbles d’alimentation pour les lampes LED sont posés depuis la plaque de montage de l’horloge, qui était accessible de l’autre côté, à travers le tube coaxial (tube à double paroi reposant sur le boîtier de l’horloge) dans la zone de la ventilation arrière de la façade extérieure. L’acheminement centralisé de tous les câbles à travers l’axe de mouvement a éliminé la nécessité d’effectuer des percées supplémentaires dans la façade. Du côté de la construction, une seule percée au centre a été nécessaire pour l’ensemble de l’installation de l’horloge. Le tube coaxial a été conçu de manière à ce que le mouvement complet, y compris la bague collectrice, puisse être inséré depuis l’intérieur du bâtiment. Cela élimine la nécessité d’une installation fastidieuse sur le site.

Les aiguilles et les index sont les seuls éléments à être montés depuis l’extérieur du bâtiment. Comme les index de 48 minutes et de 12 heures ne peuvent pas être montés directement sur les éléments de la façade pour des raisons statiques, une plaque de montage ronde reposant sur la sous-structure a été prévue, dans laquelle les boulons d’espacement ont été vissés. La plaque de montage en forme de roue a été positionnée verticalement et radialement par rapport à l’axe de mouvement en étant insérée au centre du tube coaxial. Par conséquent, lorsque l’axe de mouvement est déplacé à l’aide du mécanisme de réglage, la position de tous les points de montage de l’index change également en même temps. Cette conception simplifie grandement la fabrication et l’assemblage des composants du côté du bâtiment. La seule exigence du constructeur de la façade était la précision dimensionnelle de la configuration des trous dans les panneaux de la façade.

Éclairage indirect de l’index et du pointeur / acheminement des câbles

Tous les index et toutes les aiguilles ont été éclairés indirectement par des LED. Cela signifie que les éléments d’éclairage sont montés au dos des aiguilles ou des index et que le mur lui-même est éclairé. Ce principe permet de faire ressortir très clairement les contours des composants de l’horloge. Pour faciliter l’entretien, chaque index a été câblé individuellement et le câble d’alimentation a été acheminé jusqu’à la zone accessible sous le mouvement. A cet endroit, les câbles ont été rassemblés et regroupés en un total de quatre circuits d’éclairage LED : Tous les index des heures, les index des minutes, les aiguilles des minutes et les aiguilles des heures. Les circuits lumineux ont été alimentés par des blocs d’alimentation indépendants et peuvent être gradués et commutés individuellement selon les préférences du client. L’acheminement individuel des câbles a l’avantage de permettre le remplacement de chaque câble en cas de rupture. Tous les nœuds sont situés dans la zone d’accès au mouvement. Il est conseillé de simplifier tous les processus nécessitant une maintenance intensive, en particulier dans les applications où l’accès au mouvement ou au câblage peut être qualifié de complexe.

Étape 3 : Échantillonnage – première impression

Il n’était pas toujours facile d’évaluer les effets des luminaires sur la base de modèles CAO 3D et de rendus, car un grand nombre de facteurs influençant l’apparence ne pouvaient pas être pris en compte dans les modèles conçus par ordinateur. C’est pourquoi il a été décidé de procéder à un échantillonnage des éléments d’éclairage (mains, index et lettres lumineuses). Un élément d’échantillonnage a dû être créé pour que l’échantillonnage puisse avoir lieu sur le toit du client. Pour l’échantillonnage de l’horloge de façade, non seulement le client, mais aussi les chefs de projet et la direction étaient sur place. Pour éviter de devoir assembler une horloge complète, un modèle 3/4 a été réalisé. Pour ce faire, seuls quelques index et deux lettres de tailles différentes ont été utilisés. La surface de la façade et les panneaux de façade utilisés pour l’élément d’échantillonnage étaient les mêmes que ceux utilisés pour le bâtiment fini. La sous-structure de l’élément d’échantillonnage était identique à la structure de la façade finie. Il a donc été possible de montrer le cheminement spécial des câbles et la situation d’installation du mécanisme d’horlogerie sur le modèle et d’en discuter avec le client. En ce qui concerne l’éclairage, on a veillé à ce que la luminosité et la taille de l’horloge de façade soient visibles de manière optimale à une distance acceptable et qu’elles répondent aux exigences du client.

Le client était très satisfait de l’effet d’éclairage et de l’impact visuel à distance. Nous avons donc pu obtenir l’autorisation de produire et avons commencé la mise en œuvre.

Étape 4 : Test sur le terrain – sans test, pas de sécurité

Produire une horloge sans la tester et la valider n’était pas envisageable pour Mobatime. Quelle que soit la dimension des horloges ou des mouvements, chaque produit est soumis à un test et à une validation de plusieurs jours. Outre le fonctionnement, la mécanique et l’électronique sont également contrôlées. Seuls des tests propres et consciencieux pouvaient garantir que le produit répondait aux exigences et aux normes. Dans ce projet, les deux mouvements DMU350 ont fonctionné pendant plusieurs semaines, y compris les assemblages de bagues collectrices et le boîtier complet. L’ensemble du processus a été étroitement surveillé. Toute anomalie inattendue dans les composants installés ultérieurement a ainsi pu être détectée et corrigée à un stade précoce. Diverses conclusions sur les index, leur installation, le câblage et l’effet d’éclairage ont pu être tirées de l’élément d’échantillonnage.

