Per rafforzare la propria posizione e sviluppare la propria leadership nel settore nordamericano dei cuscinetti per i carri di trasporto merci, nel 2001 la SKF ha acquistato la Roller Bearing Industries, Inc., azienda che si occupa del ricondizionamento dei cuscinetti per le ferrovie.La manutenzione dei cuscinetti nel settore ferroviario del Nord America è un’attività importante che vede montate una media di un milione di unità TBU a rulli conici nuove o ricondizionate all’anno. La Roller Bearing Industries, Inc, (RBI) è una delle principali aziende che opera nel settore ferroviario ricondizionando cuscinetti per carri merci e locomotive delle ferrovie nordamericane.
   Il mercato ferroviario nordamericano si concentra sul trasporto merci, che in tutto il mondo è in grado di movimentare annualmente una media di 2,5 trilioni di tonnellate-km di merci (equivalenti a 12.500 treni di 50 vagoni, con un carico pagante di circa 100 tonnellate per vagone).
   Questo mercato, i cui aspetti tecnici sono sotto l’egida dell’Association of American Railroads (AAR), comprende otto ferrovie di Classe I e 35 di Classe II. La differenza fra le due categorie si basa sul totale annuo dei ricavi di gestione; in particolare vengono classificate di Classe I le ferrovie con ricavi che superano i 262 milioni di dollari e di Classe II quelle i cui ricavi si pongono tra i 21 milioni e i 262 milioni di dollari. I carri merci hanno carichi che variano dalle 60 alle 115 tonnellate e operano a velocità che vanno dai 40 ai 130 km/h. La topografia e le condizioni ambientali dei percorsi variano considerevolmente, cosa che ha un enorme impatto sull’equipaggiamento in termini di sollecitazioni e di usura.
Manutenzione
La qualità degli interventi in campo ferroviario è controllata dall’AAR; l’equipaggiamento e i binari sono sottoposti a manutenzione proattiva per motivi di sicurezza contro gli incidenti. Le condizioni di accettabilità dei cuscinetti sono regolate dall’AAR Manual of Recommended Standards and Practices, Section H – part II. Nel corso dei primi anni ‘80, la pratica di ricondizionare e ricostruire le TBU è stata largamente applicata presso tutte le industrie nordamericane di Classe I, anche se oggi molte di queste attività sono affidate all’esterno, in particolare ad organizzazioni approvate dall’AAR, quali la RBI.
   Il ricondizionamento dei cuscinetti a rulli delle ferrovie prevede la scomposizione, la pulitura, l’ispezione, l’eventuale riparazione e la ricomposizione. Il lavoro inizia quando l’officina riceve dal cliente le unità cuscinetto, comprendenti i due anelli interni con il gruppo dei rulli conici, l’anello esterno, il coperchio di estremità, l’anello di appoggio, gli anelli di usura delle guarnizioni di tenuta e le viti del coperchio. Smontata l’unità, si buttano via le guarnizioni di tenuta e si introducono i vari componenti in un sistema di lavaggio automatico in cui il lubrificante usato viene completamente rimosso, utilizzando agenti non pericolosi e/o dannosi per l’ambiente.
   Successivamente i componenti vengono ricoperti con un protettivo antiruggine.
   Allorché i componenti hanno raggiunto la temperatura ambiente, l’anello esterno, il coperchio di estremità e l’anello di appoggio vengono ripuliti dalla ruggine o da altro materiale che si fosse depositato sulle superfici esterne. Segue un’ispezione visiva e un controllo dimensionale; i componenti che non sono più conformi alle specifiche vengono scartati, se non è più possibile eliminarne i difetti, oppure opportunamente rilavorati.
Ripristino dei cuscinetti
Il ripristino dei componenti dei cuscinetti consiste essenzialmente nell’aggiungere o togliere del materiale. Nel primo caso si riveste con uno strato uniforme di cromatura il foro degli anelli interni. Tale strato ha una durata superiore a quella del materiale originario e consente di riportare il diametro entro i limiti di utilizzabilità.
   Nel processo di ricostruzione le tolleranze vengono di solito mantenute entro 0,0025 e 0,038 mm. Il mantenimento di tolleranze così ristrette lo si ottiene grazie all’elevato grado di professionalità degli operatori, all’uso di macchine utensili moderne e a sofisticati dispositivi di misurazione. Ottenuta l’approvazione AAR, le altre operazioni riguardano la rilavorazione dei raccordi dell’anello di appoggio e della larghezza del distanziale tra gli anelli interni e l’eliminazione delle tracce di fretting-corrosion su questi ultimi. Gli interventi possono essere effettuati economicamente e senza compromessi in termini di qualità, prestazioni, sicurezza e affidabilità.
Interventi sui componenti
Gli anelli di usura, i distanziali, gli anelli di appoggio e i coperchi di estremità vengono attentamente ispezionati visivamente e misurati. Normalmente le tolleranze di tali componenti una volta ricondizionati o rilavorati stanno entro 0,025 e 0,127 mm.
   L’ispezione e la misurazione avviene sul 100% dei pezzi, che devono risultare entro i valori minimi di qualità imposti dall’AAR. Nei processi di ricondizionamento è imperativo che ciascun componente sia ispezionato nei minimi particolari, in quando un’anomalia non rilevata può portare alla rottura dell’unità cuscinetto in esercizio. Gli anelli interni con il gruppo rulli e gli anelli esterni vengono ispezionati visivamente per scoprire tracce di usura o di
