Sviluppo nell’utilizzo di smaterozzatori idraulici per la rottura di attacchi di colata e parti di fusione

Entra nel mondo degli smaterozzatori, strumenti tecnici utilizzati per la rottura di attacchi di colata o la separazione di parti di una fusione. Scopri il loro progresso dalla centralina a doppia pompa alla pompa unica.

INTRODUZIONE
TIPOLOGIE DI CUNEI
INNOVAZIONE

Per la rottura di attacchi di colata o per la separazione di parti di una fusione, sono utilizzati degli strumenti tecnici noti come smaterozzatori, o divaricatori di fusioni.
Questi strumenti sono stati sviluppati grazie all’esperienza diretta “sul campo” ultra-decennale.
Il cuneo idraulico è una forma di smaterozzatore che consente un utilizzo con uno spazio di inserimento minimo (da 5 a 10 mm) ed è disponibile in varie tipologie che possono essere utilizzate verticalmente o in tutte le posizioni.
La maggior parte dei cunei idraulici è caratterizzata da leggerezza e compattezza, rendendoli adatti per l’utilizzo in piccoli spazi dove altri meccanismi di rottura non sarebbero utilizzabili.

Cunei per la rottura verticale

I cunei di rottura verticale sono realizzati con una struttura particolare che garantisce un movimento di sollevamento perfettamente lineare, impedendo il ribaltamento del carico.
Questi cunei idraulici verticali sono adatti per la rottura di oggetti con uno spazio di inserimento limitato e possono essere impiegati in varie applicazioni.

Cunei per la rottura di carichi da una superficie piana

Questi smaterozzatori sono stati appositamente concepiti per creare un’apertura di partenza in spazi ristretti dove altri strumenti non possono accedere. I cunei di espansione, perciò, sono adatti a molteplici impieghi.

Cunei per le flange

Gli smaterozzatori per flange, invece, sono progettati per separare le flange senza provocare danni né alla flangia né al braccio di diffusione. Sono particolarmente utili per i lavori di manutenzione.
Inoltre, è possibile impiegare più cunei divaricatori affiancati per distribuire meglio la forza.

La transizione dalla centralina a doppia pompa alla pompa unica

L’obiettivo durante la progettazione degli apparecchi smaterozzatori è stato quello di massimizzare la potenza di rottura con la minima quantità di energia impiegata. Per ottenere una grande potenza in alta pressione (circa 320-350 bar), si è utilizzato un gruppo cilindro-cuneo di piccole dimensioni, il quale è meno pesante e più maneggevole.
Ciò è stato applicato ad una centrale idraulica con un unico motore e due pompe, una a bassa pressione con una grande portata e una a alta pressione con una minore portata. In questo modo, è stato possibile raggiungere una pressione di 350 bar (max 400) con un motore da 2, 3 o 4 kW a seconda del modello dell’attrezzatura.
Tuttavia, questa soluzione ha causato una minor velocità di movimento degli smaterozzatori a causa dell’elevata potenza in fase di rottura, la quale rallenta il movimento, soprattutto quando la seconda pompa entra in funzione.
Inizialmente, si pensava che i fonditori desiderassero maggiore importanza alla riduzione dell’energia impiegata, ritenendo accettabile la velocità.
Tuttavia, è emerso successivamente che le esigenze produttive richiedevano una maggiore velocità.
Si è quindi deciso di introdurre una nuova serie di smaterozzatori a cuneo con pompa unica, al fine di rendere il movimento di rottura più veloce. Per mantenere la grande potenza di rottura e raggiungere i 320 bar di pressione, si è utilizzato un motore da 9,2, 11 o 15 kW a seconda del modello, il che ha permesso di ottenere una velocità adeguata alle nuove necessità.

Questa serie, chiamata SMAT, comprende modelli di varie dimensioni:

• I modelli Smat 50, 63, 80 e 100 sono dotati di una testata girevole che semplifica la posizione di inserimento del cuneo e sono manovrati con l’uso di due mani. Sono adatti per la rottura di tutte le materozze e colate di varie dimensioni
• Il modello Smat 50 Mini ha invece una testata fissa, è maneggevole e veloce, ed è utile quando lo spazio tra il pezzo e la materozza è limitato. Può essere utilizzato con una sola mano

Tutti gli smaterozzatori a cuneo offrono numerosi vantaggi:

• La riduzione dei costi grazie alla velocità dell’operazione
• Un investimento minimo
• L’eliminazione di rumori
• Polveri e possibili incidenti legati ai tradizionali sistemi tramite mole da taglio o mazze
• Un ingombro minimo
• La semplice installazione
• La facilità di manovra

I benefici dell’installazione di smaterozzatori a cuneo con la propria centralina idraulica

Questi strumenti sono stati ampiamente testati in vari contesti produttivi e sono in grado di rimuovere i montanti e le colate, o di frammentare i canali di colata in pezzi più piccoli, sia per fusioni di ghisa grigia e sferoidale che per acciaio al manganese.

