Consigli per l'acquisto: Quale blocco può essere utilizzato per quale scopo?

Su una barca a vela non funziona praticamente nulla senza bozzelli. Che si tratti di drizze, scotte, paterazzo, vang del boma, elementi di trim o semplicemente della linea di bandiera, cime e bozzelli sono onnipresenti a bordo. Questi accessori, apparentemente semplici, hanno un'influenza decisiva sul funzionamento e sull'operatività della barca.

Un buon esempio è la randa. La possibilità di trimmare facilmente anche con una maggiore pressione dipende non solo dal rapporto di riduzione e dal punto di attacco del boma, ma anche dai bozzelli utilizzati, o più precisamente: dal diametro del loro disco e dal loro cuscinetto.

Più grande è il diametro del disco, meglio è. Le ragioni sono due: Più piccolo è il raggio di deviazione, più il cordame si deforma, quindi la treccia deve lavorare di più e le fibre sono caricate in modo non uniforme. Per questo motivo i produttori di corde spesso specificano un diametro minimo. Le costruzioni a treccia oggi comunemente utilizzate si basano su un diametro otto volte superiore a quello della corda. Idealmente, un foglio di 10 mm dovrebbe quindi scorrere su un disco di 80 mm, ma difficilmente si trova a bordo delle imbarcazioni di serie. Lì i 50-75 millimetri sono all'ordine del giorno. Nei bozzelli o nei ditali, la corda scorre solitamente su raggi molto più piccoli.

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Un diametro inferiore della linea significa maggiore attrito, poiché il disco deve ruotare più velocemente. Questo fa sì che il cuscinetto del disco e l'inevitabile attrito entrino in gioco. Questo fenomeno può essere difficilmente percepito quando si tira forte, poiché la forza di attrito si sovrappone alla forza necessaria per regolare la vela ed è quindi semplicemente trattenuta per la pressione del vento. Tuttavia, se si deve avvolgere la scotta con vento leggero, gli effetti dell'attrito diventano evidenti. Soprattutto quando la mure è troppo bassa, la scotta spesso esce di malavoglia dopo aver rilasciato la bugna. Questo è un chiaro segno di combinazioni corda/blocco sfavorevoli e di cuscinetti rigidi.

A proposito di cuscinetti: quasi tutti i produttori ne offrono diversi tipi. Ciò è dovuto in parte alla necessità di soddisfare diversi segmenti di prezzo e requisiti dei clienti, ma anche al fatto che ogni design presenta vantaggi e svantaggi. Non esiste quindi una verità universale. È molto più importante adattare il design e la tecnologia di stoccaggio alla rispettiva applicazione.

Sopravvivenza degli allestimenti

Il fattore decisivo è se il bozzello è sottoposto a carichi dinamici o statici. Quando si usa a bordo, si distingue tra tre scenari: carichi dinamici come nella randa sopra citata, dove i dischi devono muoversi frequentemente ma sono esposti solo a carichi moderati. Carichi statici, come nel caso della drizza, del paterazzo o del vang del boma. In questo caso, le pulegge sono sottoposte a un carico permanente elevato, ma non devono quasi mai muoversi. Infine, i carichi d'urto, come quelli generati da un fiocco a vento o da uno spinnaker che scoppia all'improvviso.

La preoccupazione principale è la sopravvivenza dei raccordi. Il vetro, il cuscinetto e il fissaggio non devono potersi muovere al momento dell'urto, ma non devono essere danneggiati dal picco di carico. Per aiutarvi a scegliere la giusta tecnologia di supporto, abbiamo riassunto i vantaggi e gli svantaggi in singoli riquadri informativi.

Nella scelta del bozzello, tuttavia, non è solo la tecnologia dei cuscinetti a giocare un ruolo importante, ma è anche necessario chiarire quali forze deve essere in grado di sopportare il raccordo. La buona notizia è che, a parte i fiocchi brevettati, non ci saranno quasi problemi con le tele tagliate a mano. Di norma, il diametro della fune utilizzata determina automaticamente un raccordo sufficientemente dimensionato, poiché la cima deve passare attraverso il bozzello.

