Motore elettrico per macchine di invecchiamento e burattatura

Piccole piastrelle, tessere di mosaico e bordure tagliate in travertino, marmo o calcare vengono sottoposte a invecchiamento per perdere l'aspetto netto del taglio fresco e acquisire l'aria di una pietra vissuta. I metodi più diffusi sono due: far sfregare i pezzi tra loro in un tamburo rotante per arrotondarne i bordi, oppure strutturare la superficie della lastra con spazzole abrasive rotanti. Tutte le macchine di un laboratorio della pietra sono raccolte nella pagina motori per la lavorazione del marmo e della pietra naturale; questa pagina si concentra solo sui motori elettrici che azionano il tamburo di invecchiamento e la linea di spazzolatura.

Come funziona la burattatura in tamburo?

Il tamburo è un cilindro o un corpo poligonale in acciaio, rivestito internamente, che ruota su un asse orizzontale o leggermente inclinato. Viene caricato con i pezzi di pietra, acqua e spesso grani abrasivi grossi. Mentre il tamburo gira lentamente, il carico viene portato verso l'alto, a una certa altezza scivola e rotola verso il basso; i pezzi, sfregando tra loro e contro l'abrasivo, perdono gli spigoli, la superficie diventa opaca e i pori si aprono.

La durata del processo si misura in ore, secondo la durezza della pietra e l'aspetto desiderato. Per tutto il tempo il tamburo gira nello stesso senso a velocità bassa e costante. A fine lavorazione il tamburo viene fermato, si apre il coperchio e il carico viene scaricato ribaltando il tamburo o facendolo ruotare in senso inverso.

Il carico del motore del tamburo: pesante, sbilanciato e prolungato

Il carico all'interno del tamburo non è mai distribuito in modo uniforme attorno all'asse. La miscela di pietra, acqua e abrasivo si accumula sul lato che sale; a ogni giro il motore deve sollevare questa massa. Quando il carico rotola e ricade, anche la coppia oscilla. Il motore del tamburo vede quindi un carico continuo ma irregolare, con una componente a impulsi.

Il momento più critico è l'avviamento. A tamburo pieno e fermo il carico si è depositato sul fondo; al primo giro il motore deve vincere sia l'inerzia del tamburo sia il carico depositato. Se la coppia di spunto non è sufficiente, il motore non riesce a prendere giri, assorbe a lungo una corrente elevata e interviene la protezione. Il fenomeno si accentua con il grado di riempimento: non va superato il riempimento raccomandato dal costruttore della macchina.

Opzioni di avviamento

Nei tamburi piccoli il motore può essere avviato direttamente da rete. Per tamburi grandi e con carichi pesanti si preferisce l'avviatore statico (soft starter) o l'inverter; l'inverter permette inoltre di adattare la velocità del tamburo al tipo di pietra e facilita la rotazione lenta in senso inverso durante lo scarico. Con l'avviamento stella-triangolo la coppia di spunto si riduce e può risultare insufficiente a tamburo pieno; questo aspetto va valutato nel progetto elettrico della macchina.

Trasmissione: riduttore, catena e cinghia

Il tamburo deve compiere solo da pochi giri fino a qualche decina di giri al minuto, mentre il motore standard appartiene alla classe 1000, 1500 o 3000 giri/min. Questa grande differenza viene colmata dal riduttore. Nelle configurazioni più comuni il motore aziona il riduttore con uno stadio a cinghia e il riduttore aziona il tamburo tramite pignone a catena o direttamente con il proprio albero. Su alcune macchine il tamburo appoggia su due rulli motorizzati e ruota per attrito.

In questi azionamenti lenti e ad alta coppia sono frequenti i motori a 4 o 6 poli; il motore a 6 poli, a parità di potenza, fornisce una coppia all'albero maggiore e riduce il rapporto di riduzione. Il rapporto da utilizzare dipende dal progetto della macchina. Per il motore da collegare al riduttore, la pagina motori elettrici per riduttori aiuta a verificare la compatibilità di flangia e albero.

Macchina di invecchiamento a spazzole

Il secondo modo per dare una texture antica alla superficie di lastre o grandi piastrelle è la spazzolatura. In questa macchina la lastra avanza su un nastro trasportatore; in alto, teste affiancate fanno ruotare spazzole in nylon con grani di carburo di silicio o diamantati. Le spazzole consumano le venature tenere della pietra lasciando le parti dure e conferiscono alla superficie un aspetto ondulato, percepibile al tatto.

Qui ogni testa ruota con il proprio motore; il motore è per lo più in posizione verticale, con albero rivolto verso il basso, e aziona la spazzola direttamente o con una breve trasmissione. Il carico è molto più regolare che nel tamburo: la spazzola tocca la lastra con una pressione definita e il motore lavora in continuo a giri/min costanti. Il motore del nastro è un motoriduttore e la velocità di passaggio si regola di solito con inverter. Su alcune macchine le teste compiono anche un'oscillazione trasversale sul ponte; anche questo movimento è affidato a un piccolo motore separato.

