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L'estrusore per materie plastiche fonde e miscela la plastica in granuli o in macinato con una vite che ruota all'interno di un cilindro riscaldato e la spinge in continuo attraverso una filiera; la linea di granulazione trasforma poi il fuso di nuovo in granuli. Questa pagina fa parte della sezione motori per il settore della lavorazione di plastica e gomma e si concentra sui motori che azionano vite, taglierina, traino e ventilatori della linea di estrusione.
Azionamento della vite: un carico a coppia costante
La vite dell'estrusore ruota a bassa velocità; le velocità tipiche vanno da alcune decine a qualche centinaio di giri al minuto. Per questo tra motore e vite è sempre presente un riduttore; la grande forza assiale con cui la vite spinge all'indietro non è sostenuta dal motore, ma dal cuscinetto reggispinta all'interno del riduttore. Il motore si collega al riduttore direttamente tramite flangia oppure con cinghia e puleggia.
La coppia della vite resta in gran parte invariata anche al variare della velocità: finché viscosità del fuso e pressione in filiera non cambiano, la vite incontra a ogni giro una resistenza simile. L'estrusore è quindi un tipico carico a coppia costante e la potenza del motore cresce in modo circa proporzionale alla velocità. Poiché la capacità della linea si regola con la velocità, il motore della vite è quasi sempre alimentato da inverter. Sulle linee più vecchie questo compito era svolto da motori in corrente continua; i motori in corrente continua non sono presenti nel catalogo 2026 di HEM Motor e negli ammodernamenti la soluzione diffusa è il motore asincrono trifase con inverter.
Cilindro freddo, avviamento e sequenza di messa in marcia
La vite dell'estrusore non viene mai azionata con il cilindro freddo. Prima le fasce riscaldanti portano il cilindro alla temperatura impostata, si riscaldano anche filiera e adattatore, poi la vite viene avviata a bassa velocità. Il sistema di comando protegge questa sequenza con degli interblocchi. Ciononostante, se in una zona del cilindro è rimasto materiale solidificato, al primo giro la coppia risulta più alta del previsto; in quel momento contano il limite di corrente dell'inverter e la coppia di spunto del motore.
Un motore della vite alimentato da inverter può funzionare a lungo a bassa velocità e coppia piena. A questa velocità la ventola sull'albero del motore è poco efficace; in tal caso può servire un raffreddamento con ventilazione indipendente. Se il cavo tra quadro e motore è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale in uscita. È sufficiente indicare questi due dettagli nell'ordine; il quadro generale è descritto nella pagina motori elettrici compatibili con inverter.
Per controllare la temperatura dell'avvolgimento si può ordinare un sensore PTC o PT100; nell'estrusore l'inverter può elaborare direttamente questo segnale.
Ventilatori di raffreddamento del cilindro e gestione del calore
Il cilindro viene riscaldato e raffreddato in ogni zona: il calore in eccesso generato dall'attrito della vite viene espulso da piccoli ventilatori radiali posti sotto le fasce riscaldanti. Questi ventilatori si inseriscono e disinseriscono a brevi intervalli e sono generalmente di piccola potenza. I nostri piccoli motori con carcassa in alluminio possono essere utilizzati per questi ventilatori; il quadro dettagliato è nella pagina motori per ventilatori e aspiratori.
Il motore principale della vite si trova all'estremità posteriore del cilindro, vicino alla tramoggia di alimentazione. Il calore irradiato dal cilindro e la polvere di granulo attorno alla tramoggia influiscono sull'aria di raffreddamento del motore; occorre lasciare libera la zona davanti al copriventola e non posizionare il motore troppo vicino alla fonte di calore.
Granulazione: a spaghetti, taglio in testa a caldo e subacquea
Nella linea di granulazione il fuso esce da una filiera forata e viene tagliato. Si distinguono tre configurazioni:
- Taglio a spaghetti (strand): il fuso esce in fili che attraversano una vasca d'acqua e si raffreddano; un rullo di traino li spinge nella taglierina a rotore. Il motore della taglierina lavora in continuo ad alta velocità; il carico cresce con il numero di fili e con la velocità.
- Taglio in testa a caldo: le lame ruotano direttamente sulla superficie della filiera; il motore della taglierina si regola sulla velocità della linea e la lunghezza del granulo dipende da questa velocità.
- Taglio subacqueo: la lama ruota in una camera piena d'acqua; il motore della taglierina resta all'esterno della camera e la tenuta dell'albero è di competenza della macchina.
