Portacavi per moduli lineari: corsa e passo

Il portacavi per moduli lineari è uno di quei casi in cui l'impiego è chiarissimo ma la scelta è facile da sbagliare: corsa lunga, velocità elevata e spazio di montaggio stretto si sommano, e un solo parametro stimato a occhio emerge solo a macchina montata. Questo articolo scompone l'applicazione e fornisce un ordine di decisioni da seguire.

Perché un modulo lineare non è una macchina utensile

I portacavi delle macchine utensili ordinarie lavorano di solito con corse brevi e velocità medie, quindi con molto margine. I moduli lineari (assi lineari, moduli a slitta) sono l'opposto:

• Corsa lunga: molti moduli percorrono 1000mm o più su un asse, a volte 3000mm e oltre, quindi il portacavi deve ripiegarsi e seguire il carro.
• Ciclo elevato: su una linea veloce un modulo può fare migliaia di cicli al giorno; passo e articolazione decidono la durata.
• Spazio compresso: il corpo del modulo occupa già gran parte dello spazio, il portacavi va spesso sotto la base o lungo la guida e il raggio di curvatura è difficile da ampliare.
• Velocità reale: molti moduli superano 1m/s con avvii e arresti frequenti, amplificando rumore e sollecitazione dei cavi.

Perciò la stessa frase "scegliere un portacavi" porta a risposte diverse su un modulo e su una macchina utensile.

Ordine di scelta: prima la corsa, poi l'altezza, infine il modello

Molti acquirenti partono chiedendo "quale modello", ma il modello è l'ultimo passo. Su un modulo lineare l'ordine corretto è:

1. Calcolare la corsa: lunghezza portacavi ≈ corsa / 2 + margine dell'estremità fissa + sviluppo del tratto curvo, calcolato separatamente per ogni montaggio (fisso sul carro o estremità fissa). Non ordinare su stima.
2. Definire l'altezza di montaggio: il punto più alto in movimento deve restare sotto qualsiasi ingombro superiore (cilindro, carter, secondo asse). Se manca altezza, ridurre il raggio o cambiare il percorso.
3. Definire il raggio di curvatura: R deve soddisfare sia il minimo ammesso dai cavi sia il minimo ammesso dall'articolazione; si prende il maggiore.
4. Definire passo e tipo di apertura: in base a numero cavi, diametro e frequenza di sostituzione (sostituzione frequente favorisce apertura laterale o totale).
5. Solo allora il modello: con altezza interna, larghezza interna e raggio si cerca il modello in tabella.

La conseguenza tipica dell'ordine invertito: il modello arriva e non entra, si forza un R minore, la sollecitazione supera il limite e i conduttori si rompono in due mesi.

Il passo: il parametro più trascurato sui moduli

Il passo (lunghezza della maglia) conta molto più su un modulo che su una macchina utensile, per due motivi:

• Il passo determina la scorrevolezza della curva: a pari raggio, un passo corto fa ruotare meno ogni maglia, con usura più uniforme e rumore minore; un passo lungo produce uno "spigolo" visibile in curva, e a velocità salgono rumore e vibrazione.
• Il passo incide sulla campata autoportante: la lunghezza autoportante del tratto rettilineo dipende dal passo. Un passo lungo e pesante flette di più al centro con corse lunghe e richiede canalina guida o appoggi.

La regola è diretta: più lunga la corsa e più alta la velocità, più conviene andare su passo corto con articolazione precisa. È esattamente il motivo per cui esiste la serie silenziosa: articolazione e passo servono a ridurre il rumore d'urto nel moto alternato veloce.

Fattore di riempimento: non superare il 60%

Il fattore di riempimento della cavità (sezione totale dei cavi / sezione utile) va tenuto entro il 60%. Lo spazio libero non è spreco, serve a tre cose:

• Spazio per lo scorrimento relativo in curva — i cavi non sono bloccati dentro il portacavi. In curva i percorsi interno ed esterno hanno lunghezza diversa, quindi il cavo deve potersi spostare un poco. Una cavità piena lo trasforma in uno strappo.
• Via per il calore — soprattutto con cavi di potenza e segnale insieme.
• Riserva — aggiungere un cavo in un revamping è normale.

Due regole di disposizione: cavi pesanti ai lati, leggeri al centro (riduce il carico decentrato) e separare potenza e segnale, per strato o per cavità.

Applicare il raggio di curvatura sul modulo

Sui moduli il raggio è spesso forzato dalla mancanza di spazio, ma il compromesso ha un limite inferiore:

• Il limite è il maggiore tra il raggio minimo ammesso dal cavo e l'R minimo dell'articolazione.
• Tubi olio, fibra ottica e cavi di segnale sottili hanno raggi ammessi molto diversi; non si calcolano tutti sul più grosso.
• Se lo spazio è davvero scarso, cambiare prima il montaggio (fisso sul carro, canalina guida, alzare il piano di montaggio) invece di forzare un R minore.

Un raggio troppo piccolo non dà problemi all'inizio; nel medio periodo compaiono guaine crepate, schermi rotti e usura accelerata dell'articolazione. Va calcolato in fase di scelta.

Tre errori di montaggio frequenti

1. Portacavi montato al contrario: estremità fissa e mobile scambiate, la curva gira verso l'esterno e l'usura appare in poche centinaia di cicli.
2. Tratto curvo senza appoggio: con corse lunghe il centro flette, il portacavi striscia su se stesso, il rumore sale e la durata scende.
3. Cavi fissati rigidamente al portacavi: bloccarli su tutta la lunghezza annulla la libertà di scorrimento e aumenta molto il rischio di rottura dei conduttori. Corretto: fissare alle due estremità e lasciare gioco al centro.

Cosa inviare per il preventivo

Per ottenere un preventivo definito in un solo passaggio, la richiesta deve contenere:

Con questi dati la scelta si chiude di solito in un giro invece di tre.

Prodotti CNWSL per i moduli lineari

CNWSL copre l'intera gamma di portacavi in nylon, dal micro al rinforzato. Per l'impiego "corsa lunga + moto alternato veloce" del modulo lineare la linea consigliata è la serie silenziosa, dove articolazione e passo riducono il rumore d'urto:

Materiale: nylon rinforzato con fibra di vetro, da -20°C a 120°C. Per corse più lunghe con maggiore altezza interna è disponibile anche la gamma a ponte (per esempio la serie 45, altezza interna 45mm, larghezza 50–300mm).

Inviate i dati indicati e restituiamo modello e disegni corrispondenti.

Letture correlate

• Limiti di velocità e accelerazione: velocità e accelerazione del portacavi
• Calcolo del raggio: come calcolare il raggio di curvatura
• Flusso completo di scelta: scelta del portacavi in 8 passi

Sulla sicurezza delle macchine e la valutazione dei rischi si veda ISO 12100:2010; se il modulo lavora in camera bianca la classificazione segue la ISO 14644-1:2015. I requisiti generali di sicurezza elettrica sono nella IEC 60204-1:2016.

Per una proposta di scelta o disegni su una corsa specifica, contattateci via contatti o scaricate i documenti di selezione.