Negli stabilimenti di piastrelle, sanitari e stoviglie, l'impasto destinato alla formatura si prepara macinando per molte ore argilla, caolino, feldspato e quarzo insieme all'acqua. Il mulino a tamburo con sfere che svolge questo lavoro è, dal punto di vista del motore, uno dei carichi più ostinati dello stabilimento: bisogna smuovere un cilindro pieno e poi mantenerlo per ore alla stessa velocità. Questa pagina tratta il motore elettrico che fa ruotare il mulino; per il resto della linea può consultare la pagina motori per linee di produzione di laterizi, tegole e ceramica.

Motore elettrico trifase HEM Motor con carcassa in ghisa – motore di esempio per l'azionamento di un mulino per barbottina ceramica
Il motore trifase HEM Motor nell'immagine è mostrato a titolo di esempio; il tamburo del mulino non compare nella foto.

Cosa avviene all'interno del mulino per barbottina?

Il mulino è un cilindro orizzontale con la superficie interna rivestita da un materiale resistente all'usura. Al suo interno si caricano materie prime, acqua e sfere di macinazione. Mentre il tamburo ruota, le sfere vengono trascinate verso l'alto lungo la parete, ricadono da una certa altezza frantumando il materiale e, sfregando tra loro, lo affinano. L'impasto fluido ottenuto si chiama barbottina; dopo la setacciatura e il riposo nelle vasche passa all'atomizzatore o al reparto di colaggio.

L'efficienza della macinazione è molto sensibile alla velocità di rotazione del tamburo. Se il tamburo gira troppo lentamente, le sfere si limitano a rotolare; se gira troppo veloce, per effetto centrifugo restano attaccate alla parete e non ricadono. La velocità corretta viene stabilita dal costruttore del mulino in base al diametro del tamburo e al grado di riempimento. La stabilità con cui il motore mantiene questa velocità incide direttamente sulla durata della carica e sulla finezza della macinazione.

Il carico che il mulino impone al motore

Coppia di spunto: il primo giro è il più difficile

In un mulino fermo, sfere e barbottina si raccolgono sul fondo del tamburo. Durante le soste lunghe la barbottina sedimenta e gli spazi tra le sfere si compattano. Al primo istante il motore deve spostare lateralmente il baricentro di questa massa; per questo la coppia richiesta all'avviamento supera quella del funzionamento continuo. Anche il peso del tamburo pieno e la sua inerzia allungano il tempo di accelerazione.

Funzionamento continuo e regolare

Una volta raggiunta la velocità, il carico è piuttosto uniforme. I mulini discontinui (a carica) ruotano per tutta la durata di una carica, quelli continui per giorni senza interruzione. In questo periodo il motore può lavorare vicino alla potenza di targa; diventano quindi decisivi la temperatura dell'avvolgimento e la lubrificazione dei cuscinetti. Le piccole variazioni di corrente riflettono di solito le variazioni di densità della barbottina.

Scarico e posizionamento

Al termine della carica il tamburo va fermato con il portello di scarico rivolto verso il basso. In alcuni impianti questa operazione viene svolta dal motore principale a bassa velocità, in altri da un piccolo azionamento ausiliario separato. Se a questo scopo il motore principale deve funzionare a lungo a bassi giri/min, il tema del raffreddamento va discusso fin dall'inizio.

Riduttore, cinghia e pignone: le trasmissioni

Tra i giri/min del motore e quelli del tamburo c'è una grande differenza, colmata in più stadi. Nei mulini piccoli e medi il motore aziona tramite cinghia e puleggia un riduttore, che a sua volta fa girare l'albero del tamburo o la corona dentata fissata alla sua circonferenza. Nei mulini grandi il pignone all'uscita del riduttore ingrana con la corona dentata che avvolge il tamburo. La trasmissione a cinghia attenua in parte le sollecitazioni improvvise all'avviamento e facilita la modifica del rapporto.

Per i motori collegati con flangia all'ingresso del riduttore è diffusa la forma B5 o B35, nella trasmissione a cinghia la forma B3 con piedi e la slitta tendicinghia. Le forme di collegamento possibili dipendono dalla grandezza: si sceglie tra versioni con piedi, con flangia, con piedi e flangia e verticali con albero verso il basso o verso l'alto; diametro della flangia e dimensione dell'estremità d'albero vengono verificati reciprocamente in fase d'ordine. I dettagli dell'abbinamento con il riduttore sono nella pagina motori elettrici per riduttori.

Metodo di avviamento e regolazione della velocità

Per smuovere il tamburo pieno il motore deve fornire una coppia sufficiente all'avviamento. Nel collegamento stella-triangolo la coppia di spunto si riduce in modo marcato, quindi con una carica sedimentata il motore può restare bloccato nel gradino a stella. Per questo il costruttore del mulino raccomanda spesso un avviatore statico, un convertitore di frequenza o, nella trasmissione a cinghia, un'accelerazione graduale; la decisione si prende sulla base dei dati della macchina.

