I cuscinetti radiali che raddoppiano la durata sulle macchine per cartiere

I cuscinetti radiali orientabili a rulli di NSK con tecnologia TL sono sempre più diffusi nell’industria della carta, dove un numero crescente di costruttori di macchine e di cartiere punta a ottimizzare la durata operativa e la funzionalità degli impianti. Le qualità uniche della specifica TL (Tough and Long Life) di NSK hanno dimostrato di offrire maggiore resistenza alla tensione circonferenziale, riducendo di conseguenza le fratture dell’anello interno e garantendo una durata più che doppia rispetto ai cuscinetti tradizionali con trattamento termico standard.

I cuscinetti radiali orientabili a rulli Serie TL sono specificamente progettati per le sezioni delle macchine per cartiere soggette a temperature elevate, come cilindri essiccatori e calandre, cilindri per carta e cilindri PV. Questi cuscinetti sono stati sviluppati per risolvere un problema specifico: la frattura dell’anello interno. Si tratta di un problema comune sui cilindri essiccatori (compresi i cilindri Yankee) e calandre, dove il vapore attraversa l’asse cavo del cilindro per riscaldarlo. In queste condizioni, l’albero si dilata più velocemente del cuscinetto, generando un accoppiamento più stretto. Con l’aumento della tensione circonferenziale (cioè la forza esercitata sulla circonferenza) dell’anello interno, cominciano a formarsi cricche.

Anche le alte temperature tipiche delle macchine per la carta rappresentano un’ulteriore sfida per i cuscinetti. Ad esempio, il calore riduce la viscosità del lubrificante e quindi la durata del cuscinetto, mentre lo scorrimento indesiderato può incidere negativamente sulla stabilità dimensionale.

Una procedura di avviamento lenta può prevenire questi problemi (aumentando la temperatura gradualmente), ma richiede molte ore: le cartiere non si possono permettere di perdere produttività e ricavi. La soluzione è selezionare con cura i cuscinetti.

Per contrastare gli effetti della temperatura, NSK ha analizzato il meccanismo di frattura dell’anello interno e definito un metodo di valutazione della forza che ha portato allo sviluppo della specifica proprietaria TL. Il tipo di acciaio utilizzato in questi cuscinetti viene cementato utilizzato uno speciale trattamento termico che garantisce sia un’elevata durezza delle superfici della pista di rotolamento, sia stabilità dimensionale ad alte temperature. Soprattutto, la resistenza dell’anello interno viene aumentata quanto basta per resistere alla tensione circonferenziale, anche in presenza di temperature fino a 200°C.
La resistenza degli anelli interni conformi alla specifica TL è superiore a quella degli anelli interni in acciaio bainitico o acciaio per cuscinetti, mentre la durezza della superficie di rotolamento è maggiore rispetto a quella delle superfici di rotolamento di acciaio bainitico o cementato. Grazie a questi fattori, i cuscinetti TL assicurano una durata maggiore nelle applicazioni su calandre, cilindri guida e cilindri di lisciatura, ad esempio.

Un esempio concreto proviene da una grande cartiera che lamentava problemi con i cilindri delle calandre, dove gli anelli interni dei cuscinetti erano soggetti alla formazione di numerose cricche. Esasperati da una dozzina di cedimenti all’anno, con eccessivi tempi morti e interventi di manutenzione, la cartiera si è rivolta ai tecnici di NSK per analizzare e risolvere il problema. Nell’ambito del Programma a Valore Aggiunto AIP, è stata effettuata una revisione completa dell’applicazione.

Gli specialisti di NSK hanno rilevato che i normali cuscinetti radiali orientabili a rulli utilizzati sui cilindri delle calandre non avevano anelli interni cementati, diventando così suscettibili al calore elevato dell’applicazione, con conseguente frattura degli anelli interni. È stato pertanto raccomandato alla cartiera di adottare i cuscinetti radiali orientabili a rulli di NSK con tecnologia TL. L’innovativa composizione chimica dell’acciaio e la maggiore resistenza alla tensione circonferenziale e alle cricche hanno raddoppiato la durata e ridotto il costo dei ricambi di cuscinetti e i tempi morti. Nell’arco di cinque anni da quando sono stati sostituiti i cuscinetti, la cartiera ha risparmiato circa 430.000 Euro.

I cuscinetti radiali orientabili a rulli di NSK con tecnologia LT sono installati su cilindri essiccatori e altre macchine per cartiera dal 1994, senza alcun problema. Attualmente vengono prodotti oltre 100 diverse taglie/tipologie di cuscinetti TL, che aiutano diversi clienti a ottenere prestazioni migliori e a contenere i costi. Inoltre, per i cuscinetti dei cilindri Yankee, NSK offre cuscinetti a rulli auto-allineanti Serie TL con diametri fino a 1.360 mm.