I piani di scorrimento a sfere sono sistemi progettati per facilitare la movimentazione manuale di merci, semilavorati e componenti anche pesanti. Grazie agli elementi di scorrimento a sfera integrati nel piano, il carico può essere spostato e ruotato in qualsiasi direzione con uno sforzo ridotto rispetto al trascinamento su una superficie tradizionale.
Queste soluzioni trovano impiego nei reparti produttivi, nelle linee di assemblaggio e confezionamento, nei magazzini e nella logistica aeroportuale. Possono essere realizzate in dimensioni standard, su misura o in configurazioni modulari, così da adattarsi allo spazio disponibile, al peso dei materiali e alle modalità operative dell’impianto.
Come funzionano i piani di scorrimento a sfere
Un piano di scorrimento è generalmente composto da una struttura robusta e da una piastra con unità di trasferimento a sfera disposte secondo un interasse definito. Ogni sfera portante è costituita da una sfera maggiore, sulla quale appoggia il carico, sostenuta da sfere più piccole che ne consentono la rotazione omnidirezionale.
A differenza di rulli e rulliere, che indirizzano il movimento lungo un asse prevalente, le unità di trasferimento a sfera permettono di cambiare immediatamente il senso di marcia. L’operatore può quindi spostare, orientare o ruotare il pezzo sul posto, senza sollevarlo e senza ricorrere ogni volta a mezzi di movimentazione.
Il sistema può essere utilizzato come piano di lavoro, elemento di raccordo tra due linee, superficie di carico e scarico o parte di una piattaforma elevabile. La configurazione dipende sempre dalle caratteristiche del materiale da movimentare e dal ciclo produttivo in cui il piano deve essere inserito.
Quali vantaggi offrono i piani di scorrimento a sfere
L’impiego di piani di scorrimento a sfere rende più fluide molte operazioni ripetitive e contribuisce a organizzare meglio il trasferimento dei materiali. I principali vantaggi sono:
- movimentazione omnidirezionale del carico;
- possibilità di ruotare e posizionare con precisione pezzi ingombranti;
- minore sforzo richiesto all’operatore;
- collegamento più semplice tra postazioni, macchine e linee di trasporto;
- configurazione personalizzabile per dimensioni, interasse e tipologia di sfere portanti;
- impiego con carichi e materiali differenti, se il sistema viene dimensionato correttamente.
Per ottenere questi benefici è essenziale progettare il piano considerando non soltanto il peso complessivo del carico, ma anche la sua superficie di appoggio. Il carico, infatti, deve essere sostenuto contemporaneamente da un numero adeguato di sfere portanti.
Come scegliere le sfere portanti per piani di scorrimento
La scelta delle sfere portanti per piani di scorrimento cosi come per pedane e pianali, incide direttamente sulla capacità di carico, sulla scorrevolezza e sulla durata del sistema.
I principali elementi da valutare sono:
- il peso del prodotto
- le dimensioni dell’oggetto da movimentare
- la tipologia della superficie di appoggio;
- le condizioni ambientali.
Diametro e capacità di carico
Il diametro della sfera maggiore deve essere proporzionato al tipo di applicazione. Per i normali piani di lavoro vengono spesso utilizzate sfere portanti con diametro della sfera maggiore di 15, 22 o 25 mm, mentre le applicazioni per carichi elevati possono richiedere diametri maggiori.
Un esempio è la SP 45, un’unità di trasferimento a sfera con sfera maggiore da 45 mm, disponibile nella versione diritta o con flangia. Nelle configurazioni indicate dal produttore, la portata può raggiungere 600 kg con sfere in acciaio al cromo AISI 52100 e 400 kg nella versione realizzata con sfere in acciaio inox AISI 420 C. La variante con sfera maggiore in materiale plastico è destinata ad esigenze specifiche e presenta una portata inferiore, pari a 30 kg.
Materiali e ambiente di utilizzo
Gli elementi di scorrimento a sfera possono essere realizzati in acciaio tornito o in lamiera stampata, in base anche delle dimensioni.
- Le sfere portanti in acciaio tornito sono indicate quando servono robustezza, resistenza all’usura e capacità di carico elevate;
- Le sfere portanti in lamiera stampata rappresentano invece una soluzione più leggera ed economica quando l’applicazione ed il carico lo consentono.
