Soluções de transmissão por corrente de rolos em máquinas de embalagem

Soluções de transmissão por corrente de rolos em máquinas de embalagem

Com o rápido desenvolvimento da indústria global de embalagens, a automação, a alta precisão e a capacidade de operação contínua das máquinas de embalagem tornaram-se cruciais para que as empresas melhorem a eficiência da produção. Desde o envase e selagem de alimentos e bebidas, passando pela dosagem precisa de produtos farmacêuticos, até o agrupamento em caixas de papelão e o empacotamento em paletes na indústria logística, todos os tipos de máquinas de embalagem requerem um sistema de transmissão confiável como seu principal suporte de energia.Correntes de rolosCom sua estrutura compacta, alta capacidade de carga, alta eficiência de transmissão e ampla aplicabilidade, os micro-ondas tornaram-se o componente preferido em soluções de transmissão para máquinas de embalagem, proporcionando garantias de transmissão de energia estáveis ​​e eficientes para empresas de embalagem em todo o mundo.

I. Requisitos Essenciais de Máquinas de Embalagem para Sistemas de Transmissão
As características de funcionamento das máquinas de embalagem determinam os seus requisitos rigorosos para os sistemas de transmissão. Esses requisitos são também o ponto de partida fundamental para o projeto de soluções de transmissão por corrente de rolos:
Transmissão Síncrona de Alta Precisão: Seja na conexão de processos de máquinas de embalagem com múltiplas estações ou no controle de capacidade nas etapas de dosagem e enchimento, o sistema de transmissão precisa garantir uma sincronização precisa. O erro deve ser controlado em nível micrométrico para evitar defeitos na embalagem causados ​​por desvios na transmissão.

Alta confiabilidade e longa vida útil: As linhas de produção de embalagens geralmente operam continuamente 24 horas por dia. O sistema de transmissão deve possuir características de resistência à fadiga e ao desgaste para minimizar o tempo de inatividade para manutenção e reduzir o risco de interrupções na produção.

Adaptabilidade a diversas condições de operação: As oficinas de embalagem podem enfrentar ambientes complexos, como poeira, flutuações de umidade e meios levemente corrosivos. Os componentes de transmissão devem ter um certo grau de adaptabilidade ambiental e ser capazes de atender aos diferentes requisitos de operação de alta velocidade (por exemplo, máquinas de embalagem de filme) ou de serviço pesado (por exemplo, máquinas de embalagem de caixas de papelão grandes).

Baixo ruído e baixo consumo de energia: Com as crescentes exigências ambientais e de ambiente de trabalho na produção industrial, o sistema de transmissão precisa reduzir o ruído operacional, mantendo ao mesmo tempo alta eficiência de transmissão para diminuir o consumo de energia.

Estrutura compacta e fácil instalação: As máquinas de embalagem têm espaço interno limitado; os componentes de transmissão precisam ser compactos, dispostos de forma flexível e fáceis de integrar, instalar e manter.

II. Principais vantagens das correntes de rolos para transmissão em máquinas de embalagem. O motivo pelo qual as correntes de rolos são a escolha ideal para a transmissão em máquinas de embalagem está intimamente relacionado ao seu projeto estrutural e características de desempenho, que se adequam perfeitamente aos requisitos de transmissão dessas máquinas:

Alta eficiência de transmissão e precisão: as correntes de rolos transmitem potência através do engrenamento dos elos da corrente e dos dentes da roda dentada, mantendo uma relação de transmissão constante e eliminando o deslizamento. A eficiência de transmissão atinge 95% a 98%, transmitindo potência e movimento com precisão, atendendo perfeitamente aos requisitos de operação síncrona de máquinas de embalagem.

Alta capacidade de carga e resistência à fadiga: As correntes de rolos, fabricadas em aço liga de alta qualidade e submetidas a processos de tratamento térmico de precisão (como a tecnologia de processamento de engrenagens de acordo com as normas DIN e ASIN), possuem excelente resistência à tração e à fadiga, sendo capazes de suportar impactos de cargas pesadas de máquinas de embalagem, sendo especialmente adequadas para aplicações exigentes, como máquinas de cintar caixas de papelão e máquinas de paletização.

