Rulli a freddo per freddi calcolatori

Descrizione

I test condotti da Tecnología en Transporte (TTM), specialista cileno in tecnologie di trasporto, hanno dimostrato che, rispetto ai semplici rulli dei competitor locali, i rulli di precisione del produttore tedesco Rulmeca sono molto più adatti ai convogliatori a nastro per carichi pesanti del settore della movimentazione dei materiali sfusi.

A prima vista, niente di straordinario. Tutti i rulli per convogliatori a nastro di materiale sfuso per il settore Heavy-Duty hanno forma arrotondata, sono realizzati in acciaio e perlopiù verniciati di colore rosso. L’offset dell’asse dell’albero è anch’esso ampiamente standardizzato. A giudicare dall’aspetto esteriore, questi componenti hanno dunque caratteristiche estremamente simili. Alcuni di essi vantano una finitura in vernice di livello superiore; altri, invece, possono essere consegnati in imballaggi di migliore qualità. Ciononostante, per molti utilizzatori, si tratta semplicemente di rulli per convogliatori a nastro. L’assemblaggio può essere effettuato da qualunque metalmeccanico e con un minimo investimento, se si considera il prezzo unitario. Dal momento che i rulli sono spesso valutati in base al peso, in sede di negoziazione dei prezzi la quotazione corrente dell’acciaio riveste spesso un ruolo più rilevante rispetto alla qualità che, in realtà, è fondamentale ai fini dell’affidabilità e del contenimento a lungo termine dei costi di manutenzione dei trasportatori di materiali sfusi.

Le differenze in termini di qualità sono enormi, come evidenziato dallo specialista in tecnologie di trasporto TTM attraverso una serie di prove condotte su un sistema di convogliatori a nastro di un’azienda cilena attiva nella movimentazione del calcare frantumato per la produzione di cemento. 
Dotato di ben 11.385 rulli per consentire la massima libertà di movimento dei convogliatori a nastro, l’oggetto in prova ha fornito molti punti di misurazione. In un periodo di 188 giorni sono state analizzate le temperature di quasi il 15% dei rulli utilizzati, confrontando quelli di diversi produttori aventi il medesimo ingombro fisico.

Durante questo lungo periodo di prova, per tutti i rulli a freddo Rulmeca è stata rilevata una temperatura inferiore ai 50 °C, con una media di 30 °C, il che significa che i componenti utilizzati erano sempre in condizioni di funzionamento soddisfacenti. Durante lo stesso periodo, è stato necessario sostituire il 3,2% dei rulli del competitor locale, 286 dei quali hanno raggiunto temperature allarmanti tra gli 80 °C e i 130 °C e 50 si trovavano in un pericoloso stato di rischio, con temperature superiori a 130 °C. Nell’arco di un intero anno, il tasso d’insuccesso previsto sarebbe stato del 6,06%. Tenendo presente che ciascuno di questi rulli rappresenta un fattore di rischio di incendio da elevato a estremamente elevato, sarebbe stato statisticamente necessario sostituire quasi due rulli (esattamente 1,78) al giorno. Rulli di qualità superiore, quali quelli Rulmeca, non avrebbero invece richiesto interventi di sostituzione o costi di manutenzione.

Dall’esecuzione di queste prove, l’utilizzo dei rulli Rulmeca è diventato obbligatorio per il personale addetto alla manutenzione del sistema di trasporto, e per una buona ragione. In considerazione della complessità dell’impianto e del fatto che esso assolve a funzioni essenziali per il business caratterizzate da esigenze di alta affidabilità, correre il rischio relativamente elevato di un guasto del rullo e il conseguente pericolo d’incendio non era più ritenuto accettabile.

Qual è il segreto in termini di produttività?

