IL TPEE ARNITEL® DÀ PRESTAZIONI UNIFORMI E LUNGA DURATA ALLE MOLLE PER FERROVIE DUREL

Lo sviluppo congiunto di Durel GmbH e DSM Engineering Plastics ha portato ad una gamma di molle per respingenti laterali ad uso ferroviario, organi di trazione e, nelle applicazioni più critiche per la sicurezza, respingenti da collisione capaci di assorbire un elevato livello di energia. Le progettazioni combinano il metallo e l’elastomero polietere termoplastico (TPEE) Arnitel®. Con la sua azione di molla, il TPEE Arnitel assorbe e rilascia energia in modo stimabile per tutta la sua lunga durata, consentendo così al treno di avviarsi, accelerare, decelerare e fermarsi facilmente. Diversamente dalle molle di metallo, Arnitel TPEE non si arrugginisce, non si deteriora, non si rompe e non perde elasticità. Contrariamente alla gomma, nel tempo, il TPEE Arnitel non perde la capacità di funzionare da molla; il materiale DSM ha una durata sul campo di almeno 20 anni, rispetto ai 5-10 della gomma.

Gli organi di trazione e i respingenti servono a rendere più fluido il movimento del treno, garantendo confort ai passeggeri e protezione alle merci trasportate da danni, derivanti dai continui urti di accelerazione e decelerazione. I respingenti da collisione garantiscono un’ulteriore protezione; essi sono obbligatori sui vagoni cisterna che trasportano merci pericolose costruiti dopo il 1° gennaio 2005, come definito dal regolamento “Règlement concernant le transport International ferroviaire des marchandises Dangereuses” (RID – Trasporto delle merci pericolose). Il mandato UIC/RID (nota 573) impone inoltre la conversione delle flotte di vagoni cisterna esistenti entro il 2010.

“I nostri obiettivi circa la progettazione delle molle in elastomero erano di tre tipi”, afferma Michael Schnaufer, Direttore di Durel GmbH. “Il primo era ovviamente quello di attutire l’energia, in modo da soddisfare le specifiche del sistema e i requisiti dei clienti. Il secondo era quello di dare nuovi livelli di efficacia sull’impronta dei componenti precedenti. Gli aspetti relativi a dimensioni, peso e costi sono di primaria importanza per l’installazione sia nel materiale rotabile nuovo, sia in quello esistente in un mercato che presenta una richiesta sempre maggiore. Infine, avevamo bisogno di un prodotto con un ciclo di vita da misurarsi non in anni, ma in decenni, dato che le locomotive e le automotrici rimangono in servizio a lungo”.

I componenti Durel sono stati integrati in sistemi prodotti da Saalfelder Hebezeugbau GmbH per organi di trazione e componenti idraulici; SMW (Spezialmaschinen und Werkzeugbau) GmbH & Co. KG per respingenti e nelle attrezzature di molti altri fornitori di componentistica per ferrovie.

I respingenti da collisione di EST Eisenbahn-Systemtechnik GmbH combinano in modo unico il TPEE Arnitel con i componenti in acciaio che conservano appieno la geometria e la funzionalità del respingente nell’uso normale, ma che, in caso d’incidente, si sacrificano e si “spellano”, assorbendo così un elevato livello di energia e proteggendo da danni persone, carichi, materiale rotabile e locomotive.

“Sapevamo che gli elastomeri termoplastici Arnitel danno ottime prestazioni nelle applicazioni per ferrovie”, afferma André Oosterlaken, Responsabile Sviluppo Applicazioni del TPEE Arnitel. “Viene impiegato, ad esempio, nei cuscinetti antivibrazione posti tra le rotaie e le traverse di cemento, superando in prestazione gli elastomeri della concorrenza in durabilità e consistenza in tutti i climi e condizioni di carico elevato, traffico di merci pesanti ed alta velocità. Tuttavia, questa prestazione viene radicalmente superata dalla combinazione unica tra il materiale grezzo Arnitel e la tecnologia di produzione della molla Durel. Abbiamo lavorato in stretta collaborazione, combinando così la tecnologia Arnitel con quella di Durel, per rendere possibile questa molla ad alte prestazioni.

Le molle create con l’elastomero TPEE Arnitel hanno una serie di caratteristiche positive ed offrono vantaggi rispetto ad altre soluzioni sperimentate negli anni. Tra le altre, troviamo:

• resistenza alla fatica di flessione eccellente

• capacità di sopportazione di carichi elevati con creep basso

• applicazione in temperature con intervallo da –60°C a +80°C

• buona resistenza a sostanze chimiche, grassi, oli e solventi

• buona resistenza ad ozono e radiazioni

• buona resistenza a raggi ultravioletti (UV) e idrolisi per ottime prestazioni in tutti i tipi di clima

Per le sue molle brevettate, Durel ha scelto TPEE Arnitel, materiale migliore della sua classe. Le molle Durel sono note per la loro durata e il loro record imbattuto in efficacia di assorbimento dell’energia per un dato peso o volume di sistema. Rispetto ai sistemi della concorrenza, ciò comporta una capacità dinamica maggiore negli spazi e nelle corse, spesso limitati, che ritroviamo nei sistemi di accoppiamento.

Rispetto ai sistemi a molle metalliche, le molle Durel basate sul TPEE Arnitel non si corrodono, né presentano guasti pericolosi dovuti a cedimento a fatica del metallo. Sebbene gli elastomeri siano soggetti ad una maggiore deformazione a compressione rispetto agli altri metalli, questo inconveniente è ampiamente compensato dall’unica e brevettata tecnologia di produzione della molla Durel.

Rispetto ai sistemi metallici, l’usura non diminuisce l’efficacia della progettazione Durel. Inoltre, grazie al rapporto di peso maggiore di 1:6 per la stessa capacità dinamica, la massa ridotta delle progettazioni Durel rende i prodotti superiori ai sistemi con molla in acciaio. Infine, le molle Durel funzionano in assenza di lubrificazione.

Le molle Durel possono inoltre essere combinate con sistemi ad attrito secco metallico tradizionali (ad esempio in organi di trazione ad attrito) e sistemi idraulici, in modo da ottenere prestazioni elevate necessarie alle sempre maggiori capacità di carico dei treni per merci pesanti. La combinazione tra le proprietà uniche di Arnitel e la tecnologia di produzione della molla Durel sviluppa prodotti che richiedono una manutenzione minima e che superano in prestazione e in durata i sistemi a molla tradizionali basati su attrito metallo-metallo, gomma e/o idraulica.

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