sezione di progettazione

Sezione di
progettazione
Indice
S E Z I O N E D I P R O G E T TA Z I O N E
Quale è lo scopo della sezione di progettazione?
La Sezione di Progettazione aiuta nella scelta del mototamburo e nella scelta dei componenti e delle opzioni più adatte.
La Sezione di Progettazione offre:
128
•
Informazioni sulle applicazioni
•
Aiuto nel calcolo della forza tangenziale e della potenza necessaria
•
Descrizioni estese delle versioni dei mototamburi
Mototamburi standard pag. 14
Informazione di Progettazione
Scelta del mototamburo giusto
Istruzioni base di applicazione
Condizioni ambientali
Alimentazione diversa
Soluzioni industriali
Linee guida di progettazione
Guida di calcolo e scelta
Convertitori di frequenza
Specifiche dei materiali
Schemi di collegamento
pag. 130
pag. 132
pag. 136
pag. 144
pag. 146
pag. 150
pag. 168
pag. 174
pag. 178
pag. 188
www.rulmeca.it
129
S C E LTA
D E L M O T O TA M B U R O G I U S T O
Sezione di
progettazione
Scelta
Mototamburo
Quale è la vostra applicazione?
Applicazione con
nastro modulare
o applicazione
senza nastro
Applicazione con
nastro trasportatore
•
Applicazione con nastri standard?
•
Applicazione con nastri modulari o non-modulari termoplastici?
•
Applicazione senza nastro?
Quali sono le condizioni ambientali di lavoro?
Analisi
delle condizioni
ambientali
Analisi
delle condizioni
ambientali
•
Temperatura min. e max. dell‘ambiente di lavoro?
•
Applicazione secca o bagnata?
•
Applicazione igienica o a norme alimentari?
•
Considerare le condizioni ambientali e scegliere l‘esecuzione e materiali più adatti.
In quale settore industriale lavorerà il mototamburo?
T1
Calcolo
potenze
F
Calcolo
potenze
TE
Scelta di un
mototamburo
standard
T2
•
Logistica industriale?
•
Processo alimentare?
•
Logistica aeroportuale?
•
Casse per supermercato?
Informazioni sul progetto del convogliatore?
Scelta di un
mototamburo
standard
Scelta di un
mototamburo
deflussato
•
Tipo di convogliatore?
•
Come si intende controllare il sistema?
•
Specifiche particolari di montaggio?
Come calcolare e scegliere un mototamburo?
•
Calcolare la forza tangenziale appropriata considerando tutti i fattori
•
Considerare il pre-tensionamento del nastro ed il suo allungamento
•
Considerare il tipo materiale da trasportare ed il metodo di carico su nastro
•
Scegliere il diametro sufficiente dopo aver considerato quanto sopra
Di quali opzioni o accessori avete bisogno?
Scelta di un
convertitore
di frequenza se
richiesto (inverter)
Scelta di un
convertitore
di frequenza
(inverter)
Non usare
un convertitore
di frequenza
(inverter)
•
Pulegge o gommatura?
•
Freno, antiritorno o altre opzioni?
•
Tamburi folli, supporti di montaggio o altri accessori?
Completare il configuratore, riferendovi alla pagina all’interno della copertina.
Scelta delle
opzioni ed
accessori
130
Guida alla progettazione pag. 128
Scelta delle
opzioni ed
accessori
Mototamburi standard pag. 14
Scelta degli
accessori
www.rulmeca.it
131
Sezione di
progettazione
Istruzioni base
di applicazione
ISTRUZIONI BASE DI APPLICAZIONE
La maggior parte dei mototamburi sono utilizzati in convogliatori per trasporto industriale, per movimentare
Nastri Modulari
pacchi, scatole, piccoli pallet ed ogni altro collo. Sia nastri standard che nastri modulari possono essere usati con
mototamburi standard o deflussati, in base al tipo di applicazione.
Esempi di applicazione:
•
Logistica, sorter postali o centri di distribuzione
•
Movimentazione bagagli in aeroporto
•
Lavorazione pesce, carni o pollame
•
Movimentazione prodotti da forno
•
Lavorazioni di frutta e verdura
•
Industria delle bevande e della birra
•
Confezionamento merende, snack, patatine fritte
•
Pesatura dinamica di pacchi
I nastri modulari in plastica e i nastri non modulari termoplastici sono trainati tramite denti o profili sporgenti, senza
pretensione. Il nastro, non essendo a diretto contatto con il mantello del mototamburo, riduce la dissipazione di
Nastri motorizzati
calore generato dal motore, pertanto si raccomanda di utilizzare il mototamburo con un convertitore di frequenza
debitamente impostato per bassa dissipazione. In alternativa può essere usato un mototamburo deflussato.
I nastri modulari utilizzano minore energia rispetto ai nastri standard, permettendo la realizzazione di convogliatori
più lunghi. Questa tipologia di nastri non necessitano di pretensionamento pertanto, producendo minori sforzi sui
cuscinetti e sulle parti interne, garantiscono una vita di servizio più lunga del mototamburo.
•
Mototamburi standard della serie-i, dall‘ 80i al 165i, utilizzati con convertitori di frequenza
Mototamburi
•
Mototamburi con motore deflussato
adatti
•
Quando sono richieste pulegge, scegliere la soluzione mantello cilindrico con chiavetta
•
Quando si usa un convertitore di frequenza, è importante impostarlo per una riduzione di potenza del motore,
al fine di prevenire il surriscaldamento del mototamburo
Mototamburi
adatti
Centraggio del
nastro
Gommatura
Rulmeca/Interroll consiglia l’uso della gommatura profilata come soluzione preferibile, in grado di garantire una
Trasmissione
I nastri piani sfruttano l’attrito esistente con il mantello del mototamburo per trainare il tappeto. Il nastro deve essere
pulizia più efficace, una trasmissione della coppia distribuita uniforme ed una dissipazione della coppia di spunto.
della coppia
pretensionato a sufficienza per ricevere la coppia motrice, senza slittare. La superficie superiore del nastro può
Nel caso la gommatura profilata non sia adatta o disponibile, possono essere fornite, pulegge in acciaio inox o in
essere piana, liscia oppure con un rivestimento a coste, con gole o romboidale.
tecnopolimero con il corretto profilo.
•
Mototamburi standard con mantello bombato
•
Mototamburi con motore deflussato con mantello bombato
La bombatura del mantello costituisce il modo più semplice ed efficace per assicurare il centraggio del nastro.
Rulmeca/Interroll offre un’ampia gamma di gommature profilate in base alle specifiche del produttore del nastro.
Gommatura
Per informazioni più dettagliate, riferirsi a pagina 157.
Rulmeca/Interroll fornisce una gamma completa di gommature vulcanizzate a caldo o a freddo, in vari materiali e
durezze, per aumentare l’attrito tra nastro e mantello del mototamburo.
Per informazioni più dettagliate, fare riferimento a pagina 151.
132
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
133
Sezione di
progettazione
Istruzioni base
di applicazione
ISTRUZIONI BASE DI APPLICAZIONE
Applicazioni senza nastro
Nelle applicazioni senza nastro o con nastro di larghezza inferiore al 70% del mantello, il calore generato dal
mototamburo potrebbe non essere dissipato a sufficienza. In questi casi si consiglia di utilizzare il mototamburo con
convertitore di frequenza, opportunamente configurato per ridurne la potenza e le sovracorrenti di spunto.
In alternativa può esser usato un mototamburo con motore deflussato.
Esempi di applicazioni senza nastro:
•
Azionamento di rulli per trasferimento pallet
•
Motorizzazione di rulli per trasferimento, in sistemi a gravità
•
Azionamento di cinghie trapezoidali per la motorizzazione di rulli
•
Motorizzazione di spazzole
•
Convogliatori a catena
•
Nastri stretti che coprono meno del 70% della larghezza del mantello
Mototamburi
•
Mototamburi standard con convertitore di frequenza
adatti
•
Mototamburi con motore deflussato
Montaggio
non-orizzontale
Per alcune applicazioni senza nastro il mototamburo può essere montato, se necessario,
in posizione non orizzontale.
Per informazioni più dettagliate, riferirsi alla pagina 164.
134
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
135
Sezione di
progettazione
Condizioni
ambientali
C O N D I Z I O N I A M B I E N TA L I
Condizioni igieniche
Applicazioni bagnate e soggette a lavaggi
Per processi alimentari ed altre applicazioni in cui l’igiene è fondamentale, si raccomanda l’uso dei seguenti
materiali ed accessori:
Telaio del
convogliatore
Le applicazioni bagnate o soggette a pulizia periodica per mezzo di getti d’acqua, necessitano per il mantello ed il
sistema di tenuta di materiali antiruggine o in acciaio Inox.
