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livello medio.
ARGOMENTO: NAUTICA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: MANUTENZIONE
parole chiave: timone
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Analizziamo ora il sistema tenuta acqua ed il sistema di bloccaggio verticale dell’asse nei timoni sospesi
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Il sistema di tenuta
Le tenute paracqua sono tra le parti più importanti del sistema timoneria. Molte barche con 20 o più anni di età hanno sistemi ancora originali, in alcuni casi inadeguati, usurati o basati su materiali ovviamente consumabili tipo O-rings, premi trecce su tenute in bronzo, cuffie in neoprene a ghetta o semplicemente astucci losche troppo corte. Qualunque sia il metodo utilizzato, dovrebbe essere controllato almeno una volta all’anno, preferibilmente mentre l’imbarcazione si muove e naviga.
Una zona critica da tenere spesso sotto controllo è l’attacco tra lo scafo e il tubo-astuccio dell’asse, soprattutto se il timone è lungo e appeso.
photo credit @Sacha Giannini
Un leggero urto potrebbe aprire crepe e vie d’acqua sulla zona di unione tra il tubo e lo scafo. La situazione più critica per un sistema di tenuta è sempre durante la navigazione. A causa della formazione di un’onda sotto la prua e la poppa, il livello dell’acqua attorno all’asse del timone può aumentare fino a 30 cm (questo livello viene mantenuto spesso brevemente perché l’acqua si alzi in modo significativo nel tubo) e sollevarsi attorno all’asse attraverso il cuscinetto e la losca o facendo pressione su eventuale o-ring, guarnizione a labbro o ghetta in neoprene. In condizioni di navigazione più severe, la poppa potrebbe anche essere spinta sott’acqua e costantemente (navigazione a motore).
Particolare attenzione va rivolta al sistema di tenuta con barche a doppio timone. Un timone centrale non subisce più pressioni quando la barca sbanda e nella maggior parte dei casi la linea di galleggiamento è anche più bassa rispetto a quando la barca è dritta. Sulle barche a doppio timone, specialmente con andature a vela, alternativamente possono essere spinte molto in profondità, esercitando molta più pressione sul sistema di tenuta. Per queste barche è consigliabile un lungo tubo losca o più sistemi di tenuta.
L’altezza della losca dovrebbe essere dunque la più alta possibile per evitare che l’acqua penetri nell’imbarcazione in caso di guasto o usura del sistema di tenuta. In nessun caso deve essere inferiore al livello della linea di galleggiamento e trovarsi almeno a 10 cm sopra quest’ultima e avere un efficace dispositivo di tenuta dell’acqua. La losca passante (scafo-coperta) rimane in assoluto la più sicura e impermeabile al 100%.
“… quando la parte superiore del sistema di tenuta è al di sotto della linea di galleggiamento, si crea una potenziale situazione pericolosa e si dovrebbe prendere in considerazione una disposizione alternativa del sistema di rinvio timoneria se non fosse possibile aumentare l’altezza della losca“ (Jefa Marine)
I cuscinetti a sfera o ad aghi auto-allineanti sono una modernizzazione del sistema ma non ancora risolutiva per la tenuta. Poiché le sedi dei cuscinetti non devono essere perfettamente allineate con l’asse e quest’ultimo può piegarsi liberamente nelle tolleranze ammissibili tra i cuscinetti, la posizione precisa del sistema di tenuta è una variabile. L’unica soluzione per queste nuove soluzioni è un sistema di tenuta che non sia critico per la posizione “mobile” dell’asse come una cuffia a ghetta (gaiter) o guarnizioni a labbro interne alle boccole. Le guarnizioni a labbro “PUR” vengono utilizzate quando non è possibile l’uso di un tubo losca adeguato (spesso quando il settore timoneria si trova appena sopra il cuscinetto inferiore).
Per sicurezza è consigliato utilizzare sempre due guarnizioni. Non è possibile utilizzarle in combinazione con cuscinetti auto-allineanti ad eccezione in cui sono montate nell’alloggiamento interno della boccola e si muovono con l’asse. Se si utilizzano guarnizioni a labbro, bisogna assicurarsi che l’altezza di queste sia al di sopra della linea di galleggiamento. Per una maggiore sicurezza si può aggiungere al sistema una ghetta sopra la guarnizione.
