Quando i cuscinetti flangiati diventano intelligenti

Oggi nelle applicazioni gravose si possono evitare guasti dovuti a difetti non rilevati, grazie alla nuova generazione di cuscinetti fissi flangiati a 2 e 4 fori. La particolarità di questi cuscinetti in tecnopolimeri igus, infatti, è che sono dotati di sensori wireless miniaturizzati, che consentono il monitoraggio delle condizioni in ottica di manutenzione predittiva.

Il futuro è adesso

Un tecnico consulta il suo smartphone: sul nastro trasportatore che movimenta e scarica le bottiglie di birra, un cuscinetto fisso flangiato sta raggiungendo il limite di usura. Fino a oggi, il problema poteva non essere rilevato e causare un guasto all’impianto il ché, in genere, implicava costi elevati. Oggi, invece, l’operatore è nelle condizioni di programmare l’intervento per la sostituzione del cuscinetto. «Non è fantascienza: nella nostra gamma smart plastics, stiamo dotando gradualmente i nostri cuscinetti a strisciamento di sensori collegati in rete», ha spiegato Thomas Preißner, responsabile della Business Unit Snodi Sferici igubal presso igus GmbH. «I nuovi cuscinetti flangiati igubal a due e quattro fori consentono il monitoraggio delle condizioni e la manutenzione predittiva per prevenire danni all’impianto».

Dai cuscinetti dati in modalità wireless

Per progettare questi cuscinetti di nuova generazione igus ha previsto l’integrazione di un sensore di usura – sotto forma di sottile circuito stampato – vicino alla superficie di scorrimento della calotta sferica in polimero.

Il sistema è inoltre dotato di batteria per l’alimentazione senza fili per consentire al cuscinetto di continuare a muoversi in modo indipendente e in totale sicurezza. I percorsi dei conduttori del circuito stampato, infatti, si interromperanno automaticamente in presenza di usura. In questo caso, attraverso una rete LoRa (a lungo raggio), il sensore trasmetterà un segnale digitale al modulo del quadro elettrico i.Cee che analizzerà i dati.

Il software che riceve il segnale quantifica l’usura in termini percentuali. Con il tempo, infatti, il sensore stesso si consuma strato dopo strato, parallelamente alla superficie di scorrimento del cuscinetto.

Il costante invio di segnali permette di valutare le condizioni del cuscinetto: gli utilizzatori possono quindi monitorare la durata d’esercizio residua e il termine previsto per la manutenzione, anche da remoto, consultando il dashboard tramite PC, tablet o smartphone.

Un esempio applicativo in Lussemburgo

Fin dalla fase di prototipazione, questi nuovi cuscinetti igus hanno convinto un cliente “pilota”: la Société Nationale des CFL (Chemins de Fer Luxembourgeois). L’azienda gestisce un impianto di lavaggio di 200 m che ogni giorno pulisce i treni del Paese e a lunga percorrenza. In passato, i malfunzionamenti del carrello di lavaggio portavano ripetutamente a onerosi guasti del sistema. L’azienda ha quindi deciso di abbandonare l’utilizzo di cuscinetti a sfera standard in favore delle nuove calotte sferiche igus, collegate in rete e installate nelle sedi dei cuscinetti UC.

Il vantaggio è che le calotte sferiche in polimero ad alte prestazioni resistono alla corrosione e agli agenti chimici e che – grazie ai lubrificanti solidi incorporati nel materiale – funzionano a secco e non richiedono manutenzione. «Evitando la lubrificazione periodica abbiamo avuto subito evidenti vantaggi in termini di manutenzione dell’impianto», ha spiegato Mike Feinen, responsabile della manutenzione in CFL. E Preißner ha aggiunto: «Il collegamento smart è la ciliegina sulla torta. Grazie al monitoraggio continuo delle condizioni, CFL può prevenire i guasti, pianificare in modo ottimale gli interventi di manutenzione e sfruttare appieno la durata d’esercizio dei cuscinetti».