•
Mantello in acciaio Inox
•
Asse in acciaio Inox
Sono disponibili i seguenti materiali ed accessori:
•
Testate in acciaio Inox
•
Mantello in acciaio Inox o, in acciaio normale coperto con gommatura vulcanizzata a caldo (solo per la serie-i)
•
Tenuta IP66 con paraolio in NBR o FPM, con labirinti in acciaio Inox per mototamburi 80i, 113i, 138i e 165i, o tenuta
•
Asse in acciaio Inox
V-ring in gomma NBR con bussole con ingrassatore per mototamburi 80S e 113S.
•
Testata per la serie-i: in alluminio resistente all’acqua salata o acciaio Inox piene
•
Gommatura, vulcanizzata a caldo, approvata FDA, in gomma nitrilica bianca NBR o in Poliuretano PU
•
Testate per la serie-S: in alluminio, con bussole in acciaio Inox
•
Oli e grassi approvati per alimentari, sintetici
•
Tenuta per la serie-i: IP66, in gomma nitrilica NBR o FPM, con labirinto in acciaio Inox
•
Uscita cavo diritto o ad angolo, in acciaio inox o in tecnopolimero
•
Tenuta per la serie S: IP66, in gomma nitrilica NBR con bussola re ingrassabile
•
Morsettiera in acciaio Inox o in tecnopolimero
•
Gommatura, possibili tutti i tipi
•
La gommatura romboidale non è adatta per lavorazioni alimentari perché può esser difficile da pulire e lasciare
•
La gommatura con profilo romboidale può essere usata per applicazioni bagnate non alimentari
residui batterici
•
Uscita cavo: possibili tutti i tipi
In base alle indicazioni di progettazione EHEDG, è vivamente consigliato l’utilizzo di telai per convogliatori aperti ed
•
Massimo 50 bar ad una distanza di 0.3 m
Lavaggio ad
antiruggine, per facilitare la pulizia e la disinfezione per mezzo di lavaggi con getti d’acqua del convogliatore, del
•
Massimo 60° C di temperatura per la tenuta in gomma nitrilica NBR reingrassabile
alta pressione
mototamburo ed del nastro. Al fine di assicurare la massima igiene, il montaggio del mototamburo sul telaio del
•
Massimo 80° C di temperatura per la tenuta in gomma nitrilica NBR
convogliatore deve essere eseguito evitando il contatto metallo su metallo tra l’asse del mototamburo ed il supporto
•
Massimo 80° C di temperatura per la tenuta FPM
del telaio; per questo interporre un supporto o manicotto in gomma conforme alle USDA/FDA e EC1935/2004.
Nota: variazioni repentine della temperatura ambiente, in presenza di alti tassi di umidità, possono causare condensa
e gocce d‘acqua all’interno della morsettiera (specialmente se in acciaio Inox). Questo può succedere quando il
motore opera in ambienti al di sotto dei 5 °C e successivamente sottoposto a lavaggio con acqua calda o vapore.
In queste condizioni, Rulmeca/Interroll raccomanda l’uso dell’opzione con cavo.
136
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
137
Sezione di
progettazione
Condizioni
ambientali
C O N D I Z I O N I A M B I E N TA L I
Applicazioni secche e polverose
Bassa temperatura
Quando un mototamburo funziona a basse temperature (inferiori a +5 °C), si deve considerare la viscosità dell’olio
e la temperatura del motore quando non funzionante. Considerare anche la possibilità di condensa all‘interno del
mototamburo e della morsettiera, nel caso di rapidi cambiamenti della temperatura ambiente.
Si raccomanda l’uso dei seguenti materiali, cavi ed accessori:
•
Mantello in acciaio normale con gommatura vulcanizzata a caldo, o in acciaio Inox
•
Asse in acciaio Inox
•
Testata per la serie-i in alluminio resistente all’acqua salata o in acciaio Inox
•
Testate per la serie-S in alluminio con bussola in acciaio Inox o alluminio
•
Tenuta per la serie-i con labirinto in acciaio Inox
•
Tenuta per la serie-S con bussola reingrassabile
•
Opzione oli speciali per basse temperature
•
Opzione tenute speciali per basse temperature sotto i -25 °C
•
Attivazione sistema di pre riscaldo anti-condensa
•
Gommatura, possibili tutti i tipi
•
Temperature molto basse riducono l’efficacia della gommatura per aumentare l‘attrito
Nei mototamburi Rulmeca/Interroll il raffreddamento avviene grazie al il contatto del mantello con il nastro
•
Uscite cavo: possibili tutti i tipi; evitare soluzioni con morsettiera
trasportatore. E’ essenziale che ogni mototamburo abbia un adeguata differenza di temperatura tra il motore e la
•
I cavi che sono soggetti al continuo movimento a temperature minime possono soffrire di danni strutturali
Tutti i mototamburi hanno tenuta ermetica IP66 contro la penetrazione di polveri. Comunque in ambienti a rischio
esplosione, che necessitano di motori con sicurezza intrinseca o antiesplosione, prego contattare Rulmeca/Interroll.
Alta temperatura
all’isolamento. In queste applicazioni, sono richiesti cavi speciali in Poliuretano PU
temperatura ambiente.
•
Utilizzo di materiali anti-ruggine
I dati a catalogo sono riportati facendo riferimento a mototamburi senza gommatura, con funzionamento con
nastro e con una temperatura ambiente massima di +40° C (per mototamburi deflussati senza nastro, temperatura
Riscaldamento anti-condensa
ambiente max. +25° C).
A temperature ambiente inferiori a +1 °C, si consideri di riscaldare gli avvolgimenti motore per mantenere la corretta
•
La temperatura ambiente massima standard per i mototamburi Rulmeca/Interroll è di 40 °C in base alle norme EN 60034
viscosità dell’olio e tutte le parti interne ad una temperatura costante.
•
Ogni esecuzione è possibile, le versioni in acciaio Inox permettono una minor dissipazione di calore
•
Prima dell’installazione assicurarsi che il tipo di olio, dichiarato sull’etichetta del mototamburo, garantisca un
Se Il mototamburo non viene azionato per diverso tempo e la temperatura ambiente è molto bassa, l’olio del
range di temperatura compatibile con la temperatura dell‘ambiente di applicazione (vedi tabella oli a pag. 224)
motore può diventare molto viscoso. In queste situazioni optare per l’uso di sistemi di riscaldamento anticondensa,
La gommatura per nastri modulari può causare il surriscaldamento del mototamburo, pertanto utilizzare
anche al fine di evitare la formazione di cristalli di ghiaccio all’interno delle tenute paraolio che ne comporterebbero
esclusivamente modelli con motore deflussato o standard con convertitori di frequenza, configurati opportuna-
un danneggiamento precoce.
mente per tenere bassa la temperatura (potenza e corrente di spunto ridotte)
Il sistema di riscaldamento applica un voltaggio in corrente continua a due fasi di un motore trifase o
La gommatura per aumentare l‘attrito con i nastri può causare surriscaldamento; attenersi alle limitazioni
all‘avvolgimento principale di un motore monofase, creando un flusso di corrente. La quantità di corrente dipende
ammesse per le gommature e collegare sempre il contatto termico predisposto
dalla tensione applicata e dalla resistenza interna dell‘avvolgimento. Questa corrente riscalda il motore ad una
Per mototamburi serie i con motori a 6, 8, 12 poli e gommature superiori a 8 mm, utilizzare motori standard
temperatura dipendente dalla temperatura ambiente proporzionale alla corrente applicata.
•
•
•
con convertitori di frequenza o mototamburi deflussati
•
Per necessità di mototamburi serie-S con gommatura, prego contattare Rulli Rulmeca
Le informazioni necessarie per la selezione del voltaggio corretto sono riportate nelle tabelle di ogni versione di
•
Al fine di prevenire surriscaldamenti possono essere usati sistemi di raffreddamento esterni
motore. I valori elencati sono valori medi, che possono aumentare o diminuire in base alla temperatura del motore
•
Per applicazioni con temperature ambiente oltre i +40 °C, prego contattare Rulli Rulmeca
richiesta ed alla temperatura ambiente. Rulmeca/Interroll raccomanda la selezione del voltaggio corretto con un
test a condizioni operative effettive.
138
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
139
Sezione di
progettazione
Alimentazione
diversa
C O N D I Z I O N I A M B I E N TA L I
Utilizzare solo correnti continue per riscaldare il mototamburo. L’uso di corrente alternata può causare movimenti
Altitudine superiori a 1000 m
inaspettati del mantello, generando danni seri o ferite.
Il sistema di riscaldamento stazionario deve essere usato esclusivamente a mototamburo fermo. La corrente
Il funzionamento di un mototamburo ad un’altitudine superiore a 1000 m sopra il livello del mare può comportare
continua del sistema di preriscaldo deve essere tolta prima dell‘avvio, per mezzo di semplici relè o interruttori.
una perdita di potenza ed un surriscaldamento dovuto alla bassa pressione atmosferica ed alla minore densità
dell‘aria, che raffredda il motore. L’altitudine dell’applicazione finale deve essere tenuta in considerazione quando si
I voltaggi suggeriti sono calcolati per prevenire la formazione di condensa. Se un mototamburo deve essere
calcola la potenza necessaria. Per ulteriori informazioni prego contattare Rulmeca.
mantenuto ad una temperatura specifica, la corrente di preriscaldo deve essere calcolata opportunamente. Prego
contattare Rulmeca in caso sia indispensabile attuare questo tipo di riscaldamento stazionario.
