Attacchi Rapidi per Tubi Idraulici: Funzionamento e Tipologie

L'aggettivo "accessori" serve più per distinguere i componenti dei sistemi idraulici che per classificarli, visto che la loro funzione è determinante per valorizzare al meglio i pregi della trasmissione di potenza oleodinamica. Stante l’infinita varietà di tipi, dimensioni, materiali esecuzioni, impieghi etc., questa trattazione sarà focalizzata sulle famiglie di prodotti, evidenziando gli aspetti che maggiormente impattano sull’affidabilità e la disponibilità dei sistemi su cui sono installati.

Un'importante caratteristica dei sistemi oleodinamici è la facilità nel variare con ripetitività le posizioni relative tra i componenti o tra intere parti del circuito durante il lavoro (impiego dinamico). Ciò è reso possibile dalla famiglia dei tubi flessibili, che possono essere impiegati anche in modo statico, semplificando installazioni, specie se a carattere provvisorio, in cui pompe ed attuatori siano fermi tra loro ma distanti e con ostacoli o dislivelli che renderebbero complicato e costoso l’uso dei tubi rigidi.

A differenza dei cavi elettrici, l’energia trasmessa è energia di pressione. Questo comporta che i “conduttori” siano sollecitati meccanicamente non solo per quanto riguarda le deformazioni, ma anche da notevolissime forze interne. La pressione dell’olio tenderebbe a disporre il tubo secondo una retta. Inoltre gli spostamenti sistematici durante il lavoro inducono un classico stato di sollecitazione a fatica e la gravosità di certi ambienti di lavoro può danneggiare fisicamente la superficie esterna, producendo potenziali inneschi a rottura.

Va ricordato che i tubi flessibili hanno la possibilità di dilatarsi elasticamente e di funzionare (entro limiti molto ristretti, ovviamente) come elemento smorzatore di vibrazioni. Tipiche, ad esempio, quelle presenti negli impianti oleodinamici con motori e componenti operatori di tipo volumetrico. Infine ricordiamo che l’unica sollecitazione esterna ammissibile per i tubi flessibili (come dice il loro nome…), è la flessione.

Tipologie di Tubi Flessibili

Le tipologie di tubi flessibili sono pressoché infinite. Strutturalmente sono costituiti da uno più strati concentrici in elastomero (gomme o altri elastomeri) alternati a strati di tessuti in fibre naturali, sintetiche o a strati di trecce metalliche. Le trecce possono essere a più strati e sono sempre disposte ad eliche alternate dello stesso passo per coniugare resistenza e flessibilità. L’esterno può essere in elastomero come in treccia metallica a scopo protettivo e di sicurezza. In caso di perdita il “dardo” d’olio ad alta pressione (pericolosissimo) viene nebulizzato o quantomeno smorzato drasticamente. L’interno, la parte a contatto col fluido idraulico, è sempre in elastomero.

ELASTOMERO: È fondamentale verificare la compatibilità tra la natura del fluido operante e l'elastomero con cui è a contatto.
TRECCIATURA: La scelta è in funzione delle esigenze di flessibilità, del numero di deformazioni per unità di tempo, dalla pressione del fluido. Le possibilità di scelta comprendono il materiale prescelto, il diametro dei fili di solito disposti come nastri, il numero degli strati (schiere, in gergo), il passo dell’avvolgimento elicoidale.

Un problema temuto dai manutentori è l’estrusione dell’elastomero dall’interno del tubo attraverso la treccia.

Raccordi Terminali

Al raccordo terminale è demandato il collegamento tra il tubo flessibile e le parti del sistema idraulico a cui deve essere connesso con facilità ed affidabilità. Il flessibile viene graffato tra il collare esterno deformabile plasticamente e un porta gomma interno opportunamente corrugato. Se la deformazione plastica è eccessiva il flessibile subisce però un principio di tranciatura (appare inizialmente come un rigonfiamento) che causerà la rottura del flessibile presso l’innesto sul raccordo, punto dove peraltro si verifica la maggioranza delle rotture. La graffatura fornisce prestazioni ottimali in caso di sollecitazioni pesanti, vibrazioni, colpi d’ariete etc.

