Migliorare l'efficienza e ridurre i costi di proprietà

Una nuova serie compatta di azionamenti per scale mobili di Renold Gears

di Simon Thompson

Per le scale mobili ad alto traffico, le soluzioni di trasmissione di potenza devono garantire i più elevati standard di durata, efficienza e silenziosità. È in questo contesto impegnativo che eccelle Renold Gears, parte del gruppo ingegneristico internazionale Renold plc. Da oltre un secolo, il produttore britannico Renold è sinonimo di prodotti di lunga durata, guadagnandosi la fiducia delle industrie di tutto il mondo grazie al suo impegno per la qualità e le elevate prestazioni.

I nuovi azionamenti compatti per scale mobili di Renold sono progettati per offrire prestazioni ottimali in una gamma di potenza motore da 11 kW a 75 kW. La gamma comprende:

• Una vite senza fine verticale leggera (VSW) per scale mobili commerciali e di transito
• Una vite senza fine verticale elicoidale (VWH) per impieghi medi per scale mobili pubbliche e di transito dove lo spazio è limitato
• Una vite senza fine orizzontale (HSW) per impieghi gravosi, per le principali scale mobili del trasporto sotterraneo

La nostra gamma di riduttori per scale mobili garantisce una soluzione di azionamento robusta per ogni tipo di scala mobile.

Al centro della serie di azionamenti per scale mobili compatti di Renold c'è il VWH140, un riduttore elicoidale a vite senza fine azionato verticalmente, adatto per scale mobili di livello intermedio ad alto traffico.

Vantaggi di VWH140

VWH140 è progettato per stabilire nuovi standard nel settore della mobilità urbana grazie a efficienza, affidabilità e ottimizzazione dello spazio, oltre a esigenze di manutenzione notevolmente ridotte.

Design compatto

Il design compatto e verticale del VWH140 risponde all'esigenza di massimizzare lo spazio nello sviluppo delle infrastrutture urbane. Questa configurazione verticale è particolarmente vantaggiosa per le installazioni a traliccio, consentendo all'azionamento di integrarsi perfettamente nella struttura della scala mobile. Ciò riduce al minimo l'ingombro e semplifica l'installazione, anche negli spazi più ristretti.

Il design del VWH140 è ulteriormente ottimizzato grazie all'offerta di tre opzioni di ingombro, garantendo un'intercambiabilità senza problemi con azionamenti di altri produttori. Questo lo rende un'alternativa ideale sia per le nuove installazioni che per i progetti di retrofitting critici, eliminando la necessità di un'ampia riprogettazione o riprogettazione dell'infrastruttura esistente.

Tecnologia di ingranaggi avanzata

Il cuore delle prestazioni del VWH140 risiede nel suo sofisticato sistema di ingranaggi. Lo stadio di ingresso ad alta velocità è dotato di ingranaggi a vite senza fine Renolds. Questi ingranaggi a vite senza fine avanzati sono poi accoppiati a ingranaggi elicoidali nel secondo stadio. Questa combinazione di ingranaggi WH lo distingue dai tradizionali motori a vite senza fine o a singola elica. Questo approccio ibrido sfrutta i punti di forza distintivi di entrambi:

• Stadio a vite senza fine: offre elevati rapporti di riduzione in uno spazio compatto, garantendo un funzionamento fluido e silenzioso.
• Stadio con ingranaggi elicoidali: fornisce uno stadio di riduzione aggiuntivo ad alta efficienza con elevata densità di potenza, migliorando significativamente la capacità complessiva di trasmissione della potenza e garantendo prestazioni costanti in presenza di carichi pesanti continui.

Questa combinazione di ingranaggi a doppio stadio si traduce in un azionamento efficiente in grado di fornire la coppia e la velocità richieste in un formato compatto. L'ampio catalogo di azionamenti per scale mobili Renold copre gamme di potenza motore da 11 kW a 75 kW, con un'opzione motore con montaggio su flangia per applicazioni con potenza superiore a 30 kW. Il modello Renold VWH140 copre specificamente una gamma di potenza motore da 18.5 kW a 30 kW.

