L’economia circolare sposa l’efficienza energetica: costi dell’energia ridotti del 30% grazie alla tecnologia di azionamento diretto

In collaborazione con Baumüller, la ditta WEIMA Maschinenbau GmbH ha sviluppato un potente trituratore monoalbero con azionamento ad alta coppia

I trituratori di WEIMA consentono di macinare materiali di plastica, legno, carta, metallo, biomassa e rifiuti in modo rapido riducendoli alle dimensioni desiderate. Il principio di funzionamento di questa macchina è simile a quello di un trita-documenti di dimensioni enormi. Requisiti fondamentali per gli utenti finali sono un’elevata portata e la resa massima della macchina.

Il riciclaggio dei rifiuti prevede la preparazione e il recupero degli stessi. L’obiettivo è ottenere nuovi prodotti partendo dai materiali usati. Nella vita quotidiana ognuno di noi utilizza le più svariate materie prime quali ad esempio metalli, olio, legno, materie plastiche, ecc. Queste materie prima tuttavia sono disponibili solo in quantità limitata. È per questo che gli impianti di smaltimento processano i rifiuti per trasformarli in prodotti riutilizzabili. In tal modo si crea un sistema a circuito chiuso che contribuisce al rispetto della natura e dell’ambiente favorendo al contempo l’ideologia ecologica.

Triturare grandi quantità di plastica? Per WEIMA non c’è problema!

La ditta WEIMA Maschinenbau GmbH, con sede nella cittadina di Ilsfeld, nel Baden-Württemberg, è specializzata in impianti per la triturazione e la compressione delle materie prime. L’azienda produce anche macchine per la triturazione dei rifiuti in materie plastiche. Questi impianti sono utilizzati dalle grandi aziende che si occupano di riciclaggio dei rifiuti e dai produttori di materie plastiche, come in questo caso. Dopo la triturazione, i pezzetti in plastica - che in base alle dimensioni dei fori del vaglio misurano solo dai 2 ai 6 cm - vengono selezionati, fusi e modellati in granulato di plastica. Per la stampa a iniezione di componenti plastici di alta qualità, questo granulato viene mescolato per ottenere diversi prodotti quali fioriere, tavoli in plastica, ecc.

Thanks to the perfect interaction of converter and motor, the rotor is able to set exact cuts – for optimum resultsGrazie al gioco perfetto tra convertitore e motore, il rotore è in grado di effettuare tagli esatti per risultati ottimaliL’impianto di triturazione WKS 2200 dotato di una portata fino a 4.000 kg/h è stato appositamente ottimizzato in base alle richieste del cliente. Di conseguenza è dotato di una cesta vagliatrice ad orientamento idraulico verso l’alto e di uno sportello di revisione sul lato opposto. Ciò per consentire operazioni di manutenzione più agevoli. Inoltre il design cromatico è stato personalizzato. Di particolare importanza sono inoltre le dimensioni esatte dell’output. La pezzatura finale del materiale triturato deve essere il più possibile omogenea. Questo è importante per le successive fasi produttive. È stato possibile soddisfare questo requisito grazie all’ottima costanza del numero di giri dell’azionamento Baumüller. Altri criteri decisivi per la scelta della soluzione di azionamento sono stati la resa elevata della macchina e i bassi consumi: “L’impiego della tecnologia di azionamento diretto ci ha consentito di ridurre i consumi di elettricità del 30%”, riferisce il responsabile dell’ingegnerizzazione Stefan Roth.

Per la WKS 2200 l’azienda WEIMA ha scelto un sistema di azionamento diretto di Baumüller costituito da un motore ad alta coppia DST2-315 ad albero pieno e un servoazionamento del tipo b maXX 5500.

Funzionamento del trituratore monoabero

La macchina funziona in base al seguente principio: i rifiuti vengono convogliati da uno spintore idraulico verso il rotore in funzione. Questo è dotato di taglienti speciali che triturano il materiale non appena si trova tra la lama di taglio del rotore e la controlama saldamente fissata. La pezzatura dei rifiuti tritati viene definita mediante un vaglio posto sotto il motore. In base alle richieste del cliente, i fori sono più o meno grandi. “In base alle dimensioni dei fori del vaglio e ad altre configurazioni di taglio varia anche la portata della macchina”, illustra il Project Manager Stefan Reuß.

