L'innovazione dei cuscinetti per il settore alimentare e della refrigerazione

Foto Credits: Mark Stebnicki

Un elemento ampiamente utilizzato nel settore food & beverage è il cuscinetto a sfera, la cui scelta dipende da diversi fattori.

Nel catalogo RS online sono disponibili cuscinetti a sfera e blocchi di supporto per cuscinetti di altissima qualità, come quelli a marchio SKF appartenenti alla speciale linea SKF food line.

A seconda dell'esigenza, sono caratterizzati da diametri differenti:

• diametro interno da 3 mm sino a 360 mm
• diametro esterno da 8 mm a 440 mm

Esistono inoltre diverse tipologie di cuscinetti a sfera, ideali per le applicazioni alimentari:

• Auto allineante
• Contatto angolare
• Precisione
• Radiale
• Reggispinta
• Scanalato
• Scanalatura profonda assiale

Per selezionare il componente migliore è opportuno considerare il materiale costituente, la resistenza a temperature estreme, il tipo di guarnizione e la lubrificazione.

Altri fattori di cui tener conto includono:

• la capacità di sopportare carichi radiali e carichi assiali, anche in entrambe le direzioni
• la resistenza alla corrosione
• l'utilizzo in ambienti umidi o bagnati
• la capacità di carico statico e dinamico
• la conformità alla normativa vigente sugli alimenti

I cuscinetti in molte applicazioni alimentari e delle bevande devono sostenere temperature costantemente elevate, come più di 90°C per la disidratazione, fino a 160°C per la frittura e fino a 260°C per la cottura al forno e la tostatura.

I cuscinetti progettati da SFK resistono in ambienti difficili come possono essere quelli soggetti ad alte e basse temperature: forni, friggitrici, caldaie, vaporiere, refrigeratori.

In particolare, forniscono un servizio affidabile e ininterrotto quando vengono impiegati in congelatori e refrigeratori.

Non tutti i materiali sono i più adatti per l'industria alimentare.

Fattori come l'umidità, i prodotti chimici per la pulizia e i lavaggi possono causare l'arrugginimento o la corrosione dei cuscinetti nel tempo, con possibile contaminazione del prodotto e cedimento precoce del componente stesso.

Per risolvere questi problemi, è fondamentale optare per materiali resistenti alla corrosione e a qualsiasi potenziale sostanza chimica che potrebbe essere utilizzata nelle applicazioni di settore.

Nell'ambito alimentare, ad esempio, si possono trovare cuscinetti in acciaio inossidabile o con placcatura in nichel.

La linea SKF food line comprende cuscinetti in acciaio e in acciaio inox, progettati per una vasta gamma di applicazioni dell'industria del food e del beverage.

Sebbene la scelta del materiale sia un passo avanti verso la protezione dei prodotti alimentari e contribuisca anche ad allungare la vita dei componenti, i lavaggi effettuati sui macchinari rappresentano altre minacce per i cuscinetti.

Il processo di lavaggio è in genere aggressivo in termini chimici e questo può portare ad eliminare l'importante lubrificazione dei cuscinetti introducendo allo stesso tempo detriti e fluidi indesiderati all'interno delle parti.

La soluzione a questo problema è ricorrere ad opportune guarnizioni e schermature per i cuscinetti. Questi componenti contribuiranno a mantenere i detriti e i fluidi indesiderati fuori dai cuscinetti, proteggendo al contempo la lubrificazione durante la fase di lavaggio.

Come per i cuscinetti, è opportuno che anche le guarnizioni non contaminino alcun prodotto e siano progettate per l'uso con fluidi, alimenti e sostanze chimiche.

I lubrificanti per cuscinetti hanno un ruolo importante nel successo a lungo termine delle applicazioni alimentari. Possono infatti prolungare la vita del cuscinetto e migliorarne le prestazioni complessive.

Tuttavia, possono anche rappresentare un problema se non si utilizza il prodotto corretto. Alcuni lubrificanti, infatti, non sono sicuri per il consumo umano e possono contaminare il prodotto.

I cuscinetti per uso alimentare richiedono una lubrificazione speciale per alcuni motivi.

• In primo luogo, questi prodotti possono essere soggetti ad aree ad alta pressione, lavaggi frequenti e ambienti difficili.
• Inoltre, il lubrificante deve essere classificato per uso sicuro nel caso in cui dovesse venire a contatto accidentale con gli alimenti (o le bevande).

Le condizioni di applicazione dei cuscinetti che non soddisfano i requisiti esposti nei paragrafi precedenti, possono portare al loro danneggiamento causando costosi tempi di inattività e aumentando le esigenze di manutenzione.

La legislazione sulla salute e sicurezza è severa e richiede per le aziende alimentari prodotti più sicuri e macchinari più puliti, oltre a tempi di fermo e manutenzione ridotti.

Per l'industria alimentare è quindi più conveniente prevenire contaminazioni piuttosto che subire fermi produttivi.

Grazie alla linea di cuscinetti SKF, le industrie possono impiegare componenti che soddisfano i requisiti di sicurezza per gli alimenti e sono HACCP conformi.

Questo case history riguarda un'industria di gelato che utilizzava cuscinetti in acciaio inox poco durevoli e soggetti a corrosione a seguito di penetrazione di umidità e dei cicli di lavaggio ad elevati sbalzi termici.

Grazie alla sostituzione dei componenti di bassa qualità con i cuscinetti SKF radiali a sfera schermati, l'azienda è riuscita a prolungare la durata fino a 6 anni, senza necessità di rilubrificazione.

Foto Credits: SKF

Cosa ha permesso questo risultato?

