added competence 2011 / 2012: Aumentano le prestazioni
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La rivista per i clienti del settore Production Machinery della Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler Numero 2011/2012 Aumentano le prestazioni ATTUALITÀ L’asse rotante più performante del mondo Novità del Gruppo Schaeffler EMO Hannover 2011 Pagina 3 7/ Hall e to 34! th C Boo com Wel Pedalata piacevole Novità nelle macchine utensili per elevate prestazioni Brevemente, ecco i vantaggi della serie di motori RKI nelle macchine utensili per assi rotanti robusti e a rotazione veloce: Coppia: aumento + 30 % Numero di giri: aumento + 400 % Potenza meccanica: aumento sino al fattore 5 Total Cost of Ownership: riduzione dei costi sino a - 60 % Spazio costruttivo: uguale al diametro esterno Costi: uguali a parità di prestazioni Efficienza in movimento added competence per le macchine tessili Pagina 8 Hall 2 / Booth C142 L’input è arrivato dal settore automobilistico, in cui i motori di trazione RKI utilizzati per auto elettriche e soluzioni ibride raggiungono prestazioni meccaniche sino a 400 kW. Grazie all’aumento, rispetto ai convenzionali motori, di oltre il 400 % del numero di giri e del 30 % della coppia, con la serie RKI si aprono ulteriori ambiti di applicazione anche per le macchine utensili. La possibilità di downsizing è convincente e non comporta variazioni costruttive significative: grazie all’utilizzo di motori RKI, a parità di prestazioni, possono essere infatti ridotti i costi destinati agli inverter. Con la combinazione dei direct drive RKI + cuscinetti assiali a sfere a contatto obliquo, i produttori di macchine utensili e i loro partner possono optare per la realizzazione dell’asse di rotazione più performante del mondo. RKI: la rivoluzione nella tecnologia direct drive La tecnologia direct drive ha avuto particolare sviluppo negli ultimi vent’anni, passando dai motori speciali per utilizzi specifici ai prodotti di serie. Passo dopo passo, questa tecnologia è stata ottimizzata e i motori attualmente disponibili sul mercato hanno raggiunto un livello tecnico difficile da migliorare ulteriormente. Nella maggior parte delle applicazioni, la coppia è perlopiù sufficiente. L’unica barriera degna di nota è la limitazione del numero di giri causata dalla perdita per correnti parassite. Ogni volta che un magnete si muove in avanti vicino ad una bobina, o nel caso in cui una corrente passi attraverso una bobina, il campo magnetico produce una corrente, tale da agire contro la causa della sua stessa creazione. Più in concreto, ciò significa che i componenti in ferro del motore si scaldano, un comportamento paragonabile peraltro a quello di una frenata con correnti parassite di un tram. L’energia cinetica è così trasformata in calore e il motore subisce quindi un carico termico Motore RKI aggiuntivo. Ipotizziamo, quale limite approssimativo per i motori convenzionali, circa 150 Hz e, per i sistemi ad alta velocità, un valore compreso tra 300 e 700 Hz: esso si calcola a partire dal numero di giri al secondo (n) e dai poli (2p) del motore ( f = n * 2p ). Prestazioni meccaniche cinque volte maggiori Grazie all’ottimizzazione dei sistemi di generazione della forza nei motori RKI, le prestazioni meccaniche, rispetto a quelle di un motore standard RI, si rivelano essere fino a cinque volte superiori. Torque (Nm) Cuscinetto FAG, altamente efficiente, per il movimento centrale con sensore di coppia per e-bikes Pagina 3 RKI with Zx winding RI with WL winding RKI with WL winding Speeds (rpm) Confronto della coppia/numero di giri: RI/RKI con avvolgimento WL- e Z x- Segue a pagina 2 Numero 2011/2012 – Pagina 2 Numero 2011/2012 – Pagina 3 L’assistenza su misura assicura una pedalata piacevole Editorial Cuscinetto FAG, altamente efficiente, per il movimento centrale con sensore di coppia per e-bikes Aumentano le prestazioni: “added competence” per macchine utensili La EMO 2011 di Hannover potrebbe costituire l’indice di ciò che è stato effettivamente fatto negli ultimi anni per il settore delle macchine utensili. La EMO 2009 si è svolta proprio nel bel mezzo della crisi: molte imprese hanno rinunciato a presenziare, e anche noi non siamo stati da meno. Guardando indietro, oggi possiamo affermare che questo periodo, ovunque turbolento, ci ha permesso di vedere un compatto gruppo di lavoro interno, il quale, nonostante tutto, ha lasciato spazio alle innovazioni di prodotto, oltre che all’ampliamento di gamma. Ecco quindi il perché del titolo del nostro articolo: “Aumentano le prestazioni”. Da una parte, per le nuove dimensioni dei cuscinetti con i quali abbiamo ampliato la nostra gamma di prodotti e che non solo hanno dimensioni esterne più grandi ma offrono anche maggiori prestazioni. Dall’altra parte, il titolo “Aumentano le prestazioni – “added competence” per macchine utensili” sta ad indicare i molti e ulteriori vantaggi innovativi, la comprensione del sistema e l’applicabilità della tecnica al vostro servizio: in poche parole, quello che fa nel complesso il nostro successo. Aumentano le prestazioni Segue da pagina 1 Questo risultato è stato fondamentalmente ottenuto grazie a due diverse soluzioni: - Coppia: + 30 % Al confronto di un motore standard RI con un motore della nuova serie RKI, si registra che i magneti ancora presenti nella realizzazione standard, non sono più presenti a livello del rotore. Il nuovo rotore RKI consta, infatti, di un sistema magnetico contenuto in un pacchetto di lamierini d’acciaio, nel quale sono collocati diversi magneti in grado di incanalare il flusso magnetico (B). Grazie all’utilizzo di questo rotore, rispetto a quanto accade per gli usuali motori con magneti posti sulla superficie, si genera un momento torcente sino al 30 % superiore. Il momento torcente aggiuntivo influisce sulla tensione inversa e, di conseguenza, anche sull’adattamento al numero di giri dell’intero sistema. Il Gruppo Schaeffler offre, ancora una volta, nuovi corsi di formazione sul montaggio, la manutenzione e la gestione di cuscinetti per mandrini presso la sede di Schweinfurt. I corsi di formazione, della durata di un giorno, si compongono anzitutto di una parte teorica, in cui verranno impartiti i fondamenti riguardanti le tipologie di montaggio, le caratteristiche prestazionali, le tolleranze di lavorazione, la lubrificazione e il controllo di cuscinetti volventi ad alta precisione. Il corso comprenderà una - Sino al 400 % in più di giri Al fine di mantenere la tensione contro elettromotrice il più possibile limitata, per il motore RKI, si utilizza un particolare avvolgimento. Grazie a tale avvolgimento Z, dotato di un rotore laminato, possono essere ridotte notevolmente le perdite, incrementando il numero di giri sino al 400 %. Oggi possono così essere raggiunte velocità periferiche pari a 50 m/s. Massima efficienza e benefici in termini di costi. Riduzione della perdita di prestazione del 60 %, forte riduzione dei TCO Se si osserva la perdita di calore ad un determinato momento torcente, si nota poi un ulteriore e significativo miglioramento. Il confronto diretto, possibile per mezzo della costante motore Km (unità in Nm//√W), conferma che a Km dimezzata si ha una perdita quadrupla. Un confronto diretto delle serie costruttive RI e RKI mostra che una percentuale sino al 60 % delle perdite, a pari condizioni, potrebbe essere evitata. Generando così un parte pratica circa il montaggio, l’utilizzo dei mezzi di misurazione, nonché la valutazione di eventuali danni ai cuscinetti. Ai partecipanti sarà fornita una dettagliata documentazione. Corsi di formazione in loco, in materia di cuscinetti per mandrino, possono essere concordati in ogni momento con i produttori di macchine utensili e mandrini, con i centri di riparazione, oltre che con il personale specializzato dei distributori. Per la prima volta, il momento torcente complessivo si ottiene sommando la forza impressa sul pedale sinistro e destro. In questa edizione, così come alla EMO, siamo felici di potervi presentare tante novità, quali ad esempio: - L’asse rotante più performante del mondo ● - Soluzioni ad alte prestazioni per macchine di grandi dimensioni ● - I nuovi cuscinetti per mandrini, termicamente resistenti ed estremamente veloci ● - La rivoluzione della tecnologia direct drive: il nuovo motore torque RKI ● - Soluzioni lineari anche per i carichi più elevati Vi auguriamo di poter trarre da questa lettura molti spunti utili per il vostro lavoro quotidiano! Cordiali saluti. Helmut Bode, Direttore della Business Unit Production Machinery calore inferiore, si deve procedere, di conseguenza, ad un minor raffreddamento: vantaggio che si ripercuote anche sui costi di gestione e sui Total Cost of Ownership, contribuendo ad una loro riduzione. Raddoppio del numero di giri con il cuscinetto girevole ZKLDF..B: I cuscinetti flangiabili YRTS e ZKLDF sono ancora presenti per la lavorazione di tornitura o di fresatura nei centri di lavorazione. Il mercato ha però richiesto numeri di giri ancora più elevati, senza andare tuttavia a ridurre