La situazione diventa più rischiosa se il cordame è stato ridotto al minimo per motivi di peso o se la scotta viene fatta passare su un verricello come un sistema di scotta tedesca, ad esempio. In questo caso, è meglio tenere sotto controllo il carico di lavoro. Questo vale anche per il buon funzionamento dei bozzelli. Le specifiche del catalogo del produttore non sono sempre ottimali, soprattutto per i bozzelli con cuscinetti a sfera. Come i nostri test hanno dimostrato in passato, l'attrito di questi blocchi aumenta significativamente a metà delle specifiche di catalogo. E questo è praticamente indipendente dal produttore. Vale quindi la pena di dimensionare generosamente il raccordo.

Solo un blocco ben allineato scorre facilmente

Tuttavia, c'è un altro pericolo in agguato: con l'aumentare delle dimensioni del blocco, aumenta anche lo spazio tra il disco e il pannello laterale. Se il filo viene tirato in questo punto, il blocco si inceppa e non funziona più. Nel peggiore dei casi, il cordame farà letteralmente scoppiare il blocco e si danneggerà nel processo.

La combinazione di trecce singole sottili in Dyneema e grandi spazi vuoti è particolarmente rischiosa. Se il bozzello non è perfettamente allineato, ad esempio perché la girella è incastrata, la lenza può uscire dalla scanalatura nella fessura e infilarsi nel cuscinetto.

I grilli di corda o i passanti in Dyneema non possono sostituire una girella scorrevole. Solo un bozzello ben allineato scorre senza problemi e raggiunge il suo pieno carico di lavoro e di rottura. In questo contesto, l'uso di anelli in Dyneema o di grilli in corda viene spesso giudicato male. I connettori tessili sembrano morbidi ed elastici e permettono al bozzello di ruotare meravigliosamente nella direzione della forza durante la prova di trazione a mano. In navigazione, tuttavia, le cose possono apparire molto diverse. Quando si applica un carico pesante all'occhiello o al grillo, il materiale è tutt'altro che morbido. Il materiale diventa rigido e assume la forma più favorevole alla direzione di trazione. In questo modo, sviluppa un'enorme coppia che può costringere il blocco collegato in una posizione notevolmente inclinata. È necessario assicurarsi che il punto di fissaggio e l'allineamento desiderato dell'asse del blocco siano allineati. È possibile ridurre al minimo il problema incrociando il grillo.

Per garantire il funzionamento regolare del blocco per lungo tempo, è necessario sottoporlo a manutenzione. Quanto più complesso è il cuscinetto e quanto più elevato è il carico, tanto maggiore è la manutenzione richiesta. A questo proposito, i ditali scorrevoli sono i vincitori assoluti. Tutti gli altri raccordi devono essere sciacquati regolarmente con acqua dolce. I blocchi di cuscinetti a sfere e a rulli possono essere spesso smontati, in alternativa possono essere puliti in un bagno a ultrasuoni.

Cuscinetti a strisciamento: frugali e vantaggiosi

La semplice tecnologia di stoccaggio è in grado di sopportare carichi elevati

È difficile costruire un blocco con meno parti mobili. La puleggia ruota direttamente sull'asse in acciaio inox, che di solito ha la forma di un rivetto e tiene insieme le parti laterali del bozzello. I principali vantaggi di questo design sono i bassi requisiti di manutenzione, la lunga durata e l'elevata capacità di carico. Inoltre, i cuscinetti a strisciamento possono essere prodotti a basso costo, sono composti da poche parti e non richiedono tolleranze estremamente ridotte. La puleggia può essere in metallo o in plastica. Quest'ultima spesso scorre direttamente sull'asse metallico. I modelli più sofisticati hanno una boccola in plastica speciale per cuscinetti. Poiché la superficie di contatto del cuscinetto è relativamente ampia, i blocchi possono sopportare carichi elevati. Tuttavia, l'ampia superficie di contatto genera anche un maggiore attrito.

