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La rotaia per cancello appare il prodotto più semplice che realizziamo. Si tratta di una barra dentata con fori. Tuttavia, è installata all’interno di una macchina che deve superare un test di resistenza meccanica, e la norma che disciplina tale test indica espressamente la rotaia come un elemento di pericolo.
Dalle linee guida EN 12453 sui cancelli a scorrimento:
Il rischio di intrappolamento si verifica nella zona delle ruote, intorno alla rotaia dentata e nel punto in cui il cancello transita accanto a un palo fisso sul lato del motore.
Pertanto, la rotaia non è soltanto un componente di trasmissione: è un pericolo di schiacciamento esplicitamente elencato, e ciò influenza le specifiche da indicare.
Ogni rotaia a scorrimento per cancello da noi prodotta, e ogni prodotto concorrente da noi misurato, rientra nel modulo 4. Non esiste un mercato significativo di moduli M3 o M6 per cancelli residenziali e leggermente commerciali.
Ciò è conveniente: significa che la scelta della rotaia non dipende dalla dimensione dei denti, bensì dal materiale, dalla struttura del nucleo e dal sistema di fissaggio.
Rotaia in acciaio saldata. Acciaio solido, denti tagliati o laminati, saldati al telaio del cancello. Soluzione più resistente, meno costosa al metro e standard per i cancelli industriali pesanti. Nessuna protezione contro la corrosione, a meno che non venga verniciato, e il processo di saldatura impedisce di riposizionarlo facilmente.
Rack in acciaio zincato. Nucleo in acciaio identico, rivestito in zinco, fissato con viti anziché saldato. Fori scanalati consentono all’installatore di regolare l’ingranamento durante il montaggio. Questo è il prodotto più diffuso per i cancelli commerciali.
Rack in nylon con nucleo in acciaio. Denti in poliammide stampati su una barra di rinforzo in acciaio. Più silenzioso, immune alla corrosione, più leggero da maneggiare. Il materiale dichiarato per il prodotto principale è PA6 con 30% di fibra di vetro, mentre il nucleo in acciaio sopporta il carico di trazione lungo tutta la lunghezza del rack.
La scelta tra nylon e acciaio viene spesso presentata come una questione di rumore. In realtà è una questione di carico, con il minor rumore come vantaggio aggiuntivo.
I valori pubblicati della portata massima indicano che i cremagliere in nylon rientrano nella fascia residenziale e leggermente commerciale, mentre quelle in acciaio si collocano al di sopra di tale fascia. Il nucleo in acciaio presente in una cremagliera in nylon impedisce l’allungamento della barra; tuttavia, non rende i denti altrettanto resistenti dei denti tagliati direttamente sull’acciaio.
Linee guida pratiche:
| Portata massima | Scelta ragionevole della cremagliera |
| Fino a circa 500 kg | Nylon con nucleo in acciaio oppure acciaio zincato |
| da 500 a 1000 kg | Acciaio zincato |
| Oltre i 1000 kg | Acciaio saldato o bullonato, con sezione più robusta |
Ricavare il valore esatto dalla scheda tecnica della cremagliera, non dalla fascia indicativa. I produttori dichiarano autonomamente le portate dei propri prodotti, e tali valori possono differire.
Due fattori degradano il nylon senza influire sull’acciaio: Esposizione ai raggi UV l’esposizione prolungata all’aperto per anni e temperatura controllare l’intervallo di temperatura nominale in relazione al proprio clima, in particolare se l’installazione avviene in zone con inverni rigidi o temperature estive elevate prolungate.
Il gioco raccomandato tra cremagliera e pignone su un cancello scorrevole è 1–2 mm.
Figura 1. L’intervallo di forza e tempo stabilito dalla norma EN 12453 che un cancello motorizzato deve rispettare.
Questo valore viene impostato in fase di installazione mediante le asole dei fori di fissaggio. Se il gioco è troppo ridotto, il motore opera contro la cremagliera, assorbendo maggiore corrente e causando usura di entrambe le parti. Se è troppo ampio, il pignone slitta sotto carico: questa è la modalità di guasto che lascia il cancello bloccato a metà corsa.
Il gioco deve mantenersi costante lungo tutta la corsa, il che implica che le sezioni della cremagliera devono essere allineate tra loro e che il cancello deve muoversi in piano sulle proprie ruote. Un cancello che cede da un lato si incepperà in quel punto indipendentemente dalla precisione con cui si è regolato il gioco in corrispondenza del motore.
È qui che gli installatori di cancelli incorrono spesso in errori, poiché i valori sono specifici e vengono sottoposti a verifica.
La norma EN 12453 definisce un intervallo di forza e tempo. La forza misurata in un punto di prova deve seguire questo andamento di decadimento:
| Il simbolo | Significato | Limite |
| F_d | Forza dinamica massima durante T_d | 400 n |
| T_d | Tempo durante il quale la forza può superare i 150 N | max 750 ms |
| F_s | Forza statica massima dopo T_d | 150 N |
| T_t | Tempo durante il quale la forza può superare i 25 N | max 5,0 s |
| Residuo | Forza dopo T_t | 25 N |
Frase riassuntiva della norma:
La forza dinamica non deve superare i 400 N e la forza statica non deve superare i 150 N dopo T_d, né i 25 N dopo il tempo totale T_t.