la rigidità. Con i nuovi cuscinetti assiali a sfere a contatto obliquo della serie ZKLDF..B si raggiunge, con lubrificazione a grasso, il 100 % di numero di giri in più rispetto allo standard precedente, mentre il prezzo rimane sempre lo stesso. Un tale adattamento, non solo rappresenta un’eccellenza di mercato, ma consente, in combinazione con il motore RKI, di ottenere velocità di taglio ottimali in caso di diametri ridotti dei pezzi da la- I prossimi corsi di formazione sul montaggio di cuscinetti per mandrini si terranno a Schweinfurt nelle seguenti date: 08 settembre 2011 15 dicembre 2011 09 febbraio 2012 14 giugno 2012 20 settembre 2012 Contatto Il vostro referente: Karin Morgenroth Tel.: +49 (0) 9543 / 68 403 E-mail: Schulungszentrum.Hirschaid@ schaeffler.com Welcome to Hall 7 / Booth C34! vorare, oltre che di aprirsi a prospettive di realizzazione dei cuscinetti completamente nuove e notevolmente semplificate. Spinta innovativa: dominio tecnologico e definizione dei trend Per il settore delle macchine utensili, la stretta relazione tra tecnologia direct drive e sviluppo dei cuscinetti, comporta un’enorme spinta innovativa e, nello stesso tempo, un mantenersi sempre sugli stessi livelli di costo. Un esempio perfetto di “added competence” tra “player globali” è, in questo caso, quello del Gruppo Schaeffler, che unendosi con IDAM (INA Drives & Mechatronics) e con i marchi INA e FAG, può ora vantare al suo interno conoscenze ultracentenarie in materia di cuscinetti volventi e di motori. Il risultato: aumentano le prestazioni! vi trate Regis ente! em veloc rsi sono ti co esti! s e u Q richi molto Training course for attendance and maintenance of maichine tools main spindle bearings Per una piacevole guida dell’e-bike, è determinante individuare con esattezza l’esigenza del conducente in base al supporto del motore e il relativo controllo della potenza erogata. Oltre al senso di rotazione e al numero di giri, la rilevazione esatta del momento torcente, applicato dal conducente durante la pedalata, rappresenta il presupposto indispensabile per calcolare la forza motrice necessaria al motore elettrico. dei cuscinetti ottimizzata, oltre che all’impiego di cuscinetti radiali rigidi a sfere Generation C recentemente sviluppati da FAG, che rispetto ai modelli precedenti presentano circa il 30 % di attrito in meno. Molti componenti nella zona dell’albero sono inoltre rivestiti con la protezione anticorrosione Corrotect®, sviluppata dal Gruppo Schaeffler. Quest’ultima viene regolata attraverso il sensore di coppia posto sull’asse del pedale. A questo punto il conducente non ha più bisogno di accelerare. Il nuovo cuscinetto FAG per movimento centrale con sensore di coppia è utilizzato, tra l’altro, nel nuovo motore ad elevate prestazioni di Bosch, la cui forza motrice può essere programmata e impostata su quattro modalità - Eco, Tour, Sport e Speed - per ogni modello di bicicletta. A seconda della modalità e del livello di assistenza, è possibile raggiungere un livello di supporto del motore fino al 250 % (in modalità Speed). Come gli altri prodotti FAG, il nuovo asse del pedale con sensore di coppia si distingue per la sua scorrevolezza. Questo è possibile grazie ad una disposizione Il cuscinetto per movimento centrale con sensore di coppia FAG e sensore del numero di giri per e-bikes. Novità EMO per la tecnologia direct drive I motori IDAM RKI per l’asse rotante più performante del mondo Motore Torque ad alte prestazioni della serie RKI Allo stesso tempo, la potenza dissipata diminuisce sino al 60 %. In questo modo viene prodotto meno calore, l’efficienza energetica aumenta e, grazie al raffreddamento ridotto, anche i costi d’esercizio si riducono in maniera significativa. Le opzioni di downsizing sono sorprendenti: a parità di prestazioni, possono essere utilizzati motori di dimensioni inferiori e anche i costi relativi agli inverter possono essere ridotti. Motore Torque a segmenti Con la serie di motori direct drive e ad alte prestazioni RKI, INA Drives & Mechatronics GmbH & Co. oHG (IDAM), specialista del Gruppo Schaeffler nella tecnologia direct drive, ottiene una coppia di oltre il 30 % più alta rispetto ai motori tradizionali. Grazie ad essa, il numero di giri può essere aumentato sino a quattro volte, e le prestazioni meccaniche sino a cinque. Grazie ai nuovi cuscinetti per tavole girevoli ZKLDF..B a numero di giri raddoppiato, è possibile realizzare, sin da subito, gli assi rotanti più veloci del mondo. Per il settore delle macchine utensili significa poter vantare caratteristiche uniche sul mercato. L’impiego della serie RKI permette, inoltre, di ottenere particolari vantaggi nei centri di tornitura e fresatura. Semplificazione del motore a segmenti e del suo montaggio, riduzione dei costi Per i motori a segmenti, INA Drives & Mechatronics GmbH & Co. oHG (IDAM) offre il massimo dell’economicità. I motori, anche se di dimensioni importanti, stupiscono per la loro facile manutenzione. Per i motori a segmenti esistono specifici avvolgimenti, raggruppati e inseriti nei singoli alloggiamenti motore. Ciascun alloggia- mento motore/segmento unitario è dotato di una propria connessione di cavi ed è allacciato esternamente alle scatole dei terminali elettrici degli altri segmenti. Il primo montaggio e la prima messa in servizio sono di semplice esecuzione. Grazie alla modalità costruttiva dei segmenti del componente primario e secondario, durante la movimentazione non sono necessarie tecniche di sollevamento per carichi pesanti o speciali attrezzature: in caso di messa in servizio, con uno sforzo assai ridotto, ciascun segmento può essere controllato ed eventualmente sostituito. La funzionalità di principio del motore rimane sempre invariata grazie ai rimanenti segmenti. In questo modo si ottiene una “funzionalità in caso di emergenza”, capace di garantire una pressoché costante disponibilità dell’impianto. E’ inoltre possibile effettuare sostituzioni dei componenti utilizzando ordinari strumenti per il montaggio. Numero 2011/2012 – Pagina 4 Novità EMO nell’ambito della Tecnica Lineare Novità EMO nel settore dei cuscinetti per macchine utensili Cuscinetti per tavole girevoli ZKLDF..-B: raddoppiato il numero di giri cisione di lavorazione aumenta. Allo stesso modo, nel caso di assi raffreddati grazie all’attrito ridotto, è possibile diminuire anche il raffreddamento, il che porta ad un ulteriore abbassamento dei costi di gestione della macchina utensile. ZKLDF..-B YRTC Al fine di incrementare il numero di giri delle tavole girevoli, la Divisione I ndustrial del Gruppo Schaeffler ha ulteriormente ottimizzato la costruzione interna del cuscinetto assiale a due corone di sfere ZKLDF..-B, dimezzandone così il momento di attrito. E’ stato in questo modo raggiunto un doppio numero di giri limite. YRTC: una combinazione di elevata rigidità e precisione e attrito ridotto per macchine utensili più produttive ed efficienti Nella gamma di cuscinetti con diametro tra 580 e 1.030 mm, la Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler ha unito le note serie costruttive YRT e RTC nella nuova e più efficiente serie YRTC. Questa serie getta le basi per assi rotanti oltremodo dinamici ai fini di un posizionamento veloce e di una fresatura grazie alla lavorazione simultanea multiasse. Entro i limiti applicativi, è altresì possibile mantenere la stessa velocità a regime costante, ad esempio per lavorazioni di tornitura. Allo stesso tempo, l’attrito, rispetto ai convenzionali cuscinetti a rulli cilindrici assiali-radiali, risulta essere estremamente ridotto. Grazie alla significativa riduzione dell’attrito, una gran parte della coppia motrice applicata dal motore è quindi disponibile ai fini dell’accelerazione e della lavorazione. Entrambi questi aspetti contribuiscono ad aumentare la produttività. Inoltre, si riduce il flusso termico nella struttura della macchina. Di conseguenza, le variazioni geometriche della macchina dovute alla temperatura diminuiscono, mentre la pre- L’elevata precisione e la rigidità del cuscinetto sono rimaste inalterate. In combinazione con i nuovi motori RKI di IDAM con aumentato numero di giri, sembrano aprirsi quindi nuove possibilità nella lavorazione di tornitura e di fresatura, prima impossibili, utilizzando componenti standard. Durante la conversione alla generazione B, sono stati effettuati ulteriori miglioramenti costruttivi dei cuscinetti. Per semplificare l’ingrassaggio, la nuova generazione B dispone, oltre che della scanalatura sulla circonferenza esterna del cuscinetto, anche di un canale di ingrassaggio assiale sulla superficie di appoggio del cuscinetto stesso. In questo modo, l’introduzione di lubrificante può avvenire in modo sicuro indipendentemente dalla scelta di accoppiamento. ZKXDF, sulla via della produzione di serie: veloce e compatto per usi combinati in fresatura e in rotazione con un diametro della tavola di oltre 1 m Questo prodotto rende possibile la realizzazione di cuscinetti per tavole girevoli ad alto numero di giri nella forma di cuscinetti compatti, economici e ad alte prestazioni. Attualmente è stato realizzato lo ZKXDF 580 con 580 mm di diametro. L’innovazione si basa sulla realizzazione del cuscinetto quale cuscinetto assiale a due corone di sfere a contatto obliquo con disposizione a O ed anelli del cuscinetto monocomponenti, i quali non sono né separati, né interrotti sulla pista di rotolamento da fori di introduzione. I vantaggi sono, tra gli altri, - una migliore trasmissibilità della precisione esecutiva del cuscinetto alla struttura della macchina grazie agli anelli del cuscinetto in un unico pezzo; - una maggiore rigidità grazie all’utilizzo di anelli del cuscinetto monopezzo; - una costruzione circostante più semplice: poichè gli anelli del cuscinetto risultano assialmente sfalsati, sono sufficienti due superfici di appoggio. A seconda della rigidità richiesta e a causa degli anelli di cuscinetto monopezzo, i cuscinetti ZKXDF potrebbero non essere sostenuti dall’albero per l’intera altezza del cuscinetto. Welcome to Hall 7 / Booth C34! ZKLF..Hybrid: affidabile anche con corse ridotte I nuovi cuscinetti assiali a sfere a contatto obliquo ZKLF..