Tensioni di rete con frequenza diversa
La corrente di riscaldamento deve essere applicata a due fasi di un motore trifase. Applicando una tensione VSH
con un alimentatore, la corrente risultante IDC, può essere calcolata come segue:
Collegamento a triangolo:
IDC =
VSH . 3
Uso di motori trifase 50 Hz in una rete a 60 Hz con lo stesso voltaggio
Collegamento a stella:
RMotor . 2
IDC =
VSH
RMotor . 2
dove RMotor è la resistenza interna di ognuno dei tre avvolgimenti motore.
•
Motore: 230/400 V – trifase – 50 Hz
•
Tensione di rete: 230/400 V – trifase – 60 Hz
L’uso di un motore trifase 50 Hz in una rete con frequenza a 60 Hz, comporta l’aumento della velocità di rotazione
del motore del 20%. Se i parametri del motore dichiarati a catalogo devono essere mantenuti costanti, servirebbe
una tensione di alimentazione superiore del 20% (legge tensione/frequenza U/f). Tuttavia, non fornendo una
tensione di alimentazione più alta del 20%, i parametri dipendenti dalla stessa varieranno come da tabella seguente:
Bassa rumorosità
Tensione di rete (a 60 Hz) = Voltaggio nominale del mototamburo (a 50Hz)
Prestazioni del motore
Potenza
Giri al minuto nominali
Coppia nominale
Coppia di spunto
Coppia pull-up
Coppia pull-out
Corrente nominale
Corrente di spunto
Fattore di potenza
Efficienza
kW
rpm
Nm
Nm
Nm
Nm
A
A
Tutti i mototamburi Rulmeca/Interroll hanno livello di rumorosità e di vibrazioni relativamente bassi. Questi livelli
Tensione di rete
Dati nominali motore
non sono dichiarati o garantiti in questo catalogo perché variabili in base al tipo di motore, numero di poli, velocità
230/400 V
3 ph
60 Hz
230/400 V
3 ph
50 Hz
di rotazione, tipo di struttura di sostegno ed applicazione. Per applicazioni specifiche a bassa rumorosità, prego
contattare Rulmeca.
140
P
nn
Mn
MA
MS
MK
IN
IA
cos ij
Ș
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
100 %
120 %
88.3 %
64 %
64 %
64 %
96 %
80 %
106 %
99.5 %
www.rulmeca.it
141
Sezione di
progettazione
Alimentazione
diversa
A L I M E N TA Z I O N E D I V E R S A
Collegamento di motori trifase ad una rete monofase
I motori trifase possono essere collegati ad una rete monofase a condizione che siano alimentati tramite un
convertitore di frequenza, con voltaggio in uscita pari a quello del motore. I motori trifase hanno un’efficienza molto
superiore rispetto ai motori monofase.
Collegamento Steinmetz
Normalmente i motori trifase sono collegati ad una rete trifase. Tuttavia, se necessario, i motori trifase possono
essere collegati ad una rete monofase con l’uso del cosiddetto collegamento Steinmetz.
Uso di motori trifase a 50 Hz con tensione di rete a 60 Hz e voltaggio più alto del 15/20%
•
Motore: 230/400 V – trifase – 50
•
Tensione di rete: 276/480 V – trifase – 60 – 2 e 4 poli (voltaggio nominale del motore +20%)
•
Tensione di rete: 265/480 V – trifase – 60 – 6, 8, 10 e 12 poli (voltaggio nominale del motore +15 %)
ATTENZIONE! l’uso di questo metodo riduce considerevolmente la coppia di spunto e l’efficienza del motore.
I motori a due poli non possono essere collegati con metodo Steinmetz, data la coppia di spunto risultante molto bassa.
I Mototamburi trifase della serie-i sono collegabili ad un‘alimentazione monofase con il metodo Steinmetz come
illustrato nei diagrammi seguenti.
L’uso di un motore trifase a 50 Hz in una rete a 60 Hz con voltaggio più alto del 20% causa un aumento delle
velocità di rotazione del 20%, mantenendo tutti i parametri di motore dichiarati (rapporto tensione/frequenza U/f).
30
L’uso di un motore trifase a 50 Hz in una rete a 60 Hz con un voltaggio più alto del 15%, aumenta la velocità
sempre del 20%, ma la coppia del motore effettiva sarà il 92% di quella nominale originale del motore.
Tensione di rete = 1.2 x Tensione nominale del motore (per 2 e 4 poli)
Prestazioni del motore
Potenza
Giri al minuto dichiarati
Coppia dichiarata
Coppia di spunto
Coppia di pull-up
Coppia di pull-out
Corrente nominale
Corrente di spunto
Fattore di potenza
Efficienza
P
nn
Mn
MA
MS
MK
IN
IA
cos ij
Ș
Tensione di rete
Dati nominali motore
276/480 V
3 ph
60 Hz
230/400 V
3 ph
50 Hz
kW
rpm
Nm
Nm
Nm
Nm
A
A
100 %
120 %
100 %
100 %
100 %
100 %
102 %
100 %
100 %
98 %
Fig.: Motore trifase con cavo 4+2 fili, voltaggio singolo, collegamento a triangolo, alimentazione monofase
34
Fig.: Motore trifase con cavo 7+2 fili, doppio voltaggio, collegamento a triangolo, alimentazione monofase
142
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
143
Sezione di
progettazione
Alimentazione
diversa
A L I M E N TA Z I O N E D I V E R S A
44
Fig.: Motore trifase con morsettiera, doppio voltaggio, collegamento a triangolo, alimentazione monofase
Abbreviazioni
Spiegazione delle abbreviazioni
TC : Contatto Termico
rd: Rosso
ye: Giallo
bu: Blu
bk: Nero
144
BR: Freno elettromagnetico
gy: Grigio
gn: Verde
bn: Marrone
pk: Rosa
Guida alla progettazione pag. 128
NC: Non collegato
wh: Bianco
or: Arancione
vi: Viola
( ): Colore alternativo
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
145
Sezione di
progettazione
Soluzioni
Industriali
SOLUZIONI INDUSTRIALI
Rulmeca/Interroll offre una vasta gamma di soluzioni industriali. In questo capitolo saranno spiegate solo le
Lavorazioni alimentari
soluzioni più importanti.
Logistica Generale
I mototamburi Rulmeca/Interroll sono ultra igienici e facili da pulire. Tutti i mototamburi per le lavorazioni alimentari
sono conformi alle normative EC 1935-2004 ed FDA. Possono essere ordinati a richiesta motori conformi alle
norme NSF. Interroll è membro della EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group, Gruppo Europeo
Il convogliamento nei settori della logistica, magazzinaggio e stoccaggio copre un ampio spettro di applicazioni
per la progettazione igienica).
nelle industrie, come l’elettronica, la chimica, l’alimentare, l’automotive e l’azienda manifatturiera in generale.
Tutti i mototamburi a catalogo sono adatti alle applicazioni di logistica generale.
Considerare le condizioni ambientali prima di scegliere le versioni, le opzioni e gli accessori di un mototamburo.
•
Per i nastri trasportatori standard scegliere un mototamburo standard
Mototamburi
•
Per i nastri modulari scegliere un mototamburo con motore deflussato o uno standard con convertitore di frequenza
adatti
•
In applicazioni umide o bagnate con nastri trasportatori standard Rulmeca/Interroll raccomanda l’uso della
Trasmissione
gommatura sul mantello per aumentare l’attrito con il nastro. In condizioni continuamente bagnate, può essere
di coppia
usata gommatura a gole longitudinali o romboidali per dissipare l’acqua e migliorare la presa
•
Acciaio inox o altri materiali approvati per applicazioni alimentari o igieniche
Opzioni
•
I mototamburi nei processi alimentari sono forniti con olio lubrificante approvato per applicazioni alimentari
ed accessori
•
Rulmeca/Interroll offre una varietà di materiali di rivestimento con vulcanizzazione a freddo e a caldo approvata
per alimentari (FDA/ EC 1935-2004)
•
La gommatura a caldo nitrilica NBR o da stampo in Poliuretano PU hanno un durata di vita maggiore, sopportano maggiore coppia e sono più facili da pulire rispetto alla gommatura vulcanizzata a freddo
In base alle regole di progettazione EHEDG è altamente consigliato progettare strutture aperte e antiruggine
Struttura del
per facilitare la pulizia tramite lavaggi a getto d’acqua e disinfezione del telaio, del mototamburo e del nastro. In
convogliatore
applicazioni igieniche, il montaggio del mototamburo sulla struttura del convogliatore non dovrebbe presentare
alcun contatto metallo/metallo tra l’asse del mototamburo ed il supporto, con l’uso di un supporto o manicotto in
gomma tra di essi. La gomma utilizzata deve essere conforme alle norme USDA/FDA e EC1935/2004.
