Nella movimentazione di materiali sfusi, è il nastro trasportatore stesso a richiamare l'attenzione. È visibile, costoso e ovviamente fondamentale per le operazioni. Tuttavia, i componenti che supportano il nastro, ovvero i gruppi di rulli che trasportano il trasportatore che sopportano il carico di migliaia di tonnellate di materiale giorno dopo giorno, determinano la durata del nastro in modo più diretto di qualsiasi altro fattore. Un rullo di trasporto del trasportatore disallineato o grippato crea un punto di usura che abrade la copertura della cinghia, genera calore, aumenta il consumo energetico e, in ultima analisi, provoca la sostituzione prematura della cinghia che costa decine di migliaia di dollari.

Rullo porta trasportatorei produttori hanno risposto con progetti specializzati che affrontano sfide operative specifiche: accumulo di materiale, tracciamento del nastro, resistenza agli urti e corrosione ambientale. Tra queste varianti specializzate, il tenditore a spirale, il tenditore a pettine parallelo, il tenditore a V invertita e il tenditore del trasportatore in ceramica servono ciascuno ad applicazioni distinte. Questi tipi di rulli che trasportano trasportatori condividono elementi di produzione comuni (tubi saldati ad alta frequenza, guarnizioni in nylon ad alta densità, cuscinetti e acciaio tondo), ma differiscono nella configurazione della superficie e nell'ottimizzazione funzionale.

Perché è importante la scelta dei rulli portanti del trasportatore

Un sistema di trasporto è affidabile tanto quanto lo è il suo treno di rulli portanti. Il rullo portante del trasportatore sostiene il nastro e il carico del materiale mantenendo il corretto allineamento del nastro. Quando un rullo fallisce, le conseguenze si riversano a cascata:

• Danni al nastro: un rullo di trasporto del trasportatore grippato diventa una superficie abrasiva fissa, scavando una scanalatura nella copertura del nastro in movimento
• Maggiore resistenza: i rulli non rotanti o ad alta resistenza aumentano il consumo di energia del motore di azionamento
• Fuoriuscita di materiale: i rulli disallineati consentono un errato allineamento del nastro, scaricando il materiale dal lato del sistema
• Stress strutturale: la resistenza irregolare dei rulli crea variazioni di tensione della cinghia che sollecitano giunzioni e trasmissioni

I progetti specializzati dei rulli portanti del trasportatore descritti di seguito affrontano ciascuna modalità di guasto specifiche comuni in particolari settori e applicazioni.

Tenditore a spirale: autopulente per materiali appiccicosi

Il tenditore a spirale è una variante del rullo portante del trasportatore progettata per applicazioni in cui il materiale trasportato aderisce alla superficie del nastro. Realizzato con tubi saldati ad alta frequenza, guarnizioni in nylon ad alta densità, molle a spirale, cuscinetti e acciaio tondo, il tenditore a spirale presenta una configurazione superficiale elicoidale.

Principio di funzionamento

Quando il nastro passa sopra il tenditore a spirale, il disegno elicoidale crea punti di contatto differenziali che interrompono la tensione superficiale tra il nastro e il materiale aderito. I depositi appiccicosi (argilla, sabbia bagnata, minerale frantumato con umidità) vengono rilasciati dalla superficie del nastro anziché accumularsi sul rullo portante del trasportatore.

Applicazioni chiave

• Lavorazione di aggregati e sabbie
• Manipolazione di argilla e minerali
• Impianti di preparazione del carbone
• Qualsiasi nastro che trasporta materiali appiccicosi o ad alto contenuto di umidità

Il design a spirale riduce la necessità di raschiatori e pulitori separati, che a loro volta richiedono manutenzione e regolazione. Per gli operatori che cercano un rullo portante del trasportatore con capacità autopulente passiva, il tenditore a spirale fornisce una soluzione esente da manutenzione.

Tenditore a pettine parallelo: pulizia del nastro di ritorno con struttura autopulente

Il tenditore a pettine parallelo è un tipo dirullo portante del trasportatorespecificatamente configurato per applicazioni con nastro di ritorno. È costituito da tubi saldati ad alta frequenza, guarnizioni in nylon ad alta densità, anelli di gomma a forma di pettine, distanziali, cuscinetti e acciaio tondo.

Funzione cintura di ritorno

Sul lato di ritorno di un sistema di trasporto, ovvero la parte del nastro che viaggia vuota sotto il percorso di trasporto, il materiale riportato può accumularsi, cadere lungo il percorso di ritorno e creare problemi di gestione. Il tenditore a pettine parallelo è un rullo di trasporto del trasportatore progettato per fissare i nastri di ritorno fornendo allo stesso tempo un'azione di pulizia attiva.

Caratteristiche autopulenti

Gli anelli in gomma a forma di pettine creano un'azione di pulizia meccanica sulla superficie del nastro. Quando il nastro di ritorno passa sopra questo rullo portante del trasportatore, il materiale aderito viene rimosso e cade anziché viaggiare con il nastro verso la puleggia di coda. Gli attributi chiave delle prestazioni includono:

• Bassa rumorosità: il design del pettine riduce il rumore di contatto rispetto ai rulli a superficie solida
• Parete spessa del tubo: durabilità strutturale migliorata per il servizio sul lato di ritorno
• Rotazione flessibile: la bassa resistenza al rotolamento riduce al minimo la perdita di potenza
• Bassa resistenza: resistenza del cuscinetto ridotta rispetto ai tenditori di ritorno convenzionali

Per le strutture alle prese con il trasporto di materiale lungo i percorsi di ritorno del trasportatore, il pettine tenditore parallelo offre una soluzione di pulizia passiva che non richiede alimentazione esterna o sistemi di controllo.