Excelente adaptabilidade ambiental: A estrutura fechada das correntes de rolos reduz o impacto de poeira e impurezas na transmissão. As correntes de rolos de aço inoxidável suportam ambientes levemente corrosivos, atendendo aos requisitos de higiene de indústrias como a alimentícia e farmacêutica, e podem operar de forma estável em uma faixa de temperatura de -20 °C a 120 °C.

Estrutura compacta e fácil manutenção: As correntes de rolos são pequenas e leves, permitindo a transmissão em múltiplos eixos em espaços confinados. A instalação e a desmontagem são simples, e a manutenção diária requer apenas lubrificação periódica e ajuste de tensão, resultando em baixos custos de manutenção e atendendo às necessidades de alta eficiência de produção das empresas de embalagens.

Vantagem significativa em termos de custo-benefício: Comparadas ao alto custo das transmissões por engrenagens e às características de envelhecimento das transmissões por correia, as correntes de rolos oferecem uma relação custo-benefício superior, mantendo o desempenho, o que as torna particularmente adequadas para cenários de transmissão em máquinas de embalagem com velocidades médias a baixas e grande distância entre centros.

III. Considerações de projeto para sistemas de transmissão por corrente de rolos em máquinas de embalagem Para diferentes tipos de máquinas de embalagem e seus requisitos operacionais, os sistemas de transmissão por corrente de rolos precisam ser meticulosamente projetados a partir das seguintes dimensões para garantir o desempenho ideal do sistema de transmissão:

1. Correspondência científica dos parâmetros de transmissão
Seleção do passo: Determine o tamanho do passo com base na velocidade de operação e na carga da máquina de embalagem. Para máquinas de embalagem de alta velocidade e baixa carga (como máquinas de embalagem de cápsulas pequenas e máquinas de embalagem de máscaras faciais), recomenda-se o uso de correntes de rolos de passo curto (como as correntes de rolos de precisão de passo curto da série A). Essas correntes oferecem passo menor, transmissão mais suave e menor ruído. Para máquinas de alta carga e baixa velocidade (como máquinas de formação de caixas de papelão grandes e máquinas de embalagem de paletes), podem ser usadas correntes de rolos de passo grande com duas ou múltiplas fileiras (como as correntes de rolos de duas fileiras 12B e 16A) para aumentar a capacidade de carga.

Projeto da relação de transmissão: Com base na velocidade do motor da máquina de embalagem e na velocidade desejada do atuador, o número de dentes da roda dentada e de elos da corrente deve ser projetado racionalmente para garantir uma relação de transmissão precisa. Simultaneamente, a otimização do perfil dos dentes da roda dentada (como dentes involutos) reduz o impacto entre os elos da corrente e os dentes, diminuindo o ruído e o desgaste.

Ajuste da distância entre centros: A distância entre os centros das rodas dentadas deve ser definida de forma racional, de acordo com o layout estrutural da máquina de embalagem, reservando espaço suficiente para a tensão. Para equipamentos com distâncias entre centros não ajustáveis, podem ser utilizadas rodas tensionadoras ou ajustes no comprimento da corrente para garantir a tensão correta e evitar o salto dos dentes durante a transmissão.

2. Otimização Estrutural e Projeto de Proteção

Solução de Transmissão Síncrona Multieixos: Para máquinas de embalagem com múltiplas estações (como equipamentos integrados automatizados de enchimento, selagem e rotulagem), pode-se adotar uma estrutura de transmissão ramificada com correntes de rolos. Diversas rodas dentadas são acionadas pela roda dentada principal para alcançar a operação síncrona de múltiplos eixos. Rodas dentadas e correntes de rolos usinadas com precisão garantem a ação coordenada em cada estação, melhorando a eficiência da embalagem.

Configuração do dispositivo de tensionamento: Mecanismos de tensionamento automático ou manual estão disponíveis. Os dispositivos de tensionamento automático (como os de mola ou contrapeso) podem compensar o alongamento da corrente em tempo real, mantendo uma tensão estável, sendo especialmente adequados para máquinas de embalagem de alta velocidade e operação contínua. Os dispositivos de tensionamento manual são adequados para equipamentos com condições de operação estáveis ​​e baixa frequência de ajuste; eles possuem estrutura simples e baixo custo.