146
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
147
Sezione di
progettazione
Soluzioni
Industriali
SOLUZIONI INDUSTRIALI
Logistica aeroportuale
Casse dei supermercati
Le applicazioni in aree aeroportuali, come convogliatori per il check-in, scanner a raggi X, richiedono bassa
rumorosità e frequenti partenze e arresti. La maggior parte delle applicazioni usano nastri standard in Poliuretano,
PVC o gomma.
Mototamburi
•
Mototamburi standard con 4 o 6 poli offrono bassi livelli di rumorosità tipicamente inferiori a 56 dB
adatti
•
Mototamburi con livelli di rumorosità inferiori possono essere forniti a richiesta
•
Sistemi di trasporto bagagli (138i-165i)
•
Convogliatori per scanner a raggi X e per i check-in (113i, 138i, opzionale 113S)
•
I motori a 4 poli generalmente offrono una maggiore efficienza
•
Gommatura per nastri standard al fine di aumentare il grip
•
Antiritorno per convogliatori in salita
•
Freno elettromagnetico per tenere il nastro fermo o per convogliatori in discesa
•
Disponibili cavi di alimentazione senza alogeni
148
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
Sui nastri delle casse dei supermercati viene trasportata un’ampia varietà di cibi confezionati, scatole e prodotti elettronici.
Frequenti partenze/arresti e bassa rumorosità sono tipiche per questo tipo di applicazione con nastri standard.
•
Mototamburi 80S e 113S
Mototamburi
•
Rulmeca/Interroll offre mototamburi ottimizzati specificamente per le casse dei supermercati (prego richiedere il
adatti
catalogo della serie-C)
•
Cavo di alimentazione staccabile, con spina
Opzioni ed
•
Mototamburi con alimentazione monofase, trifase opzionale
accessori
www.rulmeca.it
149
Sezione di
progettazione
Guida alla
progettazione
G U I D A A L L A P R O G E T TA Z I O N E
Un convogliatore a nastro è progettato principalmente per trasportare o trasferire materiali da un posto all’altro.
Nella sua forma più semplice, un convogliatore a nastro consiste in un telaio longitudinale con un mototamburo
Trasmissione di coppia
e un tamburo folle all’altra estremità ed un nastro che lo fa ruotare. Il nastro, che porta i materiali, può essere
supportato o da rulli o da piano di scorrimento in acciaio, legno o plastica. In questo capitolo suddividiamo le linee
guida di progettazione in due sezioni: i convogliatori a nastro standard e i convogliatori a nastro modulare con un
Normalmente il mantello in acciaio del mototamburo è sufficiente per trasmettere la coppia, ma bisogna porre particolare
attenzione a non sovra tensionare il nastro, cosa che potrebbe danneggiare i cuscinetti dell‘asse ed il nastro stesso.
sistema di traino dato da appositi denti o profili sporgenti, in quanto richiedono differenti metodi di trasferimento
Il nastro trasportatore dovrebbe essere tensionato secondo le raccomandazioni del produttore e con una tensione solo
Tensione
della coppia dal tamburo al nastro.
sufficiente a trainare il nastro e ad evitare slitti. Il sovra tensionamento può danneggiare il mototamburo ed il nastro. Il
del nastro
valore massimo di tensione nastro, al quale un mototamburo può essere sottoposto, è citato nelle tabelle delle caratteristiche
Trasportatori a nastro standard
tecniche di ogni modello. Rulmeca/Interroll può fornire un dispositivo di misurazione della tensione del nastro su richiesta.
Fig.: Mototamburo danneggiato per sovra-tensionamento
Per aumentare la coppia trasmessa dal mototamburo al nastro, al mantello può essere applicata una gommatura,
Gommatura
al fine di aumentare il grip tra le parti.
del nastro
•
Gommature lisce, con profilo romboidale o a gole sono adatte per applicazioni secche
•
Gommatura a gole longitudinali è suggerita per disperdere l’acqua nelle lavorazioni alimentari o nelle applicazioni bagnate
•
Gommatura romboidale può essere usata per applicazioni bagnate non alimentari
•
Gole a V, per centraggio di nastri con profilo guida applicato inferiormente, possono essere ricavate nel rivesti-
1
Mototamburo
2
Piano di scorrimento
3
Rullo di contrasto
Quando sono installati dispositivi esterni di centraggio del nastro (profili guida), si consiglia l’utilizzo del mantello
4
Rullo di deflessione
cilindrico, per evitare influenze opposte.
5
Rullo di tensionamento
6
Rullo di ritorno
7
Nastro trasportatore
8
Rullo portante
9
Tamburo folle
mento stesso, per prevenire lo sbandamento del nastro
L’attrito tra il nastro trasportatore ed il mototamburo può variare in base ai materiali che compongono le parti.
I convogliatori a nastro standard, con nastri piani in gomma, PVC o Poliuretano, si basano sull’alto attrito esistente
tra il mototamburo ed il nastro e su una sufficiente tensione del nastro stesso per trasmettere la coppia dal
Acciaio
mototamburo al nastro. Per i coefficienti di attrito tipici, fare riferimento alla tabella a pagina 151.
Secco
Bagnato
Secco
Bagnato
Gomma
Gomma
con gole
PVC, anti- Secco
scivolo
Bagnato
Ceramica Secco
Bagnato
150
Guida alla progettazione pag. 128
d‘attrito
Considerare i seguenti coefficienti d‘attrito nel calcolo della tensione del nastro:
Superficie Condizioni
del mototamburo
Mototamburi standard pag. 14
Coefficienti
Materiale nastro
Acciaio Gomma
PVC, basso
attrito
PVC, alto
attrito
Tessuto
poliestere
Impregnato
con Ropanol
0.30
0.25
0.40
0.35
0.25
0.20
0.30
0.25
0.30
0.20
0.35
0.25
0.35
0.25
0.40
0.30
0.40
0.30
0.50
0.40
0.30
0.20
0.40
0.30
0.20
0.15
0.25
0.20
0.25
0.20
0.30
0.25
0.50
0.35
0.55
0.45
0.40
0.35
0.35
0.35
0.41
0.30
0.30
0.30
0.50
0.35
0.35
0.35
0.60
0.40
0.40
0.40
0.45
0.40
0.40
0.40
0.35
0.25
0.25
0.25
0.40
0.30
0.30
0.30
www.rulmeca.it
151
Sezione di
progettazione
Guida alla
progettazione
G U I D A A L L A P R O G E T TA Z I O N E
Un altro metodo per aumentare l’efficienza di trasmissione della coppia dal mototamburo al nastro consiste
Offrendo meno resistenza allo scorrimento del nastro e del materiale trasportato, i convogliatori con piano a rulli
Convogliatori
nell‘incrementare l’angolo di avvolgimento del nastro attorno al mantello. L’angolo di avvolgimento è misurato in
assorbono minor potenza e richiedono minor tensione del nastro e pertanto sono più efficienti rispetto ai quelli su piano
con piano
gradi. Un maggiore angolo di avvolgimento migliora la trazione tra nastro e mototamburo richiedendo una minore
di scorrimento. Si consiglia l’uso di nastri su piano a rulli per convogliatori lunghi e/o con trasporto di carichi pesanti.
a rulli
tensione. Un angolo di avvolgimento nastro minimo di 180° è normalmente raccomandato per trasmettere in modo
adeguato la coppia, tuttavia incrementare l’angolo di avvolgimento a 230° o più, per esempio, permetterà di ridurre
la tensione richiesta al nastro, riducendone nel contempo il consumo ed il carico sul mototamburo.
18
0°
Fig.: Nastro su piano a rulli
Fig.: Angolo minimo di avvolgimento del nastro, per convogliatori a nastro piano
23
0°
I convogliatori a nastro che usano un piano di scorrimento sotto il nastro, producono maggiore attrito e richiedono
Convogliatori
maggiore potenza e tensione nastro, rispetto a quelli con piano a rulli, e sono pertanto meno efficienti. Le merci
con piano di
trasportate con nastro su piano di scorrimento, hanno maggiore stabilità durante il trasporto e grazie alla loro più
scorrimento
semplice costruzione costituiscono un’opzione meno costosa rispetto ai convogliatori con piano a rulli.
Fig.: Angolo maggiorato di avvolgimento del nastro, per convogliatori a nastro piano
Fig.: Convogliatore con piano di scorrimento
152
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
153
Sezione di
progettazione
Guida alla
progettazione
G U I D A A L L A P R O G E T TA Z I O N E
Posizioni del
mototamburo
Il mototamburo è normalmente posizionato in testa al convogliatore, ma può essere messo in altra posizione per
Motore in coda
adattarsi all’applicazione o al progetto.
