Revisione ugelli tipo "Bijur" di lubrificazione centralizzata

[Gumbo]

La Bridgeport che ho acquistato recentemente è equipaggiata con un sistema di lubrificazione centralizzata di guide, chiocciole e viti.
Consiste di un serbatoio con una pompa manuale che una volta sollevata la maniglia rilascia per circa un minuto dell'olio condottato a 11 punti. Sotto la tavola è presente un distributore in alluminio su cui si avvitano 8 ugelli che iniettano in alcuni tubicini in nylon l'olio necessario per gli assi X e Y e altri 3 sono sull'asse Z.
Questi ugelli hanno la funzione di fare in modo che ciascun ugello emetta lo stesso quantitativo di olio.e di mantenere il sistema carico, in modo che alla "pompata" successiva l'olio sia immediatamente erogato senza dover prima ricaricare tutto il sistema e il percorso.
Non mi dilungo sul lavoro fatto finora per ripulire la macchina dal grasso di cui era totalmente impastata, se a qualcuno interessa c'è una descrizione nel thread del restauro della macchina e passo a descrivere il lavoro necessario per revisionare questi ugelli iniettori.
Oltre che su alcune Bridgeports sono usati anche su altre macchine (torni, frese, ecc) anche se sulle macchine più recenti il sistema è temporizzato per cui la pompa si avvia automaticamente ogni tot ore.
Gli ugelli sono piuttosto costosi con prezzi che variano dai 18 ai 25 euro cadauno, in USA (non so se e dove si trovano in Italia/EU).
La spesa di 3-4-500 euro per il ripristino del sistema con pezzi nuovi non credo sia un problema per una macchina utilizzata in ambito professionale, mentre per una macchina destinata ad uso hobbistico potrebbe essere un problema, ma raramente le macchine in possesso degli hobbisti hanno sistemi di questo tipo.
Dunque non so se a chi possa interessare questo argomento, ma comunque lo posto ugualmente.
Dopo avere tenuto a mollo gli ugelli per 2-3 settimane in vari solventi di vario tipo, genere e aggressività, e visto che non si sturavano ho deciso, dopo essermi procurato un esploso di provare a smontarli per vedere se in qualche modo riuscivo a revisionarli.
Gli iniettori Bijur originali (utilizzati sulle Bridgeports made in USA) si compongono di molte parti, per cui la revisione e praticamente impossibile. In allegato un esploso.
Seppure esternamente uguali, quelli presenti sulla mia macchina sono completamente diversi internamente, si compongono di soli 5 pezzi (compreso il corpo principale) anche se il filtro è a sua volta composto di altri pezzi, ma non è smontabile per cui lo considero un pezzo unico.
La differenza sostanziale e che nei Bijur e presente un tubetto con diametro interno 1.20mm, mentre nei miei l'olio viene trasportato da una parte all'altra dell' ugello attraverso un tondino filettato, inserito a pressione nel corpo dell'iniettore. Non essendo questo tondino avvitato ma inserito a pressione, i solchi della filettatura sono liberi e al loro interno scorre l'olio per la lubrificazione.

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Iniziamo dunque estraendo il raccordino in ingresso, aiutandoci con un cutter se necessario. In alcuni casi si estraggono a mano. Potrebbe anche succedere che rimangano incastrati nel tubetto in ingresso o nel distributore in cui sono avvitati gli ugelli.
Comunque, sia che lo smontiate voi, sia che lo trovate già separato, va messo da parte.

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[Gumbo]

Inserendo una punta rotta da 2.5 dalla parte dell'uscita e martellando iniziamo ad estrarre le componenti interne. La punta da 2.5 si infila perfettamente e consente di battere direttamente sulla parte filettata.
Nel farlo poggiamo l'ugello su una piattina in alluminio per evitare che si ammacchi l'ottone che impedirebbe di rimontare il raccordino di cui al post precedente.
Contolliamo che le parti interne si stiano muovendo e continuiamo a battere finché il filtrino arriva a filo con il corpo dell'ugello.

