Trecce e baderne

FUNZIONI

Trecce e baderne sono prodotti utilizzati in campo industriale per l’isolamento di alberi, steli e alloggiamenti dal trafilamento di gas o fluidi. I settori di utilizzo sono principalmente divisi in:
• tenute statiche (coperchi; telai; porte di forni; caldaie);
• su tenute di steli (valvole);
• tenute di alberi in movimento (pompe a stantuffo);
• su alberi rotanti (pompe centrifughe, miscelatori, agitatori).

CARATTERISTICHE

A seconda dell’utilizzo finale, è bene scegliere il diverso tipo di treccia in base a caratteristiche ben precise e fondamentali, che distinguono le baderne fra di loro.

In particolare, è bene valutare:
• flessibilità in grado di evitare lo stiramento e le torsioni derivanti da deformazioni nella struttura della treccia al momento della messa in opera sotto forma di anelli;
• elasticità e ripresa elastica in grado di assicurare la tenuta in presenza di pressione;
• omogeneità a garanzia di un efficiente servizio e maggiore durata;
• compattezza della superficie esterna che assicura la tenuta evitando eccessiva pressione di serraggio ed eventuale usura dell’albero;
• impregnazione a cuore (detto anche impregnazione filo per filo); garanzia di tenuta che esalta l’efficienza e il valore di impiego.

COMPONENTI

Essendo destinate all’applicazione in diversi campi di utilizzo, trecce e baderne sono realizzate con differenti componenti.

I principali componenti sono:
• fibre di grafite (che consentono un’accentuata resistenza chimica e termica);
• fibre isolanti in vetro e ceramica (utilizzate in genere per tenute statiche termoresistenti);
• fibre vegetali quali cotone, lino, ramiè e canapa (particolarmente indicate in presenza di acqua fredda e ove richiesta una notevole resistenza all’usura);
• fibre sintetiche come ptfe, poliestere, aramidiche, acriliche adatte per la produzione di baderne ad alta resistenza di agenti chimici e corrosivi;
• metalli tipo acciaio inox, rame e inconel (utilizzati come rinforzi nelle trecce al fine di aumentare la resistenza meccanica alle temperature elevate e con alte pressioni);
• lubrificanti e leganti, fondamentali a i fini dell’utilizzo della baderna in quanto non devono attaccare i fluidi di contatto, non devono corrodere i metalli ove alloggia la treccia e i metalli di cui è composta la treccia stessa e devono svolgere una funzione antifrizione; in questo punto fanno parte olii, minerali, vegetali, grassi sintetici (per impieghi di carattere universale), grafite in dispersione o secca (per trattamenti esterni ad alto potere autolubrifi cante e antifrizione), ptfe in dispersione (per trattamenti lubrificanti e antifrizionali con baderne a contatto di agenti chimici e corrosivi) e bisolfuro di molibdeno MoS2 (utilizzato in trattamenti esterni con caratteristiche autolubrificanti e anticorrosive).

TIPI DI INTRECCIO

Anche riguardo al sistema di trecciatura si possono diversificare le baderne. Nella trecciatura diagonale i filati passano diagonalmente da lato a lato e sono legati tra loro con intrecci interni, consentendo ad ogni filo di essere parte integrante della baderna. I vantaggi di cui gode la trecciatura diagonale sono la flessibilità, per evitare lo stiramento e le torsioni derivanti da deformazioni nella struttura della treccia al momento della messa in opera sotto forma di anelli; l’elasticità e la ripresa elastica, per una tenuta in presenza di pressione, l’omogeneità, a garanzia di un efficiente servizio e maggiore durata, la compattezza della superficie esterna, che assicura la tenuta evitando eccessiva pressione di serraggio ed eventuale usura dell’albero, l’impregnazione al cuore, detta anche impregnazione filo per filo, come garanzia di tenuta che ne esalta l’efficienza e il valore di impiego. La trecciatura tubolare, invece, conferisce alla baderna una superficie esterna liscia; anche se con inferiore resistenza all’usura e alle alte velocità periferiche.

SCELTA DEI FILATI

In base all’utilizzo, trecce e baderne possono variare in base alla loro composizione e, quindi, alla scelta del filato. È pertanto necessario essere in grado di scegliere tra i diversi tipi di materiale per esaudire le esigenze. I requisiti richiesti per garantire la qualità sono buona tenuta, grande resistenza all’usura, eccellente resistenza al calore, ottima resistenza agli agenti chimici, basso coefficiente d’attrito, possibilità di assorbire eventuali eccentricità dell’albero, facilità di montaggio.