-HC ibridi rappresentano una soluzione affidabile ed economica per la massima robustezza anche durante condizioni di utilizzo estreme, come quelle che possono verificarsi nelle viti a ricircolazione con sfere, in particolare nel caso di corse continue e brevi. I costi elevati rispetto ai cuscinetti tradizionali si ammortizzano nel giro di breve tempo, poiché i cuscinetti non presenteranno più il danneggiamento ZKLF..Hybrid di “false brinelling”. Inoltre, con le sfere in ceramica aumenta il numero di giri limite e la durata della lubrificazione viene triplicata. In seguito alla decisione del gruppo di lavoro DIN di ritirare la riduzione teorica dei coefficienti di carico per i cuscinetti ibridi, nulla ostacola l’introduzione di questo cuscinetto, nè come soluzione sostitutiva ai cuscinetti con sfere in acciaio, nè come nuovo standard per una maggior sicurezza in caso di corse brevi. Novità EMO per i cuscinetti per mandrini Nuove possibilità di progettazione per elettromandrini Per quanto riguarda gli elettromandrini, la Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler, con la nuova linea di cuscinetti per mandrini RS e con il cuscinetto a rulli cilindrici TR termicamente resistente, combina l’idoneità alle più alte velocità con elevate capacità di carico e ottima resistenza a condizioni di funzionamento variabili. Il cuscinetto per mandrini con motore direct drive può essere notevolmente semplificato rispetto alle soluzioni convenzionali. RS – La nuova linea ad alte prestazioni, “Robust and High Speeds” I cuscinetti per mandrini FAG RS (Robust and High Speeds) sono cuscinetti ad alta precisione con sfere più grandi, dotati di un angolo di contatto nominale di 20 gradi e di una costruzione interna ottimizzata per l’attrito. Tali caratteristiche rendono il mandrino resistente alle variazioni del gioco radiale e combinano l’idoneità alle velocità delle serie costruttive a sfere piccole ad alta velocità con la robustezza e la portata dei cuscinetti dotati di sfere di grandi dimensioni. I mandrini dotati dei nuovi cuscinetti sono resistenti all’usura e alle più svariate condizioni ambientali e aprono nuove porte per ciò che riguarda la progettazione di mandrini ad elevato numero di giri ed elevata potenza di lavorazione. I cuscinetti RS sono forniti con sfere in acciaio, ma sono disponibili anche nella versione ibrida, aperti o Numero 2011/2012 – Pagina 5 chiusi a tenuta come nella versione DLR per la lubrificazione olio-aria. TR – Cuscinetti termicamente resistenti per elettromandrini Il nuovo cuscinetto a rulli cilindrici termicamente resistente TR FAG unisce per la prima volta la funzione cuscinetto libero dei cuscinetti a rulli cilindrici con l’idoneità alle alte velocità e alle variazioni di temperatura. Esso è dotato di un anello flessibile esterno, in grado di compensare i sovraccarichi attraverso variazioni del gioco radiale e presenta dimensioni standard. L’idoneità alle alte velocità deriva dall’adozione del design high-speed, oltre che da una gabbia in peek ottimizzata per l’attrito guidata su un lato dell’anello esterno. La distribuzione di lubrificante e la bassa temperatura in sede di funzionamento garantiscono inoltre la corretta funzione del cuscinetto libero. Tecnica Lineare INA Heavy Duty: componenti e sistemi per guide lineari con elevata capacità di carico Per garantire la qualità e l’economicità della lavorazione e del trattamento di pezzi grezzi di grandi dimensioni, il G ruppo Schaeffler dispone di una vasta gamma di guide lineari e di relativi accessori. Guide con gabbia piana Le guide con gabbia piana INA della serie M/V si distinguono, in particolare, per l’elevata capacità di carico combinata all’assoluta precisione. La loro capacità di carico deriva dal numero elevato di corpi volventi nella zona di carico e dalla possibilità di ampliare ulteriormente il numero dei rullini sulla gabbia sviluppata in lunghezza. In risposta al trend crescente riguardo ad impianti di grandi dimensioni può essere aggiunta una guida integrata della gabbia. Anche nel caso di movimenti di notevole entità, la guida esclude un movimento della gabbia, aumentandone così la durata di funzionamento. Un tipico esempio di utilizzo per queste guide si ha nel caso di presse transfer per la movimentazione precisa e veloce di componenti pesanti tra diversi stadi di pressatura. I componenti possono pesare fino a 200 kg. Il braccio di trasmissione presenta un avanzamento di 8500 mm ad una velocità di 8 m/s. Pattini a ricircolazione di rulli I pattini a ricircolazione di rulli della serie RUS e PR basati sui rulli cilindrici raggiungono una capacità di carico fino a 840.000 N, offrendo un’elevata flessibilità e una elevata libertà costruttiva. I pattini a ricircolazione, chiusi a tenuta sul lato frontale, presentano un movimento particolarmente regolare e silenzioso. Inoltre, le giunzioni di testa e le geometrie d’ingresso sono state ottimizzate grazie alle conoscenze brevettate delle guide profilate, ottenendo un migliore comportamento con un’impostazione ottimizzata del precarico, anche a carichi elevati. Nella serie RUS, i corpi volventi sono mantenuti separati da appositi elementi distanziatori. Al contrario, la serie PR è a pieno riempimento e non utilizza materiali plastici. Per questo, il robusto pattino PR risulta particolarmente idoneo per un utilizzo ad alte temperature e a velocità elevate. Un ambito di utilizzo classico per le guide a ricircolazione di rulli è nelle guide di presse. In questo caso, l’utente può integrare direttamente nella sua costruzione di collegamento i pattini a ricircolazione di rulli con le rispettive slitte di ammortizzazione, consentendo quindi massime prestazioni in spazi molto ridotti. Scelta di possibili configurazioni d’asse Guide profilate Resistente al carico, robusta, molto rigida, precisa e chiusa perfettamente a tenuta: sono queste le caratteristiche principali della nuova serie RUE..E di quinta generazione. Diversamente dagli altri produttori, che nelle loro unità di ricircolazione rulli impiegano rulli bombati, la nuova serie RUE..E si basa, invece, su rulli cilindrici profilati. Grazie all’ampia superficie di contatto dei rulli cilindrici, si raggiungono una portata massima e una rigidità molto elevate. Inoltre, si riducono le pressioni superficiali. Il contatto lineare consente un rotolamento privo di slittamento. Le dimensioni costruttive sono aumentate con i prodotti RUE 100 E-L. Un supporto di tale dimensione costruttiva ha una portata massima dinamica di 1.490.000 N. Unità guida di questo tipo sono impiegate ad esempio nelle macchine spianatrici di anelli per cuscinetti a rotolamento di grandi dimensioni nel settore dell’energia eolica. Per la lavorazione di anelli di un peso sino a 4 t e di un diametro pari a 4.500 mm, i modelli RUE 100 E-L devono assorbire forze per un massimo di 2 Meganewton. 