Pompe Idrauliche Pneumatiche: Funzionamento e Applicazioni

Le pompe idrauliche sono dispositivi fondamentali nei sistemi idraulici, utilizzate per convertire l’energia meccanica in energia idraulica, permettendo il movimento dei fluidi all’interno di un circuito. Il loro funzionamento è cruciale per garantire l’efficienza e l’affidabilità dei sistemi idraulici in una vasta gamma di applicazioni, dall’industria pesante ai macchinari agricoli.

Tipi di Pompe Idrauliche

Esistono diversi tipi di pompe idrauliche, ognuna con caratteristiche specifiche adatte a diverse applicazioni:

Pompe a pistoni: Sono tra le più comuni e versatili, utilizzate in molte applicazioni industriali. Questo ciclo continuo di aspirazione e compressione permette alla pompa di mantenere un flusso costante di fluido, ideale per applicazioni ad alta pressione.
Pompe a ingranaggi: Sono tra le più semplici e affidabili pompe idrauliche, spesso utilizzate in applicazioni che richiedono un flusso continuo e costante. Due ingranaggi, montati in una camera, ruotano in direzioni opposte.
Pompe a palette: Sono utilizzate in applicazioni che richiedono un funzionamento silenzioso e una capacità di gestire fluidi a bassa viscosità. Queste pompe funzionano mediante un rotore eccentrico con palette scorrevoli che creano camere a volume variabile.

Pompe Pneumoidrauliche: Un Approfondimento

Un particolare tipo di pompa, la pompa pneumoidraulica, combina l'utilizzo di aria compressa per generare pressione idraulica. Vediamo alcuni esempi e caratteristiche:

Il funzionamento di queste pompe e’ un moto alternato a semplice o doppio effetto, comandato da un distributore pneumatico che al raggiungimento della massima pressione idraulica si arresta, mantenendo in carico il circuito senza ulteriore consumo d’aria.
Questo modello di pompa pneumoidraulica, provvista di circuito interno per il comando di cilindri a semplice effetto, trova vaste applicazioni nell’alimentazione d’impianti automatici per la produzione, fabbricazione e collaudo.
Pompa pneumoidraulica ad elevate prestazioni con motore pneumatico a doppio effetto. Azionata dall’aria compressa con pressioni da 1 a 8 bar, consente di realizzare circuiti dove necessitano elevati flussi d’olio a pressioni medio basse.
Pompa pneumoidraulica con pistone a doppio effetto, pompante idraulico a semplice effetto, impiegata in circuiti ad alta pressione per prove di pressurizzazione, resistenza e deformazione materiali, test di laboratorio in genere.

Esempi di Pompe Pneumoidrauliche e Loro Caratteristiche

Ecco una panoramica di diversi modelli di pompe pneumoidrauliche e delle loro specifiche:

P720/M e P720/A: Azionabile con comando sul volantino della pompa (versione P720/M), o a distanza tramite comando pneumatico (versione P720/A), al raggiungimento della massima pressione idraulica si arresta, mantenendo in carico il circuito, per ripartire automaticamente qualora le condizioni d’equilibrio venissero alterate da perdite di carico dovute ad eventuali trafilamenti. Grazie a queste caratteristiche, è particolarmente apprezzata nell’alimentazione di cilindri di bloccaggio, con intervalli di pressione da 20 a 700 bar nei 5 rapporti di moltiplicazione.
Modello compatto: Compatta nella realizzazione con possibilità di fissaggio sia in posizione verticale sia orizzontale consente un facile inserimento in unità fisse o mobili. Realizzata in 5 rapporti di moltiplicazione raggiunge pressioni fino a 320 bar e portate fino a 37 litri/min. La versione standard è dotata di un serbatoio con capacità di circa 2 Lt.
P826/M e P826/A: Azionabile con comando sul volantino della pompa (versione P826/M), o a distanza tramite comando pneumatico (versione P826/A), al raggiungimento della massima pressione idraulica si arresta, mantenendo in carico il circuito, per ripartire automaticamente qualora le condizioni d’equilibrio venissero alterate da perdite di carico dovute ad eventuali trafilamenti. La versione standard per circuiti ad olio o in versione per acqua, consente grazie hai suoi 9 rapporti di moltiplicazione di raggiungere pressioni d’uscita da 5 a 2760 bar, e portate fino a 11,5 litri/min.
P802 e P802/A: Un’economico strumento portatile di ridotte dimensioni realizzato in tre rapporti di moltiplicazione 1:45 - 1:72 - 1:120, con pressioni massime rispettivamente di 250 - 500 - 700 bar. Azionabile con comando a pedale (versione P802), o a distanza tramite comando pneumatico (versione P802/A), al raggiungimento della massima pressione idraulica si arresta, mantenendo in carico il circuito.
P2870: Questa pompa pneumoidraulica a doppio motore pneumatico bassa-alta pressione P2870 fornisce un’alta portata di avanzamento sul primo stadio BP (15 bar) per un rapido avanzamento del cilindro ed una elevata HP (regolabile fino a 700 bar). La realizzazione quasi completamente in alluminio per ridurre il peso, le compatte dimensioni, il serbatoio da lt. 10 ed il telaio di protezione la rendono uno strumento pratico ed efficiente in tutte le condizioni di lavoro è disponibile in differenti configurazioni: con distributore manuale a leva, distributore a pilotaggio pneumatico, (con o senza telecomando a distanza) oppure tramite elettrovalvola sono idonee al comando di cilindri a semplice e doppio effetto.

