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70 anni ma un intero futuro davanti a sé: il cuscinetto a rullini con gabbia di Schaeffler

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Con l'idea della gabbia a rullini, il Dr.-Ing. E.h. Georg Schaeffler ha rivoluzionato la tecnologia dei cuscinetti.

04/12/2020 | Herzogenaurach

  • Nel 1950, l’idea del cuscinetto a rullini con gabbia concepita dal Dr. -Ing. E.h. Georg Schaeffler fu presentata come domanda di brevetto, rivoluzionando la tecnologia dei cuscinetti
  • Georg F. W. Schaeffler: "Una delle più importanti innovazioni nella storia della nostra azienda nei settori automotive e industrial"
  • Il cuscinetto a rullini con gabbia svolgerà un ruolo eccezionale anche in prospettiva futura, ad esempio nei settori della robotica collaborativa e dell'elettromobilità
  • Oltre 100 miliardi di cuscinetti a rullini Schaeffler sono già stati venduti nel mondo

70 anni fa il Dr.-Ing. E.h. Georg Schaeffler rivoluzionò la tecnologia dei cuscinetti. L'idea: migliorare la guida dei rullini nei cuscinetti a rullini utilizzando una gabbia. Le prime prove pratiche dei cuscinetti a rullini con gabbia iniziarono nel febbraio 1950. I risultati furono convincenti - i componenti presentavano un'usura ed un attrito estremamente ridotti. La domanda di brevetto nel settembre 1950 pose le basi per il successo del prodotto. Nel febbraio 1951, appena un anno dopo la costruzione del primo prototipo, giunsero i primi ordini di produzione in serie dai costruttori di automobili; seguì poi l'impiego nelle applicazioni industriali. "Con questa invenzione, mio padre, Georg Schaeffler, ha posto le basi per la rapida crescita della nostra azienda. Il cuscinetto a rullini con gabbia è una delle innovazioni più importanti nella storia della nostra azienda nei settori automotive e industrial", afferma Georg F. W. Schaeffler, Azionista della Famiglia e Presidente del Consiglio di Sorveglianza. "Lo sviluppo di questo prodotto è, di per sé, un chiaro esempio di ciò che ci distingue: abbiamo sfruttato tutte le sinergie del cuscinetto a rullini con gabbia, per servire tutti i principali mercati con questo prodotto innovativo e per generare reali vantaggi per i clienti - sia nel settore automotive che in quello industrial".

Velocità più elevate con meno attrito

Con questa invenzione il Dr.-Ing. E.h. Georg Schaeffler eliminò le debolezze congenite ai cuscinetti a rullini a pieno riempimento che, sino ad allora, venivano utilizzati come standard: nelle esecuzioni a pieno riempimento i rullini, durante la rotazione del cuscinetto, tendevano ad intraversarsi rischiando di provocarne il bloccaggio. Inoltre, nei punti contatto tra i rullini si generava un notevole attrito. Lo sviluppo della nuova gabbia a rullini ha superato questi svantaggi ed ha permesso velocità notevolmente più elevate e minore attrito. Questa soluzione ha permesso agli ingegneri di sostituire altre tipologie di cuscinetti a pieno riempimento con cuscinetti a rullini con gabbia e di migliorare significativamente le prestazioni delle loro applicazioni.

In particolare, i cuscinetti a rullini hanno dato un contributo inestimabile allo sviluppo di piccole automobili ad alte prestazioni, ma a prezzi accessibili. "Senza cuscinetti a rullini affidabili, le moderne trasmissioni automobilistiche sarebbero ancora oggi inconcepibili", afferma Matthias Zink, CEO Automotive Technologies della Schaeffler. L’impiego di cuscinetti a rullini nella meccanica e nell'impiantistica, nelle macchine per l'edilizia e nell'agricoltura e nella tecnologia dei trasportatori fu introdotto gradualmente.

Ruolo nei mercati futuri

I cuscinetti a rullini continueranno a svolgere un ruolo fondamentale anche in futuro. Nella mobilità elettrica, i cuscinetti a rullini sono fondamentali per il funzionamento di numerose trasmissioni elettrificate. I cuscinetti a rullini e le gabbie facilitano la progettazione di punti di supporto con ingombro radiale minimo, poiché la loro altezza in sezione corrisponde al solo diametro dei rullini. Inoltre, hanno un'elevata capacità di carico e sono poco costosi rispetto ad altri tipi di cuscinetti. I cuscinetti a rullini KZK per testa di biella vengono utilizzati, ad esempio, negli assali elettrici con design coassiale. Un esempio di applicazione è la trasmissione per assali elettrici Schaeffler, che dal 2018 viene prodotta per l'Audi e-tron.

Anche nell'industria, dove i robot leggeri sono sempre più richiesti, l'uso di cuscinetti a rullini permette di realizzare giunti leggeri e compatti grazie al downsizing. I cuscinetti a rullini offrono un’elevata rigidezza e il massimo livello di sicurezza. L'esempio più recente è il cuscinetto a rullini a contatto obliquo XZU della Schaeffler, utilizzato sia come supporto nei bracci articolati nei robot leggeri e nei cobot, sia nella nuova trasmissione di precisione RTWH, una trasmissione pronta per il montaggio per giunti di robot.

Sviluppo tecnologico

Quella che in origine era nata come un'idea geniale del Dr.-Ing. E.h. Georg Schaeffler, è stata continuamente sviluppata dagli ingegneri Schaeffler nel corso di 70 anni, sia in termini di prestazioni che di varietà di tipologie. Rispetto ad un cuscinetto a rullini prodotto per asportazione di truciolo negli anni '50, a parità di dimensioni, la durata di esercizio è aumentata di quindici volte e la capacità di carico statico è triplicata. La densità di potenza è stata enormemente migliorata grazie ai rullini ed alla gabbia ed offre un notevole potenziale di ridimensionamento per applicazioni più semplici dal punto di vista energetico e di impiego di risorse.

C'è stato anche un costante aumento della varietà di tipologie: oggi il portafoglio di cuscinetti a rullini Schaeffler comprende più di 15.000 varianti per soddisfare le più svariate esigenze. Da quando la domanda di brevetto è stata depositata 70 anni fa, Schaeffler ha venduto complessivamente oltre 100 miliardi di cuscinetti a rullini. La lunghezza delle bobine utilizzate per la produzione di 60 miliardi di cuscinetti a rullini all'anno sarebbe sufficiente ad avvolgere 18 volte l'equatore terrestre. Da queste bobine vengono prodotti ogni giorno quasi 170 milioni di cuscinetti a rullini.

Editore: Schaeffler Italia S.r.l.
Paese di emissione: Italia

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