100 E, i pattini smorzanti della serie RUDS 100 nelle lunghezze 150, 300 e 450 mm. Queste sono posizionate sulle guide tra i carrelli di guida. La slitta ha una luce definita tra la superficie della guida e la parte inferiore del carrello, la quale viene riempita di olio. Il film comprimibile che si viene così a creare smorza le vibrazioni che si manifestano, migliorando il risultato del processo di lavorazione. Guida profilata idrostatica La tecnica lineare INA, con la guida lineare completamente idrostatica HLE, offre inoltre un sistema pronto al montaggio e chiuso a tenuta dotato di regolazione della pressione integrata, in grado di unire, nello spazio costruttivo di una guida profilata, funzioni di “guida” e di “smorzamento”. Esso sostituisce quindi la guida profilata e consente uno smorzamento ottimale con conseguenti effetti positivi sulle performance della macchina in questione. progettazione, la costruzione generale e dettagliata, il premontaggio e il montaggio completo, i sistemi di sicurezza e di funzionamento, la gestione e la programmazione, il trasporto e il montaggio finale dell’impianto, la messa in funzione e il servizio di assistenza e di manutenzione (a distanza). L’utente risparmia così in termini di tempo e di costi. E’ inoltre possibile realizzare le più svariate soluzioni automatizzate e le più differenti classi di rendimento sino a 30 m di corsa, con velocità di corsa sino a 10 m/s e masse movimentate sino a 500 kg. Più in dettaglio, la Tecnica Lineare INA offre: - un’ampia gamma di sistemi guida e, in particolare, di guide profilate (guide lineari volventi e alberini, unità a ricircolo di sfere); - diversi sistemi di azionamento, quali cinghie dentate, viti a ricircolazione di sfere, viti trapezoidali o motori lineari; - moduli lineari con funzioni aggiuntive come ad esempio moduli telescopici o moduli di fissaggio; - equipaggiamento dei moduli a seconda delle prestazioni, con motori, trasmissioni, sensori e comandi adeguati; - un’ampia scelta di accessori, al fine di adattare perfettamente i moduli lineari e i sistemi multiasse alle condizioni di funzionamento, come ad esempio gli elementi di fissaggio e di collegamento. Sistemi con guide profilate Unità a ricircolazione di rulli RUE Diminuzione delle vibrazioni Anche per gli accessori relativi alle serie di grandi dimensioni e capaci di grandi portate, il Gruppo Schaeffler ha pensato alla diminuzione delle vibrazioni. Sono quindi a disposizione, ad esempio per RUE Tecnica Lineare INA per sistemi di posizionamento multiasse. I sistemi di movimentazione e i sistemi di robot a portale INA consentono di risparmiare in termini di costi e di tempo Il dipartimento di Tecnica Lineare INA offre anche sistemi di movimentazione e di robot a portale costituiti da soluzioni complete e pronte al montaggio. I nuovi sistemi di posizionamento multiasse sono unità funzionalmente sicure composte da componenti perfettamente assemblati tra loro, i quali sono reciprocamente montati seguendo un sistema costruttivo modulare e orientato all’applicazione pratica. Questo comprende tutte le prestazioni su richiesta del cliente, quali la Inoltre, per ricevere consulenza da un nostro ingegnere del servizio esterno del Gruppo Schaeffler, è possibile inserire i dati relativi ad analisi, consulenza, disposizione e progettazione nel formulario online su www.ina.com/positioning_systems. Numero 2011/2012 – Pagina 6 Soluzioni di cuscinetti per macchine di grandi dimensioni: Cuscinetti per tavole girevoli nei torni verticali Il Gruppo Schaeffler vanta vaste conoscenze in materia di applicazioni, produzione e servizio dedicati ai grandi centri di lavorazione e dispone, inoltre, di una vasta gamma di prodotti. Oltre alle soluzioni mono-cuscinetto, che rappresentano un buon compromesso tra performance, oneri costruttivi e prezzo per la maggior parte degli utilizzi standard, si utilizzano spesso anche soluzioni bi- o tri-cuscinetto, le quali consentono una disposizione mirata per una determinata macchina. A tal proposito, è possibile consultare un catalogo specializzato e dettagliato (TPI 205), disponibile anche per il download, sul sito www.schaeffler.com in tedesco, inglese e cinese. n hinery mascchine GeroSßize Marlösuntigoenns rrg fü n e lu a e g L so a g r g ngens 1-L earin rlösu lösun ons fo lutiognen One-b2-Laarigneg so n s LrianggerSoluti ösu lution o-be gerlso Bea Tw 3-Laaring -be Three La soluzione mono-cuscinetto economica La più semplice realizzazione meccanica consiste nell’utilizzare un solo cuscinetto, in grado di assorbire forze e momenti da tutte le direzioni e dotato di un’eccellente possibilità di rilubrificazione. Per la sua messa in funzione possono essere utilizzate ad esempio unità flangiabili della serie Soluzioni bi-cuscinetto dotate di cuscinetti a sfera: per le più elevate richieste di velocità ad un ottimo rapporto qualità-prezzo nelle tavole girevoli di torni verticali. YRTS e ZKLDF. Per quanto riguarda le grandi dimensioni, il diametro foro del cuscinetto è limitato a 460 – 725 mm. Per diametri di maggiori dimensioni sono adatti i cuscinetti a rulli incrociati, sviluppati proprio per questi scopi e disponibili con diametri variabili da 457,2 a 2.100 mm. la guida assiale è determinata dal cuscinetto assiale, mentre la guida radiale è determinata dal cuscinetto a contatto obliquo. Il cuscinetto assiale limita il numero di giri a seconda del diametro, generalmente ampio, ed è precaricato dal cuscinetto a contatto obliquo al fine di consentire, ad ogni condizione di carico, le corrette condizioni cinematiche nel contatto volvente. Prestazioni ottimali grazie a soluzioni multi-cuscinetto Esiste la possibilità di un accoppiamento mirato, se per una tavola rotante si utilizzano più cuscinetti. In principio, ogni cuscinetto viene scelto a seconda della sua portata massima, della sua rigidità e della sua idoneità al numero di giri. Nelle soluzioni multi-cuscinetto, il cuscinetto principale rappresenta il componente fondamentale ed è realizzato nella forma di un cuscinetto assiale. Le sue proprietà sono determinanti per la performance della macchina. Esistono due varianti costruttive: La soluzione bi-cuscinetto consta di un cuscinetto assiale (cuscinetto assiale a sfere o cuscinetto assiale a rulli cilindrici) e di un cuscinetto a contatto obliquo o cuscinetto a rulli conici: Ci puoi contare! Welcome to Hall 7 / Booth C34! Soluzione mono-cuscinetto con cuscinetto a rulli incrociati per la tavola girevole di torni verticali: la soluzione economica per i molteplici utilizzi standard raggiunge un buon compromesso tra performance, oneri costruttivi e prezzo. La soluzione tri-cuscinetto consta invece di due cuscinetti assiali accoppiati con un cuscinetto radiale: il cuscinetto assiale più grande assorbe il carico principale della tavola rotante e del pezzo da lavorare, mentre il cuscinetto assiale più piccolo serve invece al precarico assiale del cuscinetto principale e fa da controsupporto per l’assorbimento dei momenti ribaltanti. La guida assiale è compito del cuscinetto a rulli cilindrici ad alta precisione. In genere, le variazioni costruttive con cuscinetti a sfere permettono di raggiungere velocità più elevate, mentre i cuscinetti a rulli cilindrici consentono invece il raggiungimento di maggiori rigidità e di maggiori portate massime. I cuscinetti a sfere assiali raggiungono anche i 460.000 mm . min-1, Soluzioni tri-cuscinetto dotate di cuscinetti volventi: per raggiungere le più elevate rigidità e portata massima. rispetto ai 270.000 mm . min-1 dei cuscinetti a rulli cilindrici. I maggiori carichi si ottengono con i cuscinetti a rulli cilindrici assiali sino ad un diametro di 3.830 mm. La precisione ottenuta anche sulle circonferenze esterne di cuscinetti di grandi dimensioni è impressionante. Il portfolio prodotti della Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler è poi completato da una vasta gamma di servizi ad elevato valore aggiunto per i clienti, a partire dal servizio ingegneristico in loco presso il cliente, sino ad arrivare alla progettazione di cuscinetti, studiata per mezzo del software di calcolo Bearinx® del Gruppo Schaeffler, con il quale è possibile calcolare, sino ad ogni singolo contatto volvente, le condizioni di carico dell’intero sistema. L’assistenza in fase di montaggio e messa in funzione sono servizi offerti da Industrial Aftermarket. Last but not least, la consulenza competente in materia di funzionamento, ingrassaggio e manutenzione contribuisce a ridurre i costi di mantenimento e ad aumentare la durata di utilizzo dei cuscinetti. L’Industrial Aftermarket collabora con il reparto riparazione cuscinetti e contribuisce così a minimizzare eventuali tempi morti. L’attenzione fa la sicurezza: SmartCheck FAG SmartCheck FAG - le massime prestazioni in un piccolo formato; maneggevole e facile da usare. SmartCheck FAG è un nuovo ed innovativo “sistema online a 1 canale” per il controllo di macchine e impianti. Per questi compiti sono disponibili oltre 20 modelli di valori caratteristici per il controllo, ad esempio, di squilibri del carico, di errori di allineamento, dello stato dei cuscinetti volventi, della dentatura degli ingranaggi. Se si considera il suo eccezionale rapporto qualità-prezzo, il controllo online, oltre ad essere estremamente efficiente, è anche estremamente economico. SmartCheck FAG offre un contributo prezioso ai fini della sicurezza del servi- Numero 2011/2012 – Pagina 7 zio e della riduzione dei costi relativi al ciclo di vita del prodotto, quali ad esempio i Total Costs of Ownership (TCO). Oltre a vibrazione e temperatura, valori standard caratteristici, al sistema, nonostante le dimensioni assai limitate, possono essere collegati ulteriori parametri di funzionamento, quali ad esempio la pressione o il carico. Grazie a quest’ampia base di informazioni, possono essere formulate valutazioni complete sullo stato dei macchinari. Sia il numero di sensori, sia il grado di integrazione del sistema possono essere adattati a seconda dell’applicazione. Le avanzate competenze di calcolo grazie all’utilizzo di mezzi all’avanguardia: Easy Solution Nell’ambito della consulenza in