Il convertitore di frequenza permette inoltre di regolare la velocità del tamburo in base alle diverse ricette. I motori trifase HEM possono essere alimentati da convertitore. Tuttavia, poiché il motore si raffredda con la ventola calettata sul proprio albero, se deve sostenere il pieno carico mentre il tamburo gira lentamente può essere necessario aggiungere un ventilatore di raffreddamento ad alimentazione separata; se il cavo tra azionamento e motore è lungo si valuta anche un filtro in uscita per proteggere l'avvolgimento. Comunichi questi dettagli insieme all'ordine. Le informazioni sull'argomento si trovano nella nostra pagina motori elettrici compatibili con inverter.

Esempi di modelli HEM per l'azionamento di mulini

Configurazione del mulinoCondizione del motoreCriterio di scelta principaleModello HEM di esempio
Mulino a carica piccolo, con cinghiaAvviamento pesante, poi carico regolareRapporto delle pulegge, slitta tendicinghia11 kW, 970 giri/min, 160L-6 in ghisa
Mulino a carica medio, con riduttoreAccelerazione lunga, funzionamento per oreIngresso del riduttore, metodo di avviamento30 kW, 980 giri/min, 225M-6 in ghisa
Mulino grande, pignone e corona dentataGrande inerzia, funzionamento continuoAvviamento graduale, monitoraggio temperatura avvolgimento90 kW, 988 giri/min, 315M-6 in ghisa
Agitatore per vasca di barbottinaContinuo, a bassi giri/minFlangia del riduttore, montaggio verticale5,5 kW, 1460 giri/min, 132S-4 in ghisa

I modelli elencati sono indicativi; la scelta effettiva si fa valutando insieme il peso del tamburo pieno, la velocità del tamburo richiesta, il rapporto di trasmissione e l'ambiente di lavoro. Il modello da 90 kW in tabella ha un fattore di servizio di 1,15.

Ambiente umido, polvere ceramica e manutenzione

Nella sala mulini convivono due pericoli distinti. Alla bocca di carico, dove si versa la materia prima secca, si sollevano polveri fini e abrasive; sul lato di scarico invece la barbottina schizza e il pavimento è costantemente bagnato. I nostri motori hanno grado di protezione IP55; tuttavia il lavaggio del motore con la canna o lo spruzzo diretto di acqua non rientrano tra le condizioni coperte da questa classe di protezione. In presenza di un impiego simile serve una protezione del motore con un riparo o la scelta di un motore speciale; lo indichi nell'ordine.

La barbottina che aderisce alle alette di raffreddamento, seccandosi, forma una crosta che ostacola la dissipazione del calore. Pulizia regolare, rispetto degli intervalli di lubrificazione dei cuscinetti e controllo della tensione delle cinghie sono le abitudini che determinano la durata del motore del mulino. Per i mulini fermi a lungo si può aggiungere come opzione d'ordine una resistenza anticondensa per l'avvolgimento, e per monitorarne la temperatura un sensore PTC/PT100. Per questo azionamento pesante e continuo la serie con carcassa in ghisa è la scelta naturale.

Richiesta di offerta per il motore del mulino

Per definire la Sua esigenza ci comunichi: macchina (mulino a carica o continuo, agitatore per vasca), potenza richiesta, giri/min del motore, tensione dell'impianto, forma costruttiva (con piedi, con flangia, accoppiata al riduttore) e quantità. Se ci invia la foto della targhetta dati del motore esistente, l'individuazione dell'equivalente è più rapida.

Tutti i modelli sono visibili nella pagina acquista motore elettrico; il prezzo aggiornato è indicato in ogni pagina prodotto. I nostri recapiti WhatsApp e telefonici si trovano nella pagina contatti.

Domande frequenti

Perché il mulino fatica a partire dopo una lunga sosta?

Durante la sosta la barbottina sedimenta e riempie gli spazi tra le sfere; la carica si comporta come una massa compatta sul fondo del tamburo. Al primo giro il motore impiega più coppia del normale per sollevarla lateralmente. Far ruotare il tamburo a brevi intervalli per smuovere la carica prima dell'avviamento, oppure un metodo di avviamento adeguato, attenua il problema.

Posso aumentare la velocità del tamburo cambiando il motore?

Un motore con numero di poli diverso modifica la velocità del tamburo nella stessa proporzione del rapporto di trasmissione e, in un tamburo che si avvicina alla velocità critica, le sfere possono smettere di ricadere. Se serve regolare la velocità, è più corretto ricorrere a un convertitore di frequenza o a un cambio di pulegge entro il campo indicato dal costruttore del mulino.

Perché la corrente del motore del mulino varia durante la carica?

Con il procedere della macinazione cambiano densità e viscosità della barbottina, e di conseguenza anche il modo in cui ricadono le sfere. Una variazione lenta della corrente è normale; picchi improvvisi possono invece indicare un problema a cuscinetti, ingranaggi o cinghie.

Per l'agitatore della vasca si sceglie lo stesso motore?

No, il carico dell'agitatore è più leggero ma continuo e il motore è collegato per lo più in verticale sul riduttore. Potenza, forma costruttiva e flangia del riduttore vanno valutate separatamente.