Fatti da sapere su cilindri e azionamenti pneumatici

Gli impianti pneumatici fanno parte di molti impianti industriali. Spieghiamo la struttura e il funzionamento dei cilindri pneumatici, cosa dovreste prestare attenzione durante l'acquisto e quali sono i vantaggi di un azionamento pneumatico.

• Settori di impiego sistemi pneumatici

• Come funziona la pneumatica?

• Funzione e struttura di cilindri pneumatici

• Cosa devo considerare per l'acquisto di cilindri pneumatici?

• Il nostro consiglio pratico: rispettare i termini di ispezione e manutenzione

• FAQ - domande frequenti sui cilindri pneumatici

Settori di impiego sistemi pneumatici

In quasi tutti i settori dell'industria viene utilizzata la pneumatica. Questo comprende sia l'industria alimentare che l'industria automobilistica. Gli impianti di riempimento o le macchine per la verniciatura sarebbero inimmaginabili senza l'uso di aria compressa nella loro forma attuale. Ma anche in medicina, nell'industria mineraria, nella tecnologia spaziale e in molti altri settori e industrie, i sistemi pneumatici hanno un posto fisso.

Come funziona la pneumatica?

Il termine pneumatica deriva dalla parola antica greco pneuma, che traduciamo in "vento". Negli azionamenti pneumatici, l'aria, in particolare l'aria compressa, viene utilizzata per eseguire lavori meccanici. Ma come funziona esattamente? Ad esempio, per poter utilizzare un cilindro pneumatico, è necessario generare aria compressa come primo passo. Ciò avviene solitamente tramite un compressore che aspira l'aria ambiente e la comprime, in modo che la pressione nell'impianto ad aria compressa sia compresa tra 6 e 40 bar.

L'aria aspirata dall'ambiente è spesso contaminata da particelle come olio, polvere o polline. Prima di essere alimentato a un azionamento pneumatico, è importante che l'aria compressa venga liberata da questi agenti inquinanti. In caso contrario, possono verificarsi danni alle macchine. L'aria pulita e filtrata viene inviata attraverso una rete di tubazioni alle singole macchine. Un accumulatore di aria compressa integrato nel sistema funge da buffer e mantiene costante la pressione nel sistema di distribuzione. Questo ha il vantaggio che i compressori devono funzionare solo quando la pressione nella rete di distribuzione diminuisce di nuovo. A questo punto l'aria compressa può azionare, ad esempio, un cilindro ad aria compressa in una fabbrica o l'avvitatore a percussione in un'officina automobilistica.

Figura: Impianto ad aria compressa

1. Compressore
2. Manometro
3. Termometro
4. Valvola di sfiato
5. Rubinetto
6. Linea aria compressa con pendenze 1 - 2% 
7. Distribuzione aria compressa
8. Memoria intermedia
9. Unità di manutenzione
10. Contenitore di raccolta della condensa
11. Rubinetti di scarico della condensa

Funzione e struttura di cilindri pneumatici

Nel sistema pneumatico ci sono diversi azionamenti, come motori ad aria compressa o cilindri. La struttura di un cilindro è relativamente semplice: Oltre al tubo del cilindro, un cilindro dell'aria compressa è composto da due coperchi che chiudono il tubo su entrambi i lati, nonché da un'asta del pistone con pistone di azionamento. La suddivisione dei cilindri pneumatici può avvenire in base alla versione, al movimento eseguito o alla funzione. Diverse versioni sono tra l'altro cilindri con asta del pistone, cilindro rotante, cilindro rotondo, cilindro profilato o cilindro a membrana. Come movimenti eseguibili sono possibili operazioni lineari o rotanti, mentre la funzione può essere distinta in modo semplice e a doppio effetto.