materia di costruzione, un buon servizio si riconosce dalla progettazione dei cuscinetti volventi. Per questo, il Gruppo Schaeffler si occupa con successo, già da oltre trent’anni, di programmi di selezione e di calcolo. Alcuni esempi sono il software di calcolo per cuscinetti volventi Bearinx® o il catalogo elettronico dei prodotti medias®. Per la EMO abbiamo ancora in serbo qualcosa di nuovo. Linear Easy Solution: software di calcolo ad alte prestazioni per composizioni lineari e cuscinetti volventi: Gratuito e sempre disponibile in Internet, il reparto commerciale di Tecnica Lineare INA della Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler offre ai propri clienti un nuovo modulo di calcolo online per guide profi- contatto sino al cedimento non lineare dei punti di contatto del corpo volvente, della guida e del carrello di guida. Questo strumento di calcolo si basa sui più moderni algoritmi per la simulazione di cuscinetti volventi lineari. La schermata iniziale dello strumento di calcolo Linear Easy Solution late. Basandosi sul software di calcolo per cuscinetti volventi Bearinx® del Gruppo Schaeffler, Linear Easy Solution calcola la durata nominale di un asse lineare volvente. Grazie ad una comoda interfaccia dotata di menù, è possibile gestire tutti i dati di inserimento necessari in modo assolutamente intuitivo. Le usuali combi- nazioni di assi lineari con guide e carrelli guida sono già preconfigurate. E’ inoltre disponibile una combinazione assi a scelta, dotata al massimo di quattro guide e di 16 carrelli. Linear Easy Solution simula la reale sollecitazione degli elementi guida, tenendo in considerazione diversi aspetti, dallo spostamento dell’angolo di Tutti i dati inseriti ai fini del calcolo, quali ad esempio la disposizione degli assi, le forze e i carichi, possono essere archiviati per ulteriori elaborazioni e miglioramenti. In questo modo, la Tecnica Lineare INA offre un supporto veloce e immediatamente fruibile al cliente, andando così a integrare la consulenza ad hoc del servizio ingegneristico a livello mondiale, il quale resta comunque il punto focale dell’assistenza al cliente. Principi di Analisi dei Danneggiamenti, parte 1 Nell’ambito della nostra rubrica “Principi di Analisi dei Danneggiamenti” desideriamo presentarvi la sistematicità dei “meccanismi di danneggiamento”. In genere, i danneggiamenti ai cuscinetti possono essere classificati seguendo due diversi metodi: da una parte, valutandone le condizioni di funzionamento, come ad esempio l’inquinamento o il sovraccarico, e dall’altra, basandosi su altri eventuali meccanismi di danneggiamento. L’ultimo metodo è stato descritto nella norma ISO15243 (in lingua inglese). Le nostre osservazioni sull’analisi dei difetti si orienteranno nei prossimi numeri di “added competence” alla sistematicità della norma. Il primo capitolo riguarda “L’affaticamento dei corpi volventi”, considerato il numero 1 tra i meccanismi di danneggiamento oggetto della norma. Il calcolo del carico dinamico è la base di questo primo argomento. Nella corrispondente norma DIN ISO 281, la durata d’esercizio viene definita come segue: Affaticamento L’affaticamento dei corpi volventi comporta danni come, per esempio, l’ingresso di materiale sulle piste di rotolamento di cuscinetti e corpi volventi, detto altresì sfaldatura: La causa, in questo caso, è da ricercare nell’inevitabile “impurità” degli acciai, che si manifesta anzitutto negli elementi costitutivi della lega. Allo stato solido, questi rappresentano delle falle nella struttura reticolare dell’acciaio e portano, in caso di sollecitazioni (carichi alternati), a spostamenti locali della struttura, nonché a conseguenti e nuove solidificazioni. E’ a partire proprio da queste nuove zone di solidificazione (Butterfly) che si vengono a formare prime e microscopiche fratture, le quali, crescendo durante l’ulteriore funzionamento, si tramutano poi in rotture per fatica nella direzione di rotolamento, manifestandosi sino in superficie. Al raggiungimento della superficie, il materiale si rompe formando delle zolle. La causa del danno è da ricercarsi nella compressione del materiale. Il danno può provocare la “morte naturale” del cuscinetto, oppure, può essere anche considerato come un segno di parziali carichi eccessivi causati da ribaltamenti o da stiramenti. Provvedimenti: Controllare con attenzione i carichi e i tempi di corsa realmente attuati e ricercare eventuali fonti di eccessiva compressione. GERMAN INDUSTRIAL STANDARD October 2010 3.1 Life: For an individual rolling bearing, the number of revolutions which one of the bearing rings (or washers) makes in relation to the other ring (or washer) before the first evidence of fatigue develops in the material of one of the rings (or washers) or rolling elements. The influence of wear, corrosion and electro-erosion on the bearing life is not dealt with in the International Standard: Struttura dei meccanismi di danneggiamento: Affaticamento sottostante la superficie Affaticamento Affaticamento in superficie Usura abrasiva Usura Usura adesiva Corrosione per umidità Corrosione Corrosione per attrito Arrugginimento per accoppiamento Falsa brinellatura Correnti di perdita Elettoerosione Continuità elettrica Sovraccarico Deformazione plastica Deformazione particelle Deformazione Rottura per sovraccarico Rottura Rottura per fatica Shock termico Deformazione per errore di manipolazione Numero 2011/2012 – Pagina 8 Numero 2011/2012 – Pagina 9 Efficienza in movimento: added competence per le macchine tessili Waldrich Coburg, Partner del Gruppo Schaeffler Il Gruppo Schaeffler alla ITMA di Barcellona Dentatrici WALDRICH COBURG: macchine utensili Hall 2 / Booth C142 Lubtect® An anwendungsorientierte application-oriented Alternative alternative to grease zu fettgeschmierten lubrication of bearings Lagern Cuscinetti volventi per macchine tessili Lubtect® Un vasto portfolio di soluzioni volventi, precise, pronte ad essere montate e di facile manutenzione, dai componenti più semplici alle soluzioni high-tech più complete, assicura realizzazioni sicure ed economiche per quasi tutte le tipologie di macchine tessili. Tra queste si annoverano: - Rulli guida-filo con coppia di attrito ottimizzata e dotati di strato protettivo antiusura e anti-corrosione; - Serie di rulli di tensionatura privi di attrito e di lunga durata con un limitato sbilanciamento residuo; - Cuscinetto di tensionamento di facile montaggio e unità di alloggiamento per macchine di preparazione filatura e di produzione tessuti; - Supporti di base, cuscinetti rotore, rulli di tensionamento e rulli di rinvio per filatoi; - Fusi di frizione con smorzamento e rulli di pressione dotati di articolazione a snodo in macchine per la produzione di tessuti; - Rotelle e perni folli resistenti agli shock nelle trasmissioni di telaio; - Ingrassaggio Lubtec in zone difficili; - Cuscinetti a rullini ottimizzati e a pieno riempimento per il funzionamento oscillante di telai industriali e per maglieria; - Cuscinetti a rullini e a sfere di limitate dimensioni, ma di elevata portata in telai a ratiera; - Gabbie rivestite in Triondur in macchine per feltratura ad aghi; - Sistemi lineari in telai per il ricamo, taglierine, attrezzi per la manipolazione, macchine per la stampa dei tessuti e molte altre macchine per la lavorazione tessile. Sia le soluzioni cuscinetto innovative e ad hoc, sia i prodotti già noti e soggetti a sviluppo continuo, aumentano in maniera considerevole le prestazioni della macchina, diminuendo allo stesso tempo i costi, che si tratti della preparazione della filatura, della produzione di filati, della produzione di tessuti o di confezione. Prodotti per macchine tessili Per il download diretto di entrambe le pubblicazioni specifiche sulle macchine tessili BTM e TMB: www.schaeffler.com Rulli guida-filo INA: con leggerezza verso una maggiore resa delle macchine Il nuovo rullo guida-filo di INA è estremamente leggero ed è in grado di aumentare la dinamica di ogni macchina destinata alla produzione di tessuti. Con la sua ridotta sezione sull’anello esterno, esso è in grado di presentare un’accelerazione più rapida. Il momento d’inerzia dell’elemento è stato ridotto del 30 % rispetto alle soluzioni convenzionali. La superficie dell’anello esterno è rivestita in cromo anticorrosione e antiusura e la sua rugosità è tale che il filamento non solo sollecita l’anello esterno ma, allo stesso tempo, ne previene eventuali danni. Rendimento della macchina ottimizzato Cuscinetti FAG a rulli conici in qualità Xlife per una maggiore efficienza nei telai per maglieria: meno attrito e maggiore rendimento I cuscinetti FAG a rulli conici in qualità X-life presentano, rispetto agli usuali prodotti standard, un momento di attrito ridotto sino al 75 %. Il carico dinamico risulta essere maggiore del 20 % e la durata di funzionamento nominale cresce sino a oltre il 70 %. Inoltre, risultano essere ottimizzate le geometrie, le superfici, i materiali, oltre che la precisione dimensionale e di rotolamento. La temperatura di funzionamento del