I giunti di sicurezza meccanici progettati da ENEMAC sono pensati per l'industria alimentare e delle bevande, in cui i sistemi di azionamento devono combinare un'elevata disponibilità con rigorosi requisiti igienici. In particolare, per gli azionamenti indiretti con catene e cinghie dentate che sono esposti a notevoli picchi di coppia in caso di blocchi o anomalie.
Requisiti igienici
Con le serie ECV ed ECW, ENEMAC offre giunti di sicurezza in acciaio inox sviluppati specificamente per soddisfare le esigenze degli ambienti di produzione soggetti a elevati requisiti igienici. Essi combinano una protezione meccanica precisa contro i sovraccarichi con una struttura in acciaio inox, dimensioni compatte ed elevata capacità di carico. Queste caratteristiche offrono ai progettisti la possibilità di aumentare in modo mirato la sicurezza operativa degli azionamenti indiretti, tenendo al contempo conto dei requisiti di igiene, resistenza alla corrosione e disponibilità degli impianti.
Ritmi di produzione
Oggigiorno gli impianti di trasporto, le macchine per il confezionamento e i sistemi di riempimento operano con elevati ritmi di produzione e tempi di ciclo ridotti. Allo stesso tempo, i componenti meccanici vengono spesso ottimizzati per ottenere dimensioni il più possibile compatte e masse in movimento ridotte. In condizioni regolari di produzione, i carichi sono facilmente calcolabili.
Situazione critica
La situazione diventa critica quando un prodotto si incastra, una sezione del trasportatore si blocca o un corpo estraneo entra nel processo. In queste situazioni, la coppia può aumentare notevolmente in un tempo molto breve. Negli azionamenti indiretti con catene o cinghie dentate, le forze risultanti agiscono direttamente su ruote dentate per catene, pulegge dentate, alberi e cuscinetti. A seconda della configurazione, i picchi di carico vengono inoltre trasmessi attraverso riduttori e giunti fino al motore. Un singolo evento di blocco può quindi causare danni a diversi componenti e provocare un fermo macchina non programmato.
Protezione meccanica
In molte macchine, il sistema di controllo elettrico dell'azionamento svolge già importanti funzioni di protezione. Attraverso il monitoraggio della corrente del motore, della velocità o mediante modelli di coppia è possibile rilevare infatti condizioni operative anomale e avviare un arresto. Questo tipo di monitoraggio è indispensabile per il controllo della macchina, ma non sostituisce in ogni caso una protezione meccanica.
Sistema di monitoraggio
Il motivo di questo limite risiede nella posizione del sistema di monitoraggio: la corrente del motore fornisce informazioni sullo stato del motore e dell'azionamento, mentre il sovraccarico meccanico critico può verificarsi in un punto del flusso di potenza molto più distante. A questo si aggiungono i tempi di reazione del sistema di controllo e della regolazione dell'azionamento. In presenza di picchi di coppia che si sviluppano rapidamente, può quindi essere opportuno integrare una funzione di protezione aggiuntiva direttamente nel flusso di potenza meccanico.
Protezione indipendente
Il giunto di sicurezza meccanico ENEMAC interviene esattamente in questo punto. Se viene superata la coppia di disinnesto predefinita, interrompe immediatamente la trasmissione della coppia. La protezione avviene quindi indipendentemente dal software, dal sistema di controllo e dall'alimentazione elettrica.
Sistema di protezione a più livelli
Allo stesso tempo, il sistema di controllo della macchina può rilevare l'intervento del giunto di sicurezza e attivare un arresto controllato dell'impianto. Il risultato è un sistema di protezione a più livelli: il giunto di sicurezza meccanico limita il sovraccarico direttamente nel flusso di potenza, mentre il sistema di controllo elettrico rileva e segnala l'anomalia e coordina le successive operazioni della macchina
Catena cinematica
Negli azionamenti indiretti, non è determinante soltanto la coppia di disinnesto, ma anche la posizione del giunto di sicurezza. Se il limitatore di coppia viene installato direttamente sulla ruota dentata per catena o sulla puleggia dentata condotta, è possibile proteggere in modo mirato soprattutto la parte della catena cinematica situata a valle. Questa configurazione è particolarmente rilevante, ad esempio, nei sistemi di trasporto e movimentazione.
Dimensionamento
Se un prodotto blocca il percorso di trasporto, la coppia sull'uscita aumenta immediatamente. Un giunto di sicurezza adeguatamente dimensionato può interrompere il flusso di potenza prima che la catena, la cinghia dentata, l'albero o i cuscinetti vengano sottoposti a carichi superiori ai rispettivi limiti ammissibili. Per il dimensionamento è determinante la coppia ammissibile del componente più debole. Di conseguenza, viene adeguata la coppia di disinnesto del giunto di sicurezza, un modo in cui il giunto diventa un punto di protezione meccanica definito all'interno del sistema di azionamento.
Soluzioni costruttive
Nell'industria alimentare e delle bevande, oltre alle sollecitazioni meccaniche, i componenti degli azionamenti devono resistere a frequenti processi di pulizia e disinfezione. Acqua, umidità e detergenti possono provocare fenomeni di corrosione a lungo termine in presenza di materiali o superfici non idonei. Allo stesso tempo, sono necessarie soluzioni costruttive che possano essere integrate in aree della macchina soggette a elevati requisiti igienici.
Acciaio inox
I giunti di sicurezza in acciaio inox delle serie ECV ed ECW ENEMAC sono stati sviluppati appositamente per azionamenti indiretti con catene e cinghie dentate. La costruzione interamente in acciaio inox è progettata per ambienti di produzione particolarmente impegnativi. Si è scelto consapevolmente di rinunciare ai rivestimenti superficiali. La molla a tazza in acciaio inox non rivestita riduce il rischio di corrosione e di distacco dei rivestimenti, nonché la conseguente formazione di particelle.
Design compatto
Il design compatto facilita l'integrazione in macchine con spazio di installazione limitato. Allo stesso tempo, i giunti sono progettati per sopportare elevati carichi laterali, tipici degli azionamenti a catena e a cinghia dentata. Il supporto integrato consente un'integrazione diretta nella catena cinematica.
Caratteristiche
Le serie ECV ed ECW ENEMAC coprono un campo di coppia da 5 a 900 Nm e sono progettate per velocità fino a 4.000 min⁻¹. La capacità di carico laterale raggiunge 30.000 N. Mentre l'ECV viene collegato all'albero tramite cava per linguetta, l'ECW è dotato di un mozzo con anello di serraggio. Dopo un sovraccarico, la trasmissione della coppia può essere ripristinata automaticamente. Il riarmo sincrono a 360° consente un ripristino preciso della trasmissione e contribuisce quindi alla rapida rimessa in servizio della macchina.
Sicurezza operativa
I requisiti delle moderne macchine per l'industria alimentare e il confezionamento non possono essere soddisfatti mediante un'unica misura di protezione. Il monitoraggio elettrico, il sistema di controllo e la protezione meccanica devono piuttosto interagire tra loro. Mentre il monitoraggio elettrico rileva le condizioni operative e il sistema di controllo coordina il funzionamento della macchina, un giunto di sicurezza meccanico limita direttamente la forza effettivamente trasmessa nella catena cinematica. In particolare, negli azionamenti indiretti con catene e cinghie dentate, questo ulteriore livello di protezione può essere determinante per evitare danni onerosi.