I modelli standard si distinguono per l’utilizzo di una centralina idraulica indipendente.
In passato, i tecnici hanno spesso creato centraline idrauliche multiple per applicare i diversi gruppi di cilindri. La posizione di tali centraline è stata determinata in base all’analisi dei vantaggi e degli svantaggi rispetto all’installazione del sistema standard, che prevede una centralina indipendente per ciascun gruppo smaterozzatore.
Tuttavia, è possibile costruire una centralina idraulica multipla per servire diversi gruppi di smaterozzatori.

Una “centralina idraulica multipla” è costituita da una singola pompa che fornisce energia a 2-3 gruppi di cilindri: si deve prestare attenzione alla portata che deve garantire sufficiente velocità a tutti i gruppi.

Tuttavia, se viene utilizzato solo uno dei cilindri, il consumo di energia elettrica sarà maggiore rispetto a quello necessario per movimentare un singolo gruppo. Inoltre, se uno dei componenti della centralina idraulica si guasta, come la pompa o il motore, tutti gli smaterozzatori rimarranno fermi.

In alternativa, è possibile intendere con “centralina idraulica multipla” una centrale dotata di più pompe, considerata una soluzione più conveniente rispetto alla precedente.
Tuttavia, è necessario tenere presente che questa centrale è più grande e richiede un certo spazio.
Inoltre, i cunei non lavoreranno vicini l’uno all’altro, ma solitamente ad una certa distanza, il che implica la necessità di tubazioni in ferro più lunghe, costruite in loco.
In questo caso, l’olio presente nel cilindro non viene mai cambiato, ma ricircola sempre lo stesso olio, che non si raffredda né si filtra.
Inoltre, non è vero che questa soluzione consente di risparmiare spazio, poiché una pompa e un motore richiedono comunque un adeguato spazio per la manutenzione, simile a quello di una centrale con un’unica pompa e un motore, e il tutto viene solo moltiplicato per 2, 3 o 4.
Infine, anche in questo caso, la manutenzione di una qualsiasi componente della centrale (come la pompa, il filtro, il serbatoio o la parte elettrica) comporta l’arresto di tutti i gruppi smaterozzatori, mentre nella soluzione standard qui proposta si ferma solo uno smaterozzatore alla volta.
Per quanto riguarda il costo, la centralina multipla richiede un serbatoio per l’olio più grande e robusto e il costo dei componenti come pompe, motori, valvole e altri rimane invariato, dato che ogni gruppo cilindro richiede tali componenti dedicati; il prezzo non è quindi più conveniente rispetto alle varie centraline indipendenti.
Lo stesso problema si presenta per la parte elettrica di comando: nonostante si utilizzi un unico armadio elettrico con un unico interruttore blocco-porta, i comandi sono separati e indipendenti per ogni pompa e cilindro.

Per concludere, l’impresa ritiene che il risparmio marginale derivante dall’utilizzo di un unico armadio elettrico non renda vantaggiosa l’adozione di una centralina idraulica multipla, soprattutto considerando il potenziale danno causato dalla necessità di fermare tutti i gruppi in caso di manutenzione.
Secondo i tecnici, l’unico svantaggio nell’installazione di diverse centraline indipendenti riguarda la necessità di un’alimentazione elettrica con più cavi e quadri distinti, ma questo può essere facilmente superato utilizzando un cavo più grosso e derivazioni in una cassetta vicina ai vari gruppi.
Se i gruppi lavorano a distanze maggiori, risulta più pratico tirare un cavo elettrico fino alla posizione della centralina piuttosto che far arrivare le tubazioni idrauliche di una centrale multipla in punti diversi, con tutti gli svantaggi che questo comporta. Inoltre, con centraline idrauliche indipendenti, è possibile spostare facilmente un gruppo dove necessario.

Un altro aspetto importante riguarda la manutenzione e la revisione delle centraline idrauliche degli smaterozzatori, che possono essere eseguite dal venditore grazie alle dimensioni ridotte, evitando i costi di trasporto e di un tecnico che deve intervenire in loco. Inoltre, l’azienda solitamente dispone di tutti i ricambi necessari per la manutenzione, la riparazione e la revisione accurata delle centraline idrauliche indipendenti. Questo sarebbe molto più difficile con una centralina idraulica multipla, specialmente considerando l’impatto sulla produzione dovuto all’arresto di tutti i gruppi.

In sintesi, conviene sottolineare i benefici che rendono gli smaterozzatori con centralina idraulica indipendente la scelta ideale:

• Utilizzo di energia proporzionale alla necessità dell’attrezzatura
• Installazione della centralina vicino all’area di utilizzo dello smaterozzatore, con minor percorrenza dell’olio idraulico e quindi migliore utilizzo
• Praticità nel caso di necessità di spostare uno smaterozzatore in una nuova zona di lavoro
• Possibilità di effettuare la manutenzione di un gruppo senza fermare gli altri smaterozzatori indipendenti
• Possibilità di spedire la centralina per manutenzione o revisione invece di richiedere un intervento presso la fonderia