Molle metalliche nell’industria alimentare

Le molle metalliche svolgono un ruolo importante nella produzione, nella lavorazione e nel confezionamento degli alimenti. Dai sistemi di lavorazione e riempimento degli alimenti all’imballaggio, le molle a compressione, le molle di estensione e le molle di torsione garantiscono l’erogazione affidabile di forze in innumerevoli processi. Devono lavorare con precisione meccanica e soddisfare i più severi standard di igiene e sicurezza. Quali funzioni svolgono i diversi tipi di molle? Quali sono i requisiti di materiali e superfici importanti in ambito alimentare? Gutekunst Federn ti spiega come scegliere la molla giusta in modo pratico e compatto.

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Molle a compressione nell’industria alimentare

Le molle a compressione, note anche come molle elicoidali, sono accumulatori di forza meccanica che assorbono forze quando vengono compresse e le rilasciano nuovamente quando vengono rilasciate. Sono caratterizzate da una curva spostamento-forza per lo più lineare (curva caratteristica della molla, costante della molla), che può essere definita da una geometria cilindrica della molla e dalla scelta del materiale della molla. Se la geometria della molla è conica o a doppio cono, la molla a compressione può anche fornire una curva caratteristica di spostamento-forza progressiva. Il design conico può anche essere realizzato in modo che le spire cadano l’una nell’altra. Ciò significa che la molla a compressione può essere utilizzata anche in spazi di installazione assialmente ristretti, dove l’altezza del blocco della molla corrisponde a circa il doppio dello spessore del filo.

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Nell’industria alimentare, le molle a compressione vengono utilizzate in:

Tecnologia di riempimento e sigillatura: attraverso una pressione di contatto, una guida e un centraggio definiti.
Valvole / valvole di processo: tramite il ripristino e il mantenimento delle forze di chiusura.
Dosatori: grazie alle forze di ripristino riproducibili e alla compensazione della tolleranza.
Macchine per il trasporto e l’imballaggio: con cuscinetti a molla, tamponamento ed equalizzazione della forza.

Informazioni speciali sulla progettazione delle molle a compressione:

Guida contro la deformazione: le molle a compressione sottili richiedono un mandrino o un manicotto per evitare la deflessione laterale.
Evitare l’attrito: Qualsiasi attrito deve essere evitato in fase di progettazione, poiché il calore che ne deriva provoca una perdita di forza elastica. Questa variazione dell’effetto molla è chiamata isteresi.

Tieni conto del comportamento di regolazione: Le molle a compressione possono perdere forza in caso di tensione permanente e temperature più elevate. Questa perdita di forza si chiama rilassamento. Nella progettazione della molla si tiene conto di questa perdita come percentuale della forza iniziale “F1”.
Resistenza alla fatica: le molle a compressione possono essere progettate per resistere alla fatica (10 alla potenza di 7 cicli di carico). Le molle coniche, biconiche e ad alveare, con una caratteristica di molla progressiva, supportano la resistenza alla fatica delle molle a compressione.

Molle di estensione nell’industria alimentare

Le molle a trazione sono accumulatori di forza meccanica che, a differenza delle molle a compressione, assorbono forze quando vengono tirate (quando si allungano) e le rilasciano nuovamente quando vengono rilasciate. La molla a trazione cilindrica ha anche una caratteristica lineare di spostamento-forza, definita dalla geometria e dalla scelta del materiale della molla. Con una geometria conica o a doppio cono, la molla di trazione presenta una curva caratteristica di forza di spostamento progressiva. La molla a trazione è caratterizzata dal precarico (FO) creato dalle spire strettamente distanziate. Questo è un vantaggio per i meccanismi di pretensionamento senza gioco. Il design delle estremità delle molle è particolarmente versatile con le molle di trazione: oltre ai consueti occhielli tedeschi, inglesi o a forma di gancio individuale, è possibile utilizzare anche estremità avvitate o arrotolate per carichi pesanti.

Ulteriori informazioni su https://blog.federnshop.com/it/informazioni-molle-di-trazione/

Nell’industria alimentare, le molle a trazione vengono utilizzate in:

Tecnologia di trasporto: per il bloccaggio e l’azzeramento degli elementi, compensazione delle tolleranze.
Macchine per l’imballaggio: per il ripristino delle pinze e per il tensionamento della pellicola.
Coperchi protettivi / sportelli / sportelli di manutenzione: per il fissaggio e la restituzione.

Informazioni speciali sulla progettazione delle molle a trazione:

Occhielli come punto debole: l’ aumento delle sollecitazioni di flessione in corrispondenza della curva di transizione verso l’occhiello aumenta il rischio di rottura dell’occhiello. L’applicazione centrica della forza all’apice dell’occhiello è un vantaggio in questo caso.

Evita le forze laterali: Carica le molle a trazione solo in direzione assiale.
Design conico: le molle di trazione coniche o coniche hanno una caratteristica di molla progressiva e possono garantire una maggiore durata.

Molle di torsione nell’industria alimentare

Le molle a torsione, note anche come molle di torsione, differiscono fondamentalmente dalle molle a compressione e a trazione. Sono costituite da un corpo elastico avvolto a spirale e da due gambe sporgenti. A differenza delle molle a compressione e a trazione, che sono soggette a carichi di compressione e di tensione (assiali), le molle a torsione esercitano una coppia sulle gambe attraverso il movimento angolare delle gambe durante il movimento di ritorno. Oltre al corpo della molla, i fattori decisivi per la progettazione sono la lunghezza della gamba, la deflessione della gamba, la direzione di avvolgimento, che può essere a destra o a sinistra, e il montaggio della molla tramite un mandrino o un asse. La molla a doppia gamba è anche una molla a gamba con due corpi elastici avvolti in modo opposto, utilizzata in particolare per applicazioni che richiedono una maggiore forza elastica in spazi di installazione ristretti. Grazie al suo design simmetrico, la molla a doppia gamba ha anche una distribuzione della forza e una stabilità più uniformi.