Gli O-ring non consentono alcun disallineamento o movimento dell’asse del timone. Poiché gli O-ring si trovano sempre tra i cuscinetti e l’asse potrebbe inclinarsi sotto un eventuale carico del timone, l’O-ring verrà spinto su un lato e creerà uno spazio vuoto anche infinitesimale sull’altro lato e l’acqua potrà infiltrare nella barca. L’uso dell’O-ring è una soluzione presente su molte barche anche datate con boccole cilindriche standard in teflon o similare. E’ presente spesso anche nella boccola superiore (in coperta o in pozzetto sotto la seduta del timoniere) con l’obbiettivo di impedire l’ingresso dell’acqua per gravità. La funzione degli O-ring è solo di para-acqua senza nessuna pretesa di armonizzare laschi e giochi dell’asse.
I premistoppa non consentendo all’albero di inclinarsi, provocano molto attrito poiché il cordone ingrassato viene premuto sotto carico elevato sulla superficie dell’albero. Alla fine sarà necessario esercitare una maggiore pressione sulla treccia per ottenere una tenuta adeguata, creando proporzionalmente più attrito sull’asse.
Il sistema “tubo + ghetta” viene utilizzato nel caso l’astuccio losca si interrompe poco sopra la linea di galleggiamento consentendo una discreta tenuta, all’albero di ruotare ed eventualmente “piegarsi” liberamente.
Il sistema è costituito da un soffietto in neoprene collegato alle estremità, tramite fascette in inox, all’astuccio losca fisso e all’asse in rotazione consentendo fino a 90º di corsa del timone (± 45º), senza causare un’estensione anelastica della stessa. La cuffia a soffietto tipo “gaiter” (o ghetta) pur nella sua semplicità non deve essere mai installata completamente tesata.
La distanza tra le due fascette stringi tubo dovrebbe essere compresa tra 10 e 20 cm. Bisogna assicurarsi che il timone sia in posizione centrale quando si stringono le fascette e si blocca la ghetta. E’ necessario verificare che la cuffia consenta all’asse di ruotare fino a fine corsa senza allungarsi e stirarsi. E’ consigliabile acquistare una ghetta extra e colla al neoprene, in questo modo è possibile sostituire la cuffia in modo semplice e veloce.
Questa “ghetta” è in materiale impermeabile al 100% ma tuttavia è possibile che venga strappata o danneggiata se fatta urtare da materiali e oggetti liberi di muoversi nel gavone. Da evitare che la luce solare diretta colpisca la ghetta poiché danneggerà il neoprene nel tempo.
Il bloccaggio verticale
Quando è presente una seconda boccola (la top bearing) sulla parte terminale dell’asse, in coperta o in pozzetto, oltre a sostenere gli sforzi laterali del timone e a non farlo sbandierare, ad inserire la barra di emergenza, serve anche, se previsto, a bloccare l’asse con un dado di fermo per evitare che questo scivoli verso il basso con tutto il timone e possa uscire accidentalmente fuori dalla losca e dalla barca.
Ricordiamo che anche il cosiddetto settore dei frenelli, o disco radiale, ha una funzione secondaria (di sicurezza) di ritenuta se ben accoppiata saldamente con l’asse. Quindi la boccola superiore con il dado di fermo, il pignone del settore fissato sull’asse con chiavetta o perno, l’anello di blocco lock-ring e, ovviamente, lo skeg sono tutti dispositivi di sicurezza anti-sfilaggio. Il bloccaggio della pala può avvenire dunque dalla testa dell’asse tramite un dado di blocco (sulla boccola superiore in coperta) largamente diffuso nei sistemi a timoni sospesi o tramite un anello di sicurezza (rudder safety collar o locking-ring) appena sopra il cuscinetto/boccola inferiore dell’astuccio losca.
E’ utile praticare un piccolo foro di alcuni millimetri di profondità sull’asse in modo che le viti di fermo (o grani) entrino un po’ nell’asta. Questo per ottenere un perfetto bloccaggio sull’asse. Il dado di bloccaggio superiore del timone nei sistemi sospesi è un rondellone da avvitare sulla parte terminale superiore dell’asse che spunta in coperta con una filettatura. La vite a croce che si vede è una sicurezza e serve proprio ad evitare che si sviti lasciando libero il movimento di rotazione solidale con l’asse insieme alla sottostante rondella in teflon.
In acciaio o di alluminio il dado tondo ha un taglio, ed avvitando la vite la parte superiore si deforma “sfalsando” il passo della filettatura e bloccando così la parte avvitata dell’asse. Questo dado per essere avvitato e svitato ha due sedi predisposte per una chiave a compasso o una pinza a becco di pappagallo (evitare “punteruolo e martello” per non danneggiarlo). Per evitare sorprese alcuni forano anche l’asse nella parte che spunta dal dado e inseriscono una coppiglia/perno per evitare che il tempo, le vibrazioni e ossidazioni facciano brutti scherzi. Ricordarsi di rimuovere il perno nel caso servisse montare la barra di emergenza.
