Gli avvolgitubo automatici industriali sono dispositivi meccanici di gestione dei tubi-progettati per riporre, distribuire e ritrarre automaticamente i tubi. Vengono utilizzati per aria compressa, acqua, olio, grasso, fluidi idraulici e altri fluidi compatibili in officine, impianti di produzione, macchine edili, attrezzature agricole, camion di servizio e sistemi di pulizia industriale.
A differenza di un portatubo di base, un avvolgitubo automatico combina lo stoccaggio del tubo con un meccanismo di riavvolgimento controllato. Quando l'operatore tira il tubo verso l'esterno, il tamburo ruota e immagazzina energia meccanica in una molla o in un azionamento motorizzato. Quando il tubo viene rilasciato, il meccanismo ruota il tamburo nella direzione opposta e riporta il tubo nella posizione memorizzata.
Un tipico avvolgitubo automatico industriale è costituito da telaio, tamburo, albero, cuscinetti, meccanismo di riavvolgimento, giunto girevole, guida del tubo, tappo, tubo e staffa di montaggio. Le prestazioni dell'avvolgitore completo dipendono dall'interazione tra questi componenti e le effettive specifiche del tubo.
1. Struttura principale di un avvolgitubo automatico industriale
Telaio della bobina
Il telaio è la struttura portante principale-. Supporta il tamburo, l'albero, i cuscinetti, il meccanismo di riavvolgimento e il sistema di montaggio.
I materiali comuni includono acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, alluminio e lamiera stampata. Il telaio deve resistere sia al peso statico della bobina che alle forze dinamiche generate quando l'operatore tira o ritrae il tubo.
Per le applicazioni-montate su veicoli e-per carichi pesanti, la rigidità del telaio e la resistenza del montaggio diventano particolarmente importanti perché vibrazioni e urti possono aumentare i carichi meccanici.
Tamburo a bobina
Il tamburo è l'elemento cilindrico rotante attorno al quale viene immagazzinato il tubo.
Il suo diametro e la sua larghezza determinano la capacità disponibile del tubo e influenzano il raggio di curvatura del tubo. Un diametro del tamburo maggiore può fornire un percorso di curvatura più dolce per tubi rigidi o rinforzati.
La capacità del tamburo deve quindi essere considerata insieme al diametro esterno e alla lunghezza del tubo. Una bobina che immagazzina un tubo lungo-di diametro piccolo potrebbe non avere una capacità sufficiente per la stessa lunghezza di un tubo idraulico più grande.
Albero e cuscinetti
L'albero trasferisce il movimento rotatorio tra il tamburo e il meccanismo di riavvolgimento. I cuscinetti supportano il gruppo rotante e riducono l'attrito.
Per i mulinelli utilizzati di frequente, l'allineamento dell'albero e la capacità dei cuscinetti influenzano direttamente la scorrevolezza della rotazione, il rumore di funzionamento e la durata di servizio.
I progetti per carichi pesanti possono utilizzare alberi più robusti e strutture di supporto doppie per migliorare la stabilità durante la movimentazione di fusti più grandi o tubi flessibili più pesanti.
Meccanismo di riavvolgimento
Il meccanismo di riavvolgimento fornisce la forza necessaria per restituire il tubo.
La configurazione più comune è un sistema a molla-. Altri progetti possono utilizzare motori elettrici, azionamenti pneumatici o idraulici.
La forza di riavvolgimento deve corrispondere alla lunghezza, al peso, al diametro, alla rigidità e alla geometria del tamburo del tubo. Se la molla è troppo debole, il tubo potrebbe non ritrarsi completamente. Se la forza è eccessiva, l'estensione del tubo può diventare difficile e la retrazione potrebbe essere troppo aggressiva.
Giunto girevole
Lo snodo collega la linea di alimentazione fissa al tamburo rotante mantenendo un passaggio continuo del fluido.
Il raccordo girevole deve essere compatibile con il mezzo di lavoro, la pressione, la temperatura, le dimensioni della connessione e la portata richiesta.
Per le applicazioni idrauliche o di pulizia ad alta-pressione, lo snodo deve essere trattato come un componente-che sopporta la pressione anziché semplicemente come un connettore rotante.
Guida del tubo e tappo
La guida del tubo controlla la direzione in cui il tubo entra ed esce dal tamburo. Aiuta a ridurre l'avvolgimento irregolare e la flessione localizzata.
A seconda del modello, le guide possono utilizzare rulli, boccole o superfici scorrevoli.
Il fermo del tubo impedisce che l'estremità del tubo venga tirata completamente nella bobina e fornisce una comoda posizione di presa per l'operatore. La sua posizione può spesso essere regolata in base alla lunghezza di lavoro richiesta.
2. Principio di funzionamento degli avvolgitubo automatici
Il principio di funzionamento di un avvolgitubo automatico-azionato a molla può essere suddiviso in quattro fasi.