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Nell’industria alimentare, le molle a torsione vengono utilizzate in:

Sportelli, cerniere, coperture: ripristino delle coppie di serraggio degli sportelli di ispezione e manutenzione.
Meccanismi a leva e a scatto: coppie di tenuta definite, ripristino delle leve di comando.
Funzioni di serraggio e tensionamento: morsetti/chiusure a molla negli assemblaggi.

Informazioni speciali sulla progettazione delle molle di torsione:

Direzione di avvolgimento Definisci correttamente la posizione di installazione in modo che la molla sia caricata nella direzione di avvolgimento.
Gamba di applicazione della forza: più il punto di applicazione della forza è lontano dal centro del corpo della molla, la deflessione della gamba (ß) deve essere presa in considerazione nelle prestazioni della molla.

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Requisiti speciali per le molle metalliche nell’ambiente alimentare

Le molle metalliche nell’ambiente alimentare sono soggette a requisiti rigorosi per garantire la sicurezza alimentare, l’igiene e la resistenza alla corrosione. Le molle metalliche devono quindi garantire le seguenti proprietà.

Resistenza alla corrosione da umidità, sale, acidi/alcali e prodotti chimici di pulizia
Superfici lisce e facili da pulire (bassa rugosità, poca adesione)
Design igienico delle estremità delle molle: Le aree degli occhielli sono geometricamente “complesse” e devono rimanere facili da pulire.
Pulibilità del punto di appoggio: la molla si trova spesso su un mandrino o all’interno di un manicotto, dove possono accumularsi residui di cibo.
Evita l’abrasione delle particelle e i difetti della superficie (design igienico)
Resistenza ai cicli di pulizia: fasi CIP/SIP ripetute, sbalzi di temperatura, condensa.

Requisiti dei materiali nell’industria alimentare

I materiali e i trattamenti superficiali utilizzati nell’industria alimentare sono soggetti a requisiti speciali. Le molle metalliche che possono entrare in contatto con gli alimenti devono essere realizzate con fili di acciaio per molle sicuri per gli alimenti. Sono spesso utilizzati acciai inossidabili come 1.4310 (X10CrNi18-8), 1.4301 (X5CrNi1810) o 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2). Il suo strato di ossido di cromo liscio, protettivo e stabile è la ragione decisiva per questo. Questo rende le molle metalliche resistenti alla corrosione. Ciò significa che il metallo non viene attaccato quando viene a contatto con gli alimenti o da influenze ambientali come ossigeno e detergenti. acciaio inossidabile presenta ulteriori vantaggi in termini di igiene: il materiale non lascia sostanze o particelle nocive a contatto con gli alimenti. In questo modo si evita che gli utenti possano contaminare o alterare il cibo. L’acciaio inossidabile è anche molto facile da pulire. Inoltre, germi e batteri non hanno una superficie da attaccare.

Se necessario, un ulteriore trattamento superficiale rende le molle metalliche resistenti a carichi di corrosione più elevati, alle alte temperature o ne ripristina la conduttività. Le possibili procedure sono Cromatura , Lattina o rivestimento con Teflon (PTE) .

Criteri di selezione delle sorgenti nell’industria alimentare

Quando si sceglie la molla metallica giusta per un’applicazione nell’industria alimentare, si devono prendere in considerazione diversi fattori:

Temperatura di esercizio: la temperatura influenza le proprietà meccaniche della molla. Nell’industria alimentare possono verificarsi temperature elevate durante i processi di sterilizzazione o basse temperature nelle aree di raffreddamento.
Tipo di carico: per i carichi dinamici sono adatte soprattutto le molle a compressione e, occasionalmente, le molle a trazione con estremità avvitate. Le molle di torsione sono l’unica scelta per i movimenti rotatori.
Resistenza alla corrosione: in ambienti umidi o a contatto con detergenti aggressivi, è necessaria un’elevata resistenza alla corrosione del materiale della molla, eventualmente con un trattamento superficiale aggiuntivo.
Spazio richiesto: le molle a compressione coniche offrono vantaggi con un gioco assiale limitato. Le molle di torsione possono spesso essere integrate nei meccanismi per risparmiare spazio.
Requisiti igienici: Le molle devono essere facili da pulire e non devono presentare nicchie in cui possano accumularsi residui di cibo o microrganismi.

La scelta e il dimensionamento corretti delle molle metalliche sono fondamentali per l’affidabilità e la durata delle macchine e dei sistemi dell’industria alimentare. Produttori esperti di molle come Gutekunst Federn offrono supporto nello sviluppo e nella selezione di molle per applicazioni specifiche.

Grazie all’utilizzo di moderne tecnologie di produzione e di materiali e trattamenti superficiali adeguati, le molle metalliche possono essere ottimizzate per soddisfare i requisiti dell’industria alimentare, garantendo una maggiore durata e una migliore sicurezza alimentare.

Ulteriori informazioni e conoscenze sulle molle a compressione, a trazione e a torsione e sui loro campi di applicazione sono disponibili sul sito blog.federnshop.com. Puoi contattare l’ufficio tecnico di Gutekunst Federn all’indirizzo technik@gutekunst-co.com.

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