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2017-09-14 | MOMO

Schaeffler alla EMO 2017

La rilubrificazione basata sulle effettive esigenze è il modo per evitare tempi di fermo macchina non previsti


Le avarie dei cuscinetti volventi e delle guide lineari sono statisticamente una delle cause più frequenti dei tempi di fermo delle macchine utensili. La lubrificazione insufficiente o la contaminazione e, in casi isolati, anche errori di montaggio sono spesso responsabili delle avarie impreviste e premature dei sistemi di guide lineari. La rilubrificazione basata sulle esigenze per i sistemi di guida a ricircolo dei corpi volventi consente ora di ridurre drasticamente i tempi di fermo macchina non pianificati e di aumentare notevolmente la disponibilità delle macchine utensili.

Gli ingegneri di Schaeffler hanno ora sviluppato una seconda generazione di sistemi basati sulle guide lineari con unità a ricircolazione di rulli RUE-E 4.0, che è stata presentata al mondo come studio preliminare all'EMO 2015. Questa nuova generazione è attualmente in fase di produzione pilota. Come il RUE-E 4.0, il nuovo sistema comprende un carrello scorrevole su guide profilate ed è dotato di sensori integrati, di un sistema compatto di elaborazione elettronica in alloggiamento compatto e di un lubrificatore automatico della famiglia FAG Concept8. Il nuovo sistema di valutazione elettronica permette ora di monitorare fino a sei carrelli su ciascun asse. L'integrazione dei sensori nella concezione del sistema di guida lineare è stata una sfida cruciale durante il processo di sviluppo. Nell'ambito del nuovo progetto, è stato sviluppato un sensore con lo scopo specifico di registrare le condizioni di lubrificazione nei carrelli e compatibile con il ridotto spazio a disposizione in una guida lineare.

Le condizioni di lubrificazione sono monitorate elettronicamente
Quando il lubrificante invecchia o la quantità di lubrificante diminuisce, esso perde il suo effetto di smorzamento nel contatto volvente: il nuovo sistema sfrutta questo effetto. A causa dello spessore ridotto del film lubrificante nel contatto volvente, i corpi volventi trasferiscono sempre più energia di vibrazione al corpo portante. Viene definito un valore di soglia (indicatore di lubrificazione) in base alle condizione del cuscinetto nuovo (stato target) e il sistema attiva automaticamente un impulso di rilubrificazione sul lubrificatore (ad esempio un Concept8) quando tale valore viene superato.

I vantaggi degli impulsi di rilubrificazione basata sulle effettive esigenze
Se un asse è soggetto solo a corse brevi e a bassi carichi, il sistema attiva impulsi di lubrificazione meno frequenti, che diventano più frequenti se le condizioni di carico aumentano. Se dei corpi estranei penetrano nel carrello a causa di contaminazione o il carrello viene contaminato dal fluido di taglio, ciò viene immediatamente rilevato mediante la valutazione delle emissioni vibrazionali della struttura, e viene attivato un impulso lubrificante. Fintanto che le emissioni vibrazionali della struttura sono al di sopra del valore di soglia, gli impulsi di lubrificazione vengono ripetuti. In tal modo la contaminazione viene espulsa dal carrello insieme al lubrificante. Se i valori chiave ritornano al livello normale in seguito agli impulsi di lubrificazione, le piste di rotolamento e i corpi volventi non sono stati danneggiati dalla contaminazione. Senza questa innovazione, invece, la guida lineare rimarrebbe in funzione con la contaminazione nel contatto volvente fino al successivo intervallo di lubrificazione previsto - e quindi subirebbe un danno iniziale corrispondente, con l'inevitabile conseguenza di un'avaria precoce dell'asse lineare.

Vantaggi per i produttori e gli operatori delle macchine
Il sistema innovativo ha i seguenti vantaggi competitivi per i produttori e gli utilizzatori delle macchine:

  • Il monitoraggio e il mantenimento delle condizioni ottimali di lubrificazione nel sistema di guida lineare ne estendono in modo significativo la durata operativa e consentono quindi di ottenere un livello costantemente elevato di qualità produttiva.
  • Quando i carichi posti sulla guida lineare sono ridotti, è richiesto fino al 30% di lubrificante in meno rispetto ai sistemi di lubrificazione tradizionali.
  • Quando l'interno del carrello viene contaminato, l'effetto di "espulsione" impedisce il danneggiamento della guida lineare.
  • Di conseguenza, il numero di tempi di fermo macchina viene ridotto e la disponibilità della macchina aumenta.

Il prossimo stadio di sviluppo: un indicatore della vita utile rimanente
Oltre all’incremento della durata operativa del sistema di guide lineari, il monitoraggio delle condizioni di lubrificazione tramite i sensori integrati fornirà anche una base per ulteriori opzioni applicative che Schaeffler metterà successivamente a disposizione tramite i suoi servizi digitali. Ad esempio, l'analisi degli intervalli del ciclo di rilubrificazione permetterà di prevedere la vita utile residua delle guide lineari a corpi volventi. Ciò renderà possibile una manutenzione programmata in base alle effettive necessità, ridurrà ulteriormente il numero di tempi di fermo macchina non pianificati e assicurerà la massima disponibilità della macchina.

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