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[Gumbo]

Per completare l'estrazione, una volta sbloccate le parti interne martellando, ho montato l'ugello nel mandrino del mio piccolo tornio, e la punta da 2.5 nel topo mobile, usandolo a mo' di pressa.
Attenzione perché il filtrino cadrà nel mandrino, dunque posizionate le griffe con criterio e mettete un pezzo di carta o uno straccio sotto il mandrino.
Ovviamente si può fare in molti altri modi, con una pressa, oppure montando l'ugello in un dado di giunzione o in un pezzo realizzato e filettato ad hoc (cosa che avrebbe anche senso in previsione di manutenzione futura).
Purtroppo questi ugelli hanno filettatura a pollici e quindi (non avendo una pressa) il sistema del tornietto è decisamente comodo e pronto all'uso.

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[Gumbo]

Estratti il filtro e pezzetto filettato, iniziamo con la pulizia di quest'ultimo. Io l'ho bagnato nel kerosene, e spazzolato con una piccola spazzola metallica. Puo bastare anche uno spazzolino da denti a setole rigide, e comunque e bene ripassare con un bisturi per scrostare bene la filettatura.
Ricordiamo che li dentro deve scorrere l'olio...
Infine sciaquare nel kerosene e soffiare con aria compressa.
Al posto del kerosene possiamo usare anche WD40, miscela gasolio/benzina ecc.
In allegato foto del pezzo appena estratto (completamente intasato di detriti vari).

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[CARLINO]

Questa discussione sarà molto utile agli utenti che usano questo tipo di ugelli , hai sviscerato il metodo per pulirli : rimane il mistero del perchè si usino ugelli così complicati per una operazione così semplice.

[Gumbo]

@Carlino, perché in realtà non è un operazione così semplice. Nella mia macchina ci sono 11 punti (in altre ho letto anche una 30ina) a distanza differente dalla pompa.
L'esigenza è fare in modo che a ciascun punto arrivi lo stesso quantitativo di olio, che se ci pensi non è una cosa banale se il circuito è unico. Senza ugelli di questo tipo l'olio tende a fuoriuscire solo (o maggiormente) dagli ugelli più vicini. Inoltre questi ugelli evitano che il circuito si scarichi e che entri aria all'interno dello stesso. Avere un circuito sempre pieno d'olio consente che con una pompata si avvii immediatamente la lubrificazione. Diversamente bisogna pompare diverse volte fino a che il circuito si riempie. Quando l'olio inizia ad arrivare ai punti più distanti del circuito i punti più vicini già stanno.erogando da tempo. Dunque si avranno punti dove l'olio fuoriesce per eccesso di lubrificazione mentre in altri punti ancora non arriva.
Se non si vogliono usare degli ugelli di questo tipo, l'alternativa sono i nippoli da punto di ingrassaggio in cui pompare olio anziché grasso.
Le controindicazioni al sistema manuale sono due:

1)la metà delle persone ci pompa dentro grasso perché non immagina mai che ci vada olio e quindi intasa tutto
2)ogni nippolo serve un punto di lubrificazione, dunque a lubrificare una macchina semplice come la mia richiede diversi minuti. Una macchina industriale complessa ci vuole mezz'ora di fermo macchina e di fermo operatore (e tu sai che costo ha...).
3) richiede un attrezzo particolare che è una specie di pompa per il grasso adattata a pompare olio anziché grasso. Costa poco ma non si trova con facilità.