Design de proteção e vedação: Coberturas protetoras são instaladas na área de transmissão da corrente de rolos para impedir a entrada de poeira e detritos na superfície de contato, além de evitar o contato dos operadores com as partes móveis, aumentando a segurança. Para ambientes úmidos ou levemente corrosivos, uma estrutura de transmissão selada pode ser utilizada, juntamente com lubrificantes anticorrosivos, para prolongar a vida útil das correntes de rolos.

3. Seleção de Materiais e Processos

Seleção de Materiais: Para máquinas de embalagem convencionais, podem ser utilizadas correntes de rolos de aço-liga de alta qualidade, com tratamento de têmpera e revenimento para melhorar a dureza e a resistência ao desgaste. Para indústrias com altos requisitos de higiene, como a alimentícia e a farmacêutica, podem ser utilizadas correntes de rolos de aço inoxidável, que oferecem resistência à corrosão, facilidade de limpeza e conformidade com as normas de higiene do setor. Em ambientes de temperatura ultrabaixa (por exemplo, embalagens de alimentos congelados) ou alta temperatura (por exemplo, máquinas de embalagem termoencolhível), devem ser selecionadas correntes de rolos especiais resistentes à temperatura.

Otimização do processo: Processos avançados, como estampagem de precisão, cementação por rolos e polimento das placas da corrente, são empregados para melhorar a precisão dimensional e o acabamento superficial das correntes de rolos, reduzindo a resistência ao atrito durante a transmissão e diminuindo o consumo de energia e o ruído. Por exemplo, o ajuste preciso de rolos e buchas melhora a flexibilidade rotacional e reduz o desgaste.

IV. Exemplos de sistemas de transmissão por corrente de rolos para diferentes tipos de máquinas de embalagem

1. Máquina de Embalagem de Filme de Alta Velocidade
Características de operação: Alta velocidade de operação (até 300 embalagens/minuto), exigindo transmissão suave, baixo ruído e forte sincronização, evitando ao mesmo tempo o estiramento irregular do filme ou o desalinhamento da selagem.

Sistema de transmissão: Utiliza uma corrente de rolos de precisão de passo curto da série A, com passo de 12,7 mm (08B), combinada com rodas dentadas de liga de alumínio de alta precisão, reduzindo a carga do equipamento e melhorando a precisão da transmissão; emprega um dispositivo de tensionamento automático tipo mola para compensar o alongamento da corrente em tempo real, garantindo estabilidade em operação de alta velocidade; uma ranhura guia de óleo é instalada dentro da tampa protetora, utilizando óleo lubrificante de grau alimentício para atender aos requisitos de higiene e reduzir o desgaste.

2. Máquina de cintar caixas de papelão para serviço pesado
Características de operação: Alta carga (a força de cintagem pode ultrapassar 5000 N), alta frequência de operação e necessidade de suportar cargas de impacto cíclicas, impondo exigências extremamente elevadas à resistência à tração e à fadiga da corrente.

Sistema de transmissão: Utiliza uma corrente de rolos de fileira dupla 16A com passo de 25,4 mm. A espessura da placa da corrente foi aumentada, atingindo uma resistência à tração superior a 150 kN. As rodas dentadas são feitas de aço 45#, temperado a HRC45-50 para maior resistência ao desgaste. Um dispositivo de tensionamento por contrapeso garante a estabilidade da tensão da corrente sob forte impacto, evitando o salto dos dentes ou a quebra da corrente.

3. Máquina de Dispensação e Embalagem de Precisão para Produtos Farmacêuticos
Características de operação: Requer altíssima precisão de transmissão (erro de dispensação ≤ ±0,1g), um ambiente operacional limpo para evitar contaminação por poeira e um equipamento de tamanho compacto.

Esquema de Transmissão: Correntes de rolos de passo curto e especificações reduzidas (como a corrente de rolos de precisão 06B) são selecionadas, com um passo de 9,525 mm. Isso resulta em uma estrutura compacta e erro de transmissão mínimo. Fabricadas em aço inoxidável com superfície polida, são fáceis de limpar e resistentes à corrosão. As rodas dentadas utilizam fresagem de precisão, com erro na contagem de dentes controlado em ±0,02 mm, garantindo a precisão da transmissão síncrona multieixos. Combinado com a tecnologia de lubrificação sem óleo, evita a contaminação do produto pelo lubrificante.