Il motore in coda non è considerata la posizione ideale in quanto il mototamburo spinge il lato superiore del nastro
Motore in testa
e la maggiore tensione viene applicata al nastro di ritorno, quindi la coppia totale del motore non può essere
applicata. Questo tipo di azionamento può portare alla formazione di pieghe sul nastro (il nastro si rialza nella parte
Il motore in testa (lato scarico) è l’opzione più comune e preferita per i convogliatori non-reversibili ed è ideale per
la sua semplicità di progettazione e di installazione. La maggior parte della tensione nastro è localizzata sul lato
superiore del convogliatore e permette al mototamburo di trasferire l’intera coppia al nastro.
superiore) e può provocare slittamenti e sbandamenti. Se è proprio necessario posizionare il motore in coda, si
raccomanda di realizzare esclusivamente convogliatori con basso attrito, relativamente corti fino a max. 2 o 3
metri, e con carichi leggeri. Aumentare l‘angolo di avvolgimento del nastro sul tamburo è consigliato per evitare
slittamenti e diminuire l‘alta tensione nastro necessaria normalmente col motore in coda. Il motore in coda è
decisamente sconsigliato con nastri modulari.
Fig.: Convogliatore non-reversibile con motorizzazione in testa
Fig.: Convogliatore a nastro con motorizzazione in coda
Motore centrale
La motorizzazione centrale può essere usata per convogliatori a nastro lunghi, dove è richiesto un mototamburo di
grande diametro e non vi è spazio sufficiente in testa. Il motore centrale può anche essere usato per convogliatori
reversibili, dove la tensione del nastro è distribuita più stabilmente tra il lato di andata e di ritorno del nastro.
Fig.: Soluzione opzionale per convogliatore lungo, non-reversibile,
con motore in testa e gruppo di tensionamento inferiore
Fig.: Motore centrale per convogliatore a nastro lungo, con aumentato avvolgimento del nastro
154
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
155
Sezione di
progettazione
Guida alla
progettazione
G U I D A A L L A P R O G E T TA Z I O N E
Convogliatori per nastro modulare
Fig.: Convogliatore a nastro reversibile con motorizzazione centrale
Motore reversibile
I mototamburi Rulmeca/Interroll sono adatti per il funzionamento reversibile (tranne modelli equipaggiati di sistema
1
Nastro modulare in plastica
antiritorno). Il comando del motore deve essere programmato in modo che il nastro sia completamente fermo
2
Tamburo folle con pulegge
prima di invertire la marcia, al fine di evitare danni agli ingranaggi del riduttore. I mototamburi equipaggiati di
3
Traversine di supporto
sistema anti-ritorno, possono essere usati esclusivamente per la movimentazione in un‘unica direzione di marcia,
4
Nastro lento a catenaria
indicata dalla freccia applicata sulla testata.
5
Rulli di ritorno
6
Mototamburo
I convogliatori equipaggiati di nastro modulare hanno un consumo di potenza minore rispetto ai nastri standard,
questo si traduce nella possibilità di costruire convogliatori più lunghi. Dato che non vi è tensione nastro, danno
luogo ad una minore sollecitazione ed usura dei cuscinetti e degli organi interni del mototamburo. Non appoggiando
direttamente sul mantello, i nastri modulari non favoriscono il raffreddamento del mototamburo.
Questo rende indispensabile l’utilizzo di convertitori di frequenza o di mototamburi dotati di motore deflussato.
Esempi di nastri modulari:
•
Nastri modulari in plastica
•
Nastri non-modulari in termoplastici
•
Nastri con traversini in acciaio
•
Nastri dentati
•
Convogliatori a catena
L’istallazione di nastri modulari può essere piuttosto complessa e non viene trattata in dettaglio in questo catalogo.
Prego riferirvi alle istruzioni del fornitore del nastro e di contattare Rulmeca in caso siano richieste ulteriori
informazioni.
156
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
157
Sezione di
progettazione
Guida alla
progettazione
G U I D A A L L A P R O G E T TA Z I O N E
Trasmissione
di coppia
I mototamburi per convogliatori a nastro modulare sono normalmente forniti con gommatura lavorata a tutta
larghezza, lavorata per adattarsi al profilo sottostante del nastro. Alternativamente può essere fornito un mantello
cilindrico con una chiavetta saldata lungo il mantello che permette a qualsiasi tipo di puleggia in acciaio inox o plastica
di essere fissata. Il numero di pulegge da prevedere è da un minimo di 3 ad una quantità dipendente dalla larghezza
del mantello e definito dal produttore del nastro modulare. A causa della dilatazione termica del nastro in polimero,
le pulegge fornite da Rulmeca/Interroll sono flottanti e quindi può essere necessario guidare il nastro usando guide
laterali applicate al telaio del convogliatore. In alternativa, Rulmeca/Interroll può fornire una puleggia fissa, da bloccare
al centro del nastro.
Fig.: Convogliatore a nastro modulare medio e lungo, con rulli di supporto del tratto di ritorno
Fig.: Guide nastro
Il diametro finale maggiorato del mototamburo in quanto provvisto di gommatura o di pulegge, influenza in modo
Fattore
diretto la velocità finale maggiorandola rispetto a quella dichiarata a catalogo. Per calcolare la velocità finale del nastro,
di velocità
praticare il calcolo seguente. Il fattore di velocità Vf può essere trovato nella sezione delle opzioni a pagina 146.
1
Nastro
2
Traversine di supporto
3
Strisce anti-usura per supporto nastro
Vnastro : Vdm x Vf
4
Supporti laterale / guide nastro laterali
Vnastro : Velocità del nastro
Tensione
Il nastro modulare grazie ai suoi profili sporgenti non richiede pretensione ed utilizza solo il suo peso per ingranare sulla
nastro
gommatura profilata o sulle pulegge. Sul tratto di ritorno, il nastro deve essere lasco ed assumere la forma a catenaria
per adattarsi alle variazioni di lunghezza dovute alla dilatazione termica del nastro. L’istallazione e la progettazione del
convogliatore devono essere conformi alle raccomandazioni del produttore del nastro modulare stesso.
Vdm : Velocità nominale del mototamburo
Vf : Fattore aumento di velocità
La coppia è trasmessa dal mantello al nastro tramite la gommatura o attraverso la chiavetta e le pulegge. Questo
sistema fornisce un‘alta efficienza della coppia meccanica in uscita dal motore (fino al 97%). Nelle applicazioni
con molte partenze-arresti, l’uso di un soft-start o di un convertitore di frequenza con rampe di salita addolcite,
aumenta la vita del nastro, delle pulegge e del riduttore.
Quando si utilizzano gommatura o pulegge, la forza tangenziale effettiva del Mototamburo risulterà ridotta rispetto a
Forza
quella nominale dichiarata a catalogo. La forza tangenziale effettiva si calcola come segue:
tangenziale
corretta
Forza tangenziale effettiva = Forza tangenziale nominale / Vf
Fig.: Corto convogliatore a nastro modulare, senza rulli di supporto del tratto di ritorno
158
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
159
Sezione di
progettazione
Guida alla
progettazione
G U I D A A L L A P R O G E T TA Z I O N E
Posizioni
del motore
Nei convogliatori con nastro modulare è possibile posizionare il mototamburo in posizione di testa o centrale.
Motore di testa
Altri tipi di convogliatore
Il mototamburo deve essere posizionato in testa al convogliatore (lato dello scarico), in modo che il lato superiore di
Convogliatori inclinati
andata del nastro, trainato, sia ben teso.
I convogliatori inclinati richiedono, per movimentare lo stesso carico, maggiore potenza e una pretensione del
nastro maggiore rispetto ai convogliatori orizzontali. E’ consigliato l’utilizzo del sistema antiritorno in convogliatori in
salita (non reversibili), per prevenire l’arretramento del nastro e del carico in caso di fermata o mancanza tensione.
Fig.: Convogliatore a nastro modulare, con motore in testa.
Motore in coda
Rulmeca/Interroll sconsiglia vivamente di utilizzare la motorizzazione per nastri modulari in coda. Posizionando
Fig.: Convogliatore inclinato
il mototamburo in coda (lato di arrivo del materiale) il nastro viene spinto sulla zona di carico e non trainato, ed il
tratto di ritorno del nastro ha maggior tensione di quello di andata. Questo può comportare salti del nastro sulla
gommatura profilata o sui denti delle pulegge, provocando pieghe del nastro di andata, saltellamenti del prodotto e
Convogliatori reversibili inclinati o in discesa
la possibile rottura del nastro.
In caso di convogliatori reversibili o in discesa, optare per l’utilizzo del freno elettromagnetico per evitare il
movimento non voluto del nastro e del materiale trasportato una volta spento il motore.
