Capitolo 1: Trasportatori a nastro e relativi componenti

In questo capitolo verrà spiegato cos'è un trasportatore a nastro e quali sono i suoi componenti.

 

Cos'è un trasportatore a nastro?

Un trasportatore a nastro è un sistema progettato per trasportare o spostare oggetti fisici come materiali, merci e persino persone da un punto a un altro. A differenza di altri mezzi di trasporto che impiegano catene, spirali, sistemi idraulici, ecc., i trasportatori a nastro spostano gli oggetti tramite una cinghia. Si tratta di un anello di materiale flessibile teso tra rulli azionati da un motore elettrico.

Poiché gli oggetti trasportati variano per natura, anche il materiale della cinghia varia a seconda del sistema in cui viene utilizzata. Solitamente è realizzata in polimero o in gomma.

 

Componenti di un trasportatore a nastro

 

Un sistema di trasporto a nastro standard è composto da una puleggia di testa, una puleggia di coda, rulli di rinvio, cinghia e telaio.

 

 

Puleggia di testa

La puleggia di testa è quella accoppiata all'attuatore e al motore elettrico. La puleggia di testa aziona il trasportatore, solitamente agendo come forza di trazione anziché di spinta. Si trova solitamente nel punto in cui il trasportatore scarica il carico, noto come estremità di scarico del nastro trasportatore. Poiché la puleggia di testa aziona l'intero sistema, è spesso necessario aumentarne la trazione con il nastro, pertanto la sua superficie esterna sarà rivestita da una guaina ruvida. Questa guaina è chiamata "legging". Di seguito è riportato l'aspetto di una qualsiasi puleggia dotata di guaina.

 

La puleggia di testa ha solitamente il diametro maggiore tra tutte le pulegge. A volte un sistema può avere più pulegge che fungono da pulegge motrici. La puleggia all'estremità di scarico è una puleggia motrice.rullo trasportatoresolitamente con il diametro maggiore e verrà identificata come puleggia di testa.

 

 

Puleggia di ritorno o di coda

Si trova all'estremità di carico del nastro trasportatore. Talvolta è dotato di un'ala che serve a pulire il nastro lasciando cadere il materiale sui supporti.

In un semplice sistema di trasporto a nastro, la puleggia di rinvio è montata su guide solitamente scanalate per consentire la tensione del nastro. In altri sistemi di trasporto a nastro, come vedremo, la tensione del nastro è affidata a un altro rullo, chiamato rullo di avvolgimento.

 

 

Rullo folle

Si tratta di rulli impiegati lungo il nastro per sostenere il nastro e il carico, prevenirne l'abbassamento, allineare il nastro e pulire il materiale residuo (residuo di materiale attaccato al nastro). I rulli folli possono svolgere tutte le funzioni sopra elencate o una qualsiasi di esse, ma in qualsiasi spazio, fungeranno sempre da supporto per il nastro.

 

Esistono molti rulli folli diversi per funzioni diverse, come elencato di seguito:

 

 

Trofannulloni che ridono

I rulli folli a conca sono dotati di tre rulli folli disposti in una configurazione che crea una "conca" del nastro. Sono posizionati sul lato che sostiene il carico sul nastro trasportatore. Il rullo centrale è fisso, mentre i due alle estremità possono essere regolati. In questo modo è possibile variare l'angolazione e la profondità della conca.

 

Questi rulli, se utilizzati, riducono le perdite e mantengono una sezione trasversale costante lungo l'intera lunghezza del nastro trasportatore. Mantenere una sezione trasversale costante è importante per la stabilità.

 

 

Disco di gomma folle

 

Questo rullo tenditore è dotato di dischi di gomma posizionati a distanze prestabilite lungo l'asse del rullo. Alle estremità, i rulli sono molto più vicini in modo da poter sostenere il bordo del nastro, che è soggetto a rotture. I dischi distanziati romperanno qualsiasi materiale residuo/residuo collegato e ridurranno l'accumulo di materiale sul fondo del nastro. Questa è una causa comune di disallineamento (quando il nastro si sposta su un lato del sistema e causa disallineamento).

A volte i dischi sono elicoidali come una vite e il rullo tenditore viene chiamato rullo tenditore a vite in gomma. La funzione rimane la stessa. Un esempio di rullo tenditore a vite è illustrato di seguito.

 

La coclea può essere realizzata anche con una spirale in gomma. Le coclee sono più comuni laddove un raschiatore che rimuova il materiale residuo non sarebbe fattibile, soprattutto sui nastri trasportatori mobili.