V. Recomendações de manutenção e otimização para sistemas de transmissão por corrente de rolos

Para prolongar a vida útil dos sistemas de acionamento por corrente de rolos em máquinas de embalagem e reduzir os custos de manutenção, é necessário estabelecer um sistema de manutenção científica:

Lubrificação e manutenção regulares: Selecione os lubrificantes apropriados com base nas condições de operação da máquina de embalagem (por exemplo, lubrificantes sintéticos para condições de alta temperatura, lubrificantes de grau alimentício para a indústria alimentícia) e adicione ou substitua-os regularmente. Geralmente, os equipamentos de operação contínua devem ser lubrificados a cada 500 horas e os equipamentos de serviço pesado a cada 200 horas, garantindo lubrificação suficiente das superfícies de contato da corrente e da engrenagem para reduzir o atrito e o desgaste.

Inspeção e ajuste regulares: Verifique semanalmente a tensão da corrente, o desgaste e o estado dos dentes da roda dentada. Ajuste ou substitua a corrente imediatamente se o alongamento da corrente exceder 3% do passo ou se o desgaste dos dentes da roda dentada exceder 0,5 mm. Inspecione os elos da corrente quanto a deformações, pinos soltos, etc., e resolva quaisquer problemas prontamente para evitar maiores danos.

Limpeza e proteção: Limpe regularmente a poeira e os detritos da corrente e da tampa protetora, especialmente em oficinas de embalagem com muita poeira (por exemplo, embalagem de produtos em pó). Aumente a frequência de limpeza para evitar que impurezas entrem nas superfícies de contato e causem desgaste anormal. Evite o contato da corrente com meios corrosivos; caso ocorra contato, limpe, seque e lubrifique imediatamente.

Otimize os parâmetros de operação: ajuste a velocidade de operação de acordo com a carga real da máquina de embalagem para evitar sobrecarga. Para equipamentos de operação intermitente, utilize o controle de buffer durante a partida e a parada para reduzir o impacto na corrente e prolongar sua vida útil.

VI. Tendências Futuras: Direções de Atualização para Soluções de Acionamento por Corrente de Rolos

À medida que as máquinas de embalagem evoluem em direção à inteligência, alta velocidade e design leve, as soluções de acionamento por corrente de rolos também passam por iterações e atualizações contínuas:

Inovação em Materiais: Utilização de novos materiais, como compósitos reforçados com fibra de carbono e plásticos de engenharia de alta resistência, para desenvolver correntes de rolos leves e de alta resistência, reduzindo o consumo de energia dos equipamentos e, ao mesmo tempo, melhorando a resistência à corrosão e à fadiga.

Processos de fabricação de precisão: Utilização de tecnologias avançadas de fabricação, como corte a laser e impressão 3D, para melhorar a precisão dimensional e a consistência estrutural das correntes de rolos, reduzindo ainda mais os erros de transmissão e adaptando-se aos requisitos de maior precisão das máquinas de embalagem.

Monitoramento Inteligente: Integração de sensores ao sistema de transmissão por corrente de rolos para monitorar parâmetros como tensão da corrente, temperatura e desgaste em tempo real. Esses dados são enviados ao sistema de controle via tecnologia IoT, possibilitando manutenção preditiva, alerta antecipado de possíveis falhas e redução do tempo de inatividade.

Design ecológico e sustentável: Desenvolvimento de correntes de rolos lubrificadas sem óleo ou com lubrificação de longa duração para reduzir o uso e o vazamento de óleo lubrificante, diminuindo a poluição ambiental e atendendo aos altos padrões de higiene das indústrias alimentícia e farmacêutica.

Em conclusão, os sistemas de acionamento por corrente de rolos ocupam uma posição insubstituível na indústria global de máquinas de embalagem devido às suas principais vantagens: precisão, confiabilidade, eficiência e grande adaptabilidade. Desde máquinas de embalagem de alimentos de alta velocidade e precisão até equipamentos de embalagem logística robustos e estáveis, um sistema de acionamento por corrente de rolos bem projetado pode liberar todo o potencial de desempenho das máquinas de embalagem, melhorando a eficiência da produção e a qualidade do produto.