La nascita di attrezzature agricole azionate dalle trattrici, ha inevitabilmente portato alla necessità di poter disporre di un dispositivo in grado di trasmettere il moto rotatorio tra due assi non perfettamente in linea, e nello specifico, in posizioni non definibili e costantemente variabili.
Le trattrici, infatti, sono dotate di un “codolino” scanalato, dal quale è possibile prelevare la potenza fornita dal motore sotto forma di movimento rotante. Analogamente, anche le macchine operatrici sono dotate di un codolino scanalato, il quale trascinato in una rotazione costante permette il movimento dei meccanismi di cui la macchina operatrice è dotata.
Durante il normale funzionamento in campo, sia le trattrici sia le macchine operatrici operano simultaneamente su un terreno normalmente accidentato ed irregolare, che genera inevitabilmente continui cambi di posizione e di angolazione reciproca tra i due punti di connessione degli alberi cardanici. Grazie alla loro particolare costruzione, la trasmissione del moto rotatorio può essere costante, anche in fase di sollevamento, abbassamento e cambiamento delle distanze tra la trattrice e le rispettive macchine operatrici.
Come sono fatti
Gli alberi cardanici sono formati da due giunti cardanici (da cui la macchina prende il nome) collegati tra loro da una coppia di tubi telescopici capaci di scorrere uno all’interno dell’altro in senso longitudinale, ma evitando grazie alla loro forma la rotazione concentrica asincrona. I giunti cardanici permettono di compensare differenti angolazioni tra gli assi rotanti fino a circa 35° per le versioni normali e fino a circa 80° per le versioni grandangolo, mentre i tubi telescopici consentono uno sfilo pari a 2/3 della loro lunghezza, consentendo il recupero delle distanze tra i due punti di collegamento.
Entrando nello specifico, i giunti cardanici sono composti da una coppia di forcelle (una interna solidale ad un tubo telescopico, ed una esterna che verrà collegata alla trattrice o alla macchina operatrice) e da una crociera centrale. Forcelle e crociera sono connesse tra loro tramite cuscinetti a rullo, che permettono il loro movimento riducendo attriti ed usure dei componenti. Esternamente gli alberi cardanici sono dotati di protezioni in plastica, montate su supporti rotanti che consentono, tramite catenelle fissate a parti solidali della trattrice e della macchina operatrice durante il montaggio, di annullarne la rotazione anche durante l’utilizzo. Le protezioni in plastica, rimanendo ferme, forniscono quindi riparo contro eventuali contatti involontari, impedendo il pericolosissimo avvolgimento sui giunti cardanici in rotazione.
Rischi e pericoli
Gli alberi cardanici sono da considerarsi macchine molto pericolose, fondamentalmente per la gravità degli incidenti che sono in grado di causare. Queste specifiche macchine vengono quindi richiamate nell’apposito Allegato IV della Direttiva Macchine 2006/42/CE, che prevede, per quanto riguarda la marcatura CE, una serie di test di sicurezza dei vari componenti indotti dalla norma tecnica di riferimento EN ISO 5674 e la supervisione di Enti Notificati che verificano le corrette procedure di immissione sul mercato.
Il rischio maggiore, connesso all’utilizzo degli alberi cardanici, è quello legato all’avvolgimento in seguito all’intrappolamento tra i giunti cardanici o tra i tubi in rotazione. Per questo motivo, come prima descritto, gli alberi cardanici sono dotati di protezioni in grado di coprire le parti in movimento rimanendo ferme durante la rotazione.
È importante però sottolineare che tali protezioni, solidali agli alberi cardanici, permettono di coprire in modo sicuro solamente le parti comprese entro le forcelle interne degli stessi, per cui, è indispensabile che idonee protezioni siano presenti anche sulle trattrici e sulle macchine operatrici tra le quali gli alberi cardanici vengono installati.
Le trattrici adottano dispositivi di sicurezza rientranti nelle omologazioni, mentre per le macchine operatrici è vigente una norma che ne definisce le dimensioni e, soprattutto, le sovrapposizioni assiali e radiali. La dinamica degli incidenti ha evidenziato che l’impigliamento sull’albero cardanico è frequentemente causato dall’utilizzo di abiti non aderenti o con parti svolazzanti quali lacci, cravatte, sciarpe o cinture, per cui è importante ricordare agli utilizzatori il pericolo e il divieto legato all’utilizzo di abiti non idonei.