cuscinetto ha potuto essere ridotta, il che, tra le altre cose, comporta una signi- Unità INA per macchine tessili ficativa riduzione di lubrificante. In questo modo, si sono allungati gli intervalli di manutenzione e il cuscinetto a rulli conici presenta ora un funzionamento decisamente meno rumoroso. I nuovi cuscinetti a rulli conici premium sono particolarmente efficienti dal punto di vista energetico. Inoltre, essi offrono opzioni di downsizing, il che porta, oltre al risparmio in termini di spazi costruttivi, anche ad altri vantaggi, quali ad esempio la riduzione del peso e dei costi energetici. Se si guarda poi ai costi totali per il mantenimento, i cuscinetti FAG a rulli conici in qualità X-life favoriscono anche la riduzione dei costi d’esercizio (Total Cost of Ownership, TCO), oltre che la riduzione degli oneri relativi alla manutenzione. Nel settore delle macchine tessili, i cuscinetti FAG a rulli conici in qualità X-life si adattano perfettamente all’utilizzo, ad esempio, in trasmissioni di telai per maglieria. sioni del cuscinetto costanti, di ottenere un aumento della capacità di carico sino al 25 per cento. In questo modo, i cuscinetti contenuti nello stesso spazio costruttivo possono essere caricati ulteriormente e contribuire così alla creazione di nuove possibilità costruttive per il downsizing. Cuscinetti a rullini: aumento dell’efficienza nella preparazione della filatura grazie a downsizing e riduzione d’attrito La Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler ha presentato quest’anno i nuovi cuscinetti INA a rullini, impiegati in prevalenza nelle applicazioni tipiche dei cuscinetti a rullini, ossia in pettinatrici, telai industriali o telai Rachel: Cuscinetto a rullini -D in qualità X-life Cuscinetti a rullini -D in qualità X-life più efficienti (per il downsizing) Una nuova gabbia di acciaio profilata e ottimizzata nella forma permette, a dimen- Cuscinetto a rullini in qualità X-life con TWin Cage Cuscinetti a rullini ad attrito ridotto in qualità X-life dotati di Twin Cage Il nuovo e resistente cuscinetto a rullini, con la Twin Cage in plastica, offre più efficienza grazie ad un minore attrito. In esso, e in particolare in una sorta di alveolo, anziché il solito rullino lungo, sono inseriti, l’uno affiancato all’altro, due singoli rullini corti. Questa nuova combinazione di gabbia/alveolo e corpi volventi riduce l’attrito di oltre il 25 per cento rispetto agli usuali cuscinetti. La minore produzione di calore all’interno del cuscinetto porta quindi ad una maggiore durata del lubrificante e, di conseguenza, ad intervalli di manutenzione di maggiore durata, oltre che ad una maggiore precisione. Numerosi test hanno dimostrato che la durata d’esercizio di un cuscinetto ad rullini con Twin Cage risulta decisamente aumentata. Il Gruppo Schaeffler è legato alla storica azienda WALDRICH COBURG, produttrice di macchine utensili, da una partnership di successo che dura ormai da una decina d’anni. In diverse macchine WALDRICH sono utilizzati per esempio cuscinetti per mandrini, cuscinetti di precisione di grandi dimensioni e soluzioni lineari del Gruppo Schaeffler. La WALDRICH COBURG, azienda impegnata nella produzione di macchine utensili, è stata fondata nel 1920 e, da allora, ha continuamente ampliato e migliorato la propria gamma di prodotti. Tra i suoi prodotti si annoverano oggi fresatrici a portale, torni verticali, macchine rettificatrici oltre che alesatrici. L’azienda leader sul mercato mondiale per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni, esplora ora nuovi settori, ampliando la sua gamma di prodotti tecnologici con le dentatrici. Nella lavorazione completa di ruote a dentatura interna, utilizzate prevalentemente in riduttori epicicloidali per impianti eolici, si fa ricorso ad un sistema di finitura flessibile ed estremamente automatizzato. Tale sistema è realizzato ad hoc per i pezzi da lavorare e consta di due centri di lavorazione MultiTurn, consentendo il raggiungimento di una produttività estremamente elevata. Le macchine sono collegate con una vasta gamma di sistemi di trasporto e sono entrambe dotate di una tavola rotante, utilizzata in fase di tornitura o di fresatura. I centri di lavorazione MultiTurn realizzano le tecnologie di tornitura, alesaggio, fresatura e dentatura. Grazie al numero limitato di posizionamenti e ai tempi di lavoro improduttivo estremamente ridotti, i pezzi da lavorare sono realizzati in maniera più veloce, precisa ed economica. In primo piano vi sono quindi una migliorata qualità e produttività. Per la lavorazione delle dentature interne dritte ed oblique con frese dentate, la WALDRICH COBURG ha sviluppato un proprio sistema di teste di fresatura. Quest’ultimo consente di avere potenza massima di 75 kW e 7000 Nm di coppia ed è impostato in automatico su un piano oscillante all’angolo d’elica della dentatura. Le corone dentate di grandi dimensioni, impiegate ad esempio in laminatoi di metallo, presentano un diametro di almeno 15 metri. Al momento, la WALDRICH COBURG ha in produzione due macchine per la lavorazione completa PowerTec-Gantry, entrambe dotate di tavole rotanti integrate. La prima macchina ha una larghezza di passaggio di 7,5 m e un diametro della tavola girevole di 6,5 m: in questo caso possono essere impiegate corone dentate sino a 12 m di diametro. Le corone dentate oltre i 6,5 m sono tensionate per mezzo di una stella di pretensionamento, la quale supporta il dispositivo di tensionamento stesso. La seconda Gantry è, invece, di dimensioni ancora più grandi e presenta una larghezza di passaggio di 13 m, con un diametro della tavola di rotazione pari a 8 m e corone dentate sino a 17,5 m. Il piano di questa macchina misura 10 x 20 metri. Oltre alle teste di fresatura standard, le macchine dispongono di una testa di dentatura appositamente sviluppata. I vantaggi delle macchine Gantry per dentatura sono i seguenti: - lavorazione completa con le tecnologie di tornitura, alesaggio, fresatura oltre che di dentatura; - diametri dei pezzi da lavorare illimitati verso il basso; - possibilità di lavorazione per tutti gli altri tipi di pezzi da lavorare; - utilizzo di una moderna macchina utensile standard CNC anche per le più grandi corone dentate; - produttività e grado di automatizzazione ai livelli WALDRICH COBURG. In tutte le macchine, la testa di fresatura è accolta in automatico dall’interfaccia del supporto della fresa. La posizione degli assi Z rimane invariata durante il procedimento di fresatura. Il movimento verticale è realizzato con la traversa della macchina, montata in modo completamente idrostatico su entrambi i supporti della macchina. Grazie a ciò, l’intero sistema vanta una rigidità costante. Un aspetto critico per l’ultimazione di dentature ad alta precisione è la capacità prestativa della tavola rotante. In particolare, nel caso di macchine di grandi dimensioni, abbiamo ottimizzato il gruppo propulsore grazie alle nostre conoscenze in materia di costruzione di grandi macchine utensili. Soltanto così è stato possibile controllare i forti momenti di inerzia durante il circuito di controllo del CNC. La definizione costruttiva della tavola girevole presenta una rigidità meccanica estremamente elevata ed avviene in collaborazione con il Gruppo Schaeffler utilizzando il programma “Bearinx®. La soluzione di supporto qui sopra illustrate e i prodotti impiegati appartengono ai marchi INA, FAG e IDAM del Gruppo Schaeffler. Quartier generale della WALDRICH COBURG Dentatrice Il mandrino in pratica Compendio Schaeffler per lo studio e la progettazione. Qui trovate ciò che vi occorre: Know-how applicativo del leader tecnologico - Compendio riassuntivo per lo studio e la progettazione pratica di cuscinetti per mandrini; - Vademecum destinato al costruttore, per la scelta e la progettazione di cuscinetti per mandrini; - Sintesi delle conoscenze sui cuscinetti per mandrini, frutto di una storia ultracentenaria; - Molto più di un catalogo; - Uso specifico del cuscinetto per macchine utensili - Istruzioni per la configurazione delle parti adiacenti il mandrino; - Disposizione, ingrassaggio, montaggio; - Prevenzione ed analisi dei danni al cuscinetto nei mandrini principali; - e molto altro ancora. Welcome to Hall 7 / Booth C34! Spindle Bearings Theory, Design and Application Numero 2011/2012 – Pagina 10 Numero 2011/2012 – Pagina 11 I corpi volventi più amati al mondo Importanti applicazioni con le energie rinnovabili Adidas e il Gruppo Schaeffler al “Convegno Tecnico” di Herzogenaurach Cuscinetti per impianti ad energia solare, eolica e mareomotrice Quest’anno, la novità in materia di cuscinetti e di tecnica direct drive per macchine utensili è stata veramente una questione “a tutto tondo”. Il fatto che il “Gruppo Adidas” abbia infatti un consolidato feeling con tutto ciò che “rotola” è ormai noto, ed è stato anche ampiamente dimostrato sul piano del gioco durante il programma serale in occasione dell’ottava edizione del “Convegno Tecnico” del Gruppo Schaeffler, svoltosi quest’anno presso il Centro Eventi Adidas. Si è passati