Ciò è tanto più evidente quanto più velocemente deve girare la puleggia. Ciò significa che il telo non scorre bene o non può essere teso con la stessa rapidità. Con piccoli movimenti della fune, invece, l'attrito del cuscinetto non gioca un ruolo importante. I bozzelli a strisciamento sono quindi ideali in presenza di carichi statici. Ad esempio, come girelle per le drizze o per le boe di calata o di paterazzo. Grazie al loro carattere universale, possono essere utilizzati anche altrove, ma non offrono un comfort operativo ottimale. Le cime che entrano obliquamente devono essere evitate a tutti i costi. Il cuscinetto semplice può assorbire solo le forze che agiscono a 90 gradi rispetto all'asse; questo si chiama anche carico radiale. Se il blocco non può allinearsi liberamente, il disco nell'alloggiamento si inclina e l'attrito e l'usura aumentano notevolmente. Questo può causare problemi in blocchi multipli.

Valutazione

• + Favorevole
• + Tollera il carico statico
• + Bassa manutenzione
• - Attrito durante il prelievo e il rilascio rapido

Cuscinetto a sfere: scorrevolezza, capacità di carico limitata

La ridotta superficie di contatto è sia una benedizione che una maledizione

A bordo, l'avanzata trionfale dei cuscinetti a sfera iniziò con i bullet block dei fratelli Harken. Essi utilizzavano sfere in plastica, che non solo erano più leggere dei loro fratelli in metallo, ma non richiedevano nemmeno la lubrificazione. Ciò rendeva i blocchi più scorrevoli di qualsiasi altra cosa disponibile in precedenza. Il trucco è la piccola superficie di contatto delle sfere. Essa non genera quasi alcun attrito, ma è anche il tallone d'Achille dei blocchi. Infatti, in presenza di carichi puntuali, le sfere si deformano o premono nella pista di rotolamento, bloccando il cuscinetto o scoppiando. I problemi aumentano con l'aumentare del carico e con la riduzione del movimento del disco, motivo per cui i blocchi di cuscinetti a sfere non dovrebbero essere utilizzati come deflettori di caduta. D'altra parte, sono molto adatti per la scotta della randa o come deflettore per le scotte di spinnaker e gennaker.

I blocchi di cuscinetti a sfere sovraccarichi possono essere riconosciuti da un rumore di tintinnio, nel qual caso devono essere sostituiti. Un diametro elevato contribuisce ad aumentare la capacità di carico dei cuscinetti, in modo che la pressione sia distribuita su molte sfere. Nei blocchi Carbo di Harken, la pista di rotolamento nella parte portante ha un profilo rotondo per fornire una maggiore superficie di contatto, mentre la parte di minimo ha un profilo quadrato a basso attrito. Allen lavora con sfere metalliche e piste rinforzate con anelli in acciaio inox per evitare che le sfere vengano pressate. Un altro approccio è la combinazione di sfere in Torlon più resistenti alla pressione e dischi in alluminio. L'ultimo sviluppo è rappresentato dai cuscinetti in ceramica. Sono utilizzati nella serie Zirkon di Harken e funzionano con un attrito significativamente inferiore, ma difficilmente possono sopportare carichi d'urto. Attualmente sono adatti solo per piccole imbarcazioni.

Valutazione

• + Funzionamento molto fluido
• - Bassa capacità di carico
• - Design elaborato/costoso
• - Deve essere risciacquato

Cuscinetti a strisciamento e a sfere: combinazione universale

Il sistema è in grado di sopportare carichi elevati e funziona senza problemi

I cuscinetti a strisciamento sono ottimi per carichi elevati, ma funzionano più lentamente, mentre i cuscinetti a sfera mostrano i loro vantaggi a bassi carichi, ma si deformano se la pressione è troppo elevata: perché non combinare le due cose? Questo è esattamente ciò che accade nei blocchi con cuscinetti a due stadi. I blocchetti Core e Orbit di Ronstan con dischi di diametro compreso tra 30 e 55 millimetri hanno questo sistema. A bassi carichi, il disco scorre su cuscinetti a sfera laterali in Delrin e ruota molto facilmente. Il bello è che l'elasticità delle sfere è incorporata.