Il vantaggio dei raccordi recuperabili sta nel non necessitare di attrezzature particolari per il fissaggio del flessibile. Il raccordo recuperabile filettato ottiene l’effetto di serraggio del tubo flessibile azionando una ghiera di bloccaggio. Il tutto è potenziato dalla conicità delle superfici affacciate e dalle rugosità interne alla ghiera. Il raccordo a gusci (è detto anche a conchiglia) ha invece prestazioni identiche a quello graffato, essendo di fatto una morsa serrata con bulloni.

La raccorderia normale svolge le tipiche funzioni di collegamento tra tubi o di parti del sistema idraulico mediante i tubi stessi. La raccorderia speciale (complessa e varia) svolge sempre compiti di connessione ma decisamente più sofisticati. Un giunto girevole permette azionamenti di componenti idraulici su elementi rotanti. Il principio costruttivo ha molti punti in comune con le tenute meccaniche e consente rotazioni relative continue o alternate anche veloci e con possibilità di trasmettere elevata energia di pressione agli attuatori finali. Per i manutentori si tratta di componenti strategici, delicati (e molto costosi) che devono essere controllati sistematicamente.

Innesti Rapidi

L’uso di innesti rapidi permette ad esempio di sostituire rapidamente utensili oleodinamici su una stessa centralina di tipo mobile. Gli innesti rapidi, noti anche come attacchi rapidi o raccordi rapidi, sono dispositivi utilizzati per connettere in modo veloce ed efficiente componenti all’interno di un sistema oleodinamico, idraulico o pneumatico.

È grazie a questi attacchi che avviene una separazione o un collegamento in maniera veloce e senza la necessità di utilizzare altri attrezzi appositi. Sono progettati per migliorare l'efficienza, la flessibilità e la sicurezza nelle operazioni industriali. Gli innesti rapidi sono ideali per applicazioni in cui sia importante evitare inquinamento ambientale e contaminazione di fluidi. Inoltre, presentano perdite di carico ridotte, portate maggiori e capacità di utilizzo a pressioni elevate.

Fattori da Considerare nella Scelta degli Innesti Rapidi:

Pressione di esercizio massima
Portata massima
Perdite di carico ammissibili
Tipo di tenuta
Sistema di aggancio
Sicurezza/meccanismo di bloccaggio
Materiale
Applicazione specifica (industriale o agricola)

Guarnizioni e Tenute

La tenuta degli accoppiamenti (statici e dinamici) è in tutti i casi affidata alla deformabilità ed all’elasticità dei materiali costituenti le guarnizioni stesse. I problemi manutentivi derivano dall’usura e/o dall’incompatibilità tra elastomero e fluido impiegato. Ricordiamo ancora che i fluidi idraulici sono incomprimibili e che quindi anche una piccola perdita compromette la pressione di esercizio.

Per contrastare l’usura è fondamentale il grado di lavorazione delle superfici in moto relativo e l’impiego di soluzioni costruttive capaci di compensare l’usura stessa (entro certi limiti). L’anello MIM con la molla interna è il più noto dei sistemi. Il fenomeno più dannoso prodotto dall’incompatibilità tra elastomero e fluido impiegato è la contrazione del materiale di tenuta. E’ piuttosto raro e circoscritto e un buon produttore fornisce tabelle di compatibilità che permettono di evitarlo.

Più frequenti ed altrettanto temibili sono le alterazioni di elasticità, resistenza, impermeabilità. Anche fluidi di uguale origine (es. sintetici /petroliferi) hanno comportamenti molto diversi rispetto agli elastomeri in funzione dei contenuti di famiglie di idrocarburi presenti nella loro composizione (es. prevalenza paraffinica piuttosto che aromatica). Nel primo caso resistono bene le gomme, nel secondo caso sono necessari polimeri fluorurati.