L’elevata disponibilità, la lunga durata e i minori tassi d’insuccesso dei rulli di precisione sono garantiti dall’impiego di cuscinetti di qualità notevolmente superiore, nonché di tubi di precisione in acciaio per gli alberi, e – a seconda del grado di affidabilità e scorrevolezza richiesto – di rulli bilanciati dinamicamente. Questi rulli di alta qualità per i sistemi di trasporto di materiali sfusi funzionano molto più agevolmente e sono soggetti a una minore usura. Continuano a funzionare con elevata affidabilità persino nelle condizioni ambientali più estreme, grazie anche a un eccellente grado di ermeticità ottenuto mediante l’impiego di materiali accuratamente selezionati. Particolarmente significativo in questo contesto è il sistema di tenuta che protegge i cuscinetti a rulli. La rilevanza di quanto precede è comprovata dagli ingenti depositi di polvere presenti sui rulli del trasportatore cileno.

Il segreto tecnico dell’impenetrabilità dei rulli Rulmeca consiste nell’utilizzo di più tenute a labirinto. In queste guarnizioni il percorso che le eventuali infiltrazioni devono compiere prima di penetrare all’interno del componente è più esteso, il che aumenta notevolmente la resistenza. Tale estensione viene solitamente ottenuta collegando gli elementi dentellati dell’albero rotante con quelli presenti sull’alloggiamento fisso ; un processo noto anche come “crimpatura”. Le comuni guarnizioni in gomma, invece, non sono adatte agli ambienti polverosi, in quanto si consumano rapidamente e perdono il loro effetto impermeabilizzante.

Ma anche il cuscinetto retrostante la guarnizione deve essere adeguatamente protetto. La scelta del metodo di lubrificazione più idoneo non è semplice e richiede esperienza: una lubrificazione insufficiente è causa di calore e usura, mentre un’eccessiva lubrificazione, oltre a questi due effetti indesiderati, provoca resistenza e il conseguente danneggiamento delle guarnizioni. Tuttavia, nel caso della soluzione della concorrenza, in sede di prova non è stato possibile assicurare un livello ottimale di lubrificazione, in quanto il rullo in esame non avrebbe supportato una lubrificazione più intensa.

Un altro errore comune consiste nell’utilizzare gabbie per cuscinetti in metallo. I cuscinetti difettosi possono surriscaldarsi e produrre scintille che possono provocare un incendio. Per scongiurare una simile eventualità, Rulmeca utilizza principalmente gabbie in poliammide in grado di disintegrarsi quando si verifica un danno, garantendo di default un adeguato grado di protezione contro il surriscaldamento e gli incendi. Infine, anche la concentricità dei rulli è un parametro di fondamentale importanza, per il quale è prevista una tolleranza di errore non superiore a 0,2 mm TIR/FIM (Total Indicator Reading /Full Indicator Movement) che può essere equilibrata dinamicamente mediante tubi di precisione e rulli bilanciati.

Questi metodi di produzione di alta qualità hanno naturalmente un costo che si riflette sul prezzo di acquisto. Tuttavia, ciò che alla fine conta non è il prezzo di acquisto, bensì il costo totale di esercizio (CAPEX contro OPEX). Se l’elevata disponibilità rappresenta un fattore di business essenziale, motivato dal fatto che ogni fermo produttivo equivale a un notevole esborso di denaro, è sicuramente facile decidere per la qualità. Ma, sebbene le avarie di sistema non siano poi così critiche per l’azienda, un tempo medio tra i guasti (MTBF) ridotto, riferito ai rulli, contribuisce rapidamente all’ammortamento di un investimento a favore della qualità, in quanto la complessa tecnologia di trasporto deve garantire una vita di servizio prolungata. Se si sommano gli ingenti costi di manutenzione e il risparmio energetico in virtù di una minore resistenza, un investimento in rulli di alta qualità si ammortizza in media dopo soli 8 mesi. Dal momento che questi calcoli generici inducono in contraddizione, Rulmeca assiste i propri clienti nell’elaborazione di calcoli comparativi per ogni specifico progetto. Inoltre, se necessario, Rulmeca offre agli utilizzatori e ai costruttori di sistemi la possibilità di effettuare test di carico in loco, in modo da rassicurarli riguardo alla bontà dell’investimento. Dopotutto, la qualità di un rullo trasportatore è un fattore misurabile. E questo vale anche per installazioni di dimensioni inferiori a quelle dell’impianto cileno. 

Autore:* Jens Hagenau, Product ed Export Manager BULK presso Rulmeca Germany GmbH