 

 

Allenatore Idler

 

I rulli di rinvio mantengono il nastro in movimento rettilineo. Evitano il disallineamento. Questo risultato è ottenuto tramite un perno centrale che riporta il rullo al centro nel caso in cui il nastro si sposti lateralmente. Incorpora inoltre due rulli di guida che fungono da guide per il nastro.

 

 

Nastro trasportatore

Nella configurazione di un trasportatore a nastro, il nastro è forse l'elemento più complesso. La tensione e la resistenza sono importanti, poiché il nastro è sottoposto a notevoli sollecitazioni durante il carico e il trasporto del materiale.

La crescente domanda di lunghezze di trasporto maggiori ha catalizzato la ricerca di nuovi materiali, sebbene ciò abbia sempre un costo. Nastri più resistenti che rispettano rigorosamente le normative ecocompatibili tendono a comportare elevati costi di installazione, a volte difficilmente giustificabili. D'altra parte, se si adotta un approccio economico, il nastro solitamente si rompe, con conseguenti elevati costi operativi. I costi del nastro dovrebbero solitamente essere inferiori al 50% del costo totale del trasportatore a nastro.

Una cinghia è composta da componenti quali:

 

 

Carcassa del trasportatore

Poiché questa costituisce lo scheletro della cinghia, deve fornire la resistenza alla trazione necessaria per muovere la cinghia e la rigidità laterale necessaria a sostenere il carico. Deve inoltre essere in grado di assorbire l'impatto del carico. La cinghia è un anello, quindi deve essere unita; questa operazione è nota come giunzione. Poiché alcuni metodi di giunzione richiedono l'uso di bulloni e elementi di fissaggio, la carcassa deve essere in grado di fornire una base adeguata e solida per questi elementi di fissaggio.

 

La carcassa è comunemente realizzata in cordino d'acciaio o in tessuto. Il tessuto è realizzato con fibre come aramide, poliammide e poliestere. Se viene utilizzato un solo strato, è comune anche una carcassa tessile rivestita in PVC. Le carcasse possono avere anche sei strati sovrapposti. La carcassa può anche includere la protezione dei bordi, molto necessaria nei nastri trasportatori per carichi alla rinfusa.

 

 

Coperture del trasportatore (superiore, inferiore e laterale)

Si tratta di un materiale flessibile in gomma o PVC. Le coperture sono esposte direttamente agli agenti atmosferici e all'ambiente di lavoro. È necessario valutare attentamente la scelta delle coperture in base all'uso previsto. In genere, è necessario prestare attenzione alle seguenti caratteristiche: resistenza alla fiamma, resistenza alle basse temperature, resistenza a grassi e oli, antistaticità e idoneità alimentare.

 

Il lato di trasporto del nastro trasportatore presenta caratteristiche specifiche, a seconda del carico, dell'angolo di inclinazione del trasportatore e dell'uso generale del nastro. Può essere ondulato, liscio o con tacche.

 

Altre applicazioni, come i trasportatori di rottami nelle macchine CNC, utilizzano un trasportatore a nastro in acciaio, poiché questo non si usura tanto quanto altri materiali convenzionali.

 

Nell'industria alimentare, i nastri in PVC, PU e PE vengono utilizzati anche per la conservazione degli alimenti e per ridurre al minimo la contaminazione.

 

Le cinghie in plastica sono relativamente nuove, ma grazie ai loro enormi vantaggi stanno lentamente guadagnando terreno. Sono facili da pulire, hanno un ampio intervallo di temperature e hanno buone proprietà antiviscosità. Sono anche resistenti agli acidi, alle sostanze alcaline e all'acqua salata.

 

 

Telaio del trasportatore

 

Il telaio varia a seconda del carico, dell'altezza di lavoro e della distanza da coprire. Può essere costituito da una struttura semplice, rappresentata da una mensola. Può anche essere costituito da tralicci in caso di carichi più elevati. Per operazioni semplici e leggere, vengono utilizzate anche estrusioni di alluminio.

La progettazione del telaio è un aspetto critico nella progettazione di un trasportatore. Un telaio mal progettato può causare:

• La cinghia esce dal binario
• Il cedimento strutturale provoca:

• I lunghi tempi di inattività si traducono in ritardi nella produzione
• Feriti e vittime
• Sversamenti costosi

• Metodi di fabbricazione e installazione costosi.

 

Sulla struttura possono essere montati anche altri accessori, come passerelle e illuminazione, come illustrato sopra. In caso di illuminazione, saranno necessari tettoie e protezioni per proteggere il materiale.