Tenditore a V rovesciata: soppressione e tracciamento della cinghia

Il tenditore di tipo a V rovesciata è un rullo portante del trasportatore utilizzato principalmente per fissare la variazione dell'angolo del nastro di ritorno nei sistemi di trasporto a nastro. La sua funzione principale è la soppressione della cinghia, ovvero impedire che la cinghia voli verso l'alto e graffi i componenti strutturali.

Funzione di soppressione della cinghia

Sui trasportatori lunghi, in particolare quelli con sezioni inclinate o velocità elevate del nastro, il nastro di ritorno può sollevare i rulli tenditori a causa della dinamica della tensione del nastro o dell'intrappolamento d'aria. Un nastro che vola verso l'alto entra in contatto con l'acciaio strutturale (traverse, traverse, passerelle) provocando l'abrasione della copertura e potenziali danni ai bordi del nastro.

La configurazione a V invertita di questo rullo portante del trasportatore crea un profilo che cattura il nastro e lo trattiene, mantenendo un contatto costante e consentendo al tempo stesso la libera rotazione. A differenza dei tenditori di ritorno piatti che consentono il movimento verticale del nastro, la forma a V rovesciata vincola fisicamente la posizione del nastro.

Sigillatura e protezione ambientale

Entrambe le estremità di questo rullo portante del trasportatore incorporano strutture di tenuta a labirinto combinate con cuscinetti sigillati su entrambi i lati. Questo sistema a doppia barriera fornisce:

• Protezione dalla polvere: le guarnizioni a labirinto impediscono l'ingresso di particelle fini
• Resistenza all'acqua: le guarnizioni su entrambi i lati escludono l'umidità in ambienti umidi
• Durata prolungata dei cuscinetti: l'esclusione della contaminazione è direttamente correlata alla durata operativa dei cuscinetti

Per i prodotti a rulli che trasportano trasportatori che operano in ambienti polverosi o umidi (miniere, cave, trasportatori di scorte all'aperto), la qualità della tenuta spesso fa la differenza tra tre mesi e tre anni di durata operativa.

Tenditore del trasportatore in ceramica: resistenza all'abrasione e alla corrosione

Il tenditore del trasportatore in ceramica è un rullo di trasporto del trasportatore costruito con superfici in ossido di alluminio (allumina) anziché in acciaio o gomma. Questa selezione di materiali offre vantaggi specifici per applicazioni aggressive.

Proprietà dei materiali

La ceramica all'ossido di alluminio (Al₂O₃) offre:

• Elevata durezza: supera 80 sulla scala Rockwell HRA, significativamente più dura dell'acciaio
• Resistenza agli acidi: non viene influenzato da soluzioni acide che corrodono i rulli in acciaio
• Resistenza agli alcali: Chimicamente stabile in ambienti basici
• Resistenza all'abrasione: sopravvive al contatto con materiali taglienti e duri che potrebbero sgorbiare l'acciaio o la gomma

Applicazioni adatte

Il rullo trasportatore in ceramica è ampiamente utilizzato nell'industria mineraria, nella sabbia e nella ghiaia, nella metallurgia dell'acciaio, nell'industria chimica e in altri settori in cui:

• I materiali ad elevata durezza (minerale di ferro, taconite, granito) consumano rapidamente le ruote tenditrici in acciaio
• Gli ambienti corrosivi (impianti di fertilizzanti, manipolazione di prodotti chimici) attaccano le superfici in acciaio
• Le elevate velocità del nastro accelerano l'usura delle superfici dei rulli portanti dei trasportatori convenzionali

Compromessi

Le ruote tenditrici in ceramica in genere costano più di quelle in acciaio e sono più pesanti, richiedendo una considerazione della capacità della trasmissione a cinghia e del supporto strutturale. Tuttavia, per le operazioni che prevedono sostituzioni di rulli ogni pochi mesi a causa dell'abrasione, la maggiore durata della ceramica spesso giustifica il premio. Il rullo portante del trasportatore in ceramica offre intervalli più lunghi tra le sostituzioni, riducendo i costi di manodopera e i tempi di inattività per la manutenzione.

Indicatori comuni della qualità della produzione

In tutti i tipi di rulli portanti del trasportatore (a spirale, a pettine, a V rovesciata, in ceramica), alcune caratteristiche di produzione indicano qualità indipendentemente dalla configurazione.

Tubo saldato ad alta frequenza

Il corpo del tubo di un rullo portante del trasportatore deve essere diritto, rotondo e con uno spessore di parete uniforme. La saldatura ad alta frequenza produce una cucitura con bave interne minime e metallurgia coerente. I tubi di scarsa qualità causano eccentricità dei rulli, creando vibrazioni e sbattimento del nastro.

Guarnizioni in nylon ad alta densità

Le guarnizioni escludono la contaminazione. Le guarnizioni a bassa densità assorbono l'umidità, si gonfiano e perdono efficacia. Il nylon ad alta densità mantiene la stabilità dimensionale, trattiene il lubrificante e impedisce l'ingresso di contaminanti. La guarnizione del rullo che porta il trasportatore è spesso il componente che determina la durata.

Cuscinetti

I cuscinetti sigillati su entrambi i lati (chiamati anche cuscinetti sigillati a vita) sono prelubrificati e non richiedono manutenzione. La scelta del cuscinetto a rulli che trasporta il trasportatore deve corrispondere ai requisiti di carico e velocità; i cuscinetti sottodimensionati si guastano prematuramente, mentre i cuscinetti sovradimensionati aumentano inutilmente i costi.

Acciaio tondo

Le estremità dell'albero e le superfici di montaggio dei cuscinetti richiedono una buona rotondità e finitura superficiale. Alberi imprecisi creano disallineamento, caricando i cuscinetti in modo non uniforme e causando guasti prematuri al gruppo rulli portanti del trasportatore.