Motore al centro
Convogliatori a penna
Nei convogliatori unidirezionali lunghi o in convogliatori reversibili i mototamburi possono essere posizionati al
I convogliatori a penna riducono la spaziatura tra due convogliatori. Con nastri standard, i convogliatori a penna
possono richiedere una forza tangenziale ed una tensione molto maggiore per superare la frizione aumentata tra
il nastro e la penna. Per ridurre questa frizione e la tensione nastro, dovrebbe essere aumentato il più possibile
l’angolo di avvolgimento del nastro attorno al mototamburo e preferibilmente la penna andrebbe sostituita con un
centro del tratto di ritorno del nastro modulare. Nel caso di convogliatori reversibili, porre grande attenzione alla loro
progettazione. Prego contattare il produttore del nastro per informazioni.
rullo di piccolo diametro.
Fig.: Convogliatori a penna
160
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
161
Sezione di
progettazione
Guida alla
progettazione
G U I D A A L L A P R O G E T TA Z I O N E
Convogliatori per la lavorazioni alimentari
Confluenze e controllo d’entrata
In accordo con le norme di progettazione EHEDG, è raccomandato prevedere telai aperti ed anti-ruggine per i
convogliatori in ambienti alimentari. Ciò facilita il lavaggio e la pulizia del convogliatore, del mototamburo e del nastro.
Per controllare delle confluenze, utilizzare un convertitore di frequenza con frenatura in corrente continua CC (con o
senza encoder) o in alternativa un freno elettromagnetico.
Sistemi di controllo
Per un controllo velocità e posizionamento precisi fare uso di encoder integrato combinato ad un convertitore di
frequenza (vedere pagina 174).
Modalità di funzionamento
Le seguenti modalità operative sono conformi con IEC 60034-1.
Funzionamento in continuo S1
Funzionamento a carico costante con tempo sufficiente a raggiungere una condizione di equilibrio termico.
P
Fig.: Design di convogliatore aperto, per facilitarne la pulizia
Deviatori - Separatori
t
Qualora un mototamburo sia utilizzato in nastri deviatori (diverter) o separatori, esso è normalmente posizionato
verticalmente. Questo posizionamento è possibile come esecuzione speciale. Il mototamburo dovrà essere
montato tenendo l’uscita cavo sempre in alto (vedi pagina 164).
P
Frequenti partenze ed arresti
Frequenti cicli di partenza ed arresto possono causare il surriscaldamento del motore e l‘usura precoce degli
ingranaggi, riducendo la vita del mototamburo. In questo tipo di applicazioni, Rulmeca/Interroll raccomanda l’uso di
convertitori di frequenza per ridurre la generazione di calore del motore con l’adozione di rampe di avviamento dolci,
riducendo la corrente di spunto ed il conseguente sovraccarico degli ingranaggi del riduttore.
t
˽
˽PD[
Sistemi di Controllo
t
Rulmeca/Interroll fornisce freni, sistemi antiritorno ed encoder per la propria gamma di mototamburi.
P
Controllo di velocità
La velocità del nastro sul convogliatore è influenzata dal carico trasportato, dalla pretensione del nastro e dallo
spessore dell’eventuale gommatura sul mantello del mototamburo. Le velocità dichiarate nelle tabelle dei diversi
mototamburi sono riferite a pieno carico e sono approssimate al ± 10%. Se occorre una velocità più accurata,
fare uso di un convertitore di frequenza abbinato ad un encoder. Convogliatori corti (2 o 3 metri), lenti, dotati di
mototamburo con motore a 6, 8 o 12 poli, possono essere soggetti a surriscaldamenti. Per queste applicazioni
Rulmeca/Interroll raccomanda, quando possibile, l’uso di motori a 2 o 4 poli, combinati con convertitori di frequenza
per ridurre la loro velocità a quella richiesta. Generalmente, è possibile il funzionamento a basse frequenze con una
piccola perdita di potenza. I convertitori di frequenza possono anche essere usati per aumentare la velocità del
mototamburo, ma la coppia disponibile si ridurrà per frequenze superiori ai 50 Hz (vedere pagina 174).
Potenza in ingresso
PW
Perdite elettriche
ࢡ
Temperatura
ࢡmax
Max. temperatura raggiunta
t
Tempo
La maggior parte degli avvolgimenti dei mototamburi con efficienza superiore a 0.5, sono adatti per funzionamento
in modalità operativa S1 e per funzionamento continuo. Fare riferimento alle tabelle di dati elettrici di mototamburi
standard riguardo al valore di efficienza. Invece di usare motori a 6, 8, 12 poli per il funzionamento in continuo a
bassa velocità, considerare l’uso di motori a 4 poli (efficienza > 0.5) con convertitore di frequenza per ottenere la
velocità richiesta.
Da S2 a S10
Per i freni ed i sistemi antiritorno vedere pagina 90.
162
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
Per modalità operative da S2 a S10 considerare i cicli di lavoro e consultare Rulmeca.
www.rulmeca.it
163
Sezione di
progettazione
Guida alla
progettazione
G U I D A A L L A P R O G E T TA Z I O N E
Orientamento corretto dell’asse del mototamburo per montaggio orizzontale
Caratteristiche di montaggio
L’asse dei mototamburi della serie “i” deve essere montato in base al seguente schema. Usare la marcatura “UP”
Montaggio orizzontale
(SOPRA) o in numero seriale per il posizionamento.
up
12
3
97
97123
5°
2°
97123
3
up
12
orizzontale, parallelo al tamburo folle e perpendicolare al telaio del convogliatore.
dn
97
97123
dn
Per permettere al nastro di scorrere senza sbandamento il mototamburo deve essere montato in posizione
97123
Tutti i mototamburi serie-i e gli 80S possono essere montati con una angolazione, rispetto al piano orizzontale, non oltre
i ±5°. I mototamburi 113S devono essere montati con una angolazione rispetto al piano orizzontale non oltre i ±2°.
Montaggio non-orizzontale
Fig.: Orientamento del montaggio dell’asse del mototamburo
I mototamburi 80S e 113S possono essere montati con qualsiasi orientamento dell‘asse.
Qualora fosse necessario posizionare il mototamburo non orizzontalmente è necessario ordinare un mototamburo
specifico con cuscinetti speciali sull’asse nella parte in alto. L‘uscita cavo deve sempre essere nel lato superiore.
Il mototamburo verrà riempito con una quantità di olio differente.
Supporti di montaggio
I supporti di montaggio devono essere sufficientemente robusti da sopportare la forza tangenziale del mototamburo
e contrastare la sua coppia di avviamento. I supporti devono essere interamente sostenuti e saldamente fissati
al telaio del convogliatore in modo che le estremità dell‘asse non si possano muovere o deformarsi. Le fresature
dell’asse devono sempre essere interamente sostenute dai supporti di montaggio.
•
Usare i supporti di montaggio specificati per ogni modello di mototamburo: vedere gli accessori a pagina 102.
Il gioco assiale tra le chiavi d’asse e il supporto non deve essere superiore ad 1 mm.
Gioco assiale
1.0 mm
Esempi
164
•
Orientamento scatole
•
Nastri deviatori
•
Separatori - diverter
Guida alla progettazione pag. 128
Fig.: Gioco assiale massimo
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
165
Sezione d
progettazione
Guida alla
progettazione
G U I D A A L L A P R O G E T TA Z I O N E
Gioco
torsionale
Il gioco torsionale tra le chiavi dell’asse e il supporto di montaggio non deve essere superiore a 0.4 mm.
max. 0.4 mm
La superficie inferiore del nastro deve essere rialzata rispetto al piano di scorrimento o del piano a rulli del convogliatore,
Posizione
ma non più di 3 mm. Tale altezza deve essere costante lungo tutta la tavola orizzontale del trasportatore.
del nastro
0-3 mm
Fig.: Distanza massima tra il nastro e il piano del convogliatore
Fig.: Gioco di torsione massima
Mototamburi, tamburi folli e nastro non allineati, causano alti attriti del nastro contro la struttura o le guide, con
condizioni di sovraccarico per il mototamburo ed un’usura prematura del nastro o della gommatura.
Per mototamburi sottoposti a frequenti cicli di start e stop o funzionamento reversibile il gioco tra le chiavi d’asse
ed il supporto di montaggio deve essere nullo.
Lunghezza
supportata
Altri strumenti
di montaggio
La chiave d’asse deve essere sostenuta almeno per l’80% della sua lunghezza dal supporto di montaggio.
E’ possibile montare il mototamburo, senza supporti di montaggio, direttamente al telaio del convogliatore, in
questo caso i finali d’asse devono essere alloggiati in aperture ricavate nella struttura del convogliatore e rinforzate
per rispettare tutte le esigenze sopra indicate.
Allineamento del nastro
I mototamburi per nastri sono normalmente forniti con mantello bombato (standard) per assicurare la corretta
centratura del nastro trasportatore e prevenirne lo sbandamento durante il lavoro. Tuttavia, il nastro deve essere
controllato e regolato all’avviamento iniziale e mantenuto controllato periodicamente.
Controllo
La differenza di lunghezza tra le due diagonali deve essere minore possibile e non deve superare comunque lo
diagonale
0.5%. Le diagonali possono essere misurate dall’asse del mototamburo all’asse del tamburo folle lato opposto, o
fra gli angoli opposti del nastro.