Se le forze aumentano, i cuscinetti si deformano e subentra la bussola di scorrimento centrale. Sebbene questo aumenti l'attrito, il supporto a superficie larga può assorbire anche carichi molto elevati senza danneggiare il blocco. Se il carico sul sistema diminuisce, le sfere si ritraggono e il disco torna a scorrere sui cuscinetti a sfera. Questo rende i blocchi praticamente utilizzabili da tutti. Tuttavia, è necessario tenere sotto controllo il carico di lavoro consentito. I cuscinetti a sfera laterali sono utili anche in caso di linee inclinate, assorbono i momenti di ribaltamento e impediscono lo sfregamento dei dischi contro le sedi dei blocchi. In questo modo si riduce l'usura e i raccordi mantengono le loro buone proprietà di funzionamento più a lungo rispetto ai semplici blocchi a cuscinetti lisci.

Anche i bozzelli OPF e looper di Antal, i bozzelli EPS di Harken e la serie HTX di Lewmar funzionano con due sistemi di cuscinetti. Tuttavia, la bussola di scorrimento centrale è sempre a contatto con l'albero, il che significa che funzionano un po' più lentamente con carichi ridotti. Come nel caso di Ronstan, i cuscinetti a sfera assorbono le forze laterali e impediscono l'inclinazione del disco, il che significa che i bozzelli funzionano in modo più fluido rispetto ai bozzelli a cuscinetti lisci, anche se non sono perfettamente allineati.

Valutazione

• + Buono per il carico statico
• + Basso attrito con carico leggero
• - Design elaborato/costoso
• - Deve essere risciacquato

Cuscinetti a rulli: efficienti ma costosi

Funzionamento fluido con i carichi più elevati

I cuscinetti a rulli, a rulli o a rullini funzionano fondamentalmente come i cuscinetti a sfere, con la differenza che vengono utilizzati piccoli rulli cilindrici al posto dei corpi sferici dei cuscinetti. I rulli hanno una superficie di contatto molto più ampia rispetto alle sfere e possono quindi sopportare forze maggiori. I cuscinetti a rulli non funzionano in modo così fluido come i cuscinetti a sfere a bassi carichi, ma offrono il miglior compromesso tra capacità di carico e attrito. Rispetto ai cuscinetti a strisciamento, presentano un attrito minore sia con carichi bassi che elevati. Soprattutto, la coppia di distacco tipica dei cuscinetti a strisciamento è molto più bassa con i cuscinetti a rulli, il che significa che i dispositivi di temporizzazione con carichi elevati possono essere regolati con maggiore precisione.

Tuttavia, questi vantaggi hanno il costo di una progettazione molto più complessa. Anche i rulli, solitamente in Torlon, sono più costosi delle sfere e, come i cuscinetti a strisciamento, possono assorbire solo forze radiali. Per questo motivo, i blocchi sono solitamente dotati di cuscinetti a sfera aggiuntivi ai lati delle pulegge. Questo si riflette anche sul prezzo dei bozzelli. Con un carico di lavoro simile, il bozzello a rulli Black Magic di Harken costa quasi quattro volte di più di un bozzello a strisciamento a elementi semplici. Tuttavia, il Black Magic è dotato di una gabbia interna che mantiene i rulli a distanza e impedisce che sfreghino l'uno contro l'altro. Le applicazioni tipiche per i blocchi di cuscinetti a rulli sono i sistemi di randa su yacht di oltre 35 piedi. In particolare i sistemi in cui la scotta deve passare attraverso i bozzelli quando si regola il carrello. In questo caso è richiesto un attrito minimo sotto carico.

Valutazione

• + Buono per il carico statico
• + Basso attrito
• - Design elaborato/molto costoso
• - Deve essere risciacquato

Ditali: Cuscinetto a scorrimento in Dyneema

La superficie liscia e saponosa della fibra Dyneema consente un nuovo tipo di cuscinetto a strisciamento. Invece di ruotare attorno a un asse metallico rigido, il disco ruota attorno a una treccia di Dyneema. Come disco viene utilizzato un semplice ditale di alluminio. È difficile dire chi abbia avuto per primo l'idea di questo design insolito. Uno dei primi fornitori è stata la società francese Ino-Rope. Tuttavia, il principio è stato rapidamente adottato ed è ora disponibile anche da Antal come Sector Ring o da Morfrac come Morfblock, con quest'ultimo che utilizza un guscio di supporto aggiuntivo.

