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Moduli lineari di precisione

Pubblicato il 12 settembre 2013

La movimentazione di lamierini magnetici e lamierini per trasformatori di grande formato, eseguita in maniera precisa e dinamica, richiede robuste e solide configurazioni delle macchine e componenti a elevate prestazioni

Tuboly-Astronic, situata a Dottikon in Svizzera, fornisce un sistema relativamente grande che permette di assicurare agli utilizzatori l’approvvigionamento di energia elettrica su scala regionale e nazionale.  L’azienda è uno tra i principali fornitori a livello mondiale di macchine e impianti per le tecniche di produzione efficiente dell’industria elettrica. Nonostante esistano un numero abbastanza elevato di sistemi o sotto-sistemi standardizzati per la produzione di lamierini del nucleo del trasformatore, ogni progetto richiede invece una soluzione specifica per l’utente, con una richiesta relativamente elevata di componenti speciali per i macchinari.

Questo è particolarmente evidente nell’impianto per la produzione di lamierini per trasformatori, costituito ognuno da un dispositivo per il taglio trasversale e inoltre da un sistema di movimentazione e posizionamento dello strato sovrapposto di fogli in lamiera. I fogli vengono diretti dalla bobina verso diverse stazioni di lavoro, dove vengono tagliati su misura e squadrati. I fogli in lamiera vengono poi impilati l’uno sopra l’altro in maniera precisa per mezzo di macchine per la movimentazione e l’accatastamento nella cosiddetta e-stacking unit, di modo che possa essere consentita una tolleranza massima di 0,5 mm in termini di spostamento di taglio dei bordi degli strati.

 

Richieste estreme

Ogni blocco di lamierini di un trasformatore, composto da 5 lamierini, in base alla dimensione del trasformatore, ha un’ampiezza tra 650 e 3.500 mm e, considerati in singoli pezzi, una lunghezza fino a 6.000 mm. In caso di fogli in lamiera spessi tra 0,2 e 0,35 mm, le singole parti hanno un peso che arriva fino a 50 kg circa. Poiché, durante le operazioni di spostamento e posizionamento, le parti costituite da fogli metallici, particolarmente sensibili, vengono movimentate dinamicamente a una velocità che raggiunge i 3 m/s, il sistema di presa magnetico dev’essere non solo numeroso, ma anche stabile e rigido. Conseguentemente, il sistema di presa e le parti in lamiera da impilare hanno un peso complessivo che raggiunge i 500 kg, aspetto che deve essere preso in considerazione sia in fase di progettazione del sistema di movimentazione, sia per la selezione e la progettazione delle trasmissioni, dei sistemi di guide e degli elementi della macchina.

 

Modulo lineare con corsa di oltre 10.000 mm

Nel caso di una macchina con dimensione AF-1000-ET5500, progettata per la lavorazione flessibile dei fogli del trasformatore con ampiezza da 80 fino a 1.000 mm, il sistema di movimentazione per il posizionamento a strati deve essere strutturato in  modo da permettere precisi accatastamenti con barre da 5.500 mm e bracci lunghi fino i 4.000 mm. Al tempo stesso, la movimentazione delle parti non deve arrecare danni al processo produttivo, ovvero il processo di taglio. Diventano quindi necessari assi lineari e sistemi di guide ad alte prestazioni. In base alle richieste e in seguito ad un’attenta analisi, Tuboly-Astronic ha optato per l’utilizzo di numerosi moduli lineari INA facenti parte della serie standard Mkuse-25 e per il modulo lineare in versione tandem della serie Mdkuse-25. La corsa effettiva del modulo lineare Mkuse-25 arriva a 7.600 mm. Nel caso di moduli lineari Mdkuse-25 in versione tandem, è possibile raggiungere una corsa effettiva di 10.200 mm.

2-374SchaefflerIn base alla configurazione del nucleo del trasformatore, ogni foglio presenta tagli obliqui oppure tagli da 90°, in modo da utilizzare il minor quantitativo di materiale possibile e ridurre gli sprechi al minimo. Ogni foglio dovrebbe inoltre essere posizionato individualmente e allineato con precisione nella posizione di accatastamento. Questo può essere ottenuto tramite oscillazione o rotazione e spostamenti in direzione X e Y.

Il posizionamento delle parti in lamiera, ed in particolar modo di quelle con tagli obliqui, deve avvenire secondo il principio dello Step Lap dalla procedura pre-programmata di produzione delle parti in lamiera e spostamento di alcuni millimetri (massimo 5 mm) per prevenire ogni cortocircuito elettromagnetico. Inoltre deve essere assicurato non solo che ogni parte venga prodotta in maniera accurata in base alle dimensioni ed orientata nella corretta posizione, ma anche che venga infine posizionata in maniera precisa. Gli spazi  tra i fogli non devono superare gli 0,5 mm.

 

Soluzioni di sistema I-D-E-A-S

Per poter soddisfare le elevate richieste relative alla velocità di trasporto e alle caratteristiche dinamiche, così come per permettere un controllo affidabile dei momenti di inerzia di massa che si verificano con carichi molto diversi, l’esperto fornitore installa solo prodotti selezionati e già testati. Per garantire un’elevata stabilità meccanica e precisione a lungo termine durante l’utilizzo e soprattutto per la necessità di un supporto tecnico costante, Tuboly-Astronic utilizza la tecnica lineare INA. All’azienda vengono quindi consegnati moduli lineari come unità  ready-to-fit, senza la necessità di doverle adattare.

I-D-E-A-S segue l’utilizzatore a partire dalle sue richieste specifiche con la progettazione, implementazione, produzione e spedizione dei prodotti, fino ai servizi post-vendita. Nel caso della AF-1000-ET5500, la tecnica lineare INA non solo ha fornito i prodotti, ma si è anche occupata dei calcoli di progettazione, tracciando inoltre un diagramma di corsa, sulla base delle specifiche dell’utente. La tecnica lineare INA ha fornito anche chiare ed importanti istruzioni sulla tribologia e i cicli di manutenzione e rilubrificazione a essa connessi.

 

Jurgen Klein

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