È possibile installare anche scivoli di carico e scarico. È importante conoscere tutti questi possibili componenti aggiuntivi per evitare sovraccarichi non calcolati.

 

 

Capitolo 2: Tipi diTrasportatori a nastro

In questo capitolo verranno illustrate le diverse tipologie di trasportatori a nastro, tra cui:

 

 

Nastro trasportatore a rulli

In questa versione di nastro trasportatore, la superficie immediatamente sottostante il nastro è costituita da una serie di rulli. I rulli sono impilati uno accanto all'altro, in modo da ridurre al minimo il cedimento del nastro.

 

Sono adatti sia per il trasporto su lunghe che su brevi distanze. In alcuni casi, possono essere così corti da impiegare solo due rulli per l'intero sistema.

 

Quando si utilizza la gravità per il carico, il trasportatore a rulli è una delle opzioni migliori da scegliere. Se si utilizza il caricamento manuale, l'urto danneggerebbe facilmente i rulli, poiché solitamente sono dotati di cuscinetti interni. Questi cuscinetti, uniti alla superficie generalmente liscia dei rulli, riducono notevolmente l'attrito, facilitando il trasporto.

I trasportatori a rulli sono utilizzati principalmente per operazioni di smistamento, assemblaggio, trasporto e ispezione manuali. Alcuni esempi:

• Gestione bagagli in aeroporto
• Smistamento di articoli di corriere, compresi gli uffici postali

 

 

Trasportatore a nastro piatto

Il trasportatore a nastro piatto è uno dei tipi di trasportatore più comuni. Viene solitamente utilizzato per trasportare oggetti all'interno di una struttura. Il trasporto interno richiede una serie di rulli/pulegge motorizzati per tirare il nastro.

 

I nastri trasportatori a cinghia piana possono essere realizzati in vari materiali, dai tessuti ai polimeri, fino alle gomme naturali. Grazie a questo, il trasportatore risulta versatile in termini di materiali da trasportare. È inoltre molto facile da allineare grazie alla puleggia di rinvio solitamente montata, che può essere regolata per allineare il nastro. Si tratta generalmente di un nastro trasportatore a bassa velocità.

Le applicazioni del trasportatore a cinghia piana includono:

• Linee di montaggio lente
• Applicazioni di lavaggio
• Assemblaggio industriale leggero e polveroso

 

 

Nastro trasportatore modulare

A differenza dei trasportatori a nastro piatto che utilizzano un anello "senza giunzioni" di un nastro flessibile, i trasportatori a nastro modulare utilizzano una serie di elementi rigidi interconnessi, comunemente realizzati in plastica o metallo. Funzionano più come una catena su una bicicletta.

Questo conferisce loro un enorme vantaggio rispetto alle loro controparti con cinghia flessibile. Li rende robusti perché possono funzionare in un'ampia gamma di temperature e livelli di pH.

 

Quando una sezione della cinghia si danneggia, si puòsostituire facilmenteSolo quella sezione specifica, anziché i nastri flessibili, che richiederebbero la sostituzione dell'intero nastro. I nastri modulari possono viaggiare, utilizzando un solo motore, in curva, in rettilineo, in salita e in discesa. Per quanto altri trasportatori possano fare lo stesso, ciò avviene a scapito della complessità e dei costi. Per applicazioni che potrebbero richiedere una larghezza "non convenzionale" maggiore della lunghezza o del tipo di trasportatore, i nastri trasportatori modulari raggiungono questo obiettivo molto più facilmente.

Poiché non sono metallici, facili da pulire e porosi ai gas e ai liquidi, i trasportatori a nastro modulari possono essere applicati in:

• Manipolazione degli alimenti
• Gestione dei fluidi
• Rilevamento dei metalli

 

 

Nastro trasportatore a tacchetti

I trasportatori a nastro con tacchetti presentano sempre una barriera o tacchetto. I tacchetti servono a separare i segmenti uguali del nastro. Questi segmenti trattengono particelle e materiali che altrimenti potrebbero rotolare indietro o cadere dal trasportatore durante le salite e le discese.

 

I tacchetti sono disponibili in diverse forme e dimensioni, tra cui:

 

 

T maiuscola invertita

Questo supporto sarà posizionato a 90 gradi rispetto al nastro trasportatore per offrire supporto e flessibilità agli oggetti delicati. È particolarmente adatto per lavori leggeri e per la movimentazione di piccole parti, prodotti confezionati e prodotti alimentari.

 

 

Capitale L inclinata in avanti

Grazie al suo orientamento, può facilmente resistere alle forze di leva. Può essere utilizzato per raccogliere granuli e trattenerli contro la gravità. Può essere impiegato per trattenere granuli di peso leggero o medio.