3. Classificazione per metodo di riavvolgimento
Avvolgitubo-azionati a molla
Gli avvolgitori a molla- utilizzano l'energia meccanica immagazzinata in una molla per ritrarre il tubo.
Sono ampiamente utilizzati perché non richiedono una fonte di alimentazione esterna e hanno una struttura meccanica relativamente semplice.
Le applicazioni tipiche includono aria, acqua, lubrificazione e servizi industriali generali.
Avvolgitubo motorizzati
Gli avvolgitori motorizzati utilizzano un motore elettrico e solitamente un sistema di trasmissione per ruotare il tamburo.
Possono essere presi in considerazione per tubi lunghi o pesanti, operazioni frequenti o applicazioni che richiedono l'apertura e la retrazione motorizzate del tubo.
Rispetto ai mulinelli con azionamento a molla-, richiedono componenti aggiuntivi come motore, cambio, sistema di controllo e alimentatore.
Avvolgitori pneumatici e idraulici
Gli azionamenti pneumatici o idraulici possono essere utilizzati dove l'aria compressa o l'energia idraulica sono già disponibili.
Queste configurazioni sono generalmente selezionate per applicazioni industriali specializzate o per apparecchiature mobili in cui il sistema di alimentazione esistente può azionare la bobina.
4. Classificazione per mezzo di lavoro
Avvolgitubo per aria
Gli avvolgitori d'aria sono comunemente utilizzati per utensili pneumatici, pistole ad aria compressa, gonfiaggio di pneumatici e attrezzature da officina.
Parametri chiave: ID del tubo, pressione di esercizio, flusso d'aria, lunghezza e flessibilità.
Avvolgitubo per acqua
Gli avvolgitori ad acqua vengono utilizzati per la pulizia delle attrezzature, il lavaggio dei veicoli, il lavaggio industriale e le applicazioni agricole.
Parametri chiave: pressione, portata, temperatura, materiale del tubo e resistenza alla corrosione.
Avvolgitubo idraulici
Gli avvolgitori idraulici sono progettati per fluidi idraulici e vengono spesso utilizzati con macchine edili, macchine agricole e sistemi idraulici industriali.
Parametri chiave: pressione di esercizio, rinforzo del tubo, raggio di curvatura, capacità di rotazione e peso del tubo.
Bobine di olio e grasso
Gli avvolgitori per olio e grasso vengono utilizzati nei sistemi di lubrificazione e manutenzione.
Parametri chiave: compatibilità con girevole e guarnizione, pressione media. I tubi del grasso sono rigidi/pesanti e richiedono un'elevata capacità di riavvolgimento.
5. Classificazione per metodo di installazione
Bobine-montate a parete
Gli avvolgitori montati a parete-sono comuni nelle officine, nelle fabbriche, nelle aree di servizio e nelle stazioni di manutenzione. Forniscono un punto di accesso fisso al tubo e richiedono una staffa di montaggio stabile.
Bobine-montate a soffitto
Le configurazioni con montaggio a soffitto- consentono al tubo di avvicinarsi all'area di lavoro dall'alto e aiutano a mantenerlo lontano dal pavimento. La struttura portante deve sopportare carichi di trazione dinamici.
Bobine-montate su veicolo
Installato su camion di servizio, officine mobili, macchine edili e macchine agricole. Deve resistere a vibrazioni, urti, movimenti e cambiamenti ambientali.
Attrezzatura-Bobine montate
Integrato direttamente nelle macchine industriali. Le dimensioni, la direzione di uscita del tubo, i punti di montaggio e lo spazio libero devono essere coordinati con la struttura dell'apparecchiatura.
6. Classificazione per Configurazione Strutturale
Singoli-Bobine di supporto
Il tamburo è sostenuto principalmente da un lato. Questa configurazione può fornire una struttura compatta e può essere adatta per tubi assemblati leggeri o medi-.
Doppi-bobine di supporto
Il tamburo è supportato da entrambi i lati. La struttura a doppio-supporto fornisce una maggiore stabilità strutturale e può essere vantaggiosa per fusti di grandi dimensioni, tubi flessibili pesanti e applicazioni mobili impegnative.
Apri-Frame Reels
I design a-telaio aperto espongono la maggior parte del tamburo e del tubo flessibile, rendendo l'ispezione e la sostituzione relativamente convenienti.
Bobine chiuse
I design chiusi forniscono una protezione aggiuntiva per il tubo e il tamburo da polvere, contatto accidentale e contaminazione esterna.