però anche all’aspetto tecnico, quando l’Ing. Nürnberg, nella sua presentazione relativa al Gruppo Adidas, ha spiegato lo sviluppo del pallone Jabulani utilizzato per i Mondiali di Calcio. Da Herzongenaurach non provengono soltanto palloni della migliore fattura: ormai si sa, infatti, che nella cittadina tedesca esiste anche un altro global player, il quale domina il gioco con i suoi cuscinetti volventi di prima classe. Ciò che lo differenzia dagli altri è il campo di gioco: quello dei cuscinetti per macchine utensili, per l’appunto. In questo settore, l’ultima edizione del più importante forum sui cuscinetti volventi, con le sue sezioni specializzate dedicate a mandrini principali, viti di comando, tavole girevoli, assi lineari e tecnica direct drive, ha reso nota una vasta gamma di prodotti particolarmente efficaci. Helmut Bode, Direttore Commerciale della Business Unit Production Machinery, in risposta all’impressionante perfezione di un pallone Adidas, ha contrapposto le eccezionali qualità di una sfera in un cuscinetto volvente del Gruppo Schaeffler. Dopo aver così dribblato il simpatico Jabulani, ha concluso il suo discorso presentando gli attuali dati aziendali e di mercato. Con il suo intervento dal titolo “Motori RKI-High Speeds and High Torque”, l’Ing. Marko Pfeiffer, Direttore Vendite della IDAM, ha gettato un primo sguardo da insider sulla novità EMO di quest’anno, “l’asse rotante più performante del mondo”. La possibilità di downsizing a parità di prestazioni, ossia l’enorme potenziale di riduzione dei costi grazie all’adattamento delle dimensioni del motore, del risparmio su inverter, ecc., hanno stupito i partecipanti suscitando in loro grande interesse. L’entusiasmo è aumentato quando l’Ing. Robert Jung, impegnato nella tecnica applicata ai cuscinetti per macchine utensili, ha presentato la nuova generazione cuscinetti per di tavole girevoli ZKLDF - veri e propri duplicatori di giri - nel corso del suo intervento dal titolo “Aumento delle Prestazioni nel Settore dei Cuscinetti per Assi Rotanti di Precisione”. Con la presentazione intitolata “Simulazione di una Macchina Utensile”, l’Ing. Michael Heid, Direttore del reparto di Tecnica Lineare Applicata, ha offerto una panoramica delle possibili modalità di intervento del Gruppo Schaeffler, nuove e già note, riguardo al dimensionamento e all’allineamento di cuscinetti lineari. I principali argomenti toccati durante il suo intervento sono stati il calcolo dinamico della struttura della macchina utensile, oltre che il tipo, il luogo e gli “Corpi Volventi” formazione con una passione per il pallone effetti di smorzamento. Nella presentazione dal titolo identico alla precedente, l’Ing. Martin Voll, Direttore del reparto di Tecnica Applicata ai Cuscinetti per Mandrini, ha trattato, invece, il tema dello smorzamento dei mandrini principali. L’ottimizzazione del comportamento dinamico di un mandrino, oltre che l’approccio nell’allineamento di un sistema di smorzamento, hanno dato occasione di formulare molte domande interessanti. Anche l’intervento dell’Ing. Christoph von Kress, esperto di tecnica applicata ai mandrini, intitolato “Quale cuscinetto per quale mandrino?”, ha fornito una panoramica dei principali campi di applicazione dei cuscinetti speciali. Inoltre, con la presentazione “RS Apre Nuove Possibilità”, lo stesso von Kress ha poi elencato i vantaggi dei nuovi cuscinetti mandrini RS (robusti e veloci). A dare un tocco particolare al convegno è stato l’intervento sul tema “Il Valore Aggiunto nell’Adattamento dei Cuscinetti di Grandi Dimensioni” dell’ Ing. Jörg-Oliver Hestermann, il quale ha esposto in modo dettagliato la realizzazione ad hoc di assi rotanti verticali in macchine utensili e, in particolare, nel caso di tavole girevoli di grandi dimensioni. Già il giorno precedente al convegno, quasi tutti i partecipanti hanno sfruttato la possibilità di effettuare un giro di stabilimento della sede del Gruppo Schaeffler di Herzogenaurauch. Il “gioco di mano” è stato espressamente concesso nei w orkshop pratici incentrati su: 1. La finizione (focus sulla conversione di precisione) 2. L’analisi dei difetti (cuscinetti rotativi e lineari in macchine utensili) 3. La validazione (dalla commessa alla consegna: prove e calcoli sull’esempio dei cuscinetti per tavole girevoli) 4. Il nuovo laboratorio del Gruppo Schaeffler “Technology Center” (added competence per il particolare costruttivo del rivestimento). Gli interventi del convegno hanno portato a diversi incontri informali, favorendo un interessante scambio durante il forum e fornendo altresì spunti stimolanti per il business di tutti i giorni. Il convegno è stato ripetuto per due volte e in entrambe le occasioni si è registrato ben presto il La Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler estende sistematicamente le proprie attività nel campo delle energie rinnovabili. Sin dai suoi esordi, più di 30 anni fa, il Gruppo Schaeffler si è posizionato con successo nel settore dell’energia eolica. Oggi il Gruppo è uno dei partner più importanti al mondo per i produttori di energia eolica, oltre che per le imprese che scelgono di alimentarsi ad energia eolica. Il nuovo gruppo manageriale per il settore della produzione di energia è focalizzato sulle attività delle centrali elettriche fotovoltaiche, oltre che su quelle delle centrali elettriche alimentate dalle onde e dalle correnti marine. Oltre a quelle appena citate, si annovera- Le migliaia di teste idrauliche a snodo del Gruppo Schaeffler servono, nella centrale fotovoltaica di Andasol, a sostenere le centinaia di cilindri parabolici regolabili grazie ad un sistema idraulico, a posizionarli con esattezza millimetrica e a seguire la radiazione solare. Convegno Tecnico 2011 tutto esaurito. Va ricordato, tuttavia, che il numero di partecipanti ai convegni tecnici è volutamente ridotto, al fine di favorire lo scambio reciproco e personale, nonché di garantire il carattere di una manifestazione esclusiva. La prossima manifestazione si terrà alla fine del 2012 e, sino ad allora, si continuerà di sicuro a parlare dei “corpi volventi più amati al mondo” di Herzongenaurach. Produzione del pallone Adidas Jabulani utilizzato per i Mondiali di Calcio no le classiche centrali idroelettriche (dighe di contenimento ecc.), la produzione di energia grazie a centrali elettrotermiche, oltre che la trasmissione termica. Energia solare: cuscinetti per un preciso inseguimento del sole e una maggiore efficienza Nella centrale fotovoltaica di Andasol in Spagna, ad esempio, i cuscinetti a strisciamento del Gruppo Schaeffler consentono l’oscillazione precisa dei cilindri parabolici, contribuendo così al raggiungimento di un maggiore grado di efficienza dell’impianto stesso. In totale sono state impiegate 1.248 teste a snodo per sostenere le centinaia di cilindri parabolici regolabili grazie ad un sistema idraulico, posizionate con esattezza millimetrica al fine di poter effettuare un inseguimento continuo del sole. I cuscinetti a strisciamento sono ottimi per movimenti oscillatori lenti e precisi: assorbono forze elevate e si prestano bene sia per carichi unilaterali, sia per carichi variabili, ad esempio, a causa della variazione della direzione del vento. Grazie a loro, i collettori della lunghezza di 150 metri portano a termine una radiometria dell’andamento giornaliero del sole, da est a ovest, con una precisione sino a un decimo di millimetro. I cuscinetti volventi e, in particolare, i cuscinetti assiali a contatto obliquo AXS, sono un esempio di strumentazione per radiometrie biassiali di impianti fotovol- Le onde marine come fonte di energia rinnovabile: la Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler è partner di sviluppo della Pelamis per il convertitore di onde in energia. I singoli segmenti sono collegati tra loro grazie a unità cuscinetto, esposte in modo permanente a carichi variabili sino a centinaia di tonnellate. taici, come centrali solari a torre o centrali solari stirling. Un utilizzo tipico si ha con gli specchi mobili regolabili. Nelle unità di funzionamento a due assi, i cuscinetti volventi consentono il movimento dell’asse di azimut e dell’asse di elevazione. Anche l’elevata portata massima, la robustezza, e la precisione di esecuzione sono proprietà di fondamentale importanza e costituiscono il presupposto per la realizzazione di cuscinetti per specchi solari sicuri e non soggetti a vibrazioni. Anche in questo caso, il cuscinetto deve assorbire forze e coppie elevate, causate dalle raffiche di vento. I cuscinetti sono quindi determinanti per l’affidabilità e per il rendimento degli impianti. Potenza idrica: cuscinetti per le centrali elettriche ad onde Oltre a occuparsi dell’energia solare, il G ruppo Schaeffler si dedica anche alle nuove forme di energia idroelettrica del futuro, quali ad esempio quella prodotta in centrali che sfruttano le onde o le correnti marine. Soltanto il potenziale dell’energia prodotta grazie alle onde, supererebbe già l’odierno fabbisogno energetico mondiale. Secondo i calcoli dell’Agenzia Internazionale