Nel processo di progettazione degli innesti rapidi, un elemento fondamentale è rappresentato dalle guarnizioni, perché giocano un ruolo cruciale nel garantire alte performance. Bisogna prestare attenzione alla compatibilità del materiale delle guarnizioni con il fluido presente all'interno del circuito. Questo è essenziale per evitare usura prematura o deformazioni delle guarnizioni stesse. Le proprietà elastiche delle guarnizioni e la loro resistenza alle sollecitazioni variano notevolmente in base alla temperatura.

Gli O-ring sono componenti essenziali utilizzati come guarnizioni di tenuta in sistemi idraulici e pneumatici in una vasta gamma di applicazioni, dall'idraulica alla pneumatica, senza dimenticare l’ambito alimentare: sono progettati per essere inseriti in alloggiamenti appositi e compressi durante l'assemblaggio di parti congiunte. La capacità di espansione degli O-ring è cruciale per adattarsi alle dimensioni dell'alloggiamento quando compressi, garantendo una tenuta affidabile. La loro resistenza al fluido isolato è essenziale per prevenire perdite e preservare l'integrità del sistema. La scelta della guarnizione ha un impatto sull’affidabilità del sistema in cui viene installata.

Gli anelli di tenuta OR hanno dimensioni variabili e, grazie alla pluridecennale esperienza, possono essere realizzati su misura, rispettando le singole esigenze e le norme qualitative.

Raccordi Idraulici: Materiali e Tipi

I raccordi idraulici sono componenti essenziali nei sistemi idraulici, progettati per collegare tubi, tubazioni e altri componenti, garantendo la tenuta del fluido in pressione e l’efficienza del sistema. Questi raccordi sono utilizzati in molte applicazioni, dall’industria pesante alle attrezzature agricole, fino ai sistemi idraulici mobili.

Tipi di Raccordi Idraulici:

Raccordi a compressione: Tra i più comuni, facili da installare e capaci di creare una connessione ermetica senza saldature.
Raccordi filettati: Dotati di filettature maschio e femmina che si avvitano insieme per creare una connessione solida, adatti per applicazioni che richiedono alta pressione e resistenza meccanica. Vengono utilizzati principalmente in applicazioni che richiedono frequenti smontaggi o regolazioni.
Raccordi a flangia: Progettati per connessioni ad alta pressione e utilizzati in sistemi idraulici industriali. Offrono una connessione robusta e sicura, facilitando la manutenzione e la sostituzione dei componenti. Sono dotati di due superfici piane che vengono serrate insieme con bulloni.

Materiali Utilizzati per i Raccordi Idraulici:

Acciaio: Uno dei materiali più utilizzati grazie alla sua resistenza meccanica e alla capacità di sopportare alte pressioni.
Ottone: Ampiamente utilizzato per la sua eccellente resistenza alla corrosione e la facilità di lavorazione.
Plastica (PVC e polietilene): Utilizzati in applicazioni dove la resistenza chimica e la leggerezza sono importanti.

La scelta del raccordo idraulico giusto dipende da vari fattori, tra cui la pressione operativa, il tipo di fluido utilizzato e le condizioni ambientali. La scelta dei raccordi idraulici adeguati è cruciale per assicurare l’efficienza e la durata del sistema idraulico.

All’interno degli impianti oleodinamici, esistono diversi tipi di flange. Si tratta di dispositivi con cui accoppiare tubi idraulici o altre parti mediante viti o bulloni. Costruite prevalentemente in acciaio, le flange vengono realizzate anche zincate, in acciaio inox AISI 316L, con viti metriche o unc, grower ed o-ring di tenuta.

Per assicurare le migliori connessioni alle vostre tubazioni, è fondamentale avere raccordi sicuri per un impianto perfettamente funzionante e al riparo dai danni.

tag: #Idraulici