Un cilindro pneumatico ad azione singola è dotato di un singolo collegamento per aria compressa. Se l'aria viene convogliata nel cilindro, il pistone fuoriesce dal tubo del cilindro. Quando l'aria fuoriesce nuovamente, l'asta del pistone ritorna nella posizione iniziale. Questi cilindri a effetto singolo sviluppano quindi solo una forza in una direzione. Per un cilindro a doppio effetto, invece, sono presenti due collegamenti per aria compressa. A seconda di quale dei due collegamenti viene alimentato con aria, il pistone si sposta in una direzione o nell'altra. Poiché un cilindro che agisce in questo tipo trasmette forza su entrambi i lati, si parla di cilindri ad aria compressa a doppio effetto.

Figura: Cilindro ad aria compressa

1. Pavimento
2. Guarnizione (O-ring)
3. Guarnizione pistone (O-ring)
4. Guarnizione (O-ring)
5. Anello di tenuta
6. Anello guida
7. Raschietto
8. Coperchio del cuscinetto
9. Collegamento aria
10. Asta del pistone
11. Pistone
12. Raccordo aria

Cosa devo considerare per l'acquisto di cilindri pneumatici?

Per ambienti che richiedono elevati requisiti di igiene, i cilindri ISO in acciaio inox sono una buona scelta. Assicurarsi che la lunghezza della corsa dei cilindri e dei cilindri compatti sia sufficientemente dimensionata per l'uso previsto. Per molte applicazioni sono disponibili anche speciali modelli di cilindri ad aria: Ad esempio, per l'uso in spazi ristretti sono disponibili speciali cilindri compatti. Inoltre, sono disponibili serie dotate di asta del pistone continua o cilindri senza asta del pistone.

Nel nostro negozio online offriamo numerosi prodotti del settore della pneumatica, tra i quali si possono trovare soluzioni per tutte le esigenze. Oltre a un'ampia gamma di cilindri a biella, a più regolazioni, a bloccaggio e a finecorsa, la nostra ampia gamma comprende anche gli accessori adatti alle serie e i relativi pezzi di ricambio. Inoltre, il nostro negozio tiene a portata di mano diversi azionamenti, come membrane e attuatori orientabili e azionamenti con guide. In più, da noi troverete tavoli rotondi, ammortizzatori e un grande programma di accessori per le pinze.

Il nostro consiglio pratico: rispettare i termini di ispezione e manutenzione

Gli impianti tecnici che lavorano con aria compressa sono soggetti a specifici valori di funzionamento con tutti i componenti rilevanti per la sicurezza in genere a partire da un anno di prove ricorrenti. Non utilizzare dispositivi o parti di impianti che non sono stati testati o che superano i loro limiti di controllo. Il limite massimo per le prove ricorrenti è di 5 anni per la verifica interna in Germania e di 10 anni per la verifica della resistenza. La base è la normativa sulla sicurezza operativa i contenitori a pressione sono soggetti a monitoraggio e verifica.

FAQ - domande frequenti sui cilindri pneumatici 

Quali sono i vantaggi della pneumatica?

Gli azionamenti pneumatici sono caratterizzati in particolare dalla loro robustezza. Sono ampiamente resistenti a diversi effetti ambientali e vibrazioni. Poiché la tecnologia pneumatica funziona solo con aria compressa, è anche molto pulita e può essere facilmente utilizzata in aree sensibili come l'industria alimentare per azionare e controllare gli impianti. A differenza di un cilindro idraulico, in caso di perdite nella linea o guasti fuoriesce solo aria, in modo che non si verifichino impurità o contaminazioni. In caso di azionamento che funziona con aria compressa, in genere non si verificano danni in caso di sovraccarico. La grande quantità di calore di scarto generato durante la compressione dell'aria può essere utilizzata per il riscaldamento. Infine, gli azionamenti che lavorano con l'aria compressa, rispetto all'impianto idraulico, sono relativamente economici per l'acquisto e la manutenzione. 

Cosa è lo smorzamento di carico finale in un cilindro pneumatico?

Una cosiddetta attenuazione di carico finale viene utilizzata quando un cilindro ha grandi masse da muovere. Mentre il pistone di un cilindro pneumatico ritorna indietro, nell'ultima parte del percorso la velocità del pistone viene frenata da un pistone di smorzamento.