Cuscinetti in polimero La soluzione

Una sola azienda è riuscita a risolvere il problema della Belimed Technik. La soluzione è arrivata dai cuscinetti in polimero.

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Sintesi

Fondata nel 1873, la Belimed Technik GmbH, che ha sede a Mühldorf am Inn, in Germania, fa parte del Gruppo svizzero Belimed, specializzato nella produzione di apparecchiature per la pulizia, disinfezione e sterilizzazione oltre che nei servizi per l’industria farmaceutica, le strutture e i laboratori di assistenza sanitaria. La Belimed Technik ha circa 200 dipendenti e, complessivamente, il Gruppo ne ha circa 700. Nel 2006 le vendite del Gruppo sono state di 87 milioni di euro. Oltre ai cuscinetti in polimero, la SKF fornisce alla Belimed Technik anche numerosi altri cuscinetti di tipo standard.

Una sola azienda è riuscita a risolvere il problema della Belimed Technik. La soluzione è arrivata dai cuscinetti in polimero.

Le lavatrici a elevateprestazioni impiegate nell’industria farmaceutica per pulire vetrerie, tubi, contenitori, raccorderia e vari tipi di attrezzature sono simili alle lavastoviglie domestiche, ma di dimensioni decisamente maggiori. Anche la loro composizione interna è simile, dal brillante rivestimento in acciaio inossidabile ai cestelli estraibili su cui vengono adagiati gli utensili da lavare e ai bracci rotanti a getto d’acqua.

“Gli apparecchi per la pulizia sono fondamentali per la prevenzione delle infezioni nei laboratori dell’industria farmaceutica, così come negli ospedali e nelle strutture di assistenza sanitaria”, dichiara Dieter Henke, marketing manager della Belimed Technik GmbH, che ha sede a Mühldorf am Inn, nella Germania sud-orientale. “Abbiamo un’esperienza ultratrentennale nel settore della progettazione e della produzione di queste macchine. Per rispondere ai requisiti sempre più stringenti dell’industria farmaceutica ci siamo impegnati a realizzare macchine capaci di anticipare le esigenze del settore”.

In parte per soddisfare la richiesta delle case farmaceutiche, che richiedevano macchine con una maggiore capacità di carico, ma con dimensioni esterne contenute, la Belimed ha lanciato nel 2003 la nuova serie di lavatrici PH 8xx.2. La gamma, che comprende cinque modelli in diverse dimensioni, oltre a molteplici allestimenti e una serie di optional, è stata progettata per rispondere alle esigenze dei processi di lavorazione farmaceutici e per soddisfare i requisiti tecnici imposti dai principali enti normativi, tra cui il Good Manufacturing Practice della Food and Drug Administration statunitense.

Nella versione originaria di questo nuovo progetto della Belimed, i cestelli estraibili su cui sono adagiati gli strumenti da pulire poggiavano su rotelle a strisciamento non lubrificate che scorrevano su rotaie, come nei modelli precedenti. Alcuni clienti, tuttavia, avevano riscontrato che, a pieno carico, occorreva fare uno sforzo notevole per far scorrere i cestelli dentro la camera di lavaggio e per estrarli a fine ciclo, operazione difficile da compiere, soprattutto per il personale femminile.

 

Lubrificare le rotellecomportava il rischio di fuoriuscite di grasso dai cuscinetti e conseguente contaminazione dell’ambiente sterile della camera di lavaggio. Per evitare questo inconveniente si rendevano necessari cuscinetti con tenute ermetiche, ma questa soluzione richiedeva più spazio di quanto non fosse disponibile. La riprogettazione della macchina era fuori discussione e quindi la Belimed si rivolse a varie aziende per risolvere il problema. “Rischiavamo parecchio perché il costo unitario di queste macchine supera i 150.000 euro. Abbiamo esposto la questione a numerosi fornitori, dando a tutti la medesima descrizione, ma non abbiamo ottenuto alcuna risposta se non dalla SKF”, commenta Henke.

“La loro reazione è stata pronta e positiva e, insieme, ci siamo messi al lavoro per trovare una soluzione”.

Jürgen Althammer, a capo dello sviluppo presso la Belimed Technik, chiarisce: “Abbiamo presentato un problema complesso: avevamo bisogno di rotelle con le stesse dimensioni e analoga geometria di quelle precedenti, capaci però di opporre meno resistenza al rotolamento. Inoltre, dovevano poter resistere anche alle alte temperature, dato che i cicli di lavaggio delle nostre macchine avvengono a 85 °C e quelli di asciugatura a 120 °C. I cuscinetti dovevano avere tenute ermetiche, essere facili da lavare e resistere all’azione di agenti chimici, quali l’acido nitrico, l’acido solforico e alcuni alcali come la soda caustica”.

Per far fronte a queste necessità, la SKF ha realizzato una soluzione su misura. Per ottenere la massima capacità di carico e la guida assiale nel poco spazio disponibile è stata progettata una rotella a sfere in polimero, senza gabbia, con due serie asimmetriche di sfere a pieno riempimento, in acciaio inossidabile. Gli anelli sono stati realizzati in poli-eter-eter-chetone, PEEK. Dato che i polimeri presentano un basso coefficiente di attrito, questi cuscinetti sono esenti da lubrificazione. L’assenza della gabbia rende inoltre facili le operazioni di lavaggio – caratteristica essenziale in questa applicazione. La soluzione non ha richiesto alcuna modifica degli organi adiacenti.

Althammer aggiunge: “La SKF ci ha proposto una soluzione con funzioni integrate che non ha implicato alcuna modifica delle macchine esistenti. Oltretutto, in tempi molto rapidi. Il primo incontro per discutere il problema era avvenuto alla fine del 2005: dopo quattro mesi collaudavamo già le prime rotelle a sfere in polimero della SKF e il mese successivo le montavamo sulle nostre macchine negli stabilimenti farmaceutici. Ma ancora più importante è che da allora non abbiamo più ricevuto alcuna lamentela da parte dei clienti”.


Cuscinetti SKF in polimero a sfere, a basso attrito

Pur non essendo robusti come l’acciaio, i polimeri utilizzati per realizzare i cuscinetti a sfere sono caratterizzati da una maggiore leggerezza, una maggiore resistenza agli agenti chimici e all’umidità e presentano un basso coefficiente di attrito in assenza di lubrificazione.

I cuscinetti in polimero a sfere sono composti da anelli e gabbia realizzati in vari polimeri, mentre le sfere possono essere in acciaio inossidabile, vetro o polimero. Sono altresì possibili versioni con funzioni integrate. La scelta della combinazione di materiali dipende dal tipo di applicazione e dalle condizioni di funzionamento, tra cui il carico, la velocità di rotazione, la temperatura di esercizio e l’esposizione agli agenti chimici.

Nelle rotelle in polimero a sfere che la SKF fornisce alla Belimed Technik gli anelli sono realizzati in poli-eter-eter-chetone (PEEK) e le sfere sono in acciaio inossidabile.