Le caratteristiche di queste pompe le rendono adatte a diverse applicazioni, dalla produzione industriale ai test di laboratorio.

Pompe a Membrana: Un'Alternativa Versatile

Un'altra tipologia di pompa ampiamente utilizzata è la pompa a membrana, nota anche come pompa a diaframma. Questo tipo di pompa volumetrica è apprezzato per la sua versatilità e l'efficiente pompaggio in vari settori.

Tipi di Pompe a Membrana

Esistono due tipi principali di pompe a membrana:

Pompe pneumatiche a membrana (AODD): Alimentate da aria compressa, ideali per ubicazioni remote o pericolose dove l'elettricità non è sempre disponibile.
Pompe elettriche a membrana: Utilizzano l'elettricità per creare un'azione alternativa che sposta il fluido, offrendo efficienza energetica.

Funzionamento delle Pompe a Membrana

Una pompa a membrana si basa sull'uso di diaframmi flessibili che oscillano avanti e indietro per spostare il fluido. La differenza tra i due tipi sta nel modo in cui avviene questo movimento.

Considerazioni per la Scelta di una Pompa a Membrana

Quando si sceglie una pompa a membrana, è importante considerare:

Tipo di fluido: Determinare se il fluido è abrasivo, corrosivo, viscoso o contiene particelle solide.
Requisiti di portata e pressione: Definire la portata e la pressione di scarico necessarie.
Alimentazione: Valutare la disponibilità di una sorgente di energia elettrica affidabile.
Manutenzione e costi: Considerare i costi di manutenzione e il costo totale di proprietà.

Pompe Volumetriche: Un'Analisi Storica e Funzionale

Le pompe volumetriche sono caratterizzate da un moto alternativo degli organi mobili. La loro storia affonda le radici nell'antichità:

Una prima comparsa delle pompe idrauliche avviene nel terzo secolo A.C. grazie ad Archimede, il quale progettò la pompa nota come Vite di Archimede: questo dispositivo era in grado di spostare grosse quantità di fluido, a basse prevalenze.
Nello stesso periodo storico fece la sua comparsa la pompa Noria: si tratta di un meccanismo in grado di sollevare fluidi a più alte prevalenze, fino a 20/30 metri.
Intorno al 1600 l’invenzione dei primi sistemi biella-manovella permise la creazione delle prime pompe a stantuffo, azionate dalla forza delle braccia.

Le pompe alternative (o a stantuffo) sono caratterizzate dal moto rettilineo alternato di un organo mobile, lo stantuffo, che esercita una pressione sul fluido trasferendovi energia.

Pompe Centrifughe: Caratteristiche e Utilizzi

Le pompe centrifughe sono costituite da una camera a sezione crescente, detta chiocciola o diffusore, collegata al centro con la condotta d’aspirazione e alla periferia con quella di mandata. All’interno della chiocciola gira a grande velocità (da 1500 a 3000 giri/minuto) un organo rotante, chiamato girante o impulsore.

Girante: Si tratta di un organo rotante, con forma e profilo diversi, innestato sull’albero del motore da cui riceve l’energia da imprimere al liquido.
Le pompe centrifughe, quando si ha la necessità di superare alte prevalenze, mantenendo comunque alti i valori di portata, possono essere a multi-girante.
Sono presenti sul mercato sia pompe ad asse orizzontale che ad asse verticale.