È anche opportuno ricordare agli utilizzatori alcuni aspetti essenziali di sicurezza, quali il divieto di avvicinarsi agli alberi cardanici in rotazione, le verifiche dello stato di conservazioni delle protezioni, il sopracitato uso di abbigliamento idoneo, ma anche l’obbligo di accertarsi che nella zona circostante alla macchina in lavorazione non siano presenti persone o animali e, in particolare, bambini che si potrebbero avvicinare arrivando a toccare i cardani in rotazione.
Va infine ricordato che vi sono anche pericoli di tipo strutturale, legati all’utilizzo di alberi cardanici che in caso di rotture possono pregiudicare l’integrità della macchina operatrice, causando danneggiamenti o cedimenti particolarmente pericolosi. A tal proposito, durante la movimentazione manuale, è necessario trasportare l’albero cardanico in posizione orizzontale prelevandolo dalle estremità più esterne, evitando in questo modo lo sfilamento del tubo telescopico interno con il conseguente distacco e caduta a terra. Prima del collegamento dell’albero cardanico è buona norma assicurarsi che la lunghezza dello stesso possa compensare agevolmente i movimenti completi della macchina (sterzate, sollevamenti, abbassamenti, traslazioni ecc.): in ogni condizione di lavoro, i tubi telescopici devono, infatti, sovrapporsi per almeno 1/3 della loro lunghezza e mantenere almeno 10 cm di gioco quando sono completamente rientrati. Durante il collegamento occorre rispettare il senso di montaggio, innestando sulla trattrice il lato segnato dalla freccia stampigliata sulla protezione esterna e, successivamente al montaggio, collegare le catenelle di ritenuta agli appositi punti di aggancio previsti sulla trattrice e sulla macchina operatrice.
I dispositivi aggiuntivi degli alberi cardanici, come limitatori di coppia, frizioni, ruote libere o altro, devono sempre essere posti sul lato macchina operatrice, rispettando in questo modo il senso di rotazione ed il loro corretto funzionamento. Terminato l’utilizzo della macchina operatrice, in seguito al distacco dalla trattrice, collocare l’albero cardanico sull’apposito supporto previsto per il suo sostegno a bordo macchina, oppure rimuoverlo completamente riponendolo sulla rastrelliera in luogo coperto e riparato.
Manutenzione
La manutenzione ordinaria degli alberi cardanici è a carico dell’utilizzatore, il quale deve mantenere in efficienza tutte le funzioni operative e di sicurezza. Le operazioni, da eseguire indossando gli opportuni dispositivi di sicurezza individuali ed operando con gli alberi cardanici scollegati dalla trattrice e dalla macchina operatrice, prevedono principalmente la pulizia e la lubrificazione. Il Manuale d’Uso e Manutenzione fornito unitamente agli alberi cardanici contiene tutte le informazioni riguardanti la corretta manutenzione, fornendo sotto forma di tabelle o di paragrafi descrittivi le modalità di intervento e soprattutto le tempistiche ottimali per evitare danneggiamenti o anomalie di funzionamento.
Per la sostituzione di parti danneggiate o mancanti devono essere utilizzati esclusivamente ricambi originali, i quali dovranno essere installati correttamente senza modifiche o manomissioni. In caso di mancanza di istruzioni specifiche, rivolgersi ad un rivenditore autorizzato o alla casa madre.
Alcuni alberi cardanici, dotati di dispositivi di limitazione della coppia trasmessa, oltre al semplice ingrassaggio richiedono ulteriori accorgimenti rivolti, appunto, al sistema di sicurezza. In caso di bullone a trancio, per esempio, occorre controllare l’integrità dello stesso procedendo, se necessario, alla sostituzione con altro tecnicamente simile. In caso di limitatore di coppia a frizione, invece, prima dell’uso occorre verificare l’efficienza dei dischi d’attrito o la taratura delle molle di compressione, seguendo sempre attentamente le istruzioni riportate all’interno del Manuale d’Uso e Manutenzione.
