Cilindro Idraulico Compatto: Funzionamento e Applicazioni

Il cilindro idraulico OMCN 363/AM è caratterizzato da un ingombro ridotto ed è ideale per applicazioni di sollevamento, spinta, livellamento e pressatura di carichi in ambito industriale.

I cilindri pneumatici a semplice effetto consentono l'allungamento del pistone in una sola direzione (spinta) e sono dotati di un sistema di ritorno a molla. Questa soluzione si usa quando non c'è una forza esterna che garantisca la fase di richiamo. Ad esempio, il modello 363/AM consente un sollevamento fino a 50 tonnellate, con una pressione di esercizio massima di 700 bar ed un'alzata massima di 100 mm.

Solo per fare un esempio, un cilindro CR Vega, alesaggio 200, con ammortizzo, può spingere con una forza di 500.000 N., alla velocità di 0,8 m/s. Questo significa una potenza di 500.000*0,8/1000 = ~400 KW in pochissimo spazio!

Un altro vantaggio è che tantissime presse d’iniezione plastica funzionano grazie a sistemi idraulici, quindi perché non sfruttare questa cosa anche per gli altri spostamenti richiesti? Per finire, un sistema idraulico è semplice e, eccezione fatta per alcune normali e facili procedure di manutenzione, è molto semplice da far funzionare.

Limitazioni Apparenti e Soluzioni

In genere, le limitazioni dei cilindri idraulici negli stampi non sono reali, ma apparenti: possono essere superate spendendo poco e con un po’ di attenzione in più durante la fase di progettazione.

Basso Rendimento

La prima limitazione è un basso rendimento. In realtà nel caso degli stampi questo non è un problema. Quando una pressa d’iniezione plastica è al lavoro, entra in funzione anche la sua centralina. Per questo la presenza (o no) di alcuni cilindri idraulici in più è assolutamente trascurabile.

Contaminazione

Una seconda limitazione è che l’olio idraulico non è commestibile. La buona notizia è che, anche in questi campi, la maggior parte delle presse ad iniezione sono idrauliche e usano cilindri idraulici. Quindi, alla fine, anche questo non è un vero problema, a patto che vengano prese delle precauzioni.

Contaminazione del prodotto finito a causa dell’olio. Anche in questo caso, il fatto che ci siano centinaia di migliaia di cilindri idraulici che funzionano bene dimostra che questo non è un vero problema. È importante usare cilindri con guarnizioni di alta qualità, come quelli prodotti dalla Vega.

I cilindri Vega, inoltre, includono anche due guarnizioni per lo stelo invece di una sola, come si fa di solito. Questo riduce grandemente il rischio di perdite. Infatti, molte contaminazioni del prodotto sono causate dalle perdite d’olio dalle guarnizioni dello stelo. In casi speciali (tipo il settore medicale, l’alimentare o simili), si possono usare guarnizioni speciali, così che la loro combinazione garantisca il miglior sistema di guarnizione in assoluto.

È bene rendere lo stelo il più indipendente possibile dagli altri pezzi che si muovono (o guidare il movimento dei pezzi nel modo più preciso possibile). Basilarmente, una testa a martello assicura che ci sia del gioco tra il pezzo e lo stelo connesso. Questo gioco dovrebbe essere radiale e leggermente assiale. Se è presente un carico laterale sull’estremità dello stelo, l’usura sarà molto più rapida e in poco tempo la superfice dello stelo o le sue guarnizioni stesse potrebbero rovinarsi. Questo darà origine a una perdita d’olio.

Compressibilità dell'Olio

La terza limitazione principale che deve essere ben compresa per le applicazioni sugli stampi è che l’olio è COMPRIMIBILE. Non stiamo parlando di bolle d’aria nel circuito, che possono essere “spurgate” molto facilmente. La questione è un’altra: la ragione fisica per cui questo avviene è che i gas sono solubili nei liquidi; questo è, ad esempio, il motivo per cui i pesci possono respirare sott’acqua.

A grandi linee, la compressione a 160 bar è all’incirca dell’1%. Qualcuno potrebbe pensare che sia totalmente trascurabile. Consideriamo un tassello, dove la forza d’iniezione plastica aumenta la pressione del cilindro di 160 bar e la corsa del cilindro è 100 mm. Il cedimento sarà di 1 mm. È questo così tanto trascurabile? Muovere sincroni uno o più attuatori può essere un problema e richiederà che si presti un’attenzione speciale al circuito di alimentazione dell’olio.