Gli utilizzi principali delle pompe centrifughe includono il pompaggio di sostanze chimiche, di acqua, in agricoltura, galvanica, torri di abbattimento fumi e nel settore petrolchimico.

Pompe Rotative: Un Meccanismo di Trasferimento Continuo

Le pompe rotative sono caratterizzate dal moto rotatorio lento di organi mobili: ruote dentate o lobi. Il trasferimento dell’energia avviene esercitando una pressione sul fluido in maniera analoga alle pompe a stantuffo.

Il funzionamento di una pompa rotativa prevede che per ogni rotazione venga spostato un volume fisso di fluido. Queste pompe sono autoadescanti e forniscono una portata quasi costante, indipendentemente dalla pressione.

Phoenix Range: Un'Evoluzione nelle Pompe a Membrana

La Phoenix Range rappresenta un’evoluzione nell’ambito delle pompe a membrana, offrendo un mezzo efficiente ed affidabile per il trasferimento di fluidi in svariate applicazioni industriali.

Queste pompe idrauliche volumetriche operano tramite il movimento alternato di due membrane contrapposte, spostando il fluido da un collettore di aspirazione inferiore attraverso il corpo pompa fino a un collettore di mandata. La loro denominazione in inglese, “Air Operated Double Diaphragm” (AODD), sottolinea che il movimento delle membrane è controllato pneumaticamente attraverso un distributore ad aria compressa.

Componenti Chiave delle Pompe Phoenix Range

Il corpo centrale: le estremità sono le camere d’aria contrapposte collegate dal distributore pneumatico.
Il distributore pneumatico: è il componente che garantisce un continuo scambio d’aria nelle due camere contrapposte mantenendo un rapporto quasi di 1:1 tra il volume di fluido e quello d’aria.
Le membrane: sono gli elementi elastici e i componenti principali della pompa a membrana che permettono lo spostamento del fluido.
I corpi pompa: sono le camere di passaggio del fluido della pompa pneumatica a doppia membrana.
I collettori: sono invece i canali di passaggio del fluido della pompa a doppia membrana.

Funzionamento Dettagliato delle Pompe Phoenix Range

Nelle pompe a membrana PHOENIX il fluido viaggia dal collettore inferiore di aspirazione al corpo pompa fino al collettore di mandata tramite il movimento alternato di due membrane contrapposte. In inglese è chiamata Air Operated Double Diaphram AODD in quanto il movimento è impresso alle membrane per via pneumatica attraverso un albero controllato da un distributore in cui viene introdotta aria compressa in una camera adiacente a quella di pompaggio.

Caratteristiche e Vantaggi delle Pompe Phoenix Range

È autoadescante: grazie a questa caratteristica la pompa a membrana può aspirare fluido anche se posizionata al di sopra del pelo libero, anche con funzionamento a secco cioè senza liquido iniziale, fino a 4 metri d’altezza.
Facilmente regolabile: è possibile variare la portata facilmente diminuendo il carico pneumatico di aria compressa in ingresso, oppure chiudendo il collettore d’aspirazione.
È in grado di elaborare quasi tutti i tipi di fluidi esistenti: siccome la pompa a membrana è movimentata dall’aria compressa, con campi e pressioni di utilizzo più ampi e vari, le camere di pompaggio si riempiono e svuotano a prescindere dal liquido lavorato, movimentando anche sostanze molto dense o viscose.

Materiali e Applicazioni delle Pompe Phoenix Range

La scelta del materiale della pompa a membrana è fondamentale per assicurare performance adeguate all’impianto, garantire la sicurezza degli operatori e dell’ambiente, la salvaguardia della pompa stessa e la compatibilità chimica e di temperatura del liquido con i materiali costruttivi.

Le pompe a doppia membrana sono perfette per la movimentazione e il dosaggio in tutta sicurezza di prodotti liquidi densi, chimici, corrosivi e viscosi. Sono quindi adatte per la movimentazione di solventi, inchiostri, vernici, carburanti, prodotti chimici ed abrasivi.

