Come funziona la caduta di una catena? Uno sguardo all'interno del meccanismo di paranco manuale a catena

Una caduta di catena è uno di quegli strumenti che sembra quasi troppo semplice per il lavoro che svolge. Un anello di catena pende dall'alloggiamento, si tira con decisione da un lato e un carico di diverse centinaia di chilogrammi si solleva di pochi centimetri alla volta. Chiunque abbia visto una catena cadere sollevare un blocco motore da un camion o sollevare una trave d'acciaio in posizione ha visto il risultato, ma il motivo per cui funziona è nascosto all'interno dell'alloggiamento: un treno di ingranaggi compatto, una ruota intascata e un freno che si aziona da solo.

Questo articolo segue il meccanismo dalla catena manuale che si tira al gancio in basso, spiega perché il carico rimane esattamente dove lo si lascia e confronta la caduta manuale della catena con i paranchi elettrici che subentrano quando il sollevamento diventa un'attività di produzione quotidiana.

Cos'è in realtà una caduta a catena

Nel Nord America, "caduta di catena" è il nome quotidiano per un paranco a catena manuale. Nel Regno Unito, in Australia e in gran parte dell'Asia, lo stesso strumento è solitamente chiamato paranco a catena o paranco a catena manuale. Tutti e tre i nomi descrivono una macchina: un dispositivo di sollevamento sopraelevato con una catena manuale senza fine, una catena di carico e un freno incorporato, appeso a una trave, un carrello o un gancio.

Vale la pena separare una caduta di catena da due sosia. Un paranco a leva, spesso venduto come accessorio, sostituisce la catena manuale con una leva corta ed è costruito più per tirare e tensionare che per sollevamenti verticali ripetuti. Un paranco elettrico a catena mantiene la stessa disposizione delle ruote intascate ma lo aziona con un motore. Una caduta a catena non fa né l'uno né l'altro. Si basa interamente sul braccio dell'operatore, ed è proprio per questo motivo che è popolare per lavori di manutenzione, ascensori occasionali e luoghi senza alimentazione elettrica.

Le parti all'interno di una catena cadono

Apri l'alloggiamento di una tipica catena anticaduta e troverai meno di una dozzina di parti funzionanti, ciascuna con un compito chiaro:

• Catena manuale e volantino — l'anello infinito che l'operatore tira, avvolgendo una ruota con tasche sull'albero di ingresso.
• Albero del pignone — il piccolo ingranaggio di ingresso che fa girare il volantino.
• Treno di ingranaggi — uno o due stadi di riduzione, spesso elicoidali, che moltiplicano la forza della mano da venti a sessanta volte o più.
• Carico della puleggia — la ruota tascabile scanalata che afferra la catena di carico e la trasporta anello dopo anello.
• Catena di carico — una catena calibrata ad alta resistenza, solitamente di grado 80 o grado 100, che scorre in una, due o tre cadute a seconda della capacità.
• Freno automatico — un pacco di dischi di attrito che viene compresso maggiormente all'aumentare del carico, quindi la forza frenante aumenta con il peso sostenuto.
• Ganci e blocco inferiore — il gancio superiore si attacca al supporto, il gancio inferiore sostiene il carico e sulle unità a caduta multipla un bozzello della puleggia raddoppia la catena.
• Piastre del corpo, guide e estrattore - il telaio che mantiene allineati tutti gli alberi e lo spogliatore che stacca la catena in modo pulito dalla ruota tascabile.

Passo dopo passo: come tirare una catena a mano solleva un carico

La sequenza è breve e completamente meccanica. Niente dipende dalla forza bruta, perché ogni fase baratta la distanza con la forza.

1. Tiri giù da un lato della catena della mano. L'anello fa girare il volantino, che con esso fa girare l'albero del pignone.
2. Il pignone aziona il treno di ingranaggi. Un piccolo ingranaggio che gira velocemente diventa un grande ingranaggio che gira lentamente con una coppia molto maggiore, ed è qui che viene creata la maggior parte della forza di sollevamento.
3. L'ultimo ingranaggio fa girare la puleggia di carico. Le sue tasche sono modellate sulle maglie della catena di carico, in modo che la catena non possa scivolare; viene invece portato attorno alla ruota.
4. Mentre la puleggia ruota, la catena viene inserita da un lato e sfilata dall'altro. La catena quindi scorre attraverso il paranco e il gancio inferiore si solleva di quella distanza.
5. Su un paranco a due tiri, la catena scorre verso il basso, attorno a una puleggia nel blocco inferiore e risale. Il carico quindi sale a metà della velocità della catena con circa metà della forza di trazione, al costo di una corsa doppia della catena.
6. Per abbassare, tirare il lato opposto della catena manuale. La puleggia gira nella direzione opposta e il freno si rilascia quanto basta per tenere sotto controllo il carico.

Perché il carico regge nel momento in cui lasci andare

Il freno è la parte che sorprende di più. Lasciamo andare la catena con una tonnellata appesa al gancio e nulla si muove, perché il paranco ha già azionato il proprio freno.

La maggior parte delle cadute manuali della catena utilizza un freno a frizione azionato dal carico, spesso descritto come Weston o freno a vite e disco. La puleggia di carico poggia su un albero filettato insieme ad una ruota a cricchetto e ad una pila di dischi di attrito. Quando il carico tira verso il basso, tenta di ruotare la puleggia all'indietro e questo movimento inverso avvita il pacco di dischi contro la ruota a cricchetto finché l'attrito non supera la coppia di carico. Un nottolino impedisce alla ruota a cricchetto di girare nella direzione di abbassamento. Più pesante è il carico, più forte è la presa del freno, motivo per cui questi paranchi falliscono in sicurezza anziché fallire nell'apertura.