The DST2-315 high-torque motors made by Baumüller have a high torque at lower speed. Combined with belt speed reduction, the ideal drive for the applicationI motori ad alta coppia DST2-315 di Baumüller presentano una coppia elevata a numero di giri basso. In combinazione con un riduttore a cinghia è l’azionamento ideale per questa applicazione

Vantaggi derivanti dall’eliminazione dell’idraulica dal motore di azionamento

L’eliminazione del sistema idraulico comporta molti vantaggi: il numero di pezzi soggetti a usura è minimo perché vengono eliminati tubi e ingranaggi. Inoltre si risparmia un’enorme quantità di energia e anche il livello di rumore è ridotto. “Il vantaggio maggiore è l’efficienza energetica del motore, che si lascia regolare e comandare molto bene. Il vantaggio è che mentre la coppia aumenta il numero di giri diminuisce. Il che va molto bene per il processo di triturazione perché rappresenta un enorme vantaggio”, continua Stefan Reuß.

Per la trasmissione dell’azionamento diretto è stata usata una cinghia che trasmette la forza al rotore azionando l’utensile di taglio. Questa soluzione consente di compensare le oscillazioni e di ridurre al minimo i costi di manutenzione. Grazie alle loro ottime proprietà di concentricità, i motori ad alta coppia DST2-315 sono ideali per gli impianti di triturazione. Inoltre, hanno una struttura robusta, sono compatti e consumano poco.
 

Il rotore WEIMA garantisce risultati di triturazione omogenei

L’innovativo rotore con regolazione dell’interspazio lame garantisce una geometria di taglio ottimale. Il risultato sono prodotti di triturazione omogenei, impiego universale, elevata portata, bassi consumi, insensibilità ai corpi estranei e usura ridotta al minimo.

Se il materiale conferito contiene corpi estranei, non è un fattore critico: la tecnologia di sicurezza integrata infatti fa scattare immediatamente l’arresto di emergenza. Di conseguenza il trituratore si arresta e così è possibile aprire lo sportello di revisione per rimuovere i corpi estranei in tutta sicurezza e rapidità. All’avvio è necessaria un’elevata coppia che viene generata senza problemi dalla tecnologia di azionamento diretto.

A rocking system with hydraulic pusher presses the waste against the rotating rotor.
The rotor is equipped with special blades and cuts the material
I rifiuti vengono convogliati da uno spintore idraulico (sx) verso il rotore rotante (dx) mediante un sistema articolato. Questo è dotato di speciali taglienti che triturano il materiale

The water-cooled b maXX 5500 mono units are compact, space-saving and powerfulLe unità singole b maXX 5500 con raffreddamento ad acqua sono compatte, performanti e occupano poco spazio

Tecnologia di azionamento compatta

Per lo sviluppo del nuovo impianto di triturazione WKS 2200, WEIMA ha avuto al suo fianco Baumüller come partner competente. Oltre ai componenti salvaspazio e compatti con raffreddamento ad acqua, sono stati decisivi anche il know-how di applicazione di Baumüller e le coppie elevate che i suoi motori torque consentono di produrre dallo stato di fermo.

Baumüller è al nostro fianco dal 2017. In Baumüller abbiamo trovato un partner che ci fornisce soluzioni chiavi in mano. Eravamo alla ricerca di azionamenti che ci permettessero di lavorare in un’elevata gamma di numero di giri. In questo caso il rotore lavora in un range da 0 a 160 giri.

Stefan Roth, Responsabile dell’ingegnerizzazione di WEIMA Maschinenbau GmbH

Grazie al gioco perfetto tra regolatore, inverter e motore siamo riusciti a ridurre i consumi di elettricità dell’impianto del 30%. I servoconvertitori Baumüller b maXX 5500 regolano il motore ad alta coppia DST2-315. Baumüller inoltre si è occupata del dimensionamento degli azionamenti e della prima messa in funzione del trituratore. Grazie al collegamento dell’albero rotore mediante cinghia, il motore Baumüller è in grado di assorbire forze radiali fino a 40.000 N. Ciò è garantito senza problemi da uno speciale supporto e dalla relativa convalida sulla base delle misurazioni delle oscillazioni.
 

Conclusione

L’impianto di triturazione WKS 2200 di WEIMA Maschinenbau GmbH sviluppato in collaborazione con Baumüller è compatto, potente e a bassi consumi. Tra le numerose peculiarità è provvisto ad esempio di una sportello di revisione, uno spintore articolato e un rotore con sistema di regolazione dell’interspazio lame. La macchina offre un ampio spettro di velocità e consente quindi di ottenere risultati di triturazione molto omogenei. In collaborazione con Baumüller è nato un impianto che ha eliminato gli azionamenti idraulici riducendo notevolmente la manutenzione della macchina e aumentando allo stesso tempo notevolmente l’efficienza energetica.


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