Altre Considerazioni Importanti

È fondamentale pulire il circuito costantemente e usare il giusto tipo di olio.
Evitare picchi di pressione. Nel caso di cilindri a tiranti con camicie in acciaio inossidabile, semplicemente finiranno col ‘gonfiarsi’.
Evitare pressioni molto basse dell’olio. Ogni produttore di cilindri ha i propri standard, ma una media ragionevole di pressione minima d’esercizio dell’olio è intorno ai 50 bar.
Movimento uniforme delle piastre di espulsione. Lo si può ottenere in diversi modi, ma la soluzione migliore è un circuito equilibrato, dove tutti i tubi e i fori sono della stessa lunghezza.

Vantaggi dei Cilindri Idraulici Compatti

Invece, il fatto che sia così compatto è un grande vantaggio, visto che gli stampi devono essere compatti.

Comunque, alla fine i cilindri idraulici sembrano essere la soluzione più flessibile e compatta per fornire agli stampi potenza motrice e attivare l’equipaggiamento ausiliario.

Caratteristiche Tecniche e Applicazioni Specifiche

Destinati principalmente ad applicazioni industriali di bloccaggio, i cilindri della serie compatta presentano ingombri molto ridotti e corsa breve compresa tra 1mm e 50mm.

Sono progettati e costruiti per soddisfare le più esigenti aspettative di bloccaggio e di controllo di piccoli spostamenti e per un funzionamento prolungato ed efficiente con minima manutenzione e massima produttività.

La cura posta nella progettazione e nella scelta dei materiali e delle guarnizioni impiegate, la costruzione con elevati standard di qualità e precisione, unita ad un severo collaudo finale che riproduce le condizioni di funzionamento tipiche del cilindro, rendono questi attuatori idraulici una valida scelta per applicazioni severe con elevata frequenza di ciclo, notevoli accelerazioni ed ambienti ostili di funzionamento.

CMI mette a disposizione il proprio staff tecnico e di progettazione nel caso in cui siano richieste esecuzioni speciali secondo specifici requisiti. Sporgenze stelo personalizzate, soluzioni di fissaggio ed attacchi speciali sono solo alcune delle possibilità di personalizzazione offerte dalla nostra azienda.

Predisposti sia per il fissaggio ad asse verticale che orizzontale, sono realizzati con corpo camicia cieco in acciaio all’interno del quale scorre il pistone in bronzo. Lo stelo è realizzato in acciaio C45 con riporto di cromo oppure, su richiesta, in acciaio 42CrMo4 cromato, in acciaio temprato e cromato, in acciaio inossidabile o in acciaio 41CrAlMo4 nitrurato e rettificato.

Particolare attenzione è rivolta agli elementi di tenuta, tutte le guarnizioni utilizzate sono di primissima qualità ed ottimizzate per minimizzare i trafilamenti di fluido, massimizzando la tenuta statica, senza compromettere il rendimento complessivo e la dinamica dell’attuatore. Le diverse combinazioni includono guarnizioni in poliuretano, PTFE e VITON + PTFE.

Su richiesta possono essere progettati e costruiti per rispondere a specifiche esigenze dimensionali del cliente.

Temperatura di esercizio: da -20°C a +150°C a seconda del fluido e del tipo di guarnizioni impiegato.

Esempi di Attuatori Lineari

L'attuatore lineare della Serie TA6 è progettato per applicazioni nel settore dell'arredamento imbottito come poltrone recliner, lift, sedute teatri e cinema, letti domestici.
L'attuatore lineare della Serie TA12 è progettato per sollevatori per pazienti e letti bariatrici.
L'attuatore lineare della Serie TA14 è progettato per applicazioni in ambito di arredamento imbottito come poltrone recliner, poltrone alzapersone e sedute per teatri o cinema. L'elettrocilindro comprende l'unità motore-trasmissione con freno motore, sensore Hall a 2 canali e due finecorsa.

Tabella Riepilogativa Cilindri Idraulici Compatti (Esempio)

Caratteristica	Valore Tipico
Forza di Spinta	Da 10 a 100 tonnellate
Corsa	50 mm (valori intermedi fornibili tra 1mm e 50mm)
Pressione Massima di Esercizio in servizio continuo	350 bar
Alesaggi Disponibili	Da 20 mm a 100 mm
Velocità Massima	Circa 1 m/sec

tag: #Idraulico