[Gumbo]

Continuiamo il tutorial (pensavate che era finito ?) passando alla pulizia del filtrino/valvolino.
In allegato una foto di come si presenta dopo la pulizia.
Se ingrandite la foto, vedrete che all'interno del forellino si intravede una molletta.
Quella è la molletta che consente il flusso di olio in una sola direzione, e probabilmente sarà compressa perché i forellini sono ostruiti da detriti e olio rinsecchito.
Con un pezzo di filo di ferro dolce sottile (matassine da carpentiere) liberate i due forellini dallo sporco entrando in uno e uscendo dall'altra parte. Attenzione che se la molla non è compressa potreste rovinarla inserendo il fil di ferro. Una volta liberati i forellini la molla potrebbe risalire dunque ritraete il fil di ferro con delicatezza. A questo punto sciacquate con kerosene e soffiate aria compressa nei forellini per liberarli bene. Ripetete soffiando da sotto, attraverso la griglietta che fa da filtro, fino a vedere kerosene nebulizzato espulso dai due forellini.
A questo punto dovreste vedere la molletta nel forellino. Assicuratevi che sia effettivamente una molletta con una lente di ingrandimento. Se si tratta di detriti ripetete la pulizia fino a che non vedete la molletta.
Non so come si possa costruire e assemblare una cosa così piccola. Il filo della molla ha lo spessore di un capello. Inizio a pensare che gli gnomi che abitano nei funghi esistano veramente...
A questo punto il filtrino/valvolino dovrebbe essere nuovamente funzionante. Su un totale di 11, non sono riuscito a sturarne 2. Se una volta pulito e rimontato tutto, l'ugello non funziona, provate a rimuovere l'elemento, sicuramente il problema è lui.
Va anche detto che a differenza dei bijur originali, questi ugelli del tipo "filettato" tendono (probabilmente per via del disegno che non prevede un tubicino dritto) a non scaricarsi anche in assenza di questo valvolino. Pero sicuramente se si riesce a revisionarlo è meglio rimetterlo al suo posto.
Io ho deciso che i due senza valvolino li metterò sull'asse Z, in modo che sul distributore da otto sotto la tavola ci siano solo ugelli completi e tutti uguali.

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[Gumbo]

Ora la pulizia del corpo principale.
Questo e un passaggio molto importante perché consente di aumentare leggermente il flusso in modo da renderlo omogeneo su tutti gli ugelli. Inoltre l'ossido e incrostazioni di olio tendono a ridurre il flusso, dunque anche questo va ripulito.
Per farlo ho semplicemente usato una punta da 4.2 su cui ho poggiato una striscietta di 220 parzialmente usurata. In pratica dobbiamo lappare internamente l'ugello dalla parte dell'ingresso.
Terminata la lappatura sciacquate con kerosene e soffiate. Diversamente vi ritroverete nuovamente con l'elemento filettato sporco di limatura di ottone e dovrete ricominciare daccapo...
Sconsiglio di lappare con il tornio perché dobbiamo asportare meno di centesimi, per cui meglio a mano.
Dobbiamo ottenere un accoppiamento preciso con l'elemento filettato, che deve essere pressato al suo posto ma con meno sforzo di quello necessario per estrarlo. Diciamo che dovremmo essere in grado di pressarlo al suo posto anche a mano ma con una certa difficoltà.
Io ho usato di nuovo il tornio come pressa, perché mi dà una buona sensibilità sull'attrito, avendolo usato anche per lo smontaggio.
Dovremmo sentire quando l'elemento filettato arriva a battuta contro la flangetta scura dalla parte opposta. Se non ce ne accorgiamo e continuiamo a spingere rischiamo di estrarla. Se succede non è un grosso problema (se non la perdiamo nel mandrino...). Giriamo l'ugello e picchiettamola al suo posto con un martello in nylon. Questo automaticamente causerà un arretramento dell'elemento filettato che si posizionerà nella giusta posizione.
A questo punto inseriamo anche il filtrino (sempre stando attenti a non estrarre la flangetta scura ), usando però stavolta una punta da 4.2 per evitare di sfondare la retina con una punta troppo piccola.
Possiamo ora rimontare il nottolino estratto con il cutter all'inizio, che non serve pressare, perché si pressa da solo quando avvitiamo l'ugello al suo posto.
Testiamo l'ugello dopo averlo riempito di olio con un oliatore per rendere il test più veloce. Dovrebbe funzionare. Se il flusso e scarso rispetto agli altri smontare di nuovo e lappare un po' di più.
Dopo due o tre ugelli si riesce a calibrare la lappatura al primo colpo sulla base dell'attrito. Ci vuole un po' di mano e di sensibilità.
Una revisione completa richiede una decina di minuti, dunque in un paio d'ore si fa tutto.
Riguardo al flusso, un ugello che funziona a dovere, forma sull'uscita una "sferetta" di olio che LENTAMENTE si alza e cresce fino a iniziare a strabordare nel giro di una trentina di secondi. Non dovete aspettarvi un flusso tipo oliatore !! La sferetta di olio dovrebbe restare al suo posto anche dopo che la pompa ha smesso di pompare. Se si abbassa a filo con lugello va bene lo stesso, ma se lugello si svuota abbiamo un problema di reflusso (che a me non è capitato ma che potrebbe capitare se lappiamo troppo e non rimontiamo il valvolino).
Ovviamente questo potrete vederlo prima di aver ricollegato gli ugelli ai tubicini che conducono l'olio ai punti di oliatura, rivolgendo l'uscita dell'ugello verso l'alto.