Il freno ha dei nemici. L'olio o il grasso che raggiungono le superfici di attrito riducono l'aderenza, mentre i dischi usurati, una molla del nottolino allungata o un dente del nottolino scheggiato possono far scivolare il carico verso il basso. Ecco perché una catena caduta, immersa o lasciata sotto la pioggia merita un'ispezione adeguata prima di essere riutilizzata.

Come si confronta una caduta di catena con altri paranchi

Le cadute manuali della catena sono ancora indicate per buoni motivi, ma non rappresentano la risposta a tutti i problemi di sollevamento. La tabella seguente illustra le differenze pratiche.

La regola pratica utilizzata da molti rigger è semplice: se riesci a contare sulle dita i sollevamenti che farai oggi, una caduta di catena farà il lavoro. Se il conteggio arriva a centinaia, l'energia si ripaga rapidamente.

Leggere i numeri su una caduta a catena

Prima di scegliere un'unità, vale la pena comprendere cinque cifre sulla targhetta e sulla scheda tecnica.

• Capacità nominale — il carico di lavoro massimo, stampigliato sulla carrozzeria. Si applica al paranco, non alla trave sopra di esso.
• Numero di cadute — quanti tratti di catena trasportano il carico. Più cadute significano maggiore capacità e un sollevamento più lento per la stessa trazione.
• Altezza di sollevamento standard — la maggior parte delle unità in stock viene spedita con tre metri di sollevamento e sono disponibili catene più lunghe.
• Sforzo con catena a mano — la forza di trazione necessaria al carico nominale, solitamente espressa in newton o chilogrammi.
• Dovere — I paranchi manuali sono strumenti a servizio intermittente, costruiti per sollevamenti occasionali piuttosto che per cicli continui.

Mantenere una caduta di catena lavorando in sicurezza

Una caduta a catena perdona, ma non è indistruttibile. Un breve controllo prima di ogni utilizzo rileva quasi ogni problema prima che si trasformi in un incidente.

• Piastre del corpo - cerca crepe, distorsioni o piastre laterali piegate. Un telaio attorcigliato significa che gli alberi non sono più allineati.
• Catena di carico — verificare la presenza di allungamenti, sgorbie e collegamenti piegati e misurare il passo rispetto al limite del produttore. La catena che è stata riscaldata, saldata o fortemente corrosa non viene più valutata.
• Ganci - verificare la presenza di crepe e di un'apertura della gola che sia stata allungata. I fermi di sicurezza dovrebbero chiudersi liberamente.
• Caricare i fori del perno, della guida e dell'estrattore - esaminali per rilevare segni di usura e allungamento, poiché mantengono la catena che scorre correttamente attraverso la ruota tascabile.
• Freno — senza carico attaccato, la catena della mano dovrebbe risultare salda anziché allentata. Un carico che scivola verso il basso significa che il freno necessita di manutenzione.
• Catena a mano — una catena attorcigliata o impigliata blocca il volantino e una discesa inceppata è una delle cause più comuni di incidenti con il paranco a catena.

Quando un tiro manuale smette di avere senso

C'è un punto in ogni workshop in cui la caduta della catena che ha risolto il problema dell'anno scorso diventa il collo di bottiglia di quest'anno. Sollevamenti lunghi, altezze dei ganci elevate, dozzine di cicli per turno e carichi che devono essere mantenuti in posizione mentre qualcuno lavora sotto spingono la decisione verso la potenza.

Un paranco elettrico a catena mantiene la meccanica familiare di volantino, treno di ingranaggi e puleggia di carico, ma sostituisce la catena manuale con un motore e una pulsantiera di controllo. La velocità di sollevamento e la ripetibilità migliorano e la spalla dell'operatore viene risparmiata.

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Da un singolo paranco a un'intera postazione di lavoro

La maggior parte delle domande sul sollevamento iniziano con una domanda sul sollevamento e finiscono con una domanda sul layout. Quando il carico deve spostarsi lateralmente, un punto di sospensione fisso non è più sufficiente ed è allora che un sistema di gru leggero come un braccio girevole o un binario profilato trasforma un paranco in un'area di lavoro.

Costruiamo i nostri paranchi seguendo esattamente questo percorso, da un paranco elettrico a catena su una trave da officina fino a sistemi completi di gru leggere, e la stessa progressione si manifesta ancora e ancora nei nostri casi di studio .

La caduta della catena funziona perché un movimento piccolo e veloce della mano viene convertito in una forza grande e lenta sulla puleggia di carico e perché un freno che si nutre del carico stesso prende il sopravvento nel momento in cui smetti di tirare. È elegante, affidabile e facile da ispezionare, motivo per cui il design è rimasto pressoché invariato in un secolo.

Sia che si rimanga manuali o si passi a un paranco motorizzato, le domande sono sempre le stesse: quanto è pesante, quanto è alto, quanto spesso e chi sostiene il carico mentre è sospeso. Se stai cercando queste risposte per un particolare vano o workstation, il nostro team sarà lieto di discuterne e tu puoi farlo raggiungici qui .