Le caratteristiche di elevata resistenza alla corrosione dei cuscinetti SKF (tecnologia HNCR, acciaio inossidabile resistente alla corrosione ad alto contenuto di azoto) unitamente all'impiego del lubrificante Solid Oil (HACCP conforme), sempre a marchio SKF.

Inserendo i cuscinetti SKF nei tunnel di indurimento senza necessità di rilubrificazione, l'azienda ha inoltre ridotto l'onere della manutenzione ed il relativo costo. Oltre questo, è diminuito il rischio di contaminazione e la necessità di smaltire il grasso.

Solid Oil è una tecnologia di lubrificazione impiegata da SKF, capace di riempire ogni spazio libero interno del cuscinetto.

Si applica ai cuscinetti radiali a sfere della linea SKF Food Line e a quelli della serie SKF MRC ultra resistenti alla corrosione.

Solid Oil, come dice il termine, è un olio solido che non si emulsiona in presenza di acqua ed è resistente agli agenti chimici impiegati nei cicli di pulizia e lavaggio dei macchinari.

La caratteristica fondamentale dei cuscinetti con Solid Oil è che sono ideali per le applicazioni di congelazione e non richiedono rilubrificazione.

Inoltre, Solid Oil è disponibile per uso alimentare approvato NSF H1.

NSF è l’ente americano che controlla che i lubrificanti siano costituiti unicamente da elementi chimici consentiti.

Il codice di classificazione H1 di NSF implica che Solid Oil è accettabile per le applicazioni di lubrificazione e contatto accidentale con zone di trasformazione alimentare. [fonte info.nsf.org]

Quali sono i vantaggi?

• incremento dell'affidabilità del componente
• riduzione dei costi manutenzione e ricambio
• riduzione dei tempi di fermo
• conformità alle normative per il settore alimentare
• incremento dell'efficienza produttiva
• maggiore sicurezza nel luogo di lavoro

Per le applicazioni alimentari soggette ad umidità e corrosione, la linea SKF Food Line dispone di cuscinetti radiali a sfera i cui componenti sono registrati categoria H1 dall'ente di controllo statunitense NSF e conformi alle raccomandazioni di rilevabilità ottica di FDA e CE.

In particolare,

• il grasso impiegato nei cuscinetti SKF è NSF H1
• il sigillante è in gomma sintetica blu, rilevabile otticamente nel caso di contatto accidentale e contaminazione con gli alimenti (e bevande)

Oltre alla linea Food Line, SKF offre anche dei cuscinetti altissimamente resistenti alla corrosione, ideali per applicazioni estreme e per prolungare la durata dei componenti.

Si tratta della serie di cuscinetti radiali a sfera MRC Ultra sigillati, dotati di gabbie e rinforzi in acciaio inossidabile.

I cuscinetti SKF Food Line (Blue Range) sono dotati di certificazione IP66 e IP69.

Il grado di protezione IP, come viene chiamato, fornisce informazioni sulla resistenza di un dispositivo elettrico all'ingresso di corpi estranei e umidità.

IP è l'acronimo di International Protection ed indica il grado di protezione di un componente verso polvere, umidità ed agenti estranei.

• Il grado di protezione IP66 significa che il cuscinetto non permette all'acqua di penetrare in quantità dannose.
• Il grado IP69 invece, significa che il cuscinetto è protetto contro getti d'acqua sotto pressione aumentata.

Le aziende che perseguono obiettivi di sostenibilità o hanno iniziato un percorso di certificazione, possono trarre ulteriore beneficio dall'applicazione dei cuscinetti SKF.

Grazie all'impiego di componenti ultra resistenti, duraturi e non rilubrificabili, le imprese risparmiano in smaltimento di sostanze inquinanti e nocive per l'ambiente. Come ad esempio il grasso del lubrificante e i prodotti chimici utilizzati per il lavaggio.

I cuscinetti guasti e danneggiati sono essi stessi un elemento di scarto.

Evitare lubrificazioni significa anche meno lavaggi e dunque meno consumo (e spreco) di acqua.

Un onere minore di manutenzione e di ricambio componenti, porta a ridurre l'emissione di anidride carbonica, a vantaggio dell'ambiente.

Prodotti come Solid Oil ad uso alimentare sono inoltre conformi ai requisiti HACCP e anche questo contribuisce a rendere l'azienda che ne fa uso più sostenibile, introducendo una maggiore sicurezza e affidabilità nel proprio stabilimento produttivo.

Se il cuscinetto è esposto alla presenza di acqua o umidità per un lungo periodo di tempo, può arrugginirsi in modo profondo.

Con il passare del tempo potrebbero formarsi scheggiature e crepe, causando una rottura prematura del componente.

La corrosione, dunque, influisce sulla durata e l'affidabilità dei cuscinetti, determina un rallentamento della produzione e mette a rischio la qualità e la sicurezza dei prodotti alimentari.

In un quadro più ampio, la corrosione riduce le prestazioni e la produttività delle macchine e aumenta i costi operativi.

Per questo motivo sono indispensabili cuscinetti resistenti, costruiti in acciaio inossidabile. In alcune produzioni specifiche di alimenti e bevande, a volte è anche richiesta una resistenza alla corrosione superiore, così da garantire che i cuscinetti abbiano una durata di servizio affidabile.

SKF ha ideato nuove soluzioni caratterizzate da tecnologie innovative e materiali di altissima qualità. Ne sono un esempio la linea SKF Food Line, la linea MRC Ultra ed il lubrificante avanzato Solid Oil ad uso alimentare.

In particolare, la combinazione dei cuscinetti SKF con Solid Oil è esente da rilubrificazione e approvata dagli enti di controllo FDA e NSF.

Nel catalogo RS online è disponibile ampia gamma di cuscinetti appartenenti alla linea SKF Food Line ed i migliori accessori per cuscinetti SKF.