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70 anos de idade, mas com todo um futuro pela frente: rolamentos de agulhas com gaiola da Schaeffler

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Com a ideia da gaiola de agulhas, o Dr. Eng. E.h. Georg Schaeffler revolucionou a tecnologia dos rolamentos.

14-01-2021 | Sant Just Desvern

  • Em 1950, foi apresentado um pedido de patente para um rolamento de agulhas com gaiola concebido pelo Dr. Eng. E.h. Georg Schaeffler que revolucionou a tecnologia dos rolamentos
  • Georg F. W. Schaeffler: “Uma das inovações mais importantes na história da nossa empresa como fornecedor dos setores automóvel e industrial”
  • Os rolamentos de agulhas com gaiola também desempenham um papel excecional em temas de futura importância, como a robótica colaborativa e a eletromobilidade
  • Foram já vendidos mais de 100.000 milhões de rolamentos de agulhas da Schaeffler

Faz 70 anos, que o Dr. Eng. E.h. Georg Schaeffler revolucionou a tecnologia dos rolamentos. A ideia: melhorar a orientação da agulha nos rolamentos de agulhas usando uma gaiola. Os primeiros testes práticos com rolamentos de agulhas com gaiola foram realizados em fevereiro de 1950. Os resultados foram convincentes: os componentes apresentaram um desgaste e atrito extremamente baixos. O pedido de patente de setembro de 1950 lançou as bases para o sucesso do produto. Em fevereiro de 1951, apenas um ano depois da criação do primeiro protótipo, foram obtidos os primeiros pedidos de produção em volume dos fabricantes de automóveis, ao que se seguiu a sua utilização em aplicações industriais. "Com essa inovação, o meu pai, Georg Schaeffler, lançou as bases para o rápido crescimento da nossa empresa. O rolamento de agulhas com gaiola é uma das inovações mais importantes na história da nossa empresa como fornecedor dos setores automóvel e industrial ", disse Georg F. W. Schaeffler, acionista familiar e presidente do Conselho de Supervisão. "O desenvolvimento deste produto é, por si só, um exemplo impressionante do que nos distingue: usamos todas as sinergias dos rolamentos de agulhas com gaiola, o que nos permitirá servir este produto inovador a todos os mercados-alvo importantes e gerar benefícios reais para os clientes, quer no setor automóvel como no industrial”.

Maiores velocidades com menos atrito
Com a sua invenção, o Dr. Eng. E.h. Georg Schaeffler eliminou sérias desvantagens que os rolamentos de agulhas sem gaiola apresentavam anteriormente: as agulhas longas tendiam a mover-se transversalmente durante a rotação do rolamento (inclinação), o que provocava a sua obstrução. Além disso, era gerada uma quantidade substancial de atrito entre as agulhas que rodavam no sentido contrário. O desenvolvimento da nova gaiola da agulha tornou possível superar estes inconvenientes e atingir velocidades consideravelmente mais elevadas com menos atrito. Isto permitiu que os engenheiros substituíssem outras execuções de rolamentos por rolamentos de agulhas com gaiola e, assim, melhorar significativamente o desempenho das suas aplicações.

Em particular, os rolamentos de agulhas deram uma contribuição inestimável para o desenvolvimento de automóveis pequenos, acessíveis e de alto desempenho. "Sem rolamentos de agulhas fiáveis, as modernas unidades propulsoras do setor automóvel continuariam inimagináveis nos dias de hoje", disse Matthias Zink, CEO de Automotive Technologies na Schaeffler. O uso de rolamentos de agulhas tem vindo gradualmente a ser implementado na engenharia mecânica e de instalações, em máquinas agrícolas e de construção e na tecnologia de transporte.

O seu papel nos mercados futuros
Os rolamentos de agulhas continuarão a desempenhar um papel chave no futuro. Na e-mobilidade, os rolamentos de agulhas são vitais para o funcionamento de numerosas transmissões eletrificadas. As coroas de agulhas facilitam a disposição dos rolamentos com um espaço construtivo mínimo, já que a sua altura construtiva corresponde apenas ao diâmetro das agulhas. Além disso, têm uma grande capacidade de carga e são económicos em comparação com outras execuções de rolamento. Os rolamentos de agulhas KZK (gaiolas de mancal de cambota) são usados, por exemplo, nos eixos elétricos com desenho coaxial. Um exemplo de aplicação é a unidade propulsora de eixo elétrico da Schaeffler, produzida para o Audi e-tron desde 2018.

Também na indústria, onde os robôs de construção leve (lightweight robots, LWR) são cada vez mais procurados, a utilização dos rolamentos de agulhas permite execuções de articulação leves e compactas mediante da redução do seu tamanho (downsizing). Os rolamentos de agulhas oferecem uma variabilidade mínima e o mais alto nível de segurança. O exemplo mais recente é o rolamento de agulhas de contacto angular XZU da Schaeffler, que é usado como apoio de braço articulado quer nos robôs de construção leve como nos robôs colaborativos (cobots), e como rolamento principal de suporte no novo redutor de precisão RTWM, uma unidade redutora preparada para ser montada nas articulações do robô.

Desenvolvimento tecnológico
O que surgiu originalmente como uma ideia engenhosa do Dr. Eng. E.h. Georg Schaeffler tem vindo a ser desenvolvido continuamente pelos engenheiros da Schaeffler há mais de 70 anos, quer em termos de desempenho como na variedade de tipos disponíveis. Em comparação com um rolamento de agulhas maciço dos anos 50, a duração de vida útil dos rolamentos com as mesmas dimensões foi multiplicada por quinze e a sua capacidade de carga estática triplicada. A densidade de potência, que foi amplamente melhorada graças à coroa de agulhas, oferece um considerável potencial de redução do tamanho para as aplicações que reduzem a energia e os recursos.

A variedade de tipos também tem aumentado constantemente: atualmente, o programa de rolamentos de agulhas da Schaeffler inclui mais de 15.000 variantes para satisfazer uma grande variedade de requisitos. Desde que o pedido de patente foi apresentado há 70 anos, a Schaeffler vendeu mais de 100.000 milhões de rolamentos de agulhas. O comprimento do arame que é usado na produção de 60.000 milhões de agulhas por ano seria suficiente para dar a volta 18 vezes à linha do equador terrestre. Todos os dias são produzidos cerca de 170 milhões de rolamentos de agulhas a partir deste arame.

Editor: Schaeffler Iberia S.L.U.
País: Portugal

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