I giunti di trasmissione meccanica collegano tra loro due elementi meccanici e ne permettono il moto. Tipicamente questi giunti sono usati per il collegamento tra due alberi coassiali o disassati e lo scopo del giunto di trasmissione meccanica è quello di trasmettere un momento torcente da un albero all'altro. I giunti di trasmissione di potenza includono tantissimi tipi di giunti di trasmissione, tra i quali i giunti di trasmissione lamellari (anche comunemente detti “a lamelle” o “a pacchi lamellari”).
I giunti lamellari sono organi di trasmissione torsionalmente rigidi che trasferiscono la coppia in modo preciso grazie a pacchi di lamelle in acciaio. La loro particolare geometria consente di assorbire piccoli disallineamenti angolari, assiali e radiali, riducendo le sollecitazioni sugli alberi e aumentando l’affidabilità del sistema. A differenza dei giunti elastici, non richiedono elementi di usura e mantengono prestazioni costanti nel tempo, risultando ideali nelle architetture dove la precisione del moto è un requisito imprescindibile.
Principio di Funzionamento
Il cuore del giunto è il pacco lamellare, composto da una serie di lamelle in acciaio ad elevata resistenza che consente un'adeguata compensazione dei disallineamenti angolari, assiali e, nella configurazione double flex, laterali. La flessibilità del pacco lamellare consente di compensare i disallineamenti inevitabili in esercizio, proteggendo cuscinetti e supporti, mentre la struttura metallica assicura stabilità termica e durata.
In macchine utensili, assi di servocomando e banchi prova, la risposta priva di gioco dei giunti a pacco lamellare garantisce sincronismo e ripetibilità anche ad alte velocità e con carichi alternati.
Vantaggi dei Giunti a Pacco Lamellare
I giunti a pacco lamellare offrono numerosi vantaggi che li rendono preferibili in molte applicazioni industriali. La rigidità torsionale e l’assenza di micromovimenti migliorano la durata e l’affidabilità del sistema. Inoltre, tutte le varianti sono esenti da usura e manutenzione, il che si traduce in costi operativi ridotti e maggiore disponibilità delle macchine.
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Dalle linee di automazione ai gruppi motore-pompa, fino agli assi di posizionamento ad alte prestazioni, i giunti lamellari permettono di coniugare precisione, durata e facilità di montaggio. Un buon dimensionamento mitiga vibrazioni e picchi dinamici, tutela cuscinetti e riduttori e incide positivamente sull’efficienza energetica.
Tipologie e Varianti di Giunti a Pacco Lamellare
Esistono numerosi modelli e serie di giunti a pacco lamellare, ciascuno ottimizzato per specifiche esigenze applicative. La scelta del giunto corretto dipende da fattori come l'intervallo di coppia, la velocità di rotazione, la necessità di resistenza alla corrosione e la conformità a normative specifiche come la direttiva ATEX.
Giunti Mayr® ROBA-DS
La famiglia ROBA DS di Mayr® copre esigenze molto diverse:
- La versione in alluminio per servotrasmissioni privilegia massa ridotta e basso momento d’inerzia.
- La versione in acciaio offre alta densità di potenza e piena coppia nominale anche con carichi alternati.
- Il modello per carichi gravosi semplifica l’installazione e consente un comodo montaggio radiale.
Tutte le varianti sono esenti da usura e manutenzione, con opzioni di collegamento come mozzi a serraggio radiale, fori conici e manicotti di lunghezza variabile. Nelle soluzioni Mayr®, l’intervallo di coppia spazia da 190 a 110000 Nm. È possibile considerare anche le esigenze di resistenza alla corrosione o la necessità di una versione ATEX secondo la Direttiva 2014/34/UE, oltre alla rigidezza torsionale desiderata.