I 400 N contro 1400 N confusione. Entrambi i valori sono reali e descrivono casi diversi: 400 N è il limite per la compressione e per movimenti verticali, come un braccio di barriera. 1400 N è la forza d’urto massima consentita massima d’impatto al primo contatto in un movimento orizzontale; tale valore rimane conforme alla norma soltanto perché la curva successiva riduce la forza al di sotto dei 150 N entro 750 ms e al di sotto dei 25 N entro 5 s.
Pertanto un cancello scorrevole potrebbe registrare brevemente un valore elevato di impatto al primo contatto, ma se tale valore non diminuisce secondo il programma previsto, il sistema risulta non conforme.
Dove viene misurata la forza (secondo la norma EN 12445, lo standard relativo al metodo di prova):
· Tre altezze: 50 mm sopra il livello del suolo, metà dell’altezza del cancello e 300 mm dal bordo superiore del cancello oppure 2200 mm sopra il livello del suolo, a seconda di quale delle due sia maggiore
· Con aperture di 50 mm, 500 mm e 1500 mm, oppure con l’apertura massima consentita
· Nelle zone di schiacciamento, con aperture di 50 mm, 300 mm e 500 mm
· Ogni misurazione viene effettuata tre volte e il risultato è la media aritmetica; tutti i valori rilevati devono essere registrati
Operazione manuale prevede limiti specifici: una barriera deve poter essere aperta manualmente con una forza non superiore a 150 N nelle aree private e a 260 N nelle aree industriali o commerciali.
Il percorso statunitense è diverso. UL 325 classifica gli azionatori per cancelli:
· Classe I — residenziale, per singola famiglia
· Classe II — commerciale, accesso generale al pubblico
· Classe III — industriale, accesso limitato, pubblico generale non ammesso
· Classe IV — riservata, accesso controllato
La revisione del 2016 ha reso obbligatoria la protezione contro l’intrappolamento esterno . Un operatore che si affida esclusivamente al rilevamento della forza interna non è più conforme; sono necessari sensori fotoelettrici o sensori di bordo come protezione indipendente. La norma ASTM F2200 definisce i requisiti costruttivi per i cancelli correlati.
Se si esportano componenti hardware per cancelli in entrambi i mercati, questi rappresentano percorsi di conformità effettivamente diversi e un prodotto progettato per uno non soddisfa automaticamente l'altro.
Un pignone con ingranamento scorretto aumenta la forza che il motore deve applicare; spesso i fallimenti nel test di forza derivano da attrito meccanico piuttosto che da impostazioni del controllore.
Tre collegamenti specifici:
1. Gioco eccessivo c ausa carichi d’urto su ogni dente. Il motore rileva un carico variabile e la rilevazione della forza da parte del controllore diventa meno prevedibile.
2. Sezioni del pignone non allineate creano punti di strozzamento. Il cancello si muove liberamente per la maggior parte del suo percorso, quindi si blocca; è proprio in questo punto di blocco che il test di forza fallisce.
3. Denti in nylon usurati all’estremità di trasmissione aumentano progressivamente l’attrito. Un cancello che ha superato il test al momento della messa in servizio può fallire dopo due anni, senza alcuna modifica al controllore.
Se si sta indagando su un guasto riscontrato nel test di forza, misurare il consumo di corrente sull’intera corsa prima di regolare il controllore. Un picco in una posizione specifica è di natura meccanica.
Una cremagliera in nylon è sufficientemente resistente per un cancello da 900 kg?
Di solito no, per impieghi commerciali continui. Verificare la portata specifica del prodotto, ma a tale peso l’acciaio zincato rappresenta la scelta più sicura.
Perché la mia cremagliera in nylon si usura più rapidamente da un lato?
Quasi sempre perché il cancello non è in bolla o la cremagliera non è parallela alla direzione di movimento. Il pignone carica una porzione specifica del profilo del dente. Controllare le ruote del cancello e l’allineamento della cremagliera prima di sostituire quest’ultima.
È possibile utilizzare insieme segmenti di cremagliera in acciaio e in nylon su un unico cancello?
Dal punto di vista meccanico l’ingranamento è possibile, ma i due materiali presentano tassi di usura differenti e il giunto tra di essi genera un gradino. Non raccomandato.
Il gioco di 1–2 mm vale anche per le cremagliere in nylon, oltre che per quelle in acciaio?
Sì. Il requisito relativo al gioco deriva dalla geometria dei denti, non dal materiale.
Qual è la coppia da applicare ai bulloni di fissaggio della cremagliera?
Seguire la coppia di serraggio indicata dal produttore del carrello. Serrare eccessivamente un carrello in nylon schiaccia il poliammide intorno al punto di fissaggio, causando spostamenti del carrello; questo è un errore comune durante l’installazione.
Un carrello più silenzioso mi aiuta a superare la prova di forza?
No. Rumore e forza sono misure indipendenti. Un carrello in nylon può funzionare in silenzio e tuttavia non superare la prova di forza se la cancellata si inceppa in qualche punto del suo percorso.
Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. produce carrelli per cancellate scorrevoli di tipo 4 in acciaio saldato, acciaio zincato e nylon con anima in acciaio, insieme ai pignoni abbinati. Comunicarci il peso della cancellata, il ciclo di lavoro e se si intende ottenere la certificazione EN 13241 o UL 325: vi consiglieremo la soluzione costruttiva più adatta, anziché fornire semplicemente il preventivo per la barra meno costosa.