danneggiamento – causate ad esempio da acqua o acidità del lubrificante. Nella ricerca non vengono trascurate corrosione, pitting, ruggine, brinellature, grippature, passaggi di corrente, colorazione da surriscaldamento, erosioni, impronte, cricche da affaticamento. Ogni anomalia è definita dalle specifiche di conformità AAR. Sugli scostamenti ammessi per i componenti degli anelli interni e dell’anello esterno le specifiche sono molto restrittive. Prima di poter arrivare alla certificazione finale, su di essi si effettuano ispezioni in due o più stazioni di lavoro.
Ricomposizione
Sulle TBU ricondizionate si verifica che il gioco assiale rientri entro i limiti prescritti. A questo punto le unità vengono suddivise in gruppi e portate in un locale per la lubrificazione. Il lubrificante nuovo viene iniettato nel cuscinetto tramite un dispositivo che lo distribuisce all’interno uniformemente e nella quantità voluta. Dopo la lubrificazione si inseriscono nuove guarnizioni di tenuta mediante una pressa munita di un sensore che segnala quando sono ben inserite nella rispettiva scanalatura dell’anello esterno. I sensori della pressa del grasso assicurano che le tenute raggiungano un’adeguata pressione di contatto.
   Le unità vengono poi portate in una stazione di lavoro per essere pulite esternamente e completate con gli anelli di appoggio, gli anelli di usura e i nuovi coperchi di estremità con le relative viti. A richiesta, per carri che operano in presenza di sostanze chimiche si può applicare un coperchio di acciaio inossidabile a specifica AAR. Messe su un trasportatore a nastro, le unità cuscinetto finite sono collaudate ancora una volta e poi imballate e spedite al cliente.
Controlli di qualità
La RBI è dotata dei programmi di controllo qualità fra i più rigorosi in campo ferroviario. Il Quality Department della RBI opera autonomamente e risponde direttamente all’amministratore delegato della società. Il rapporto numerico fra gli ispettori della qualità e il personale di produzione è di uno a otto. Dislocati nei punti più critici per prelevare campioni e verificare la produzione, gli ispettori eseguono verifiche casuali su tutto l’impianto e sono autorizzati a interrompere il lavoro qualora ci siano problemi di non conformità.
   Tutto il personale è addestrato e certificato – una pratica che la RBI ha introdotto molto tempo prima che entrasse in vigore la norma AAR M1003. Durante il ricondizionamento o la ricostruzione, la totalità dei componenti deve essere approvata da ispettori di produzione certificati. Dopo le procedure di certificazione, i pezzi sono obbligatoriamente conservati in un locale fino a che il 15% dei componenti non è ispezionato e documentato dai controllori della qualità. I controlli di qualità si estendono anche a barriere, trasduttori elettronici o computerizzati e sistemi di blocco, verificando che tutti gli operai svolgano correttamente il loro lavoro. Per accertare il progredire delle eventuali anomalie e reagire tempestivamente ci si serve dei controlli SPC (Statistical Process Control) e dell’analisi PFMEA (Process Failure Modes and Effects Analysis). La RBI stipula anche contratti con ispettori AAR in pensione per effettuare audit trimestrali indipendenti e così rafforzare il sistema della qualità e tenere conto di eventuali modifiche successivamente imposte dall’AAR o dai clienti.
Il feedback dai clienti
Per le proprie esigenze di manutenzione, due delle maggiori power utilities americane preferiscono i cuscinetti RBI Power-Plus. Nel 2000 avevano tolto d’opera 435 cuscinetti, nessuno dei quali era tra quelli ricondizionati dalla RBI. Nello stesso anno avevano ottenuto una riduzione di più del 33% delle royalties corrisposte all’AAR e relative allo smontaggio dei cuscinetti. Nel terzo trimestre del 2000, hanno iniziato un programma per togliere di mezzo tutti i cuscinetti anteriori al 1997 e sostituirli con altrettanti tipi RBI Power-Plus. Entrambe le aziende hanno registrato una sensibile riduzioni dei costi.
   A marzo del 2001 alla RBI è stato assegnato il prestigioso SECO Award (Supplier Evaluation Consensus Rating Award) della TTX Company per il 2000, premio che la RBI continua a ricevere dal 1991. Istituito nel 1991, intende dare un riconoscimento ai fornitori che si impegnano nel costante miglioramento della qualità. Ogni anno la TTX Company esamina circa 140 fornitori sulla base dei criteri seguenti: qualità e prestazioni dei prodotti, costi, consegne, servizio, efficienza dei settori finanziari e amministrativi. Dopo aver raccolto tutti i dati assegna ai fornitori il SECO Award e conferisce loro la qualifica di «Excellent Supplier».
   Per il futuro, la RBI si impegna a mettere a disposizione dei propri clienti e del mercato ferroviario le tecnologie avanzate SKF, in particolare quelle che riguardano le operazioni di ricondizionamento, oltre ai prodotti della SKF stessa, atti a garantire maggiore affidabilità, sicurezza e prestazioni. Essa continuerà inoltre a collaborare con l’AAR, per ottenere la piena approvazione dei prodotti SKF presentati al mercato.
Paul Price,
  
SKF Roller Bearing Industries, Inc,
  
Elizabethtown, Kentucky, USA,
  
e Gottfried Kuře
  
SKF Global Railway Marketing, Steyr, Austria