Fig.: Controllo delle diagonali
166
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
167
GUIDA AL CALCOLO
E A L L A S C E LTA
Sezione di
progettazione
Calcoli
Calcolo della forza tangenziale (F)
Forza tangenziale
La forza tangenziale, potenza e velocità di ogni versione di mototamburo è dichiarata a catalogo.
F = F0 + F1 + F2 + F3+ fattore di sicurezza
Si consiglia di applicare in questo calcolo un fattore di sicurezza almeno del 20%.
Tipo di convogliatore
Pm1
L
Nastro su piano a rulli
L
Pm2
L
F0= 0.04·g·L·(2 Pn+Ppr)
Nastro su piano di
scorrimento
F0= g·L·Pn·C2
Nastro con doppio piano
di scorrimento
F0= g·L·Pn(C2+C4)
F1=0.04·g·L·Pm1
F1=g·L·Pm1·C2
F1=g·L·(Pm1·C2+Pm2·C4)
F2=g·H·Pm1*
F2=g·H·Pm1*
F2=g·H·(Pm1-Pm2)*
F3=g·L·Pm1·C1
F3=g·L·Pm1·C1
F3=g·L·(Pm1·C1+Pm2·C3)
F
E’ possibile calcolare la forza tangenziale F usando la seguenti formule.
Pm1
Pm1
Forza senza carico
Il risultato ottenuto dal calcolo illustrato è da considerarsi approssimativo poiché si riferisce a condizioni operative
standard, che non considerano l’influenza degli attriti aggiuntivi causati dei seguenti elementi:
Forza per trasportare i colli
in orizzontale
•
Tramogge
•
Bandelle in gomma per il contenimento del materiale, sotto le tramogge
•
Dispositivi di pulizia, come pulitori a vomere, raschiatori e spazzole
•
Attrito delle guide di allineamento nastro, causata dal prodotto sulle guide laterali
H
Forza per trasportare i colli
su piano inclinato
Forza per accumulo
1
Raschiatore
2
Vomere
3
Tramoggia
4
Spazzola
Pn in kg/m
Ppr in kg/m
Pm1 in kg/m
Pm2 in kg/m
C1
C2
C3
C4
L in m
H in m
F0-F3 in N
g in m/s²
Peso del nastro in kg per metro lineare
Peso parti rotanti del convogliatore (sezione di andata e ritorno) per metro di lunghezza
Peso del collo su sezione di andata, per metro di lunghezza su nastro trasportatore
Peso del collo su sezione di ritorno, per ogni metro di lunghezza su nastro trasportatore
Coefficiente di attrito tra il prodotto ed il nastro trasportatore
Coefficiente di attrito tra il nastro trasportatore ed il piano di scorrimento
Coefficiente di attrito tra la superficie inferiore del nastro di ritorno e il prodotto
Coefficiente di attrito tra superficie inferiore del nastro di ritorno ed il piano di scorrimento di ritorno
Lunghezza da asse tamburo folle ad asse Mototamburo
Dislivello in metri
Componenti delle varie forze per altre situazioni descritte
9.81
* Il valore F2 sarebbe negativo con trasportatori in discesa. Per prevenire l’accelerazione dovuta alla forza di gravità,
si consiglia di considerare valore F2 positivamente come per i trasportatori in salita.
168
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
169
Sezione di
progettazione
Calcoli
G U I D A A L C A L C O L O E A L L A S C E LTA
Carico e metodo di carico
Coefficiente di attrito:
Materiale piano di
scorrimento C2, C4
Materiale prodotto C1, C3
Materiale del
nastro
PE
Acciaio
PE
PP
POM
PVC/PU
Poliammide o
poliestere
Gomma
0.30
0.15
0.10
Acciaio
Vetro, tecnopolimero
•
Considerare il metodo di carico del materiale sul nastro (nastro estrattore, carico da tramoggia, carichi ad
impatto) e prevedere la forza tangenziale ed il pretensionamento del nastro opportunamente
Tecnopolimero
•
Tenere conto del tipo e la lunghezza dei carichi e di carichi concentrati. Per carichi concentrati gravanti sul mantello
del mototamburo, assicurarsi che non eccedano il massimo carico radiale (TE) ammesso.
0.40
0.15
0.26
0.20
0.30
0.18
0.13
0.32
0.20
0.30
0.18
0.40
0.40
0.09
0.19
0.15
0.08
0.17
0.15
0.30
0.17
0.40
Diametro del mototamburo
•
Scegliere il diametro minore del mototamburo sufficiente, considerando tutti i parametri dell’applicazione e le
condizioni ambientali
•
Controllare il diametro di avvolgimento minimo permesso per il nastro e scegliere il diametro del mototamburo
di conseguenza
Tutti i nastri hanno un diametro minimo di avvolgimento (su mototamburi e tamburi folli) dal lato di flessione normale
Tensione del nastro
o inversa. Fare sempre riferimento alle specifiche del produttore del nastro per questa informazione e scegliere il
diametro del mototamburo di conseguenza. L‘inosservanza di queste specifiche potrebbe causare danni seri al
Durante il calcolo della tensione nastro tenere presente i seguenti fattori:
nastro e/o al mototamburo. Qualora il diametro del mototamburo fosse inferiore al diametro minimo di avvolgimento
•
Lunghezza e larghezza del nastro trasportatore
del nastro, la coppia trasmessa al nastro potrebbe essere insufficiente e generare slittamenti o saltellamenti.
•
Tipo di nastro e controllare il pretensionamento necessario per trasportare il carico
•
L’allungamento del nastro necessario all’installazione. In base al carico, l’allungamento durante l’installazione dovreb-
Come esempio, il nastro illustrato di seguito ha traversini e bordi di contenimento del materiale e richiede un
diametro di avvolgimento molto maggiore rispetto a quello richiesto per un nastro piano standard.
be essere tra lo 0.2% e l’1%. L’allungamento del nastro è max. l’1% della lunghezza del nastro
•
La tensione e l’allungamento del nastro sono dati che possono essere ottenuti dal fornitore del nastro
•
Controllare che la tensione del nastro richiesta non ecceda il valore di massimo carico radiale (TE) del mototamburo
T1
T2
T1+T2 =TE
La tensione del nastro richiesta T1 (parte superiore) e T2 (parte inferiore) può essere calcolata in base alle DIN
22101 o allo Standard CEMA. La tensione nastro effettiva può essere definita in linea di massima sulla base delle
specifiche dichiarate dal produttore misurando l’allungamento del nastro durante il suo tensionamento. Usare
sempre uno strumento di misurazione della tensione del nastro durante l’istallazione.
Il massimo carico radiale ammissibile (TE) di ogni mototamburo è specificato nelle tabelle a catalogo. Il tipo di nastro,
lo spessore ed il corretto diametro del mototamburo deve essere in accordo con le raccomandazioni del produttore
del nastro stesso. Diametri mototamburo troppo ridotti potrebbero danneggiare il nastro.
Un sovratensionamento del nastro può danneggiare i cuscinetti ed altri componenti interni del mototamburo ed
accorciarne la vita lavorativa.
170
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
171
GUIDA AL CALCOLO
E A L L A S C E LTA
Principio
Sezione di
progettazione
Calcoli
Motori monofase
Passi finali
I motori monofase in corrente alternata (CA) sono tipicamente usati quando l’alimentazione trifase non è disponibile.
E’ possibile completare la selezione dopo aver considerato:
Motori monofase CA hanno un avvolgimento principale ed uno ausiliario per creare un campo magnetico
•
frequenza (nel dubbio contattare Rulmeca)
rotante. Lo sfasamento tra la fase principale e quella ausiliaria è creato da un condensatore di marcia collegato
•
permanentemente all’alimentazione.
Il ciclo di lavoro del motore. Nel caso di partenze/arresti maggiori di uno al minuto utilizzare un convertitore di
La “forza tangenziale”, “carico radiale”, “diametro” e “velocità” richiesti per l’applicazione. Se non fosse disponibile la
velocità effettivamente necessaria fare uso di un convertitore di frequenza, optando per la velocità più prossima
La coppia di spunto può essere molto limitata a causa del campo magnetico rotante imperfetto:
a quella desiderata. Optare per la versione di Mototamburo con il minor numero di poli e il minor numero di
/ Condensatori
•
La coppia di spunto dei motori trifase CA è tipicamente 120 – 410 % della coppia nominale
stadi di ingranaggi al fine di ridurre il prezzo di acquisto del prodotto
di avviamento
•
La coppia di spunto dei motori monofase CA è tipicamente 65 – 115 % della coppia nominale
Coppia di spunto
Alcuni motori monofase CA, specialmente nella gamma con potenze più elevate, hanno bisogno di un
condensatore di avviamento aggiuntivo per raggiungere una coppia di avviamento del 150 – 200 % della coppia
nominale. Il condensatore di avviamento deve essere connesso parallelamente al condensatore di marcia
tramite un relè temporizzato che ne determina il distacco una volta raggiunta la velocità nominale. La capacità del
condensatore di marcia e del condensatore di avviamento sono sempre indicati sulla targhetta motore.
