Dopo gli ottimi risultati ottenuti attraverso prove eseguite in laboratorio e presso clienti, la SKF presenta il sistema ConCentra, una soluzione di fissaggio studiata per ridurre vibrazioni e ruggine da contatto (‘fretting corrosion’).Il sistema ConCentra è stato concepito per soddisfare le numerose richieste di avere un sistema di fissaggio concentrico, di facile montaggio ed allo stesso tempo affidabile.
   Il nuovo sistema consente di abbandonare i tradizionali metodi di fissaggio dei cuscinetti quali viti di pressione, collari eccentrici o bussole di trazione.
   Il sistema di fissaggio ConCentra è applicabile alle unità con cuscinetti a sfere e a rulli, nonché a vari componenti per la trasmissione del moto. I vantaggi del sistema ConCentra possono essere sfruttati in modo particolare nelle applicazioni in cui l’ambiente di lavoro è piuttosto difficile, quali i ventilatori e le lavatrici industriali, e nei dispositivi per la movimentazione in genere.
Un concetto molto semplice
Il sistema SKF ConCentra si basa sul principio già ben sfruttato in campo industriale secondo cui, muovendosi reciprocamente in senso orizzontale, due superfici coniche in contatto si spostano anche in senso perpendicolare alla direzione del moto. Volendo utilizzare tale principio per fissare cuscinetti o altri componenti meccanici, occorre utilizzare due anelli con sezione longitudinale conica necessariamente molto sottile visto il limitato spazio radiale a disposizione. Una sezione sottile naturalmente permette solo conicità limitate, il che presenta due inconvenienti. Uno di questi è l’entità dello spostamento assiale necessario per ottenere quello radiale desiderato e la conseguente forza di fissaggio. L’altro è la difficoltà di smontaggio del sistema: le parti in acciaio a contatto tendono ad autobloccarsi per effetto della bassa conicità e del coefficiente di attrito che è dell’ordine di 0,15. Per evitare tutto ciò occorre una conicità maggiore di 8,5 gradi.
   I tecnici SKF si sono chiesti come fosse possibile combinare spessore limitato ed elevata conicità a fronte del limitato spazio assiale normalmente disponibile per cuscinetti e boccole. La soluzione, brevettata, è stata trovata utilizzando una successione superficie inclinate aventi tutte la stessa elevata conicità ed una limitata dimensione assiale.
Un sistema completo
Partendo dall’idea di base è stato relativamente facile arrivare a un sistema completo di fissaggio. Per realizzarlo occorrono tre componenti: due bussole, una interna con profilo esterno conico ed una esterna con analogo profilo interno, e un dispositivo per spostarle reciprocamente l’una rispetto all’altra. Per permettere la dilatazione radiale quando si serrano le viti, una o tutte due le bussole sono in due metà. La figura in alto illustra come il sistema è stato realizzato per il fissaggio del cuscinetto: le viti servono per spostare assialmente l’anello interno – sulla cui superficie del foro è stata ricavata la serie di superficie coniche – rispetto alle superficie inclinate della bussola interna, ottenendo così un fissaggio sull’albero sicuro e concentrico.
   Rispetto ai tradizionali sistemi di fissaggio con viti di pressione o collare eccentrico, il sistema SKF ConCentra presenta molteplici vantaggi. La forza di
fissaggio è elevata anche su alberi ottenuti da semplice trafilatura, lavorati con tolleranza dimensionale h9-h10 sul diametro. Non è quindi necessario rettificare o rifinire gli alberi per ottenere tolleranze superiori come normalmente occorre fare con i tradizionali metodi di fissaggio con viti di pressione o collare eccentrico. Inoltre per i componenti degli organi di trasmissione, il sistema ConCentra elimina la necessità di praticare costosi tagli di chiavetta e nello stesso tempo permette l’eventuale impiego di alberi cavi.
   La concentricità assicurata dal sistema ConCentra fa sì che lo sforzo di fissaggio si distribuisca simmetricamente sotto la zona caricata. Con ciò non solo si eliminano i danneggiamenti dell’albero da parte delle viti di pressione, ma si rendono possibili applicazioni più veloci e con meno vibrazioni. L’interferenza con l’albero, che si estende per quasi 360 gradi, riduce il fenomeno della ruggine da contatto (’fretting corrosion’) che tende invece a verificarsi con i sistemi tradizionali, a causa dei micro-movementi fra l’albero stesso e l’anello interno del cuscinetto o la bussola. Il sistema è caratterizzato dall’elevata facilità di montaggio
e smontaggio. La chiave a L per il montaggio, fornita con l’unità, incorpora un indicatore per fornire la coppia di serraggio corretta. Una volta serrate opportunamente le viti, il cuscinetto o la bussola risultano montati concentricamente e con la corretta forza di contatto.
   Il sistema SKF ConCentra può essere utilizzato su nuove applicazioni oppure su sistemi esistenti. E’ infatti possibile sostituire quasi tutti i sistemi fissaggio esistenti, compresi quelli che prevedono l’uso di viti di pressione e di chiavette con un nuovo prodotto della serie ConCentra. Dato che la forza di fissaggio si distribuisce uniformemente sulla superficie di contatto, la relativa pressione esercitata è molto bassa. Test di laboratorio hanno dimostrato che una pressione di contatto ridotta ed equamente distribuita, elimina il rischio di cedimenti localizzati della bussola interna, anche se il sistema viene installato su un albero provvisto di taglio chiavetta.
Il futuro
La tendenza futura dei clienti è quella di acquistare unità complete presso un unico fornitore. Con una soluzione quale il sistema di bloccaggio SKF ConCentra, la SKF si pone nella posizione di soddisfare tale tendenza. La SKF è in grado di offrire la propria competenza non solo nel settore dei cuscinetti, ma anche nei sistemi di
fissaggio di vari organi meccanici, quali pignoni e pulegge. A questo proposito la nuova tecnologia apre alla SKF nuove
possibilità.
Magnus Hultén  
Development Centre, SKF Industrial Division, Katrineholm, Svezia