In azione per l'universo in laboratorio: ammortizzatori industriali della famiglia Magnum di ACE

La ricerca a Darmstadt utilizza gli ammortizzatori industriali ACE

Il GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research di Darmstadt gestisce una grande struttura di accelerazione di ioni unica al mondo. I ricercatori di tutto il mondo utilizzano la struttura per esperimenti per acquisire nuove conoscenze sulla struttura della materia e sullo sviluppo dell'universo. Inoltre, sviluppano nuove applicazioni in medicina e tecnologia. Il nuovo centro di accelerazione internazionale FAIR, uno dei più grandi progetti di ricerca al mondo, è attualmente in costruzione a Darmstadt. Con FAIR, la materia deve essere generata e ricercata in laboratorio che altrimenti si verifica solo nell'universo.

Il cuore del futuro centro di accelerazione FAIR è l'acceleratore ad anello SIS100, dotato di magneti superconduttori. Questo avrà una circonferenza di 1,1 chilometri, mentre l'impianto GSI esistente con il sincrotrone a ioni pesanti SIS18 fungerà da pre-acceleratore per il nuovo complesso di acceleratori. Gli ammortizzatori industriali della famiglia Magnum di ACE sono utilizzati in uno degli anelli acceleratori previsti dell'impianto FAIR, l'anello collettore, che deve essere utilizzato per immagazzinare e raffreddare gli ioni. Servono per garantire la posizione finale delle unità di azionamento dotate di potenti motori lineari. I deceleratori industriali con le denominazioni di tipo MA3325EUM-14xxx con manicotto di arresto speciale e MA3325EUM-PP con testa in PU sono montati sull'arresto meccanico dell'unità lineare in movimento. Il loro compito principale è quello di assorbire efficacemente le forze di inerzia in caso di possibili malfunzionamenti dell'unità di azionamento del motore lineare, proteggendo così la costruzione. Di norma, le unità di azionamento del motore lineare assicurano che i carrelli di azionamento si muovano in due direzioni su una distanza definita. Ciò avviene normalmente senza contatto alla fine della rispettiva sezione alle fermate. Per motivi di protezione meccanica degli azionamenti, gli ingegneri di Darmstadt hanno optato per gli ammortizzatori industriali regolabili ACE con filettatura M33. Questi sono stati progettati in modo tale da poter intercettare in sicurezza il carrello in movimento se dovesse spostarsi al di fuori del campo specificato a causa di un controllo difettoso delle unità di relè del motore.

Ben preparato per lo scenario peggiore

Con una corsa di 23,2 millimetri, gli elementi della macchina idraulica di ACE, che possono essere regolati con precisione nella parte anteriore e posteriore, sono in grado di assorbire 170 Newton metri di energia per ciclo e possono portare forze di massa effettive comprese tra 9 chilogrammi e 1.700 chilogrammi a un fermarsi in sicurezza, senza rimbalzo e senza danni portare. Se i componenti vengono utilizzati solo in caso di emergenza, poiché altrimenti la decelerazione viene rilevata anche dall'azionamento lineare, sono consentiti ulteriori sovraccarichi di energia.

La famiglia Magnum di ACE, considerata la classe di riferimento per gli ammortizzatori industriali di medie dimensioni, è dotata di una tecnologia di tenuta di alta qualità, collaudata in molte migliaia di applicazioni. Inoltre, grazie ai cuscinetti di guida temprati e agli arresti fissi integrati, si sono dimostrati estremamente robusti e durevoli in molte condizioni operative in funzionamento continuo. Sono utilizzati in tutte le aree dell'ingegneria meccanica. Tipici campi di applicazione sono l'automazione e la movimentazione, ad esempio in macchine utensili e centri di lavoro, come nel caso descritto come elemento meccanico di sicurezza integrato in slitte lineari o a fine corsa di gruppi girevoli per aumentare i tempi ciclo. I progettisti utilizzano gli ammortizzatori, che sono regolabili all'infinito grazie ai segmenti di regolazione facilmente accessibili, anche nelle posizioni finali per proteggere i portali o nell'industria pesante per assorbire le masse sulle piastre d'urto.

