Distributore Idraulico a Doppia Velocità: Funzionamento e Vantaggi

Nel mondo dell'oleodinamica, i sistemi di bloccaggio idraulici sono fondamentali, e spesso si sentono nominare sistemi a semplice o a doppio effetto. Tuttavia, è essenziale analizzare i vantaggi offerti dai sistemi a doppio effetto in contesti specifici, così come alcuni aspetti da considerare nella scelta tra i due sistemi.

Sistemi di Bloccaggio: Dal Manuale all'Idraulico

La forma più elementare di bloccaggio è quella meccanica manuale, che tramite viti e tiranti permette di ottenere livelli di forza elevati, seppur non facilmente misurabili. Un primo livello di automazione si raggiunge con i cilindri idraulici a semplice effetto, dove l'olio viene inviato per il bloccaggio e una molla governa l'apertura. Nonostante rappresentino un passo avanti rispetto alle soluzioni meccaniche, i cilindri a semplice effetto possono non essere ideali in caso di automazioni spinte. La presenza di una molla non garantisce certezze in fase di apertura o chiusura, soprattutto con contropressioni nella mandata idraulica. Tale contropressione, legata alla lunghezza dei tubi idraulici, rende inadatto l'uso di cilindri a semplice effetto con tubazioni lunghe.

I bloccaggi a semplice effetto sono comunque ideali per molte tipologie di sistemi di serraggio, essendo più immediati e meno costosi da installare, poiché richiedono meno linee idrauliche e controlli più semplici. Nello specifico, i cilindri Roemheld sono progettati con molle di ritorno più reattive e affidabili, rendendo non sempre scontata la necessità di dispositivi a doppio effetto. Gli utilizzatori che si avvicinano per la prima volta ai bloccaggi idraulici possono solitamente ottenere ottimi risultati con cilindri a semplice effetto.

Vantaggi dei Sistemi a Doppio Effetto

Ci sono situazioni in cui i sistemi a doppio effetto sono più adatti o necessari. La maggior parte dei costruttori di attrezzature considera i cilindri a doppio effetto come un'opzione preferibile quando un sistema a semplice effetto non garantirebbe elevata sicurezza e consistenza del processo produttivo. Con l'esperienza, costruire sistemi a doppio effetto può diventare facile quasi quanto costruire sistemi a semplice effetto, e la maggiore affidabilità nelle applicazioni di alta produzione giustifica il costo aggiuntivo.

Applicazioni Specifiche

Fluido Refrigerante: I cilindri a doppio effetto sono più adatti per le lavorazioni che utilizzano il fluido refrigerante. Nei cilindri a semplice effetto, una piccola camera d'aria per la molla può aspirare fluidi aggressivi, causando malfunzionamenti. Nei cilindri a doppio effetto, l'olio è presente su entrambi i lati del pistone.
Sistemi Automatizzati: I cilindri a doppio effetto sono ideali nei sistemi con carico/scarico automatico o sistemi di comunicazione tra macchina e utensile, permettendo di temporizzare e coordinare le funzioni. Lo stato dei cilindri può essere monitorato tramite pressostati su entrambi i lati.
Controllo di Posizione: Dotati di controlli di posizione elettrici o pneumatici, i cilindri a doppio effetto offrono maggiori certezze sulla loro posizione, essenziale nel carico robotizzato.
Forza e Pressione: L'azione dell'olio è più vigorosa rispetto alla molla e meno sensibile alle contropressioni. I cilindri idraulici, grazie ai pressostati, generano forza finché la pressione è mantenuta ai livelli definiti.
Attrezzature di Grandi Dimensioni: I cilindri a doppio effetto sono spesso migliori per attrezzature di grandi dimensioni con lunghe linee idrauliche o altre restrizioni di flusso.

Considerazioni sull'Installazione e la Manutenzione

Per prima cosa, è necessario collegare il tubo di mandata della pompa P del distributore. La valvola di massima è regolabile da 30 a 210 bar; per regolare la pressione, è consigliabile montare un manometro con una scala fino a 250 bar sulla connessione supplementare P. A questo punto, è possibile regolare la valvola di massima del distributore agendo sul grano posto sulla valvola stessa.

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Distributori in Parallelo: Ripartizione della Portata

Se si utilizzano due distributori oleodinamici collegati in parallelo e azionati contemporaneamente, la pompa erogherà una portata di 160 l/min, divisa equamente tra i due distributori (80 l/min per ciascuno). Tuttavia, la portata si dividerà equamente solo se i due utilizzatori sono identici e lavorano nelle stesse condizioni. Se così non fosse, la ripartizione della portata sarà diversa.

Esempio Pratico

Consideriamo due distributori in parallelo collegati a due attuatori lineari identici (1 e 2). Se sull'attuatore n° 1 è applicato un carico costante in compressione doppio rispetto all'attuatore n° 2 (F1=2xF2), la pressione nella camera inferiore dell'attuatore n°1 sarà doppia rispetto a quella presente nella camera inferiore dell'attuatore n°2. Di conseguenza, il flusso attraverso i due distributori sarà diverso, poiché la pressione a monte dei due distributori è la stessa, ma quella a valle no.

Tuttavia, è importante non confondere la pressione con la portata, poiché in un circuito chiuso la pressione viene esercitata sempre con uguale misura su ogni superficie di contatto.

Inoltre, l'area di un tubo da 3/4" è pari a 2.25 volte quella di un tubo da 1/2", quindi superiore a due volte.

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