Rumorosità
A causa della irregolarità del campo magnetico rotante i motori monofase generalmente hanno un livello di
rumorosità più elevato quando funzionanti senza carico se confrontati ai motori trifase. Ciò non influisce sul
buon funzionamento del mototamburo e la maggiore rumorosità andrà diminuendo con l’aumento della tensione
del nastro durante l‘installazione e con l‘applicazione del carico. Non verranno accettati reclami dovuti questa
rumorosità.
Condensatori
e relè
Per i mototamburi monofase i condensatori devono essere ordinati a parte. La corretta istallazione del
condensatore di avviamento e di marcia con apposito relè è illustrata negli schemi di collegamento forniti con il
mototamburo. Contattare Rulmeca per ulteriori informazioni.
Rulmeca/Interroll raccomanda l’uso di motori trifase perché sono più efficienti e risparmiano energia. E’ possibile
ottenere una maggiore efficienza facendo uso di un convertitore di frequenza. Se l’unica alimentazione disponibile è
monofase, si consideri la possibilità di utilizzare un motore trifase accoppiato ad un convertitore di frequenza avente
alimentazione (input) monofase ed un‘uscita (output) trifase verso il mototamburo.
172
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
173
CONVERTITORI
DI FREQUENZA (INVERTER)
Sezione di
progettazione
Convertitori
di frequenza
Scegliendo un mototamburo per funzionamento a frequenze molto basse, assicurarsi di sovradimensionare lo
stesso aumentando del 20% la potenza rispetto a quella necessaria per l‘applicazione. Nel dubbio consultare
Rulmeca.
La coppia di uscita disponibile del mototamburo dipende dalla frequenza di funzionamento. Vedi grafico di seguito
riferito a frequenza nominale del motore e rete a 50 Hz. Per frequenza nominale del motore a 60 Hz vedi grafico sotto.
T/TN
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
Tramite l’utilizzo dei convertitori di frequenza è possibile controllare e regolare la velocità con cui il mototamburo
traina il nastro trasportatore.
Caratteristiche
•
Installazione veloce e facile
•
Gamma di velocità ampiamente variabile
•
Rampe di accelerazione per movimentazioni morbide dei carichi
•
Protezione dal surriscaldamento. Ciò è importante quando si utilizza un mototamburo standard senza nastro,
un’applicazione con nastro stretto o modulare. La prevenzione del surriscaldamento si può effettuare riducendo la potenza di circa il 18%
Selezione
•
La potenza ridotta può essere calcolata come segue: PN ridotta = PN x 0.83
•
La forza tangenziale ridotta può essere calcolata come segue: FN ridotta = FN x 0.83
•
Controllo continuo della potenza erogata
•
Conseguente risparmio energetico dato dal controllo della potenza
•
Permette un posizionamento preciso, in combinazione con un encoder
•
Frenatura dinamica in corrente continua CC
•
Rende possibile l’utilizzo di mototamburi trifase in presenza di sola rete monofase disponibile
•
Possibili filtri contro le emissioni elettromagnetiche EMC integrati o esterni
Scegliere il convertitore di frequenza in base alla potenza, alla corrente ed al voltaggio d‘ingresso nominali del
T
10
20
30
40
50
60
70
80
90 100 110 120 f / Hz
Coppia disponibile
TN Coppia nominale
f
Frequenza in uscita
La dipendenza della coppia dalla frequenza, mostrata nella fig. è descritta dalla relazione P = T x Ȧ (P = potenza;
T = coppia; Ȧ = velocità angolare). Con frequenze operative inferiori ai 20 Hz (per motori a 50 Hz)/ 24 Hz (per
motori a 60 Hz), la coppia fornita dal motore può cambiare in funzione delle variazioni di temperatura causate dalla
bassa velocità. Nei mototamburi il calore del motore è dissipato dal bagno d’olio e dal nastro trasportatore e non è
soggetto alle stesse condizioni di un motore convenzionale autoventilato.
Frequenze superiori a 80 Hz (per motori a 50 Hz) / 95 Hz (per motori a 60 Hz) possono causare fenomeni
di raggiungimento della coppia massima fornibile dal motore, anche in relazione alla tensione limitata, con
conseguenti bloccaggi.
mototamburo.
Nel rispetto delle normative sulle emissioni elettromagnetiche (EMC), il mototamburo, quando utilizzato con un
convertitore di frequenza, deve essere avere cavo schermato. Si raccomanda che siano installati filtri sull’uscita
del convertitore di frequenza per ridurre picchi di sovratensione sugli avvolgimenti del motore. Gli avvolgimenti dei
Mototamburi possono sopportare picchi di tensione fino a 1000 V per microsecondo.
Per i convertitori di frequenza senza filtri, Rulmeca/Interroll raccomanda una lunghezza massima del cavo di
alimentazione di 20 m. Per la lunghezza massima dei cavi (senza filtri), attenersi comunque a quanto consigliato dal
produttore del convertitore di frequenza scelto.
Porre attenzione alle applicazioni che utilizzano alte frequenze di uscita. Alte frequenze possono causare
rumore, vibrazione e risonanza riducendo la coppia fornita dal motore. Frequenze molto basse possono causare
surriscaldamenti e perdite di potenza del motore. Questo è influenzato dalle condizioni ambientali di lavoro
dell‘applicazione e dal impostazione dei parametri del convertitore.
174
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
Per funzionamento a frequenze superiori a 87 Hz (per motori a 50 Hz)/ 110 Hz (per motori a 60 Hz), prego
consultare Rulmeca in quanto provoca ulteriori perdite di potenza che generano surriscaldamento anomalo del
motore. Questa modalità non va comunque applicata motori a 2 poli.
Nella maggior parte degli inverter alimentati con una tensione trifase a 400 V, si possono impostare curve tensione/
frequenza d’uscita a 230V/50Hz, per alimentare motori a 230V. Questa procedura provoca però una perdita di
potenza con un conseguente surriscaldamento anomalo.
Si ricorda che con l‘utilizzo del convertitore di frequenza in abbinamento al mototamburo, questo deve essere
dotato di cavo schermato in modo di evitare disturbi ad apparecchiature elettroniche adiacenti dovuti ad emissioni
elettromagnetiche a radiofrequenza (EMC) create dalle frequenze di clock del convertitore, e questo dovrebbe
essere dotato di filtri per limitare ulteriormente questi disturbi.
Si raccomanda di collegare sempre il contatto termico del mototamburo all‘apposito ingresso predisposto di regola
in tutti i Convertitori di Frequenza, per salvaguardare il motore da possibili surriscaldamenti e bruciature dello stesso.
www.rulmeca.it
175
CONVERTITORI
DI FREQUENZA (INVERTER)
Sezione di
progettazione
Convertitori
di frequenza
Parametri dell’inverter
Frequenza
di clock
Un’alta frequenza di clock comporta un maggiore fattore di potenza del motore. Le frequenze ottimali vanno da 8
KHz a 16 kHz. L’uso di alte frequenze di clock, migliora anche i parametri di controllo del motore e ne diminuiscono
la rumorosità ed il riscaldamento.
Incremento
L’avvolgimento dei motori è progettato per velocità di salita della tensione di 1 kV/μs. Se un inverter produce
di tensione
incrementi più rapidi, è consigliabile installare un filtro tra l’inverter e il motore.
Tensione
Nel caso che si installi, con il mototamburo, un inverter, assicurarsi che il motore abbia tensione di alimentazione e
numero di fasi pari a quelle di uscita dell’inverter stesso.
Frequenza
di uscita
E’ necessario fare molta attenzione nelle applicazioni che utilizzano frequenze di uscita superiori agli 87 Hz. Le alte
frequenze possono provocare rumore, vibrazioni e risonanze riducendo la coppia nominale di uscita del motore.
Uguale attenzione deve essere posta quando si usano inverter con frequenze inferiori di 25 Hz, che possono
provocare surriscaldamenti e perdite di potenza del motore.
Prestazione
Non tutti gli inverter sono in grado di controllare motori con più di 6 poli e/o potenze di uscita inferiori a 0.2 kW.
del motore
Parametri
dell’inverter
Gli inverter sono normalmente forniti con un set di parametri standard, per questo sono già pronti all’uso. Tuttavia,
i parametri forniti possono non essere specificatamente adatti al nostro mototamburo e per questo motivo può
essere necessaria la programmazione dei parametri per adattarlo al motore. Se disponibile, l’inverter dovrebbe
essere dotato di un programma di diagnostica in grado di identificare il tipo di mototamburo e scegliere il miglior
settaggio dei parametri.
176
Guida alla progettazione pag. 128
Mototamburi standard pag. 14
www.rulmeca.it
177