Versioni Speciali delle Pompe Phoenix

Pompe a membrana Phoenix ATEX: sono progettate per operare in ambienti con atmosfere potenzialmente esplosive.
Pompe a membrana Phoenix FOOD: sono specificamente progettate e costruite per soddisfare gli standard richiesti per l'utilizzo in applicazioni che riguardano l'industria alimentare.

Pompe Idropneumatiche: Generazione di Alta Pressione con Aria Compressa

Generare una pressione idraulica elevata (fino a 700 bar) con aria compressa a 6 o 7 bar e un piccolo motore ad azionamento pneumatico: questo è il principio di una pompa idropneumatica. Si tratta di una fonte d'energia estremamente compatta e portatile, che presenta il vantaggio importante di poter essere impiegata ovunque sia a disposizione dell'aria compressa.

Vantaggi delle Pompe Idropneumatiche

È compatta e pesa, a seconda del volume del serbatoio, al massimo 7 kg circa.
Il livello sonoro molto contenuto evita l'insorgere di stanchezza dell'utente.
In presenza di aria compressa è possibile sviluppare in modo semplice una forza molto elevata.
Alta pressione fornita dalla pompa idropneumatica (700 bar) permette la generazione di forze enormi.

Limitazioni delle Pompe Idropneumatiche

Esistono ovviamente limiti alle possibilità della pompa idropneumatica. L'unità contiene in effetti solo una quantità limitata di olio (2,5 o 5 litri). La portata e la pressione dell'olio dipendono dalla pressione pneumatica disponibile.

Pompe a Pistone: Funzionamento e Applicazioni

La pompa a pistone fa parte delle tecnologie di alimentazione più potenti. Consente di lavorare anche materiali densi e ad alta viscosità. La pompa a pistone è preposta all'alimentazione del materiale dal contenitore alla pistola a spruzzo.

Funzionamento della Pompa a Pistone

Il principio dell'alimentazione è basato sullo spostamento poiché il pistone spinge il materiale nel tubo dopo che è stato aspirato, ragion per cui la pompa a movimento alternativo può essere ritenuta una pompa volumetrica. La pompa a pistone è composta da un cilindro dove è alloggiato il pistone stesso.

Vantaggi della Pompa a Pistone

Una pompa a pistone assicura un'elevata aspirazione e un'ottima portata, in particolare per i materiali ad alta viscosità. La pompa stessa è robusta e resistente, due caratteristiche importanti per la lavorazione di materiali ad alto riempimento.

Campo di Applicazione della Pompa a Pistone

La pompa a pistone presenta un ampio campo di applicazione. Dai materiali liquidi, quali le velature, fino a quelli ad alta viscosità e ad alto riempimento per esterni è praticamente tutto possibile.

Pompe a Membrana (AODD): Funzionamento e Installazione

La pompa a membrana, in inglese definita con l’acronimo AODD (Air Operated Doube Diaphragm) è una tipologia di pompa volumetrica a doppia membrana funzionante mediante l’utilizzo di aria compressa.

Componenti Principali delle Pompe a Membrana

Il Corpo centrale: include l’ingresso e lo scarico dell’aria di alimentazione e lo scambiatore pneumatico che fornisce una pressione alternata alla valvola dell’aria e contribuisce al movimento delle membrane e nello stesso tempo all’azione di pompaggio.
Le Camere fluido: ospitano i volumi all’interno delle quali il fluido viene aspirato e pompato.
I Collettori: offrono l’interfaccia di collegamento all’impianto e sono fissati alle camere esterne per garantire la tenuta e nello stesso tempo per creare un percorso di flusso del fluido.
La valvola dell’aria: dirige l’aria compressa all’interno delle camere e contribuisce allo spostamento del gruppo membrana.

Modalità di Installazione delle Pompe a Membrana

Installazione in modalità autoadescante: La pompa a membrana è posizionata sopra il livello del fluido ed ha la capacità di aspirarlo, anche con funzionamento a secco, quindi priva di liquido al suo interno.
Installazione con aspirazione e mandata sdoppiata: In alcune applicazioni è necessario movimentare due fluidi senza lo spazio necessario per collocare due pompe distinte.
Installazione con aspirazione sdoppiata: quando c’è l’esigenza di trasformare la pompa in un mixer è possibile sdoppiare il collettore di aspirazione mantenendo unica la mandata.

Le pompe AODD sono in grado di gestire un’ampia gamma di fluidi, portate e viscosità e possono funzionare in maniera efficiente all’interno dei più diversi settori applicativi.

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