La SKF ha ampliato la gamma dei cuscinetti orientabili a rulli con protezioni incorporate, estendendone gli utilizzi e i vantaggi al di là delle tradizionali applicazioni di nicchia negli ambienti difficili.

La SKF dispone ora di un vasto assortimento di cuscinetti orientabili a rulli con protezioni incorporate, caratterizzato da circa 100 varianti di base (fig. 7), con diametri di foro che arrivano fino a 320 mm, dal quale possono trarre vantaggio sia gli OEM sia gli utilizzatori finali. Questi cuscinetti assicurano:

• maggiore disponibilità e maggiore rendimento del macchinario
• assenza di manutenzione – generalmente non occorre rilubrificazione
• risparmio di grasso e quindi minor impatto sull’ambiente.

I cuscinetti orientabili a rulli con protezioni incorporate servono nei casi in cui è importante la disponibilità del macchinario e la manutenzione deve essere ridotta in modo significativo. In questi tempi la principale preoccupazione di molte industrie è quella di risparmiare cercando di ottenere dal macchinario anche i più piccoli incrementi di produttività e prestazione. In alcune applicazioni il macchinario non deve guastarsi all’improvviso. Il guasto di un nastro trasportatore che effettua operazioni di carico e scarico di una nave costa 80.000 euro contro i soli 800 euro di riparazione necessari quando il nastro è inattivo. Nelle colate continue i fermi macchina non programmati possono costare 30.000 euro all’ora.

Questi cuscinetti rappresentano inoltre una soluzione per contrastare i problemi ambientali dovuti ai trafilamenti di grasso. Lo smaltimento del grasso usato sta diventando sempre più un problema ed essi possono fare la differenza. Nelle applicazioni che utilizzano parecchio grasso il consumo di questo si può ridurre del 90% e più nel corso del ciclo di vita di un cuscinetto. Presso un cliente SKF si è avuta una riduzione di consumo di grasso di 100 kg all’anno per cuscinetto sostituendo i cuscinetti orientabili aperti con quelli protetti. L’investimento è stato ammortizzato in un anno, mentre i costi operativi associati ad ogni cuscinetto si sono dimezzati. A tutto questo si aggiungono notevoli risparmi, considerando che il costo di smaltimento del grasso può essere anche tre volte quello di acquisto.

I cuscinetti orientabili con protezioni incorporate offrono soluzioni affidabili, in grado di ridurre in modo significativo le necessità di manutenzione, prolungare la durata di esercizio e diminuire il numero di fermi macchina e di interruzioni di produzione non programmati Gli intervalli di manutenzione si possono allungare con conseguenti risparmi in costi operativi e in tempi di manodopera.

Destinati ad essere lubrificati a vita, i cuscinetti in questione riducono l’esposizione al grasso potenzialmente inquinante e i costi di smaltimento. Dato che in molte applicazioni i sopporti possono essere riempiti di grasso biodegradabile, per ambienti di lavoro molto difficili, la SKF propone una soluzione a triplice barriera (fig. 2: cuscinetti con protezioni incorporate, grasso nell’alloggiamento, tenute dei sopporti).

I cuscinetti orientabili a rulli con protezioni incorporate sono muniti di un grasso SKF che ne ottimizza le prestazioni e che viene inserito in fabbrica nella giusta quantità e in un ambiente pulito, adottando procedure razionali. In tal modo si possono sfruttare tutte le potenzialità dei cuscinetti, per non parlare della possibilità di ridurre le dimensioni delle applicazioni in quanto le superfici interne dei cuscinetti stessi sono protette e pulite, il che va a favore della durata di esercizio di questi.

ESECUZIONE DEI CUSCINETTI ORIENTABILI A RULLI CON PROTEZIONI INCORPORATE
I cuscinetti orientabili a rulli, sia nella versione aperta sia in quella protetta, sono stati oggetto di miglioramenti significativi nelle prestazioni secondo le specifiche SKF Explorer. La qualità dell’acciaio migliorata consente di raggiungere maggiori durate in presenza di carichi elevati, i nuovi processi di trattamento termico migliorano la resistenza all’usura, gli affinamenti dei processi di fabbricazione migliorano la scorrevolezza grazie alla migliore lubrificazione, mentre i cambiamenti della geometria interna consentono una migliore distribuzione delle sollecitazioni.

Tali cuscinetti offrono i seguenti vantaggi:

• orientabilità – è possibile far fronte ai disallineamenti senza aumentare l’attrito o ridurre la durata
• elevata capacità di carico ed esecuzione robusta – è possibile reggere carichi elevati in condizioni operative difficili
• facilità di montaggio – i cuscinetti con foro conico consentono di ridurre i tempi di installazione, riducendo a sua volta le operazioni e i costi di manutenzione.