STRUTTURA

Al termine del processo produttivo, la baderna deve essere compatta e omogenea. Questo risultato si ottiene mediante un’accurata scelta del numero di diagonali con cui eseguire la trecciatura e tramite l’utilizzo di filati indicati per questo ruolo (più è fine il filato e più compatta e omogenea risulterà la baderna); in tal modo si può modificare anche l’elasticità della treccia. In casi specifici, la baderna può essere rinforzata da un filamento metallico (continuo e discontinuo) che aumenta la resistenza della baderna stessa alle sollecitazioni di pressione. La somma di tutti questi elementi, l’esperienza e la cura nel processo produttivo interno permettono di ottenere un prodotto tecnologico di altissima qualità.

IMPREGNAZIONE

Viene sfruttata l’esperienza per la scelta dell’impregnazione adatta a ciascuna treccia, secondo le esigenze per cui viene utilizzata. Questo permette all’utilizzazione finale di scegliere un prodotto finito di qualità totale, ovvero rispondente alle effettive necessità.

MISCELA IMPREGNANTE

Per far sì che l’impregnazione conservi la baderna nel migliore dei modi, vanno verificati di volta in volta i diversi utilizzi, al fine di poter scegliere il miglior impregnante. La miscela deve evaporare alla più alta temperatura possibile, non può cristallizzare (né per evaporazione né per sublimazione), non deve causare reazioni chimiche o rilascio di sostanze tossiche, deve contenere la minima parte possibile di cloro, zolfo e fluoro, deve essere prodotta con particelle in sospensione di diametro minimo e non deve essere viscosa al punto di non consentire addensamenti in zone particolari della baderna. Una volta effettuata la scelta dell’impregnante (grafite, dispersione di ptfe, ecc.) è possibile effettuare l’impregnazione seguendo diverse caratteristiche: il ciclo completo di impregnazione avviene sul filato (fino al cuore della fibra), durante la trecciatura (per riempire i microvuoti tra le fibre intrecciate) e sulla treccia (per riempire i microvuoti affiorati in superficie). In alcuni casi questo ciclo può essere sovvertito; noi scegliamo di effettuarlo completamente perché riteniamo che questo ciclo permetta di dare alla treccia o baderna maggiore omogeneità e caratteristiche meccaniche superiori.

ALLOGGIAMENTI

Per alloggiamento si intende la camera del premistoppa e cioè lo spazio compreso tra la superficie esterna dell’albero e la parete interna del blocco metallico del premistoppa. Entro tale spazio dove trovare alloggiamento il pacco di tenuta ricavato, sotto forma di anelli sovrapposti, della guarnizione trecciata durante l’operazione di montaggio. La profondità o l’altezza degli alloggiamenti dipende dal diametro dell’albero e dalla pressione di esercizio. Lo spessore della camera del premistoppa e di conseguenza la sezione della guarnizione trecciata, dipendono dal diametro dell’albero, secondo un criterio ormai universalmente accettato.

MONTAGGIO

Il miglior effetto per badernare si ottiene con l’equipaggiamento in condizioni perfette: pompa, valvole, agitatori e reattori devono avere gli alberi senza giochi radiali (al massimo 0.08 mm), senza rigature o abrasioni. I prigionieri del premistoppa devono essere paralleli all’albero. In caso di tolleranze sul fondo della camera stoppa, applicare eventuali bussole di restrizioni, onde evitare l’estrusione delle baderne.

La baderna deve essere della giusta sezione: anche piccole differenze possono creare problemi (è meglio non utilizzare baderne con sezione in millimetri su pompe con misure in pollici e viceversa).

Fare attenzione a non forzare le baderne per inserirle nella camera stoppa. Una volta arrotolata la baderna su un mandrino di diametro pari all’albero, tagliare gli anelli di baderna in direzione orizzontale. Dopo aver fatto scivolare gli anelli, senza aprirli, inserirli nella camera stoppa installandoli senza aprirli a cerniera, in modo da non sfilacciare le fibre e facendo scorrere gli stessi anelli all’interno, aiutandosi con il premistoppa.

Quando la camera stoppa è completamente riempita, spingere il premistoppa nella sua sede e chiudere i bulloni. All’avvitamento della pompa, registrare lentamente i bulloni premistoppa finché la perdita del fluido raggiunge la quantità desiderata (con una maggiore sezione di albero sarà necessariamente superiore la perdita).

Condizioni particolari si verificano in caso di baderne in ptfe.