In tutte e tre le configurazioni, dopo la taglierina sono presenti un essiccatore centrifugo che separa il granulo dall'acqua, un ventilatore di trasporto pneumatico che invia il granulo ai silos e una pompa di ricircolo dell'acqua. Questi azionamenti ausiliari sono carichi in servizio continuo, mossi da motori trifase standard; per le pompe è di riferimento la pagina motori elettrici per pompe.
Traino e avvolgitore nelle linee per profili, tubi e film
Nelle linee che producono profili, tubi o film invece di granuli, dopo la filiera un traino (haul-off) tira il prodotto a velocità costante; la dimensione del prodotto dipende dal rapporto tra questa velocità e quella della vite. Il motore del traino lavora a bassa velocità con regolazione fine; nelle linee per tubi segue la sega di taglio, nelle linee per film l'avvolgitore. Anche le linee di rivestimento cavi utilizzano l'estrusione; poiché però la struttura della linea è diversa, sono trattate in una sezione separata.
Sul lato montaggio, il motore della vite si collega al riduttore per lo più in forma B3 con piedi o B35 con piedi e flangia. In funzione della grandezza sono disponibili le forme B3, B5, B14, B34, B35 e le posizioni verticali V1/V3/V5/V6/V15; le dimensioni di flangia e albero si definiscono nell'ordine. Per la compatibilità con il riduttore può consultare la pagina motori elettrici per riduttori.
Motori di esempio per linee di estrusione
| Azionamento | Tipo di carico | Da verificare nella scelta | Modello HEM di esempio |
|---|---|---|---|
| Vite principale (con riduttore) | Coppia costante, velocità regolata da inverter | Diametro della vite, raffreddamento alla velocità minima di lavoro | 45 kW 225M-4 (1485 giri/min) |
| Piccola vite da laboratorio o per riciclaggio | Coppia costante, bassa capacità | Flangia del riduttore, limite di corrente | 18,5 kW 180M-4 (1470 giri/min) |
| Taglierina di granulazione a spaghetti | Continuo, dipendente dalla velocità della linea | Numero di fili, velocità della taglierina | 7,5 kW 132M-4 (1460 giri/min) |
| Ventilatore di trasporto granulo | Continuo, accoppiamento diretto | Lunghezza della linea, velocità del ventilatore | 3 kW 100L-2 (2895 giri/min) |
I modelli hanno scopo di esempio; potenza e velocità definitive si stabiliscono quando sono noti diametro della vite, materiale, capacità obiettivo e layout della linea. La targhetta del motore installato sulla linea è il miglior punto di partenza.
Dati da comunicare per l'ordine
Indichi il tipo di macchina (estrusore, linea di granulazione, linea per profili o tubi), l'azionamento su cui si trova il motore, potenza (kW), velocità (giri/min), tensione, forma costruttiva, dati della flangia del riduttore, uso dell'inverter e quantità. Se si rinnova il motore della vite, può inviare la foto della targhetta del vecchio motore tramite la pagina inviare la targhetta del motore.
I prezzi aggiornati dei modelli sono nella pagina acquista motore elettrico; per i recapiti WhatsApp e telefonici utilizzi la pagina contatti.
Domande frequenti
Perché riducendo la velocità del motore della vite dell'estrusore la potenza diminuisce?
La vite è un carico a coppia costante; a coppia invariata la potenza erogata dal motore diminuisce insieme alla velocità. Per questo, quando la capacità si riduce, anche il motore assorbe meno potenza; il raffreddamento a bassa velocità va però valutato separatamente.
È possibile sostituire un vecchio motore in corrente continua della vite con un motore asincrono?
Sì, molte linee sono state ammodernate in questo modo. Si esaminano insieme il campo di velocità necessario, la coppia a bassa velocità e le quote di collegamento al riduttore; insieme al motore si sceglie un inverter adeguato.
A quale velocità devo scegliere il motore per la taglierina di granulazione?
La velocità del rotore della taglierina è quella indicata dal costruttore della macchina; la velocità del motore vi si adegua con il rapporto delle cinghie o con l'inverter. Faccia riferimento alla velocità indicata sulla targhetta del motore esistente.
Il motore della vite è vicino al cilindro; servono precauzioni aggiuntive?
Il calore irradiato dal cilindro e la polvere di granulo possono ostacolare il raffreddamento del motore. Lasci libera la zona davanti al copriventola, pulisca regolarmente i depositi di polvere e, per controllare la temperatura dell'avvolgimento, può richiedere un motore con sensore PTC.
