I moltiplicatori di pressione sono dispositivi automatici progettati per aumentare la pressione di un fluido, come aria o olio, ottenendo una pressione in uscita superiore a quella in entrata.

Definizione e Principio di Funzionamento

Un moltiplicatore di pressione, noto anche come booster, comprime l'aria o l'olio per generare una pressione di uscita maggiore rispetto all'ingresso. Questo dispositivo è spesso utilizzato per intensificare la pressione in attuatori specifici. I moltiplicatori di pressione convertono l'aria compressa in alta pressione sfruttando il principio delle aree differenziali.

Il moltiplicatore di pressione si avvia automaticamente quando viene applicata la pressione di ingresso e non è ancora stata raggiunta la pressione di uscita desiderata. Quando viene raggiunta la pressione di uscita impostata, il moltiplicatore di pressione smette di funzionare per risparmiare energia, ma si riavvia automaticamente quando la pressione di uscita scende nuovamente.

Non è necessario alcun collegamento elettrico e nessuna lubrificazione. I moltiplicatori di pressione sono dotati di valvole di non ritorno che permettono di mantenere la pressione in uscita anche quando l’alimentazione di aria compressa viene interrotta. È pertanto necessario interrompere l’alimentazione e scaricare il circuito prima di effettuare qualsiasi intervento sul dispositivo.

Al fine di evitare fluttuazioni della pressione in uscita è consigliabile installare un serbatoio dopo il booster. Nella linea d’ingresso dell’aria compressa verso il moltiplicatore di pressione è raccomandato l’utilizzo di una valvola 3/2. Questa non deve essere aperta fino a quando non viene applicata la pressione in ingresso.

Moltiplicatori di Pressione Aria-Olio

I moltiplicatori di pressione aria-olio OLMEC con funzionamento a semplice o doppio effetto sono generatori di pressione idonei per il funzionamento di circuiti a semplice effetto. Possono fornire il loro volume, in tempi rapidissimi (entro 1 secondo) essendo influenzati nel movimento soltanto dal flusso volumetrico dell’aria compressa e dall‘attrito dell’utilizzo idraulico.

Il volume del circuito idraulico dovrebbe sfruttare soltanto il 70-75 % del volume generato dal moltiplicatore per poter disporre di una certa riserva. Ciò potrebbe causare negli utilizzi con flusso volumetrico limitato (cilindri a staffa rotante, cilindri irrigiditori) un funzionamento difettoso. In questi casi si dovrà prevedere una valvola di riduzione e strozzamento sul lato olio.

Raccomandazioni per il Funzionamento

Per un buon funzionamento dei moltiplicatori si consiglia di attenersi scrupolosamente ai manuali d'uso e manutenzione, sempre forniti, ricordandosi di rispettare alcune delle principali regole:

  • Linea di alimentazione aria da diametro 6 mm. a diametro 12 mm. in base al modello del moltiplicatore.
  • Utilizzo di eventuali scarichi rapidi pneumatici per migliorare la velocità di ritorno in caso di cicli a frequenza molto elevata.
  • Trattamento aria tramite filtro riduttore-lubrificatore di portata adeguata.
  • Temperatura olio 0°C ÷ + 40°C.
  • Temperatura ambiente + 5°C ÷ + 40°C.
  • Viscosità’ olio idraulico 3°E / 50°C - ISO 32 / 46.

Esempi di Moltiplicatori di Pressione OLMEC

  • M840: n. 4 rapporti di moltiplicazione | Pressione idraulica: 16 - 273 bar
  • M845: n. 4 rapporti di moltiplicazione | Pressione idraulica: 32 - 700 bar
  • M850: n. 4 rapporti di moltiplicazione | Pressione idraulica: 32 - 1000 bar

Moltiplicatori di Pressione Oscillanti miniBOOSTER

A metà degli Anni ’90, miniBooster ha introdotto un principio nuovo, basato su un’oscillazione del moltiplicatore, che attinge continuativamente olio da un serbatoio e permette di ripristinare la pressione desiderata in caso di perdite o trafilamenti. I moltiplicatori di pressione oscillanti offrono prestazioni estremamente elevate in un formato molto compatto.

In base alle prestazioni richieste sono disponibili molte varianti, con valori di portata in ingresso differente. I coefficienti di moltiplicazione sono numerosi, con fattori da 1,2 a 25.

I miniBooster sono intensificatori oscillanti: aumentano automaticamente la pressione del sistema, fornendo una pressione di uscita più alta e compensando eventuali perdite di olio sul lato ad alta pressione. Questa funzione si basa su un sistema brevettato semplice, quanto efficace. Il design base include un pistone a bassa pressione (LP), un pistone ad alta pressione (HP) e una valvola di inversione bistabile (BV1).

Funzionamento Dettagliato del miniBOOSTER

Il fluido idraulico alla pressione di sistema viene fornito alla connessione IN. Fluisce liberamente attraverso le valvole di ritegno KV1, KV2 e DV (se inclusa) per fuoriuscire dal canale H. In questo momento tutto il flusso d’olio disponibile attraversa l’intensificatore e un cilindro collegato sul lato ad alta pressione H può muoversi in avanti ad alta velocità, sfruttando tutta la portata producibile dalla centralina.