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[Gumbo]

Si ma cosa devo fare se ho degli ugelli Bijur originali ? Come quelli della prima foto con l'esploso ?

In questo caso dato che il corpo dell'ugello e identico, essendo impossibile revisionare i Bijur, eliminate tutte le parti interne e salvate solo il corpo (e il nottolino di giunzione ovviamente).
Tornite un pezzetto lungo 12mm, diametro 4.80mm PRECISI, (da misurare con micrometro) filettato M5 x 0.80 e inseritelo a pressione nel corpo, previa lappatura del corpo come descritto sopra. Potrebbe andare bene anche un grano o un pezzetto di barra filettata se rispetta lo spessore di 4.80, se no riducetelo a misura.
La filettatura M5 e un po' più fine di quella originale (che potrebbe essere a pollici) quindi si avrà un flusso un po' scarsino. Compensate lappando il corpo, ma ricordate che non avrete più il valvolino, dunque per non avere problemi di reflusso accontentatevi di un flusso un po' più moderato. Al limite darete due pompate anziché una. Io non avendo ugelli Bijur non ho avuto modo di testare questa procedura ma per curiosità ho provato a sostituire il pezzetto filettato originale con uno tornito e filettato da me e funziona.
Dunque se funziona con i miei ugelli non vedo perché non dovrebbe funzionare con i bijur essendo il corpo identico.

Spero che questo serva a qualcuno, perché scrivere questo tutorial c'è voluto più che revisionare tutti gli ugelli !!!

[CARLINO]

Hai fatto un bel lavoro ! Sul fatto che si debbano usare ugelli complicati come questi per assicurare la stessa portata nei vari punti non sono d'accordo : abbiamo una rete di distribuzione di fluido a pressione che in condizioni statiche è uguale per tutti i punti , l'unica variabile è la perdita di carico diversa dovuta alla lunghezza dei condotti ed alla differenza piezometrica, ma si può compensare in modo semplicissimo strozzando ogni uscita , in misura maggiore quei punti più vicini e di meno per quelli lontani tenendo anche conto della differente altezza. L'operazione è da farsi una volta con un po' di pazienza ma è molto minore il rischio di interruzione del flusso e assicura una notevole facilità di pulizia.

[Gumbo]

Il sistema che proponi non tiene conto del fatto che senza una valvola che impedisca il reflusso (o di un sistema che lo provenga anche senza valvola come una spirale) si presenta il problema dei vasi comunicanti.
Cioè l'ugello più in alto si scarica e l'olio viene espulso da quello più in basso. Per cui alla fine il circuito si scarica e la volta successiva prima che l'olio arrivi dove deve arrivare si deve ricaricare tutto il percorso, senza contare lo spreco di olio.
Io credo che se chi costruisce macchine industriali usa questi componenti un motivo ci sarà.