Tutti hanno in comune una struttura estremamente robusta e un rapporto carico-peso spettacolare. Anche il modello più piccolo di Morfrac ha un carico di lavoro di 225 chilogrammi con un peso di soli sei grammi. Rispetto a un semplice ditale, i blocchi offrono il vantaggio di poter deviare anche le funi inguainate. Nei ditali, la copertura di solito genera un attrito eccessivo. La combinazione di asse tessile e ditale metallico è significativamente più pesante di un blocco con cuscinetti a sfera a bassi carichi, ma l'efficienza migliora con l'aumentare della tensione. Morfrac consiglia di dimensionare i blocchi in modo da utilizzarli a più del 25% del carico di lavoro. I blocchi sono predestinati ai rotori pieghevoli.

Valutazione

• + Estremamente resistente
• + Senza manutenzione
• + Costruzione semplice
• - Attrito moderato

Come sono fatti i cuscinetti

Delrin

La plastica bianca, nota anche come POM o acetale, ha un basso coefficiente di attrito ed è relativamente resistente alla compressione e alla tensione. Viene utilizzato per dischi e sfere. Tuttavia, questo materiale non è adatto a carichi elevati. Per proteggere le sfere dai raggi UV, spesso vengono tinte di nero o di grigio.

Torlon

Il polimero marrone ad alte prestazioni è più resistente alla pressione rispetto al Delrin e viene utilizzato nei blocchi ad alto carico come materiale per i cuscinetti a sfera o a rulli; il suo costo è da cinque a dieci volte superiore a quello del Delrin.

L'influenza dell'angolo di deflessione

Le forze che agiscono sui dischi dipendono dal carico sulla linea e dall'angolo di deflessione. Se si trascura l'attrito, il cosiddetto fattore di carico può essere determinato con un po' di trigonometria. La formula è: F = 2 x seno della metà dell'angolo di deflessione x trazione sulla linea. Anche con un angolo moderato di 30 gradi, il raccordo deve sopportare un po' più della metà del tiro. Un cambio di direzione di 90 gradi comporta un fattore di 1,41. 180 gradi significano il doppio del carico.

Quanto sono grandi i carichi

Le forze che si verificano durante la navigazione dipendono dalle dimensioni e dal tipo di imbarcazione e dalle condizioni meteorologiche. È quindi quasi impossibile fare affermazioni generalizzate. Per stimare i carichi delle scotte, si utilizza come guida l'area della vela. Le formule corrispondenti si trovano, ad esempio, nell'area di supporto del sito web Harken. Ci sono anche tabelle per la scelta dei bozzelli

dettagli

Il punto debole soggettivo di molti blocchi è il fissaggio. Non sono rari i casi di bulloni piegati che possono a malapena essere estratti dal grillo. Questo non è necessariamente uno svantaggio, anzi. I produttori non fanno economia su questo punto, ma a volte utilizzano gli spessori dei materiali in modo molto intelligente. Un buon esempio sono i bozzelli Classic e Carbo di Harken; nel nostro test, si sono strappati esattamente al carico di rottura specificato. Tuttavia, non è l'alloggiamento che va in pezzi, ma il grillo in acciaio inox. La sua variazione può essere utilizzata come indicatore di carico. Se qualcosa si piega qui, non è il grillo che deve essere sostituito, ma l'intero bozzello, perché è sottodimensionato.

Doppio blocco o violino

Sono disponibili blocchi multipli con dischi uno accanto all'altro, oppure disposti uno dietro l'altro come nel caso dei blocchi con violino. Il grande vantaggio di questo design è che i dischi con i violini non si attorcigliano facilmente. Inoltre, i dischi non si inclinano. Questo è inevitabile quando i dischi sono raggruppati uno accanto all'altro. L'attrito nei cuscinetti distribuisce il carico in modo diverso e causa l'inclinazione del blocco. Soprattutto le versioni con cuscinetti a slitta presentano questo problema. Con i violini, la corda deve passare su un disco relativamente piccolo, il che comporta un attrito leggermente maggiore. Poiché in questo caso la corda scorre più lentamente, l'effetto non ha un ruolo importante nella pratica.