Quando il cilindro utilizzatore incontra resistenza, la pressione aumenta sul lato ad alta pressione H fino a raggiungere la pressione di alimentazione della pompa. Questo causa la chiusura delle valvole di ritegno KV1 e DV e l’olio viene diretto al volume 1. La valvola bistabile BV1 collega il volume 2 al serbatoio tramite il volume 3.

Quando il pistone si è completamente mosso verso il basso, il pilotaggio si attiva, operando la valvola bistabile BV1 e cambiando la sua posizione. Il fluido viene condotto al volume 2, muovendo i pistoni verso l’alto e fornendo fluido ad alta pressione. Una volta che il pistone ad alta pressione (HP) si è mosso verso l’alto, il pilotaggio è collegato al serbatoio, la valvola bistabile BV1 ritorna alla sua posizione originale e il ciclo si ripete fino a quando la pressione finale desiderata è stata raggiunta.

La pressione può essere alleviata dal lato ad alta pressione tramite la valvola di ritegno pilotata DV (se inclusa).

Vantaggi dell'Utilizzo dei Moltiplicatori di Pressione

Nei principali Paesi industrializzati principali, denaro, spazio e peso possono essere risparmiati incorporando moltiplicatori di pressione nei sistemi idraulici. La miniBOOSTER Hydraulics A/S si è specializzata nella produzione dei moltiplicatori idraulici di pressione miniBOOSTER. Circa il 95% della produzione è diretta verso mercati esteri, dove il moltiplicatore di pressione è utilizzato in molti tipi differenti di macchine e sistemi.

Nei sistemi idraulici, è spesso necessario utilizzare pressioni di esercizio variabili. Spesso si vedono sistemi nei quali la maggior parte dell'olio della centralina passa attraverso una valvola limitatrice di pressione che è tarata ad una pressione elevata senza che ve ne sia necessità. Questo perchè, per un breve tempo, è necessaria una pressione elevata nel ciclo del macchinario in questione.

Per superare questo problema, un sistema è spesso costituito da diverse pompe che sono collegate in modo che il flusso volumetrico inviato dipenda dalla pressione di esercizio occorrente. Ad esempio, questa è la situazione che si verifica in operazioni di compressione.

Utilizzando moltiplicatori di pressione, i progettisti hanno una maggiore flessibilità per quanto riguarda la scelta della pressione di esercizio. Il carico idraulico diventa più uniforme durante il ciclo macchina.

In linea di principio, il moltiplicatore di pressione può essere utilizzato dove ci sia la necessità di una elevata pressione in un certo istante. In generale, il sistema sarà come mostrato in Figura 3, nel quale un cilindro è comandato da un normale distributore 4/3. Il moltiplicatore di pressione è montato direttamente sul cilindro, e la costosa linea in alta pressione è ridotta al minimo.

Un settore applicativo particolarmente adatto al moltiplicatore di pressione è in sistemi già esistenti, dove sia necessaria una pressione più elevata di quella consentita dal progetto originale. I costi per aggiornare questo sistema al fine di raggiungere una pressione più elevata sono generalmente molto elevati e procurano un sacco di problemi. Con il moltiplicatore di pressione, un sistema esistente può essere aggiornato alla pressione di esercizio maggiore con la semplice aggiunta di un moltiplicatore.

Applicazioni Pratiche

Da quando il moltiplicatore di pressione è entrato a far parte dei prodotti esistenti sul mercato, è stato utilizzato in un gran numero di sistemi. La Fig. 4 mostra uno schema attrezzatura della Danfoss A/S di un attrezzo di bloccaggio su una macchina di lavorazione STAMA. 2 miniBOOSTER con rapporto di moltiplicazione 4:1 sono montati direttamente sull'attrezzo uno per ciascuna delle piastre di bloccaggio. Con la pressione idraulica di 40 bar del sistema esistente, si raggiunge sull'attrezzatura di bloccaggio una pressione di 160 bar.

La MiniBOOSTER Hydraulics A/S offre un'ampia gamma di moltiplicatori di pressione idraulici, che sono oggi utilizzati in tutto il mondo in molte applicazioni differenti. HC8 Versione HC2 del miniBOOSTER sviluppata per pressioni di uscita fino a 2000 bar. La struttura compatta del miniBOOSTERTM fa sì che possa essere installato esattamente dove l'alta pressione è richiesta.

Produttori e Offerte sul Mercato

Mec Fluid 2 progetta e produce moltiplicatori di pressione caratterizzati da una pressione massima in uscita di 40 bar e da una minima occupazione di spazio. I dispositivi possono essere forniti con o senza regolatore di pressione.

ENERFLUID offre strumenti progettati per aumentare la pressione fornita agli impianti, con numerosi vantaggi per gli utenti di attrezzature oleodinamiche. Questi moltiplicatori richiedono poche competenze tecniche per il loro funzionamento. ENERFLUID offre diverse tipologie di moltiplicatori di pressione, ognuno con caratteristiche e applicazioni specifiche.

Per scegliere il dispositivo più adatto alle proprie esigenze, è necessario valutare la potenza richiesta per svolgere i compiti previsti e considerare le specifiche di utilizzo. È fondamentale utilizzare olio idraulico minerale per garantire il corretto funzionamento e la longevità del moltiplicatore.

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