Un riscaldatorea induzione è simile ad un trasformatore, costituito da un primario munito di un gran numero di spire e da un secondario con poche spire, con un nucleo di ferro in comune.

Il rapporto tra le tensioni di ingresso e uscita è uguale a quello tra il numero di spire, mentre l’energia rimane la stessa. Nel caso dei riscaldatori a induzione il cuscinetto rappresenta il circuito secondario (con una singola spira) attraverso a cui passa una corrente alternata di bassa tensione e alta intensità, generando calore. Il riscaldatore, la bobina a induzione e il giogo rimangono a temperatura ambiente.

Il flusso della corrente deve riscaldare al meglio il cuscinetto, il cui anello interno deve avere una temperatura uniforme. I riscaldatori a induzione SKF sono programmati per controllare in quanto tempo si riscalda il cuscinetto. Se questo si scalda troppo lentamente viene emesso un segnale e il riscaldamento si blocca. Questo è molto utile quando l’operatore dispone la sonda magnetica della temperatura nel posto sbagliato.

Una parte delicata una volta terminato il riscaldamento è la smagnetizzazione. Il campo magnetico residuo nel cuscinetto deve essere ridotto al minimo. Se non si smagnetizza completamente c’è il rischio di attrarre particelle metalliche che, se si introducono nelle piste, provocano il danneggiamento del cuscinetto.

 

Il tipo di riscaldatoresi sceglie esaminando le caratteristiche del pezzo da riscaldare, in particolare forma, dimensioni, massa, proprietà metallurgiche, temperatura necessaria o interferenza da superare, considerando inoltre il numero dei pezzi da riscaldare al giorno.

Un riscaldatore a induzione è costituito da nucleo, giogo, bobina, pannello di controllo, sonda per la temperatura e corpo. Le sue prestazioni dipendono dalla bontà dei componenti meccanici ed elettrici.

Il riscaldamento a induzione è riconosciuto in tutto il mondo come il metodo migliore per montare i cuscinetti su alberi cilindrici, ma anche ingranaggi, boccole, ecc. La rapidità con cui si eseguono le operazioni, l’uniformità e la qualità dei risultati e il grado di sicurezza hanno fatto crescere ovunque la domanda di queste apparecchiature.

I vantaggi del riscaldamento a induzione sono evidenti sia nella manutenzione del macchinario sia nel primo montaggio di organi meccanici in cui i cuscinetti e altri componenti devono essere montati nel modo più corretto possibile.

 

Per tenere contodelle esigenze espresse dai clienti e quindi soddisfare le variate necessità del mercato, la SKF stabilì che occorreva migliorare la forma costruttiva e le prestazioni dei riscaldatori. La decisione di realizzare una nuova generazione di riscaldatori (i tipi TIH 030m e TIH 100m) rifletteva l’attenzione nei riguardi di queste necessità, che costituiscono il motore per qualsiasi innovazione. Vennero pertanto rapidamente introdotte numerose nuove funzionalità, senza alcun compromesso tra le funzionalità stesse e il prezzo. In fase di sviluppo venne deciso di adottare il concetto di “piattaforma”. In tal modo la SKF poté creare una serie di apparecchiature caratterizzate dalla stessa forma costruttiva. Con questo approccio si abbrevia il tempo di immissione sul mercato, si possono applicare le innovazioni su un maggior numero di prodotti e si può sfruttare la possibilità di avere in comune vari componenti.

A richiesta la SKF può anche fornire grandi riscaldatori per pezzi del peso di alcune tonnellate. La nuova generazione di riscaldatori a induzione SKF, basata sul principio m₂₀ (vedere riquadro), è costituita da unità portatili, sicure e di facile uso, dotate di controllo a distanza e di una elettronica di potenza separata, di grande affidabilità.

 

Un affidabile controllo a distanza

 

Sia il TIH 030m sia il TIH 100m sono dotati di un pannello per il controllo a distanza che non viene influenzato dal campo magnetico generato dall’apparecchiatura. In tal modo quest’ultima non si trova soggetta a variabilità (che verrebbe segnalata come malfunzionamento).

 

Elettronica di potenza

 

L’elettronica di potenza è stata perfezionata con la scelta accurata dei componenti al fine di conferirle la massima affidabilità. Essa è caratterizzata da un controllo preciso della corrente, da interruttori contro il surriscaldamento e da controlli dell’andamento della temperatura e del grado minimo di riscaldamento.

 

Scatola separata per l’elettronica

 

La separazione della scatola per l’elettronica dal corpo del riscaldatore (dove sono situati il nucleo, la bobina e il giogo) è stata decisa per mantenere nel tempo l’affidabilità dell’apparecchiatura; infatti i circuiti elettronici possono operare a basse temperature e non è più necessario prevedere il costoso ventilatore, presente nei precedenti modelli.

