Cura e manutenzione dei frenelli in acciaio del timone

I frenelli della timoneria sono un componente tanto importante quanto delicato che influenza la conduzione della barca a vela. Ecco come sono realizzati, il loro lavoro sotto carico, i punti critici e cosa fare per tenerli sempre perfettamente efficienti.

Tra le tante componenti di un cabinato a vela che necessitano cure e manutenzione c’è la timoneria, in particolare i cosiddetti frenelli, ossia quei cavi di acciaio che nei timoni a ruota permettono il movimento della pala. La loro perfetta efficienza permette di condurre la barca in sicurezza con una pronta e veloce risposta del timone durante la navigazione e le manovre di ormeggio. È un accessorio che ogni skipper dovrebbe conoscere bene su cui eseguire una serie di controlli e manutenzione periodica.

Vediamo allora in questa guida come sono realizzati i frenelli in acciaio di una timoneria a vela, il loro lavoro sotto carico, i punti critici e cosa fare per tenerli sempre perfettamente efficienti.

Identikit di un cavo in acciaio

In genere i frenelli sono costituiti da cavi di acciaio 7×19, ( detto anche cavo a 133 fili) dove 7 è il numero di legnoli costituenti il cavo metallico e 19 il numero di trefoli costituenti i legnoli di sezione proporzionata, sufficientemente flessibili per seguire le curve ma allo stesso tempo resistenti. Il cavo di acciaio con il quale sono costituiti i frenelli della timoneria infatti è l’insieme di più trefoli avvolti attorno ad un’anima. I trefoli a loro volta, sono composti da un certo numero di fili che caratterizzano il tipo di costruzione del cavo stesso. C’è poi il filo che è l’elemento principale del cavo di acciaio che è ricavato dalla trafilatura della vergella, ossia il tondino di acciaio. Attraverso vari passaggi di riduzione la vergella si trasforma nel filo che avrà le caratteristiche dimensionali e meccaniche prestabilite per ogni tipo di cavo. Infine c’è il trefolo che è l’insieme di più fili disposti elicoidalmente attorno a una anima centrale che può essere tessile o metallica.

Le principali caratteristiche dei cavi di acciaio dei frenelli sono:

– Diametro e tolleranze: il diametro del cavo è il diametro del cerchio circoscritto dalla sezione del cavo. Normalmente si misura su di un tratto di cavo diritto e, nel punto prestabilito, si effettuano due misurazioni a 90° l’una rispetto all’altra. In tal modo si ha la sicurezza di avere calibrato il diametro effettivo.

– Formazione e numero dei fili: la formazione definisce la composizione del cavo. Nelle tabelle per le funi a trefoli si indica in successione in numero dei trefoli, il numero dei fili che compongono i trefoli, la composizione dell’anima.

– Senso di avvolgimento: può essere “Z” destro, quando il cavo tenuto in posizione verticale, presenta le spire visibili nella direzione del tratto mediano della lettera Z, oppure “S” sinistro, se presenta le spire visibili nella direzione del tratto mediano della lettera S.

– Sezione metallica: data dalla somma delle sezioni trasversali rette di tutti i fili componenti il cavo.

– Carico di rottura: può essere minimo, ossia quello che vale agli effetti delle norme antinfortunistiche, effettivo che si ottiene nella prova di rottura a trazione e deve sempre essere superiore a quello minimo garantito e infine addizionale che è la somma dei carichi di rottura dei singoli fili; è sempre superiore ai precedenti carichi ma è puramente teorico e non serve per stabilire la portata del cavo.

– Peso unitario: i pesi per metro hanno un valore indicativo; avendo i cavi tolleranze di lavorazione, anche i pesi subiscono delle tolleranze che sono:

1. Cavi con anima tessile: -4% +8%
2. Cavi con anima metallica: -3% +5%

Impiego dei cavi su pulegge: i consigli

I frenelli della timoneria lavorano su apposite pulegge che possono essere in metallo (bronzo alluminio) o di materiale plastico. Gli assi e i cuscinetti a rulli o a sfere delle pulegge possono anche essere di vari materiali in funzione del carico sostenuto. Una particolare attenzione deve essere posta all’accoppiamento dei materiali (alluminio, acciaio, bronzo, carbonio) della ferramenta e dell’attrezzatura per ridurre al minimo il rischio di corrosione dovuto alle correnti galvaniche. Per diminuire l’attrito è opportuno mantenere pulite le parti in movimento risciacquandole con acqua dolce e lubrificarle leggermente.

