Al servizio dell’industria del Food&Beverage con un design pluripremiato

Quando si tratta di lavorare e confezionare prodotti alimentari e bevande, l’igiene diventa una questione di salute pubblica. Ogni giorno, le attrezzature e i macchinari sono sottoposti a lavaggi ad alta pressione e ad alta temperatura. L’esposizione costante a potenziali infiltrazioni d’acqua non solo può causare malfunzionamenti operativi, ma anche seri rischi di contaminazione alimentare.

I test di protezione IP (Ingress Protection) valutano la capacità dei componenti e degli alloggiamenti di prevenire l’infiltrazione di acqua e particelle dure nei macchinari. Il settore alimentare e delle bevande adotta sempre più spesso prodotti con classificazione “IP69K”, la più elevata riconosciuta, che include i cuscinetti utilizzati nei sistemi di trasporto, nelle affettatrici, nei miscelatori, nei frullatori, nei macinatori e nei macchinari per l’imbottigliamento e l’inscatolamento.

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Soddisfare il cliente

Le condizioni operative – caratterizzate da temperature estreme e dall’uso di sostanze chimiche aggressive, che si aggiungono ai lavaggi di routine ad alta pressione – rappresentano una condizione di funzionamento dei cuscinetti tanto complessa quanto quella tipica delle centrali idroelettriche o delle applicazioni aerospaziali.

Gli ingegneri Timken, tuttavia, sono esperti nella progettazione di cuscinetti destinati ad applicazioni complesse.

“Risolvere i problemi in modo creativo è nel nostro DNA”, afferma Mark Ward, product manager.” “Conosciamo i dettagli necessari per realizzare un cuscinetto dalle ottime prestazioni, perché abbiamo progressivamente maturato competenze nei settori che serviamo, dall’agricolturaall’energia eolica, alla robotica, all’industria alimentare e delle bevande.”

“Risolvere i problemi in modo creativo è nel nostro DNA “Conosciamo i dettagli necessari per realizzare un cuscinetto dalle ottime prestazioni, perché abbiamo progressivamente maturato competenze nei settori che serviamo, dall’agricoltura, all’energia eolica, alla robotica, all’industria alimentare e delle bevande.”

Mark Ward
Product Manager

, Timken, infatti, è innovatrice da 125 anni e oggi può vantare laboratori all’avanguardia, attrezzature per prototipi e i migliori ingegneri del mondo che sviluppano soluzioni che riflettono le esigenze dei clienti e le ultime tendenze.

“In generale, vediamo un’esigenza del settore provenire dai nostri clienti”, afferma Ward. “Capiscono più di chiunque altro quello che vogliono ottenere, quindi ascoltiamo attentamente.”

È questa, in sintesi, la storia della più recente innovazione di Timken, il cuscinetto a sfere con montaggio igienico IP69K.

“Stavamo cercando di risolvere un problema specifico relativo alla guarnizione del cuscinetto di un cliente”, afferma Ward.

“È stato allora che abbiamo iniziato a renderci conto che il problema andava ben oltre questo specifico cliente – e abbiamo richiesto una soluzione che avrebbe elevato il livello dell’intero settore.”

Cuscinetti a sfere igienici montati IP69K Timken®

Dei cuscinetti completamente in acciaio inox con grado di protezione ip69k contro acqua e polvere senza dover ricorrere a un coperchio terminale per applicazioni nel settore alimentare e delle bevande.

Ingredienti per la progettazione

Gli ingegneri Timken si sono messi al lavoro partendo da un cuscinetto esistente realizzato interamente in acciaio inossidabile con resistenza alla corrosione, con il preciso scopo di trasformarlo nel miglior cuscinetto con grado di protezione IP69K presente sul mercato. Il team comprendeva esperti di guarnizioni e ingegneri applicativi che hanno testato le progressive versioni del progetto nell’arco di tre anni. Fino a trovare la ricetta perfetta.

“Un aspetto che contraddistingue il nostro risultato è il suo design conforme alla FDA”, afferma Ward.

La guarnizione è realizzata con una mescola di gomma ad alta resistenza e comprende tre lamelle di contatto per fornire una barriera multipla contro la contaminazione; il cosiddetto “flinger” è un dispositivo di deviazione che opera insieme alla guarnizione, ruotando con l’albero e l’anello interno del cuscinetto e utilizzando la forza centrifuga per scacciare letteralmente i contaminanti solidi o liquidi e proteggere la guarnizione dagli spruzzi ad alta pressione. L’efficacia di questa combinazione non rende necessaria la copertura terminale, che viene generalmente utilizzata per racchiudere l’alloggiamento di un’unità per motivi di sicurezza; tuttavia può, paradossalmente, intrappolare i batteri e facilitarne la crescita.

“Senza la copertura terminale, ora abbiamo la possibilità di eseguire lavaggi intorno al cuscinetto stesso, il che è un grande vantaggio”, afferma Ward.

Durante la progettazione sono stati inoltre rimossi la scanalatura e il foro nell’anello esterno del cuscinetto, caratteristiche comuni utilizzate per consentire la lubrificazione del gruppo. Riconoscendo questi punti come potenziali punti deboli che avrebbero potuto consentire l’ingresso di acqua e riversare il grasso negli alimenti, il team ha progettato un’unità che contiene completamente il lubrificante all’interno.

Una ricetta vincente

Il lavoro ingegneristico che ha portato alla creazione del cuscinetto a sfere con montaggio igienico IP69K non è passato inosservato. Tra i numerosi contributi al programma di premiazione inaugurale 2023 della Bearing Specialist Association, il prodotto è stato uno dei tre premiati per l’eccellente servizio offerto ai clienti finali, insignito del premio “Excellence of Innovation in Product Design”.

Il cuscinetto a sfere con montaggio igienico IP69K è stato valutato rigorosamente, sia internamente, utilizzando le ampie capacità di test dei prodotti di ricerca e sviluppo di Timken , sia esternamente, per convalidare le prestazioni di tenuta migliorate. Supera facilmente la soglia di classificazione IP69K e, come sperava Ward, innalza il livello del settore.

“Il design non solo soddisfa ma supera gli standard del settore”, afferma. “Copre praticamente tutto quello che volevamo e anche di più.”

Scoprite come Timken ricerca e sviluppo combina la scienza pratica a quella teorica per prevedere le prestazioni dei cuscinetti nei sistemi complessi di trasmissione di potenza meccanica.

Published: 2024/01/24