L’efficacia dei cuscinetti può essere incrementata grazie alla citata soluzione a triplice barriera (fig. 2), impiegando i tipi orientabili a rulli con protezioni incorporate, inseriti in sopporti SNL dotati di guarnizioni di tenuta standard e con la cavità riempita per il 60-100 % di grasso (preferibilmente con il tipo biodegradabile SKF LGGB2). Le protezioni di questi cuscinetti (fig. 3) sono costituite da guarnizioni di tenuta a doppio labbro in gomma nitrilica o nitrilica idrogenata, rinforzata con un lamierino, appositamente studiate e atte a impedire in modo efficace l’ingresso di sostanze contaminanti nelle zone interne critiche di contatto, non solo in funzionamento, ma anche durante l’installazione. Il tipo di grasso immesso dipende dalle condizioni di lavoro. I cuscinetti orientabili a rulli con guarnizioni di tenuta e grasso standard possono operare fino a 110 °C. Oltre questo limite (ad es. a 150 °C), possono essere forniti con grasso per alte temperature. Le guarnizioni si aprono a seguito della pressione interna, rendendo possibile la rilubrificazione nel caso in cui la durata del grasso limiti quella di esercizio del cuscinetto.

I cuscinetti orientabili a rulli con protezioni incorporate sono forniti prelubrificati, pronti per un impiego prolungato. Per assicurare l’intercambiabilità, molti cuscinetti della gamma hanno le stesse dimensioni d’ingombro di quelli di esecuzione aperta (salvo quelli delle serie 222 E e 223 E che sono leggermente più larghi). L’unicità della gamma SKF non va però valutata solo nel numero dei tipi, ma anche nella loro ampia disponibilità a magazzino.

SETTORI APPLICATIVI
Finora i cuscinetti orientabili a rulli con protezioni incorporate sono stati essenzialmente impiegati in applicazioni particolari, quali le colate continue (fig. 4), in cui si richiede capacità di carico elevata e resistenza in ambienti estremamente gravosi, ma la maggiore estensione della gamma li rende idonei nei robot (fig. 5), in molte applicazioni: nell’industria della movimentazione dei materiali, per nastri trasportatori (fig. 6), elevatori e gru; in siderurgia, per tavole di raffreddamento e carri ponte; nell’industria mineraria e del cemento, per trasportatori, alberi di pignoni, elevatori, argani di perforatrici, ecc..

Sono anche idonei come ricambio nei casi in cui si richieda l’orientabilità o l’elevata capacità di carico, come nelle macchine agricole, nel macchinario per le costruzioni e nei miscelatori dell’industria alimentare.

Se la contaminazione o la frequente manutenzione sono un problema, i cuscinetti possono sostituire quelli a rulli cilindrici o conici o quelli orientabili a rulli nella versione aperta.

ALCUNI ESEMPI
Nei rulli d’impatto di trasportatori presso la miniera di carbone a cielo aperto della RWE in Germania, la sostituzione di cuscinetti a rulli cilindrici aperti con tipi orientabili a rulli con protezioni incorporate ha portato a raddoppiare la durata di esercizio. Il tempo di montaggio si è dimezzato e si sono eliminati i costi di rilubrificazione e di smaltimento del grasso usato. Gli addetti alla manutenzione ora si possono dedicare più proficuamente ad altri aspetti più critici delle operazioni in miniera.

In Svezia, presso un importante impianto di trattamento della sabbia dell’Askania, sono stati sperimentati su nastri trasportatori i cuscinetti orientabili a rulli con protezioni incorporate. L’impianto gestisce più di 30.000 tonnellate di sabbia all’anno e utilizza 11 trasportatori verticali e 11 orizzontali, in cui sono montati 88 cuscinetti. In due anni di prova i cuscinetti protetti sono stati messi a confronto con i tradizionali tipi aperti e con quelli aperti, ma protetti da guarnizioni taconite. Mentre i cuscinetti aperti si guastavano ogni nove mesi, quelli orientabili a rulli con protezioni incorporate si sono comportati altrettanto bene di quelli protetti con le più avanzate guarnizioni taconite. I cuscinetti hanno però offerto anche minori costi globali, eliminando sia il grasso poco ecologico necessario per le guarnizioni taconite, sia i costi di smaltimento del grasso stesso.

La gamma ampliata dei cuscinetti orientabili a rulli con protezioni incorporate offre agli OEM e agli utenti finali benefici evidenti, offrendo ai primi l’opportunità di ridurre le dimensioni dei sistemi di cuscinetti senza comprometterne la durata d’esercizio e ai secondi affidabilità, lunga durata d’esercizio, minore necessità di manutenzione e minori costi operativi, abbinati a risparmi in termini di ambiente.