Effetti di acqua, fango e polvere abrasiva sul motore

L'invecchiamento in tamburo è un processo a umido; l'acqua fangosa che filtra dalla guarnizione del coperchio o dalla bocca di scarico può raggiungere il basamento su cui si trovano motore e riduttore. Nelle spazzolatrici, invece, gli spruzzi d'acqua e la polvere abrasiva fine creano una nebbia continua attorno alle teste. In entrambi i casi è indispensabile mantenere puliti copriventola e alette della carcassa perché il motore possa raffreddarsi.

I motori HEM standard hanno grado di protezione IP55: sono protetti da spruzzi d'acqua e polvere, ma non sono progettati per getti d'acqua continui, lavaggi con acqua in pressione o per lavorare immersi nel fango. Se il motore si trova sul percorso del fango serve una protezione a cura del costruttore della macchina o un motore speciale; questa condizione va indicata nell'ordine. Nei motori verticali delle spazzole si controllano inoltre le tenute della testa, per evitare che l'acqua scenda lungo l'albero fino al motore. Come opzioni d'ordine si possono richiedere resistenza anticondensa e sensore di avvolgimento PTC o PT100.

Motori di esempio per punto di azionamento

Gli abbinamenti sopra sono indicativi; il motore giusto dipende dal carico reale del tamburo o della testa, dalla velocità richiesta, dal tipo di collegamento e dalle condizioni del laboratorio. La targa del motore in uso è sempre il punto di partenza più affidabile.

Opzioni di montaggio e regolazione della velocità

I motori dei tamburi sono generalmente montati con piedi sul basamento e collegati al riduttore con flangia; i motori delle teste spazzolatrici lavorano in verticale con flangia. Nelle serie trifase HEM sono disponibili, secondo la grandezza, le forme costruttive B3, B5, B14, B34, B35 e le verticali V1/V3/V5/V6/V15. Verifichiamo insieme diametro della flangia ed estremità d'albero prima dell'ordine; i dettagli sono nella domanda forme costruttive.

Per variare la velocità del tamburo in base alla pietra o regolare il passaggio del nastro, i motori possono essere comandati da convertitore di frequenza. Se il motore del tamburo deve girare per molte ore a bassa frequenza con coppia piena, la sua ventola potrebbe non raffreddarlo a sufficienza e si aggiunge un ventilatore indipendente; se il cavo tra azionamento e motore è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale. Indichi questa modalità di funzionamento nell'ordine; i dettagli sono nella pagina funzionamento con inverter.

Cosa inviare per l'offerta

Per individuare rapidamente il motore adatto, ci comunichi: se la macchina è a tamburo o a spazzole, quale punto aziona il motore (tamburo, testa spazzolatrice, nastro), potenza (kW) e giri/min del motore attuale, tensione dell'impianto, forma costruttiva e quantità necessaria. Se il tamburo ha un riduttore è utile la dimensione della flangia del riduttore; per la testa spazzolatrice, diametro e lunghezza dell'albero.

Spesso la foto della targa del vecchio motore basta da sola: motore equivalente dalla foto della targa. L'elenco dei modelli con prezzi aggiornati è nella pagina vendita di motori elettrici; per contattarci via WhatsApp o telefono utilizzi la pagina contatti.

Domande frequenti

Il tamburo pieno fatica ad avviarsi: bisogna scegliere un motore più grande?

Prima occorre verificare che il grado di riempimento rientri nel limite raccomandato dal costruttore e controllare il metodo di avviamento. L'avviamento stella-triangolo riduce la coppia di spunto e può essere insufficiente a tamburo pieno; un avviatore statico o un inverter spesso risolvono il problema. Se queste condizioni sono corrette e il motore fatica ancora, si valuta una potenza maggiore.

Conviene usare un motore a 6 poli invece che a 4 poli sul tamburo?

A parità di potenza il motore a 6 poli gira a giri/min più bassi e fornisce più coppia all'albero, riducendo il rapporto del riduttore. Se però riduttore e pulegge esistenti sono stati scelti per un motore a 4 poli, il cambio di giri/min modifica anche la velocità del tamburo: la trasmissione va quindi rivista nel suo insieme.

Il tamburo può ruotare in senso inverso per lo scarico?

Nel motore trifase il senso di rotazione si inverte scambiando due fasi; con l'inverter l'inversione avviene in modo più dolce. Prima di invertire il tamburo deve essere completamente fermo: invertire un tamburo pieno mentre gira provoca carichi d'urto su riduttore e motore.

I motori delle teste spazzolatrici funzionano tutti contemporaneamente?

Sulla maggior parte delle linee sì, ma se le teste vengono avviate tutte insieme la corrente di spunto complessiva aumenta. Avviarle in sequenza a pochi secondi di distanza alleggerisce quadro e rete; questa logica si imposta nel comando della macchina.