7. Parametri chiave che influiscono sulla selezione dei rulli
La selezione automatica dell'avvolgitubo dovrebbe iniziare con le condizioni operative effettive.
| Parametro | Influenza sulla bobina |
|---|---|
| Lunghezza del tubo | Determina la capacità di archiviazione e i requisiti di riavvolgimento |
| ID tubo | Influisce sulla capacità di flusso |
| Diametro esterno del tubo | Determina lo spazio di stoccaggio del tamburo |
| Peso del tubo | Influisce sulla coppia di riavvolgimento richiesta |
| Pressione di esercizio | Determina i requisiti di tubo flessibile, raccordo girevole e raccordo |
| Temperatura | Influisce sui materiali dei tubi flessibili e delle guarnizioni |
| Tipo fluido | Determina la compatibilità dei materiali |
| Raggio di curvatura | Influisce sul diametro del tamburo |
| Frequenza operativa | Influisce sulla durata della molla, del cuscinetto e del bloccaggio |
| Posizione di installazione | Influenza la progettazione della guida e del bracket |
| Ambiente | Determina i requisiti di corrosione e protezione |
Questi parametri sono interconnessi:
Ad esempio, l'aumento della lunghezza del tubo aumenta sia la capacità di stoccaggio che il peso del tubo. L'aumento del diametro del tubo richiede più spazio nel tamburo e può anche aumentare il raggio di curvatura. Lo spostamento di una bobina da un'officina fissa a un macchinario da costruzione introduce vibrazioni e carichi d'urto.
8. Adattamento della bobina alle condizioni industriali
- Un tubo dell'aria leggero utilizzato occasionalmente in un'officina al chiuso può richiedere solo una bobina compatta-azionata a molla.
- Un lungo tubo dell'acqua utilizzato per la pulizia industriale può richiedere un tamburo più grande e un sistema di riavvolgimento più potente.
- Un tubo idraulico pesante utilizzato su macchine edili può richiedere un telaio rinforzato, un albero più resistente, un tamburo più grande e una molla di capacità maggiore o una trasmissione motorizzata.
- Per le installazioni esterne, è necessario considerare anche la protezione dalla corrosione, l'esposizione agli agenti atmosferici, la variazione di temperatura e la resistenza ai raggi UV.
Per le applicazioni ad alta-pressione, è necessario valutare il percorso completo della pressione:
Il componente-con la valutazione più bassa può limitare la capacità operativa dell'intero sistema.
9. Problemi comuni e relative cause
Questi problemi dimostrano perché la bobina, il tubo e l’ambiente di lavoro dovrebbero essere selezionati come un unico sistema integrato.
10. Avvolgitubo automatico come sistema integrato
Un avvolgitubo automatico industriale può essere compreso attraverso quattro sistemi funzionali:
Sistema di archiviazione
Tamburo + guida tubo + tappo
Sistema di retrazione
Azionamento a molla o motorizzato + albero + tamburo
Sistema di trasferimento dei fluidi
Ingresso + girevole + tubo + uscita
Sistema di supporto
Telaio + cuscinetti + staffa di montaggio
Tutti e quattro i sistemi devono funzionare insieme.
Una molla di alta-qualità non può compensare un tubo non adatto. Un telaio robusto non può risolvere una girella di dimensioni errate. Allo stesso modo, un tubo adatto non può compensare una resistenza di montaggio insufficiente. Questo è il motivo per cui la selezione automatica dell'avvolgitubo dovrebbe basarsi sull'applicazione completa piuttosto che su una singola specifica.
Conclusione
Gli avvolgitubo automatici industriali combinano stoccaggio del tubo, retrazione automatica, trasferimento del fluido e supporto strutturale in un unico gruppo meccanico. I loro componenti principali includono il telaio, il tamburo, l'albero, i cuscinetti, il meccanismo di riavvolgimento, il perno, la guida del tubo, il tappo, il tubo e la staffa di montaggio.
In una bobina azionata a molla-, tirando il tubo si fa ruotare il tamburo e si accumula energia meccanica nella molla. Un meccanismo di bloccaggio può mantenere il tubo alla lunghezza di lavoro richiesta. Quando viene rilasciata, la molla ruota il tamburo nella direzione di avvolgimento e ritrae il tubo.
Gli avvolgitubo automatici possono essere classificati in base al metodo di riavvolgimento, al mezzo di lavoro, al metodo di installazione, alla configurazione strutturale, al campo di pressione e all'ambiente operativo. Diverse combinazioni sono progettate per diverse esigenze industriali.
Il principio fondamentale è adattare la bobina alle effettive condizioni di lavoro. Diametro del tubo, lunghezza, peso, pressione, temperatura, tipo di fluido, raggio di curvatura, frequenza operativa, posizione di installazione ed esposizione ambientale influenzano tutti la configurazione finale.
Pertanto, un avvolgitubo automatico non dovrebbe essere valutato semplicemente in base alla sua capacità di ritrarre un tubo. La domanda più importante è se il tamburo, il meccanismo di riavvolgimento, il giunto girevole, il tubo flessibile, il telaio, la guida e la struttura di montaggio siano adeguatamente adattati all'applicazione industriale prevista.