Vantaggi operativi

Il Renold VWH140 è progettato per offrire vantaggi operativi tangibili sia agli OEM che agli utenti finali. Il suo design risponde all'esigenza di maggiore efficienza, affidabilità e sostenibilità.

Elevata efficienza e risparmio energetico: l'ottimizzazione del consumo energetico si traduce in una riduzione dei costi operativi e in una minore impronta di carbonio per le infrastrutture urbane. Per gli utenti finali, ciò si traduce in una riduzione delle bollette elettriche; mentre per gli OEM, rappresenta un argomento convincente per un costo totale di proprietà inferiore.

Bassa rumorosità e vibrazioni: il Renold VWH140 offre un funzionamento notevolmente più silenzioso grazie alla fluidità intrinseca della sua trasmissione a vite senza fine, combinata con l'innesto a distribuzione del carico degli ingranaggi elicoidali. Questo è un fattore cruciale negli spazi commerciali e pubblici, dove l'inquinamento acustico può compromettere l'esperienza dell'utente e avere un impatto sull'ambiente circostante.

Tempi di fermo macchina ridotti: il VWH140 garantisce un'affidabilità avanzata grazie a diverse innovazioni chiave. La tecnologia a basso contenuto di olio di Renold rappresenta un elemento di differenziazione tecnica. Si differenzia dai tradizionali riduttori che richiedono volumi di olio maggiori e operano con livelli di olio più elevati. Questo approccio riduce significativamente il volume di lubrificante richiesto all'interno del riduttore. Meno olio significa meno sbattimento, che si traduce direttamente in temperature di esercizio ridotte. Temperature più basse prolungano la durata dell'olio stesso, allungando gli intervalli di cambio e riducendo la frequenza di manutenzione. Ciò riduce al minimo anche lo stress termico sui componenti interni come cuscinetti, ingranaggi e guarnizioni, prolungandone la durata operativa e migliorando l'affidabilità e i tempi di attività del riduttore.

Design a prova di perdite: oltre al ridotto volume d'olio, il design a prova di perdite del VWH140, dotato di guarnizioni a labirinto senza contatto opzionali, rappresenta un elemento di differenziazione fondamentale. Queste guarnizioni avanzate sono fondamentali per prevenire le perdite di lubrificante, un problema comune nei riduttori più datati o meno sofisticati. Le perdite d'olio non solo creano condizioni potenzialmente pericolose, ma richiedono anche frequenti rabbocchi e pulizie, con conseguenti maggiori costi di manutenzione e operativi. Utilizzando un sistema di lubrificazione sigillato e confinato, il VWH140 riduce i tempi di fermo macchina dovuti a perdite d'olio per gli utenti finali e riduce al minimo l'impatto ambientale.

Facilità di installazione e manutenzione

Il design VWH140 di Renold privilegia la semplicità e l'efficienza nella manutenzione dell'installazione. 

Ingombro intercambiabile: un importante vantaggio del VWH140 è la sua intercambiabilità immediata con riduttori dello stesso ingombro standard. Le sue tre opzioni di ingombro garantiscono la sostituzione di azionamenti esistenti di diversi produttori o la facile integrazione in nuovi progetti di scale mobili senza complesse riprogettazioni della struttura portante o dei supporti motore. Ciò riduce i tempi di installazione, la complessità e i costi associati per gli OEM e semplifica i progetti di retrofit per gli utenti finali.

Costi di vita ridotti: il VWH140 offre:

• Costi di esercizio ridotti grazie a una potente combinazione di tecnologia low-oil (che estende gli intervalli di cambio dell'olio e riduce le spese per l'olio)
• Elevata efficienza operativa (che riduce il consumo energetico totale)
• Funzionamento senza perdite e maggiore durata dei componenti grazie alle temperature di esercizio ridotte. Per gli utenti finali, ciò si traduce in vantaggi significativi, come minori scorte di ricambi e tempi di manutenzione ridotti.

Adattabilità e personalizzazione: il Renold VWH140 può essere personalizzato per soddisfare le specifiche di approvvigionamento che potrebbero essere specifiche di alcuni progetti di scale mobili e requisiti operativi.