 

Tacchetti a V invertita

Questi ramponi sono alti meno di 5 cm e hanno lo stesso effetto di un canale. Possono essere utilizzati per trasportare carichi pesanti o di grandi dimensioni grazie al loro rampone relativamente corto, che può resistere a forti urti.

Alette e pioli

Questi supporti vengono utilizzati per facilitare il deflusso dei liquidi dopo il lavaggio di prodotti come frutta e verdura. I supporti e i pioli rappresentano una soluzione economica per trasportare sostanze e articoli che non necessitano di essere sostenuti lungo l'intera lunghezza del nastro, come grandi cartoni o barre. Possono anche essere utilizzati per spostare selettivamente prodotti che superano le dimensioni desiderate e persino per mantenere fermi singoli prodotti.

Altri utilizzi dei nastri trasportatori a tacchetti includono:

• Le scale mobili sono una variante dei trasportatori a nastro con tacchetti, nel senso che trasportano materiali sfusi su un pendio ripido.

 

 

Nastro trasportatore curvo

Questo trasportatore utilizza un telaio prefabbricato e già curvato per trasportare oggetti anche in angoli stretti. Viene utilizzato dove lo spazio è limitato e i trasportatori avvolgibili consentono di risparmiare spazio. Le curve possono raggiungere un'inclinazione di 180 gradi.

Si utilizzano nastri modulari in plastica con segmenti interconnessi, ma solo se il trasportatore presenta un tratto rettilineo prima di curvare. Se il nastro è prevalentemente curvo, si utilizzano nastri flessibili piatti.

 

 

Nastro trasportatore inclinato/declinato

I trasportatori inclinati richiedono una maggiore forza di tensione, una coppia più elevata e una maggiore trazione sulla superficie del nastro per evitare che i prodotti cadano dal trasportatore. Pertanto, integrano un motoriduttore, una trasmissione centrale e un tenditore. Il nastro deve inoltre avere una superficie ruvida per consentire una maggiore trazione.

 

Proprio come i trasportatori a tacche, anche questi trasportano gli oggetti in pendenza, impedendone la caduta. Possono anche essere utilizzati per aumentare il flusso gravitazionale dei fluidi.

 

 

Trasportatore per lavaggio sanitario

Nell'industria farmaceutica e alimentare, la sterilizzazione e i lavaggi intensivi sono solitamente necessari, in conformità con le linee guida in materia di salute e sicurezza. I trasportatori lavabili e sanitari sono progettati per gestire procedure igieniche di questo tipo. I nastri impiegati in questo caso sono solitamente nastri piatti relativamente sottili.

 

I nastri trasportatori per lavaggio sanitario vengono utilizzati per prodotti sottoposti a temperature estreme, come congelatori e forni. A volte devono lavorare in presenza di olio bollente o smalto. Grazie alla loro elevata capacità di gestire ambienti oleosi, vengono talvolta utilizzati per scaricare fusti e casse di petrolio dalle navi.

 

 

Trasportatori a conca

Un trasportatore a nastro convogliatore non è un tipo di nastro distinto, poiché il convogliatore può essere incorporato in qualsiasi tipo di trasportatore.

 

Utilizza una cinghia che assume una forma a conca grazie ai rulli folli sottostanti.

 

I rulli folli a conca hanno un rullo centrale con asse di rotazione orizzontale, mentre i due rulli esterni (rulli ad alette) hanno un asse sollevato con un angolo rispetto all'orizzontale. L'angolo è solitamente di circa 25 gradi. La conca si verifica solo sui rulli folli superiori e mai su quelli inferiori.

Angoli di conca più elevati causeranno danni permanenti al nastro. Se il nastro viene concavo con angoli più ripidi, manterrà la sua forma a coppa e diventerà difficile da pulire, difficile da seguire e potrebbe anche romperne la carcassa. Potrebbe anche ridurre la quantità di superficie di contatto con i rulli di rinvio, riducendo in definitiva l'efficienza del sistema di trasporto a nastro.

 

I nastri trasportatori a conca operano solitamente su un unico piano, orizzontale o inclinato, ma con inclinazione massima di 25 gradi. Il nastro trasportatore deve avere un raggio sufficientemente ampio da poter comunque toccare tutti i rulli del rullo di rinvio centrale. Un angolo di conca più accentuato impedisce al nastro di toccare il rullo di rinvio centrale, compromettendo così l'integrità strutturale del nastro e l'efficienza del sistema di trasporto in generale.