Per limitare l’affaticamento del metallo si cerca di utilizzare il minor numero di pulegge scelte tra quelle con il raggio maggiore possibile e con raggi di curvatura troppo stretti. Se una puleggia dovesse bloccarsi, si consiglia di verificare lo stato del cavo metallico che potrebbe essersi usurato con l’attrito. Per avere una buona durate dei cavi che lavorano su delle pulegge bisogna inoltre osservare un corretto rapporto tra il diametro della puleggia e del cavo e prevedere un appropriato dimensionamento della gola.  Gole con dimensioni insufficienti od eccessive provocano deformazioni del cavo in acciaio nelle parti che la compongono pregiudicandone il comportamento e la durata. Si raccomanda ogni qualvolta si sostituisca un cavo, di controllare il fondo gola delle pulegge evidenziando eventuali anomalie (il diametro del fondo gola deve essere superiore al diametro del cavo nella misura del 7-10%).

Angolo di deviazione e tensione del cavo

L’angolo di deviazione è l’angolo formato dall’asse del cavo con il piano passante per la gola della puleggia. È importante che la puleggia sia a una distanza dal tamburo tale da rendere minimo quest’angolo. Quando i cavi si avvolgono su tamburi non scanalati in più strati, l’angolo di deviazione non deve superare 1°30’ per evitare l’avvolgimento irregolare sul tamburo. Quando si tratta di avvolgere la fune su tamburi scanalati l’angolo di deviazione non deve mai superare i 2°. Oltre questo limite il cavo subisce un momento torcente che tende a farla ruotare sul proprio asse inoltre, l’attrito contro il fianco della gola della puleggia provoca usura sui fili e flessioni laterali dannose.

Anche la tensione dei cavi andrebbe regolata periodicamente in funzione del tipo di cavo, della lunghezza e del numero di rinvii e dalla frequenza con cui si usa l’imbarcazione. Come procedere? In un sistema a cavi aperto premendo il cavo posto tra due pulegge per ogni 30 40 cm di lunghezza si dovrebbe avere al massimo 2 centimetri di flessione. La tensione può essere registrata agendo sui dadi dei terminali dei cavi posti sul settore. Stringendo i dadi dei frenelli è possibile aumentare la tensione del cavo, ma non bisogna esagerare per non rendere la ruota troppo dura.

Verifica e sostituzione dei cavi di acciaio

Naturalmente un componente così importante e soggetto a carichi anche pesanti come i frenelli della timoneria devono essere controllati periodicamente. In particolare durante questo check up si devono cercare eventuali fili rotti visibili all’esterno del cavo, prendendo naturalmente in considerazione il tratto di cavo più logorato, ma anche fili usurati. L’appiattimento dei fili prelude alla rottura degli stessi in breve tempo. In presenza di un cavo usurato si deve quindi ridurre l’intervallo tra una verifica e l’altra in modo da tenere sotto controllo i fili stessi e, qualora i fili usurati presentassero una riduzione del diametro pari al 50%, devono essere applicati i criteri di sostituzione dei fili rotti.

Anche la corrosione conduce alla rottura dei fili e a parità di riduzione del diametro la corrosione procura un deterioramento più grave dell’usura. Altri segni di deterioramento del cavo sono:

• Quando un trefolo è completamente rotto o quando abbia subito danni che ne riducano la sezione in un punto del 40%.
• Quando il suo diametro totale si sia ridotto del 10% rispetto al diametro originale anche in un solo punto.
• Quando l’anima fuoriesca dai trefoli anche in un punto solo.
• Quando il cavo si presenti con schiacciamenti, ammaccature, torsioni o piegature permanenti provocate da spigoli vivi o da scarrucolamenti.

Un fattore importante: la lubrificazione del cavo

È necessario periodicamente provvedere anche alla lubrificazione del cavo a seconda delle condizioni di lavoro e ambientali: in caso di cavo sempre in movimento non è necessario perché il continuo movimento sulla carrucola impedisce il formarsi di ossido. Qualora si rendesse necessario lubrificare, effettuare l’operazione solo a cavo perfettamente asciutto, pulito da polvere e grasso secco mediante spazzolatura e senza l’utilizzo di solventi e prodotti chimici. Applicare il lubrificante in modo uniforme formando uno strato sottile, continuo e trasparente; lasciare essiccare il prodotto prima di mettere in opera il cavo.

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