Quels sont les facteurs qui influencent ou augmentent la probabilité d’un dysfonctionnement ?

Les facteurs suivants peuvent augmenter la probabilité d’un défaut de l’horloge de façade :

• Charges de vent
• Vibrations
• Chaleur
• Froid
• Humidité
• Combinaison défavorable de plusieurs influences

Grâce aux nombreuses années d’expérience et au savoir-faire acquis par Mobatime dans le cadre de centaines de projets de ce type, nous savons quels sont les éléments de conception qui permettent de minimiser, voire d’éliminer, ces sources d’erreur.

Étape 5 : Assemblage – l’efficacité du travail préparatoire a porté ses fruits !

Les plaques de montage du mécanisme d’horlogerie ont été installées sur place. Les deux plaques de montage sont placées sur la maçonnerie en dessous de la construction en bois, de sorte que celle-ci puisse être installée main dans la main avec les constructeurs de bois. L’anneau de montage a été placé sous les éléments de la façade sur la grille de support, ce que l’on appelle la sous-structure. La sous-structure a donc dû être installée au préalable. Cela n’était pas encore nécessaire pour les panneaux de façade en béton de fibres de verre. L’interaction entre MOBATIME et le constructeur de la façade devait donc se faire main dans la main. La pose des premiers éléments en béton de fibres de verre sur les plaques de montage a été un moment clé, car ce n’est que plus tard que l’on s’est rendu compte que les trous des boulons d’écartement correspondaient et que la planification et l’interaction au cours de la conception fonctionnaient.

Nous avons été heureux de constater que les trous correspondaient au millimètre près et que la planification et l’exécution de la façade étaient extrêmement précises. Les éléments de montage du côté ouest ont été préparés à tel point qu’il ne reste plus qu’à poser les boulons d’écartement et à raccorder les lettres.

Nous avons ensuite pu terminer l’installation des anneaux de montage de la sous-structure avec la mise en place des boulons d’écartement. Cela signifie que l’assemblage final des deux horloges a pu avoir lieu.

Grâce au câblage central des index d’horloge par le tube coaxial, tous les câbles de connexion entre les unités d’alimentation et les éléments d’éclairage ont pu être préfabriqués et préassemblés en usine. Cela a permis de réduire au minimum le travail de câblage sur le chantier. Grâce aux clarifications préliminaires approfondies avec l’électricien responsable, les lignes d’alimentation et de signalisation étaient également prêtes au niveau de l’horloge mère et des horloges.

Étape 6 : Mise en service et inspection – c’est maintenant le moment de fonctionner !

La mise en service et l’inspection constituent la dernière étape du projet. L’assemblage est terminé, le câblage est mis en place et le mécanisme d’horlogerie est connecté à l’horloge mère. Un dernier contrôle est effectué sur le travail effectué jusqu’à présent. Il ne reste plus qu’à alimenter l’horloge de façade, y compris les aiguilles et les index. L’un de nos experts s’est rendu sur place et a effectué la mise en service avec compétence. Le client a été soigneusement accompagné par nos soins durant cette étape.

En plus de la mise en service par notre expert, le client a été formé afin qu’il soit en mesure de faire fonctionner l’horloge, y compris le contrôle de la luminosité, et de la gérer de manière autonome en cas de besoin.

En appuyant sur un bouton, l’horloge s’est illuminée et a brillé de tous ses feux. La mise en service de ce projet n’a pas pris plus de 15 minutes. Aucune correction n’a été nécessaire, ce qui indique que tous les processus précédents ont été mis en œuvre correctement. Ainsi, le stress du chef de projet et du client a pu être évité et ces derniers ont pu découvrir avec fierté et joie leur nouvelle horloge de façade en action.

Étape 7 : Examen – leçons tirées / récapitulation

Le projet, y compris la phase de conception, a été réalisé en moins de 4 mois. Il était important pour l’équipe que la coopération avec les autres artisans se déroule sans heurts et qu’il n’y ait pas d’interruptions. Pour ce faire, une planification complète était indispensable. Le résultat est satisfaisant, car tous les délais ont été respectés.

Comment nos clients peuvent-ils en bénéficier ?

Deux prototypes ont été utilisés dans le cadre de ce projet, qui a eu un impact positif sur notre client. Tout d’abord, le nouveau développement de l’assemblage de la bague collectrice, qui nous a permis de redessiner des mouvements existants avec cette bague. MOBATIME peut désormais équiper presque tous les mouvements extérieurs de grande taille de la fonction d’éclairage. C’est un avantage direct pour nos clients, car il y a plus d’options disponibles et la meilleure variante possible peut être sélectionnée en fonction des besoins.

En outre, le nouveau dispositif de montage nous a permis de simplifier la préparation sur place lors de l’installation. Grâce à ce dispositif, le façadier dispose d’une plus grande marge de manœuvre et d’une plus grande tolérance lors de la percée de la façade pour l’installation de l’horloge. Nous voulions rendre le travail plus facile et plus efficace pour toutes les personnes concernées. C’est pourquoi Mobatime investit dans de tels sujets et s’efforce de les développer en permanence.