Giunti R+W Serie LP e LPA
Le applicazioni con pompe presentano esigenze specifiche per i giunti lamellari torsionalmente rigidi. I giunti lamellari R+W trasmettono la coppia mediante pacchi lamellari fissati con innesti a frizione, garantendo una trasmissione priva di gioco e aumentando la rigidità complessiva. Questi giunti, robusti ed privi di manutenzione, compensano i disallineamenti degli alberi e sono disponibili in numerose varianti per soddisfare le esigenze di diversi settori.
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I giunti della serie LP, completamente in acciaio, operano in un intervallo di temperatura compreso tra -30°C e +280°C e possono essere forniti in versioni ATEX per ambienti a rischio di esplosione. I giunti a disco della serie LP1 e LP2 sono disponibili in dodici misure diverse, per coppie nominali da 350 a 12.000 Nm.
Serie LP1: Singolo Cardano
Il modello LP1, dotato di due mozzi di accoppiamento collegati al pacco lamellare con viti ad alta resistenza, è ideale per applicazioni che richiedono elevata rigidità torsionale e spazio di installazione ridotto, come pompe di processo e agitatori.
Serie LP2: Doppio Cardano
Il modello LP2, a doppio cardano, con un tubo intermedio personalizzabile, consente di compensare disallineamenti laterali e di colmare maggiori distanze, ideale per applicazioni che non richiedono conformità API. A differenza dei modelli della serie LP1, l’LP2 ha due set di lamine e un tubo intermedio, disponibile in lunghezze personalizzate su richiesta. Grazie al loro design a doppia cardatura, questi giunti possono compensare anche il disallineamento laterale e vengono spesso utilizzati per colmare una distanza maggiore. Poiché possono essere montati senza spostare i componenti da collegare, come il motore e la pompa, il loro utilizzo consente di risparmiare tempo e fatica. Le aree di applicazione dei giunti LP2 sono diverse, ad esempio, possono essere utilizzati in applicazioni di pompe che non richiedono la conformità agli standard API.
Serie LP3 e LP4
Le serie LP3 e LP4, con mozzi a serraggio conico, sono adatte ad applicazioni ad alta velocità o azionamenti reversibili, disponibili in varianti per coppie da 500 a 12.000 Nm.
Serie LPA: Conforme API 610
La serie LPA, conforme agli standard API 610, è progettata per applicazioni di pompe nell’industria chimica e petrolchimica. I giunti a doppio cardano di questa serie soddisfano rigorosi requisiti di sicurezza, includendo componenti anti-bloccaggio e distanziali estraibili per facilitare la manutenzione. Disponibili in sei dimensioni, con coppie nominali da 500 a 12.000 Nm, sono adatti per pompe centrifughe in raffinerie, centrali elettriche e industrie petrolifere. R+W offre anche soluzioni su misura per applicazioni particolari, come una versione speciale della serie LP2/10000 progettata per connettere un motore da 350 kW a un compressore su una nave cisterna, resistente all’acqua di mare e con coppie fino a 20.000 Nm.
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Giunti KTR RADEX®-NC HT e RADEX®-NC
Il giunto a "gioco zero" e torsionalmente rigido RADEX®-NC HT di KTR è in grado di raggiungere velocità di rotazione fino a 27.500 rpm e coppia trasmissibile fino a 2.000 Nm. Il collegamento tra i pacchi lamellari e i mozzi viene realizzato con flusso di coppia positivo e non positivo, il che permette l'utilizzo in servocomandi con coppie elevate. I mozzi e le relative lamelle sono costruiti rispettivamente in alluminio ad alta resistenza ed acciaio inossidabile, rendendo il giunto compatto, con peso e momento di inerzia contenuti. Questa serie comprende due versioni: a singolo o a doppio pacco lamellare.
KTR prevede per questa tipologia di giunti a "gioco zero" più varianti di collegamento albero mozzo, tra le quali: mozzo con anello di calettamento per trasmissione flusso di coppia non positivo (con struttura simmetrica rigida per coppie elevate) e mozzo con fissaggio a morsetto per trasmissione flusso di coppia positivo e non positivo. Il RADEX NC HT è disponibile in sette grandezze in grado di trasmettere coppie da 35 a 2.000 Nm e velocità da 6.500 a 27.500 g/min. È esente da manutenzione e può essere impiegato fino a temperature di +200°C in condizioni ambientali aggressive. I settori applicativi includono macchine utensili, banchi prova, macchine di controllo e misura, automazione industriale e servoriduttori.