A Darmstadt, i tecnici hanno deciso da un lato di dotarli di speciali manicotti di arresto e dall'altro di teste in poliuretano. Mentre il primo rafforza la costruzione massiccia sopra la media degli ammortizzatori industriali ACE di serie, è possibile una riduzione del rumore da 3 a 7 dB attraverso l'uso delle speciali teste di impatto. Con questa combinazione selezionata, tutto è stato fatto nel sistema FAIR, puramente in termini di ammortizzatori, per garantire che ci sia pace e tranquillità anche se il peggio arriva al peggio.

scatola tecnica

Come funzionano gli ammortizzatori industriali

Gli ammortizzatori idraulici utilizzati nella presente domanda sono stati appositamente sviluppati e prodotti da ACE per scopi industriali. Questi elementi della macchina di solito funzionano con un manicotto a pressione, con alcuni tipi, ACE shock absorber GmbH utilizza anche una tecnologia brevettata a membrana rotante. Il manicotto di pressione degli ammortizzatori piccoli e industriali regolabili e autoregolanti funziona come segue: se una massa in movimento colpisce l'ammortizzatore, il pistone mette in movimento l'olio nel manicotto di pressione. L'olio viene spinto attraverso i fori dell'acceleratore, per cui l'energia introdotta viene convertita in calore. Il numero di fori effettivi dell'acceleratore davanti al pistone diminuisce, la velocità viene ridotta continuamente lungo lo spazio di frenata. La pressione interna rimane pressoché costante e la curva forza-spostamento è quindi pressoché lineare. Per la massima durata utile fino a 25 milioni di corse, ACE ha sviluppato una membrana di rotolamento ermeticamente sigillata per tipi speciali di piccoli ammortizzatori. Ciò garantisce una separazione in fase pulita del fluido di smorzamento dall'aria ambiente. Ciò consente anche l'installazione diretta nella camera di pressione, ad esempio come ammortizzazione di fine corsa in cilindri pneumatici fino a 7 bar. Inoltre, la membrana avvolgibile favorisce le forze di ripristino molto basse di questi ammortizzatori esenti da manutenzione e pronti per l'installazione. Gli intervalli di durezza perfettamente graduati e il massimo assorbimento di energia, nonché l'arresto fisso integrato sono ulteriori punti a favore. Inoltre, l'uso di una sporgenza del bullone consente angoli di impatto fino a 25 gradi.

Famiglia Magnum: innovazioni per le massime prestazioni di smorzamento

I deceleratori industriali più grandi utilizzati nell'applicazione presentata per le dimensioni medie di ACE con filettature da M33 a M64 sono rappresentativi della famiglia di prodotti Magnum. Ciò include innovazioni come accumulatori a membrana, un nuovo tipo di tecnologia di tenuta, manicotti di pressione a forma di blocco pieno e la disponibilità di versioni in acciaio inossidabile con una corsa fino a 150 mm. In tutte le versioni e dimensioni, questi elementi della macchina non solo aumentano le prestazioni di smorzamento, ma prolungano anche notevolmente la durata delle macchine e dei sistemi in cui sono integrati. Inoltre, l'intervallo di massa effettiva può essere notevolmente ampliato utilizzando questi componenti idraulici senza elettrolisi, che offrono agli utenti un maggiore margine di manovra in termini di dimensioni dell'ammortizzatore e utilizzo delle prestazioni complessive del loro progetto.

La gamma di soluzioni ACE si caratterizza anche per il fatto che esiste un'ampia gamma di accessori adatti per questa e tutte le altre serie di serrande. Ciò elimina la produzione interna costosa e dispendiosa in termini di tempo di parti di assemblaggio. I progettisti beneficiano anche di ammortizzatori appositamente sviluppati per applicazioni con temperature ambiente particolarmente alte o basse. Le varianti in acciaio inossidabile sono anche predestinate per applicazioni nella tecnologia medica e alimentare con elevati requisiti igienici.