per l’Energia, circa il 15 per cento di questo fabbisogno potrebbe essere coperto dalle centrali elettriche a onde. In uno dei progetti più promettenti in materia, la Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler è stato uno dei partner strategici sin dal principio. Con la britannica Pelamis Wave Power, si potrebbe sfondare nello sviluppo di convertitori della forza delle onde. Se possibile, questo passo in avanti sarà sostenuto dalla tecnologia in materia di cuscinetti e di tenuta, oltre che dal pensiero creativo di entrambi i partner coinvolti in questa collaborazione, il cui obiettivo è proprio quello di contribuire a lungo termine allo sviluppo di energie rinnovabili e pulite. Nel 2004, Pelamis Wave Power ha costruito il primo convertitore offshore di onde in energia del mondo. Basandosi su questa esperienza è stato sviluppato quindi il modello “P2”, che ha superato il suo predecessore in termini di prestazioni ed eco- nomicità. Il convertitore di onde in energia di Pelamis giace come un serpente marino sulla superficie dell’acqua ed è saldamente ancorato al fondo del mare. Enormi tubi d’acciaio sono collegati tra loro tramite snodi e disposti trasversalmente rispetto alla cresta dell’onda. Il movimento oscillatorio delle onde aziona, quindi, i cilindri idraulici e i corrispondenti motori idraulici di accumulatori di pressione, i quali sono a loro volta accoppiati ai generatori. I singoli segmenti di tubi in acciaio sono collegati tra loro tramite unità cuscinetto consistenti in una combinazione di diversi cuscinetti del Gruppo Schaeffler. Su ognuno di questi collegamenti articolati agiscono forze pari sino a centinaia di tonnellate, che devono essere assorbite dai cuscinetti. Nelle dighe di contenimento sono utilizzati ad esempio cuscinetti a strisciamento o cuscinetti orientabili a rulli, in particolare per l’apertura e la chiusura delle porte radiali. Nell’immagine: la diga contenitiva di Benmore, in Nuova Zelanda La convenzionale potenza dell’acqua: dalla turbina alla coclea idraulica (Vite di Archimede) Anche per quanto riguarda le convenzionali centrali idroelettriche, la Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler vanta da molti anni posizioni di primaria importanza. Nelle dighe di contenimento sono utilizzati ad esempio cuscinetti a strisciamento o cuscinetti orientabili a rulli, in particolare per l’apertura e la chiusura delle porte radiali. In questo caso, i cuscinetti sono esposti a carichi estremi, poiché la pressione dell’acqua e il peso della chiusura unilaterale vanno ad agire sul cuscinetto. Inoltre, anche in seguito ad un prolungato mancato utilizzo, i cuscinetti devono ancora garantire un’apertura sicura e priva di Con la centrale fotovoltaica di Andasol, la tecnologia fotovoltaica inaugura la vera e propria introduzione dell’energia fotovoltaica in Europa. La centrale a cilindri parabolici di Andasol 1 è la centrale fotovoltaica più grande al mondo. La centrale da 50 Megawatt, ecosostenibile, copre i fabbisogni energetici annuali di circa 200.000 persone e consente di risparmiare circa 150.000 tonnellate di anidride carbonica. attrito delle porte. Poiché gli spazi dedicati ai cuscinetti non sono comodamente accessibili, per i cuscinetti a strisciamento si richiede un’assoluta assenza di manutenzione, mentre i cuscinetti volventi necessitano invece di intervalli di manutenzione il più possibile prolungati. Per le turbine impiegate nella produzione di energia idroelettrica e, in particolare, nelle turbine Kaplan o Francis, è altresì necessario un know-how in materia di cuscinetti. Lo stesso vale per i cuscinetti del rotore della turbina, in cui i cuscinetti volventi possono ad esempio essere utilizzati nei più piccoli aggregati. Inoltre, anche le alette di distribuzione sono disposte nelle turbine grazie a particolari cuscinetti a strisciamento. Le turbine regolano poi il flusso ottimale delle loro alette. Anche gli utilizzi più semplici nella produzione di energia idroelettrica, quali ad esempio i mulini ad acqua o le coclee idrauliche, necessitano di soluzioni cuscinetto ad hoc. La Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler ha già sviluppato soluzioni per richieste estreme di questo tipo e, in questo caso, produce i cuscinetti in Cronidur 30, un materiale contenente azoto e resistente alla corrosione. Ciò consente che il cuscinetto possa essere azionato direttamente nel dispositivo privo di tenuta e che l’acqua stessa possa agire come lubrificante. Coclea di Archimede per la produzione di energia idroelettrica in sala: gli anelli e cuscinetti volventi del cuscinetto di supporto lubrificato dall’acqua sono realizzati in Cronidur 30, un acciaio per cuscinetti volventi contenente azoto e resistente alla corrosione. Numero 2011/2012 – Pagina 12 GIOCO!!! Sì, vorrei partecipare all’estrazione a sorte di un Blue Ray Player! LAST BUT NOT LEAST Soluzione: A Vinci un Blue Ray Player di ultima generazione! Domanda del concorso: Qual è il motto per la EMO 2011? Scrivete la soluzione sul coupon accanto della nostra rivista riservata ai clienti e spedite lo stesso coupon debitamente compilato a: Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG GB Production Machinery IEBSWE-SM Georg-Schäfer-Straße 30 D-97421 Schweinfurt Fax: +49 (0) 97 21/91 14 35 Inviare la risposta entro il: 31 Maggio 2012 Esclusione delle vie legali. Non sono ammessi alla partecipazione i collaboratori della Schaeffler KG ed i Partner di Vendita. ANTICIPAZIONI sull’edizione 2012 1. Novità EMO nel campo delle applicazioni 2. Innovazioni per le macchine da stampa 3. AMB a Stoccarda “added competence” per macchine utensili Cognome e Nome: ________________________________________________________ Ditta: __________________________________________________________________ Indirizzo: _______________________________________________________________ CAP/Località/Prov.: ______________________________________________________ Tel.: ___________________________________________________________________ Fax: ____________________________________________________________________ E-mail: _________________________________________________________________ Si prega di rispondere anche alle seguenti domande: L’indirizzo a cui Vi abbiamo inviato “added competence” è corretto in ogni campo? (Si prega di scrivere in stampatello.) Desiderate che altri Vostri colleghi ricevano “added competence”? Quali sono i miglioramenti che desiderate in futuro nel settore Production Machinery della Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler? Il vincitore del concorso dell’edizione 1/2010 Il signor Dietmar Loh, esperto del Engineering Department della Klingelnberg GmbH di Hückeswagen, è il fortunato vincitore di un i-Pad 2. Il piccolo gioiello high-tech gli è stato consegnato a maggio dal nostro agente e collega Jürgen Donath dell’Ufficio Engineering del Gruppo Schaeffler di Wuppertal. +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER La Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler sarà presente all’ITMA di Barcellona (22-29 settembre 2011, padiglione 2, C142), all’IMTS di Chicago (10-15 settembre 2012) e ancora in Germania, all’AMB di Stoccarda (18-22 settembre 2012). +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER +++ NEWSTICKER Il Vostro rivenditore specializzato: Il Codice Data Matrix per una maggiore sicurezza nei cuscinetti per mandrini Le falsificazioni di prodotto sono merci contraffatte facilmente confondibili con quelle originali, realizzate allo scopo (non autorizzato) di raggiungere il prezzo di mercato dell’originale. Un tale modo di agire, oltre all’aspetto fraudolento, non di rado mira anche a danneggiare l’immagine del produttore. Al fine di proteggere i prodotti altamente qualificati del Gruppo Schaeffler e i loro utenti da manipolazioni di questo tipo, i cuscinetti FAG per mandrini presenteranno in futuro, quale marcatura aggiuntiva, un codice Data Matrix, con il quale ogni cuscinetto ad alta precisione potrà essere immediatamente identificato. Il codice bidimensionale, il cuscinetto stesso e l’imballaggio, saranno in grado, in pochi secondi, di chiarire se quello analizzato sia veramente un cuscinetto originale FAG, descritto nei suoi molteplici dettagli, oppure se questo sia soltanto un falso. L’utilizzo del codice Data Matrix è parte dei progetti aziendali del Gruppo Schaeffler denominati STOP (Security Technologies for Original Products in the Schaeffler Group). Per i partner commerciali del Gruppo Schaeffler questa misura rappresenterà un notevole vantaggio in termini di sicurezza. Editoriale Publicato da: Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG GB Production Machinery Responsabile: Claudia Kaufhold Indirizzo: Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG IEBSWE-SM Georg-Schäfer-Straße 30 D-97421 Schweinfurt Tel.: +49 (0)9721/91 19 11 Fax: +49 (0)9721/91 63 16 A Member of the Schaeffler Group Membri della redazione: Helmut Bode Rainer Eidloth Clemens Hesse Claudia Kaufhold Norfried Köhler Martin Schreiber Produzione: Buena la Vista AG, Würzburg