Attenzione alle ossidazioni e alla vite di fermo che sia in sede, integra e bloccata eventualmente anche con bloccante tipo loctite.
Lo spazio tra asse e boccola non deve essere troppo ridotto né troppo ampio. La normativa europea che fissa i requisiti tecnici per le navi della navigazione interna indica delle formule per calcolare lo spazio minimo e massimo (clearance) da lasciare. A titolo indicativo per un asse di 60mm di diametro la clearance deve essere compresa tra 0,19 e 0,38 mm. Una boccola consumata o peggio rotta all’interno dell’astuccio porta-asse potrebbe far ciondolare quest’ultimo danneggiando tenute, o-rings e provocando cricche su resinature e losche. Boccole deformate, gonfiate o danneggiate da usi indiscriminati di improbabili diluenti chimici possono invece provocare attriti e compromettere le parti di un sistema che sopravvive di tolleranze minime, movimenti fluidi ed equilibri delicati.
Avere la consapevolezza di ciò che si usa, conoscere a fondo la propria barca e sapere dove mettere le mani ci permette di fare molti lavori a bordo da soli e oltre che risparmiare soldi ci permette di acquisire quelle competenze che sono la vera e unica salvezza in caso di avarie, che prima o poi capitano a tutti! Ricordiamo che in alcune barche se si rompono i frenelli si può governare bene anche con il pilota automatico perché agisce direttamente sul settore (bloccato sull’asse). Se si blocca invece l’attuatore del pilota si deve essere in grado sempre di disinserirlo meccanicamente in pochi secondi. Bisogna sapere anche come montare la barra di emergenza e soprattutto dove è stata messa, perché mai montata nè provata ma semplicemente ingavonata per assolvere ad una visita di rinnovo certificato sicurezza o accontentare un marchio CE.
photo credit @Sacha Giannini
Questa barra di “ferro zincato” deve essere ben accessibile e legata possibilmente in alto ad una paratia del gavone che la ospita in modo che sia subito pronta. Per montarla si deve svitare il tappo in coperta e inserirla ad incastro e con uno stroppo assicurarla alla landa del paterazzo per non rischiare di perderla a mare. Nel caso servisse, si deve essere pronti e capaci anche di staccare o tagliare i frenelli (avere delle tronchesi sempre a bordo) e pensare ad un sistema alternativo, di “fortuna” per un governo d’emergenza.
Qualcuno in passato, in previsioni di lunghe navigazioni, montava precauzionalmente, a circa 2/3 in alto vicino al bordo d’uscita poppiera della lama timone, un foro passante dove inserire un perno con due occhielli per realizzare un organo di governo ausiliario. Altri un taglio (una scanalatura di circa 10/15 cm) oppure due golfari tipo “scalmotti” contrapposti per un paranco d’emergenza. Soluzioni brutali ma che garantivano di poter posizionare, nel caso, una cima con due nodi di fine corsa per un governo di fortuna.
I timoni sospesi a spada sono sempre più usati ma sono più adatti per imbarcazioni da regata a bastone o piccolo cabotaggio. Lo skeg invece continua a essere la migliore soluzione strutturale per i timoni, in quanto scarica momento flettente e taglio all’asse, al quale resta da sopportare il solo momento torcente applicato per la manovra evolutiva. Inoltre con lo skeg il timone non si sfila mai.
In caso di urto, la maggior parte della sollecitazione viene assorbite dallo skeg, e al massimo si rompe la parte di timone al di sotto dell’agugliotto, ma una parte continuerà a permettere la manovra anche se ridotta. Gli skeg sono quasi spariti dalle imbarcazioni di oggi perché aumentano i costi di stampaggio e i cantieri si sono adattati ormai alle nostre richieste di comfort, estetica e costi sempre più ridotti.
Oggi molti vogliono barche ultra performanti e i cantieri danno alla gente quello che vogliono; barche con raggio di evoluzione pari alla lunghezza al galleggiamento. Ci si meraviglia poi se la barca scarroccia di bolina.
Sacha Giannini
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architetto, yacht designer, perito navale ed ex ispettore di sicurezza del diporto per il rilascio delle certificazioni di sicurezza, è un appassionato e profondo conoscitore delle imbarcazioni a vela che effettua valutazioni tecniche e stime commerciali. Dal 2000 esercita la professione di architetto, tra terra e mare, impegnato nell’architettura come nel refitting di barche.
