Giunti a lamelle in alluminio: massa e inerzia ridotte per misure affidabili ad alta velocità

Nei banchi prova, dove una flangia di misura diventa parte integrante della catena cinematica, il giunto non è un semplice collegamento tra alberi: le sue masse rotanti, il momento d’inerzia e il comportamento alle alte velocità incidono sul funzionamento complessivo del sistema e sulla ripetibilità dei risultati. Con il giunto ROBA-DS serie 9120, Mayr sviluppa una versione leggera in alluminio basata sul design ROBA-DS in acciaio, senza gioco e ideale per banchi prova con elevate richieste di precisione e di alte velocità.

Alleggerimento mirato e ingombri ottimizzati

L’elemento distintivo del giunto ROBA-DS serie 9120 è l’impiego di mozzi e moduli in alluminio. Il beneficio è chiaro e quantificabile: rispetto alla versione in acciaio, il diametro esterno del nuovo design può essere ridotto fino a 10 mm e, a seconda di taglia e configurazione, massa e inerzia risultano dal 40 al 60% inferiori rispetto alle corrispondenti versioni in acciaio. La densità di potenza rimane però invariata. Il vantaggio per il progettista è evidente: può ottenere alleggerimento e riduzione dell’inerzia senza che la soluzione porti a un calo dal punto di vista prestazionale.

Protezione superficiale e precisione di produzione

Per l’impiego continuativo, i giunti offrono una superficie nichelata come soluzione per una migliore protezione dalla corrosione. Sul piano costruttivo, la tolleranza di produzione è allineata allo standard IT6. Le caratteristiche dei giunti comprendono anche basse forze di reazione, elemento che nei banchi prova è particolarmente rilevante perché contribuisce a contenere i carichi trasmessi verso la flangia di misura e la cinematica collegata.

Bilanciamento e regime

ROBA-DS 9120 ha una qualità di bilanciamento G 2.5 a n = 5000 rpm. Le velocità massime ammesse variano in funzione della taglia e arrivano fino a 32.000 min⁻¹ (taglia 25), 25.000 (taglia 64), 20.000 (taglia 300), 16.000 (taglia 500) e 13.000 min⁻¹ (taglia 850). Oltre i 5.000 rpm i disallineamenti vanno limitati al 30% massimo: queste indicazioni sono fornite da Mayr per permettere al progettista di mantenere il sistema perfettamente funzionante anche in condizioni limite.

 Varianti di configurazione e logica modulare

Il giunto ROBA-DS serie 9120 è proposto come sistema modulare, con varianti pensate per diverse architetture del banco prova e per differenti distanze tra alberi. La configurazione 9120.AB0A0 è la più compatta e si adatta alla maggior parte delle applicazioni. In questa esecuzione, il Modulo B con flangia di collegamento e due pacchi lamellari consente di compensare disallineamenti assiali, radiali e angolari mantenendo l’ingombro il più contenuto possibile; il giunto è assicurato alle estremità d’albero con due mozzi a calettatore montabili dall’esterno.

La 9120.AC0A0 è la versione estesa della AB0A0: la flangia di collegamento viene sostituita da un manicotto per colmare distanze tra alberi maggiori e, al tempo stesso, la lunghezza del manicotto consente la compensazione di disallineamenti radiali più elevati. Per montaggi in cui il gruppo di compensazione è sul lato opposto della flangia di misura, è disponibile la versione 9120.D0FA0: in questo caso il giunto di compensazione è composto da una flangia di collegamento e due pacchi lamellari. La flangia a gomito in questa versione consente un diametro più piccolo e quindi un momento d’inerzia più contenuto rispetto a una flangia divisa, a fronte di una lunghezza di costruzione leggermente maggiore. Il mozzo con anello di calettamento esterno D può essere già installato internamente sull’albero e successivamente imbullonato con la flangia di misura.

Mozzi a calettatore A e D: centraggio e montaggio

Il mozzo con calettatore esterno A è montato dall’esterno ed è la soluzione standard preferita e più semplice; è la prima scelta quando è richiesto un mozzo centrato internamente. In questa configurazione, l’elemento di serraggio viene messo in tensione contro la flangia del mozzo e ciò comporta una leggera espansione del centraggio, che non è problematica per il centraggio interno.

Il mozzo con calettatore esterno D è invece montato dall’interno ed è indicato quando serve un mozzo centrato esternamente. In questo caso l’elemento di serraggio non viene messo in tensione contro la flangia del mozzo e quindi non provoca l’espansione del centraggio; questo aspetto rende più semplice l’installazione del mozzo centrato esternamente.

Taglie, coppie e capacità di disallineamento

Per la serie 9120, sono disponibili le taglie 25, 64, 300, 500 e 850, con coppie nominali TKN da 290 a 13.000 Nm e coppie di picco TKS da 435 a 19.500 Nm. Per la capacità di compensazione, i disallineamenti assiali per pacco lamellare variano da ±0,5 a ±0,8 mm, mentre i valori di disallineamento radiale variano in funzione della configurazione: con flangia di collegamento da 0,3 a 0,6 mm, con manicotto fino a 1,7 mm, e con manicotto GFK fino a 2,7 mm. A completamento, la tabella riporta anche, per la variante AB0A0, i pesi da 2,18 kg (taglia 25) fino a 37,45 kg (taglia 850).

Una scelta coerente quando massa e inerzia contano davvero

La scelta del ROBA-DS 9120 in alluminio ha motivazioni semplici e lineari: rispetto al giunto base in acciaio senza gioco, l’esecuzione con mozzi e moduli in alluminio riduce massa e momento d’inerzia e, contestualmente, apporta elementi funzionali utili per i banchi prova – qualità di bilanciamento, tolleranza compatibile con lo standard IT6, basse forze di reazione – insieme a una modularità di varianti che copre diverse architetture di installazione attorno alla flangia di misura e ai requisiti di compensazione. In applicazioni con torsiometri, dove la stabilità dinamica del collegamento influisce sulla qualità del dato, la riduzione delle masse rotanti permette di rientrare nei parametri di progetto.