Comunque aggiorno il thread con la figura esplicativa in allegato.
In teoria sembrerebbe (a dire di chi ha postato questa immagine su altro forum) che il tipo F sia associato a sistemi centralizzati con pompe manuali, mentre il tipo C a spirale (che sarebbe quello che ho io) è utilizzato in presenza di pompe automatiche temporizzate.
In realtà la mia fresa e dotata di pompa manuale ma usa comunque gli ugelli di tipo C a spirale, dunque non credo che quella riportata sia un regola.
È possibile che Adcock & Shipley utilizzasse quel tipo di iniettori sulle macchine di sua produzione e per comodità abbia deciso di installarli anche sulle macchine costruite per la Bridgeport. Non saprei, ma penso sia poco importante ai fini della discussione.

Quello che invece è importante, è che dal disegno del tipo F, si intusce chiaramente che per convertirli al tipo C, oltre alla procedura descritta in precedenza, è anche necessario forare il corpo dell'iniettore a 4.80 mm per poterci adattare il pezzo filettato, che pare in gergo tecnico si chiami "spirale", pur essendo a tutti gli effetti un perno filettato.
Da notare anche che, stando al disegno, il foro dell'ugello in ingresso sembra essere più piccolo nel tipo F, ma non credo che questo comporti differenze nella procedura da seguire per la conversione, dato che bisognerebbe comunque eliminare le componenti interne trapanandole dalla parte dell'uscita (dal basso se facciamo riferimento al disegno). Tutt'al più in futuro, se si rendesse necessario ripulire la spirale dopo aver fatto la modifica, bisognerebbe usare una punta più piccola di quella da 2.5 da utilizzare per estrarre gli iniettori di tipo C.

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[CARLINO]

Non l'ho specificato , basta la comunissima check fatta con la pallina e la molla per evitare il problema dei vasi comunicanti, mi sembrava ovvio avendo parlato del problema piezometrico , volevo solo chiarire che la portata può essere regolata in modo molto più semplice.

[Gumbo]

Ok ma serve una valvola di non ritorno su ciascuna linea. Quindi in pratica stai usando lo stesso sistema degli iniettori Bijur, che altro non sono che dei raccordini con una valvola di non ritorno e un filtrino, e in più un sistema che dosa l'erogazione dell'olio in maniera tale che una sola pompata sia sufficiente per tutta la macchina.

Che poi per una macchina con pochi punti di lubrificazione possa essere più conveniente un sistema di lubrificazione manuale questo posso anche essere d'accordo.
Infatti esiste anche un kit che rimpiazza gli iniettori Bijur con del valvolini identici ai punti di ingrassaggio, e in dotazione ti danno anche la siringa apposita "Push n Lube". Che per la cronaca e fatta in Germania per lubrificare il rullino delle motoseghe, e modificata in USA per adattarla all'uso in questione...e costa solo 28 $ (già carica di Mobil Vactra).

https://m.youtube.com/watch?v=Pt7wTuh38uY#

Mi ero già preparato a convertire il tutto a manuale se non fossi riuscito in extremis a revisionare gli iniettori. Ovviamente importando solo la siringa e comprando i nippoli da ingrassaggio qui in utensileria (allo stratosferico costo di € 1.50 cadauno... )

[SunTzu]

Carlino, credo che chi costruisce la macchine, usi questo tipo di ugelli, perchè sono "auto-regolanti" e garantiscono sempre il risultato.
In alternativa, con il tuo metodo, un tecnico dovrebbe registrare ogni valvola prima della consegna al cliente, con l'ulteriore rischio che, se per qualche motivo dovessero cambiare i parametri su cui si basa la taratura, si rischierebbe una scarsa lubrificazione di qualche componente.