Nelle applicazioni industriali, in cui un componente deve muoversi lungo una guida o una rotaia, installare il sistema frenante direttamente su queste ultime può offrire vantaggi significativi sia in termini di ingombri sia di sicurezza.
L’applicazione del freno direttamente sulla guida permette, infatti, di eliminare dischi freno ed eventuali alberi o altri organi di trasmissione, semplificando l’architettura del sistema e riducendo gli ingombri.
Inoltre, eliminare gli elementi meccanici intermedi tra il freno e il carico da arrestare permette di aumentare il livello di sicurezza del sistema, riducendo la dipendenza della funzione frenante dal corretto funzionamento degli organi di trasmissione e sollevamento, un aspetto particolarmente rilevante nelle applicazioni verticali come carrelli elevatori e magazzini verticali.
L’installazione diretta sulla guida introduce, tuttavia, una sfida progettuale: sulla carta i supporti di scorrimento sono perfettamente diritti e allineati; nella realtà, tolleranze dimensionali e di montaggio possono generare disallineamenti rispetto alla geometria teorica prevista.
Nel caso di guide o rotaie lunghe diversi metri, anche una progettazione e un’installazione accurate devono, quindi, tenere conto di possibili scostamenti, anche superiori al millimetro, tra geometria teorica e reale. Con pochi decimi di gioco tra ferodi e superficie frenante, una pinza “a molletta” tradizionale può però non essere in grado di compensare efficacemente questi disallineamenti.
Eventuali contatti accidentali tra ferodi e superficie frenante, anche a freno non azionato, possono generare una coppia frenante indesiderata, sollecitazioni aggiuntive, surriscaldamenti e un consumo anomalo dei materiali d’attrito. Nel tempo, tutto questo può tradursi in una maggiore usura dei componenti e in un aumento degli interventi di manutenzione e dei fermi macchina.
È proprio per garantire una maggiore flessibilità progettuale e per rispondere alle esigenze di applicazioni come magazzini verticali o carri ferroviari – dove può essere necessario applicare la pinza direttamente sulla guida o sulla rotaia – che M.W.M. freni frizioni srl ha sviluppato e brevettato un proprio sistema di scorrimento ortogonale.
Il principio di funzionamento
L’ing. Alessio Martegani, Mechanical Engineer presso M.W.M., spiega:«Il principio di funzionamento si basa sulla possibilità per la pinza di traslare ortogonalmente rispetto alle superfici frenanti, a seguito di eventuali contatti con i ferodi, ristabilendo la corretta distanza tra ferodi e superficie frenante. Il corpo pinza è dotato di pattini che ne consentono lo scorrimento all’interno di apposite sedi ricavate nella struttura di supporto. Quest’ultima, ancorata al telaio della macchina, costituisce il riferimento fisso del sistema, mentre il corpo pinza rimane libero di flottare ortogonalmente, compensando gli scostamenti della guida rispetto alla posizione nominale.»
La flessibilità offerta dal sistema permette, inoltre, di sviluppare configurazioni specifiche quando la soluzione standard richiederebbe elementi aggiuntivi per adattarsi alla macchina.
Un caso applicativo
Racconta ancora l’ing. Martegani: «Recentemente siamo stati coinvolti in un’applicazione relativa a un carrello elevatore, nel quale la frenata doveva essere effettuata su una guida Winkel con profilo a C.
Nella configurazione normalmente adottata dal cliente, la pinza veniva installata su un piatto ausiliario saldato alla guida. La richiesta era quindi di poter utilizzare la guida esistente direttamente come superficie frenante, senza aggiungere elementi intermedi o modificarne la struttura. Da questa esigenza è nata la progettazione della pinza custom PPHP-N340/135, con un’apertura di 135 mm, sviluppata per adattarsi alla geometria della guida e consentire la frenata direttamente sulla sua intera sezione.
La particolare configurazione ha richiesto una riprogettazione completa della pinza, sia dal punto di vista geometrico sia strutturale, supportata da specifiche analisi FEM. L’aumento degli sbalzi ha comportato maggiori sollecitazioni sulla struttura, rendendo necessario intervenire sulla geometria e sul dimensionamento del supporto pinza e dei componenti maggiormente sollecitati».
Grazie al suo posizionamento direttamente su guida o rotaia, il sistema di freni a pinza M.W.M. non solo offre diversi vantaggi, ma si è dimostrato anche una soluzione molto flessibile e adattabile alle diverse esigenze dei clienti. mwmfrenifrizioni.it