Il giunto RADEX®-NC consiste in un pacco lamellare torsionalmente rigido, in grado di compensare disallineamenti assiali, angolari e radiali. Esistono due versioni: EK (singolo cardano) e DK (doppio cardano), con fissaggio a morsetto come standard. Un'applicazione tipica del giunto RADEX®-NC sono le viti senza fine con bassa trasmissione, dove è richiesta elevata precisione tra lato guida e lato guidato. Nel caso di trasmissioni inferiori a I=8, si raccomanda l'uso del RADEX®-NC rispetto ad altri giunti flessibili, che ridurrebbero la rigidità totale del sistema. Il giunto RADEX®-NC è certificato secondo la direttiva del 2014/34 EU come unità di categoria 2G/2D e utilizzabile in zone pericolose G1/G2 e D21 e D22.
Criteri di Selezione e Applicazioni
Quando si parla di giunti di trasmissione di potenza, è fondamentale esplorare attentamente il tipo di applicazione. Alcune delle domande da porsi sono: il giunto di trasmissione di potenza deve essere senza gioco? È per un impiego generale o particolare? Il giunto di trasmissione è per il controllo del movimento?
I giunti di trasmissione di potenza sono particolarmente usati quando un motore è collegato a una pompa oppure ad apparecchiature di automazione industriale o macchine utensili, poiché in tali casi si deve garantire la trasmissione di potenza con precisione. La corretta definizione della lunghezza del manicotto consente di scavalcare ingombri e supporti, mentre il controllo delle tolleranze di allineamento minimizza sollecitazioni parassite. In architetture più complesse, l’abbinamento con giunti di sicurezza limitatori di coppia e con freni di sicurezza aiuta a costruire trasmissioni intrinsecamente protette e orientate alla disponibilità.
Confronto con Giunti Rigidi
I giunti di trasmissione rigidi sono indicati per applicazioni dove l’allineamento degli alberi è perfetto e quindi senza alcun disassamento o dilatazione. Tuttavia, questa condizione è quasi mai presente e i disallineamenti sono quasi sempre inevitabili. Se in questi casi vengono utilizzati i giunti di trasmissione rigidi, possono indurre grosse sollecitazioni proprio a causa della loro rigidezza. Se questo avviene, si possono verificare danni alla trasmissione meccanica e al giunto stesso in quanto, chiaramente, non è stato scelto il corretto giunto di trasmissione.
I giunti a pacco lamellare, invece, sono progettati proprio per gestire queste condizioni, assorbendo i disallineamenti senza trasferire sollecitazioni dannose agli alberi e ai componenti adiacenti, garantendo così maggiore affidabilità e durata del sistema.
| Caratteristica | Giunto Rigido | Giunto a Pacco Lamellare |
|---|---|---|
| Trasmissione coppia | Sì | Sì |
| Compensazione disallineamenti | No | Sì (angolari, assiali, radiali) |
| Rigidità torsionale | Molto alta | Alta (torsionalmente rigido) |
| Usura | Bassa (se allineamento perfetto) | Esente da usura (no elementi di usura) |
| Manutenzione | Bassa (se allineamento perfetto) | Esente da manutenzione |
| Rischio danni con disallineamento | Alto | Basso (protegge componenti) |
| Gioco | Assente | Assente ("gioco zero") |
Per assicurarsi di effettuare la giusta scelta dei giunti di trasmissione di potenza, è importante affidarsi a team tecnici specializzati che con la loro esperienza possono fornire consulenza e selezionare la migliore soluzione in base alle proprie esigenze. Per consolidare le basi tecniche e il lessico applicativo, consultare glossari dedicati ai giunti lamellari può chiarire definizioni, vantaggi e campi d’impiego.