Per la scelta ottimale è opportuno tenere presente l’ambiente di lavoro e quindi la presenza di umidità, polvere, impurità e agenti atmosferici. Di conseguenza viene valutata la scelta del materiale da utilizzare per la realizzazione dei componenti, tipologia delle sfere e trattamenti superficiali oltre alla presenza di 1 o più fori di drenaggio.
Interasse e superficie di appoggio
L’interasse determina la distanza tra le sfere portanti installate sul piano. Deve essere calcolato affinché il carico appoggi sempre su un numero sufficiente di elementi. Un oggetto piccolo o con una base poco rigida richiede in genere una disposizione più ravvicinata rispetto a un componente ampio e strutturalmente stabile.
Anche il diametro dei fori deve essere compatibile con l’alloggiamento esterno delle sfere portanti. Quando necessario, gli elementi possono essere bloccati con anelli di fissaggio e con anelli di compensazione; esistono poi altri sistemi di fissaggio in base alla tipologia della sfera portante impiegata.
Applicazioni industriali dei piani a sfere
I piani a sfere possono essere integrati in numerosi contesti produttivi e logistici. Nell’imballaggio e nel confezionamento agevolano il passaggio dei colli tra diverse fasi della linea. Nei reparti di assemblaggio permettono di orientare il componente senza sollevarlo, mentre nelle macchine utensili facilitano l’avanzamento e il posizionamento di lamiere, pannelli e stampi.
Sono utilizzati anche nell’industria del legno e della carta, nella lavorazione della lamiera, nei settori automotive, aerospaziale, energetico, petrolifero, del gas e marittimo.In funzione del progetto di movimentazione, le sfere portanti possono essere inserite in piattaforme, pedane, tavole elevabili e sistemi di sollevamento destinati alla movimentazione di carichi pesanti.
Pianali e piattaforme per la movimentazione aeroportuale
Nel settore aeroportuale le sfere portanti vengono inserite in pianali o piattaforme appositamente realizzate, impiegati per la movimentazione omnidirezionale di ULD (Unit Load Devices) o air cargo pallet. Le sfere portanti vengono inoltre utilizzate nei sistemi di sollevamento dei “cargo high loader”, mezzi di trasporto aeroportuale che rientrano nei GSE, Ground Support Equipment.
Per queste applicazioni vengono utilizzate sfere portanti SP 30 e SP 45 sia nelle versioni standard che nelle versioni Cargo e CX Airport “calotta inox”. Si tratta di configurazioni studiate per coniugare capacità di carico, scorrevolezza e resistenza alle condizioni di utilizzo. In particolare la SP 30 Cargo dispone di un dischetto in acciaio inox, con 7 fori, sul fondo per il drenaggio delle impurità mentre la SP 30 CX Airport “calotta inox” presenta appunto una calotta inox all’interno disponibile nelle varianti con 1 o 5 fori.
Le caratteristiche precise devono comunque essere definite in base all’ambiente, all’impianto e al carico da trasferire.
Le stesse soluzioni possono trovare applicazione anche in piattaforme logistiche, porti e altri sistemi industriali nei quali sia necessario spostare carichi pesanti in modo multidirezionale.
Progettazione e manutenzione del piano di scorrimento
Un piano a sfere portanti efficace non dipende soltanto dalla portata nominale dei singoli elementi. Il corretto dimensionamento deve considerare la distribuzione del peso, il numero di sfere contemporaneamente a contatto con il carico, l’interasse, il materiale, il fissaggio e le condizioni reali di esercizio.
Per un corretto funzionamento è importante prevedere regolari cicli di manutenzione e verificare lo stato di usura. Una manutenzione coerente con l’intensità di utilizzo aiuta a preservare scorrevolezza, sicurezza e continuità operativa.
Piani di scorrimento a sfere su misura
Effeciesse produce sfere portanti e supporta la definizione di piani di scorrimento a sfere adatti alle diverse esigenze industriali. La scelta può riguardare diametro, materiale, capacità di carico, tipo di fissaggio, disposizione degli elementi e configurazioni speciali.
Per individuare le unità di trasferimento a sfera più adatte ai tuoi piani di scorrimento, verifica il nostro sito nella sezione “prodotti” e contattaci in caso di ulteriori chiarimenti.