 

Trasportabilità

 

Pesando solo 21 kg il TIH 030m si può facilmente trasportare dall’officina al posto di lavoro. Con i suoi 42 kg, il riscaldatore TIH 100m non è invece trasportabile a mano, però può riscaldare pezzi di dimensioni veramente grandi senza doverli portare in officina.

 

Sicurezza e salute

 

Tutti i riscaldatori SKF sono conformi alle norme europee più restrittive in termini di sicurezza. Però la SKF ha adottato diversi accorgimenti per offrire sul mercato il prodotto più sicuro possibile.

Pannello per il controllo a distanza

 

L’esposizione al basso campo elettromagnetico generato dal riscaldatore deve essere limitata per quanto possibile e non solo al livello normalmente richiesto. Analogamente deve essere ridotta al minimo l’esposizione al calore emesso dal pezzo. Questo è il motivo per cui i riscaldatori TIH della nuova generazione incorporano un pannello per il controllo a distanza.

Bracci ripiegabili di supporto cuscinetto

 

Motivi di sicurezza hanno imposto la costruzione di apparecchiature con bracci ripiegabili, per rendere molto più stabile la piattaforma di lavoro. Infatti se un cuscinetto di 100 kg cadesse dal riscaldatore sarebbe un bel problema!

 

Il principio m₂₀

 

Per i riscaldatori TIH della nuova generazione è stato deciso di introdurre il termine m₂₀. Il principio m₂₀ è ora ben accetto dal mercato come una misura quantitativa delle prestazioni del riscaldatore. Anziché identificare la grandezza massima del cuscinetto che si può riscaldare, la SKF preferisce indicare la potenza del riscaldatore con il massimo peso riscaldabile nel tempo comunemente accettabile di 20 minuti.

 

Per ridurre al massimoil prezzo dell’apparecchiatura la SKF si è preoccupata di rendere agevole l’assemblaggio. La facilità di manutenzione, quando necessaria, è stato un altro criterio preso in considerazione nel progetto del prodotto. All’apparecchiatura sono accluse chiare istruzioni per l’uso, che trattano tutti gli aspetti della sicurezza e della salute di chi lo utilizza. I riscaldatori SKF di nuova generazione sono prodotti moderni per i professionisti della manutenzione e della produzione.

---

Definizione di “m20”

“m20” rappresenta il peso (in kg) del più pesante cuscinetto orientabile a rulli della serie 231 che si può riscaldare da 20 a 110 °C in 20 minuti. Sono stati scelti i cuscinetti della serie 231 perché sono mediamente quelli più usati. Con l’adozione di questo principio si ha una misura quantitativa delle prestazioni dell’apparecchio e una definizione semplice della sua potenza. Ogni riscaldatore è contraddistinto dal suo m20, che ne indica le prestazioni, che sono 97 kg per il TIH 100m e 28 kg per il TIH 030m.

---

Perché montare i cuscinetti a caldo:

• Quando li si deve montare su una sede cilindrica è preferibile riscaldare i cuscinetti per dilatarne il foro e superare l’interferenza.
• Per ragioni di sicurezza, è bene evitare il montaggio a freddo con una pressa, che può essere pericoloso.
• Il metodo è un’ottima alternativa ai metodi errati di montaggio a freddo spesso utilizzati, ad esempio applicando colpi di martello sull’anello esterno dei cuscinetti.

---

Sicurezza ed efficienza

Il riscaldamento a induzione è un modo molto sicuro ed efficace per scaldare i cuscinetti. Le alternative a tale metodo presentano vari inconvenienti:

• Riscaldamento in forno. Pur rappresentando un ridotto investimento iniziale, richiede tempo e consuma energia. Nel complesso, il processo ha uno scarso rendimento e fa aumentare i costi di esercizio.
• Riscaldamento in bagno d’olio. Richiede tempo, fa consumare energia e crea il problema di rimuovere dal cuscinetto tutto l’olio di riscaldamento. Inoltre questo sovente non è pulito e può contaminare il cuscinetto. Il processo rende potenzialmente pericoloso il luogo di lavoro, soprattutto se il riscaldamento avviene con una fiamma e se ci sono spruzzi di olio caldo. Senza contare i rischi in generale per la salute e il pericolo d’incendio.
• Riscaldamento con una fiamma libera. E’ un metodo inaccettabile dato che si ha un assorbimento e uno smaltimento del calore non uniformi, che fanno deformare il cuscinetto. Inoltre nelle zone surriscaldate si può alterare la composizione dell’acciaio.