Prova delle prestazioni: efficienza, rumorosità e periodo di ammortamento

I vantaggi di VWH140 sono stati quantificati attraverso test approfonditi e analisi comparative. Prima di lanciare VWH140 sul mercato, il team Renold ha condotto una serie di test confrontando prodotti alternativi presenti sul mercato in diverse fasce di prezzo. Ai fini di questo articolo, i nomi di questi prodotti sono stati rimossi.

I test sono stati condotti su un intervallo di velocità operative e carichi di uscita applicati. La coppia in ingresso e in uscita è stata monitorata utilizzando trasduttori di coppia ad alta precisione durante la fase di riscaldamento del riduttore, fino al raggiungimento di temperature stabili.

Riepilogo esecutivo dei risultati dei test

Nell'intera gamma di potenze applicate, il VWH140 ha dimostrato perdite di potenza e livelli di rumorosità inferiori rispetto ad altre alternative con riduttori a vite senza fine elicoidali. Rispetto ai concorrenti con riduttori ortogonali, il VWH140 ha dimostrato livelli di rumorosità significativamente inferiori, presentando anche perdite di potenza inferiori fino a circa il 30% della sua potenza nominale: un dato molto rilevante se si considera che le scale mobili operano per la maggior parte del tempo con carichi più leggeri.

Risultati dettagliati dei test

Vantaggio in termini di efficienza quantitativa: durante i test, misurato a 1460 giri/min in ingresso, il VWH140 ha dimostrato una chiara leadership in termini di efficienza e perdita di potenza.

Perdita di potenza: il Renold VWH140 ha mostrato una perdita di potenza significativamente inferiore nell'intero intervallo di potenza in uscita rispetto all'Alternativa 1 e ad altri riduttori testati. Ad esempio, a 30 kW di potenza, la perdita di potenza del VWH140 rimane inferiore a 2 kJ, rispetto ai quasi 3.5 kW di perdita di un'alternativa. Per gli utenti finali, ciò si traduce direttamente in un minor spreco di energia e minori costi operativi.

Efficienza complessiva: il VWH140 offre un'efficienza eccezionalmente elevata (costantemente superiore al 90%) in tutto l'intervallo di potenza, superando costantemente le prestazioni di un'alternativa. È efficiente quanto un altro convertitore di frequenza comparabile fino al 50% di potenza, dimostrando prestazioni competitive su carichi variabili. Sulla base di un'efficienza media ponderata nel tempo (derivata dal ciclo di lavoro APTA), il VWH140 raggiunge l'89% di efficienza. Questo valore si confronta favorevolmente con un'alternativa all'85% ed è quasi alla pari con un'altra al 90%.

Prestazioni di rumorosità superiori: la fluidità degli ingranaggi a vite senza fine Renold e la produzione di precisione contribuiscono a un funzionamento notevolmente più silenzioso. Le misurazioni quantitative del livello di rumorosità forniscono prove evidenti:

• Renold VWH140 presenta livelli di rumore compresi tra circa 75.5 dB e 77 dB.
• Al contrario, un'alternativa (tipo a vite senza fine/elicoidale) opera a circa 77.5 dB - 79 dB.
• Un altro tipo di trasmissione comparabile (di tipo conico/elicoidale) presenta livelli significativamente più elevati, che vanno da 81.5 dB a 82.5 dB.

Questi confronti dimostrano che l'azionamento VWH140 è più silenzioso rispetto alle alternative testate, offrendo un vantaggio tangibile per qualsiasi applicazione in cui il comfort acustico e il rispetto delle normative sul rumore siano prioritari.

Periodo di ammortamento accelerato: oltre alle prestazioni tecniche, il risultato più interessante per gli utenti finali è il ritorno sull'investimento accelerato. I vantaggi combinati di elevata efficienza (che porta a minori consumi energetici) e ridotti costi di manutenzione (grazie a tecnologie a basso consumo di olio e a tenuta stagna) si traducono in risparmi operativi.

L'analisi comparativa lo dimostra chiaramente:

Il Renold VWH offre un periodo di ammortamento più rapido, pari a soli 5.5 anni. In confronto, altri propulsori testati hanno mostrato un risparmio sui costi di 8.9 anni per recuperare l'investimento iniziale. www.renold.com.