Intensificatori ad alta pressione Cilindri idraulici
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INTENSIFICATORI DI PRESSIONE Gli intensificatori di pressione sono stati progettati per raggiungere con affidabilità una pressione di esercizio di 700 bar sulla camera di spinta del cilindro idraulico. Nel caso di un intensificatore con rapporto 1:4 sarà sufficiente avere una pressione di 175 bar in ingresso per generare una pressione sulla camera in spinta del cilindro di 700 bar. Gli intensificatori di pressione possono essere connessi alle tubazioni oppure flangiati direttamente sui cilindri. Icop Hydraulics può fornire anche i cilindri idraulici prodotti nei propri stabilimenti, opportunamente dimensionati per lavorare a pressioni elevate. In alternativa gli intensificatori possono essere abbinati a cilindri standard, sfruttandoli per abbassare la pressione degli impianti oleodinamici (per esempio un cilindro ISO 6020-1 con P nominale 160 bar può essere alimentato con intensificatore 1:4 con impianto oleodinamico a 40 bar). Vantaggi collegati all’utilizzo degli intensificatori ICOP Hydraulics: Maggiore compattezza e minore peso delle macchine grazie alle dimensioni inferiori dei cilindri idraulici Utilizzo di pompe standard a ingranaggi in alternativa a costose pompe a pistoni Utilizzo di tubazioni flessibili a bassa pressione per raggiungere i cilindri idraulici Maggiore durata degli impianti grazie alle pressioni inferiori di lavoro Differenze tra gli intensificatori ICOP Hydraulics e intensificatori idraulici standard in commercio: Maggiore portata (fino a 100 lt/min contro 10 lt/min intensificatori standard in linea semplice effetto) Possibilità di inserimento piastra rigenerativa per aumento portata a 300 l/min. Possibilità di decompressione camera in pressione senza valvole aggiuntive Assenza di trafilamento tra intensificatore e camera in pressione Mantenimento in pressione automatico anche in presenza di consumo di olio da parte dell’attuatore (contro necessità di riarmo con messa a scarico per ritornare in pressione negli intensificatori standard).
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Cilindro pinza demolitore
Cilindro pressa
Cilindro cesoia lamiera
cilindro perforatore miniera
Fig. 1 Cilindro sollevamento braccio gru marina
2
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SETTORI APPLICATIVI Settori applicativi degli intensificatori ICOP Hydraulics:
Demolizioni e frantumazione Industria mineraria Perforazioni Gru e sollevamento Macchine movimento terra Macchine per plastica Presse Test materiali
3
CARATTERISTICHE GENERALI Fig. 2 Sezione tipica intensificatore di pressione
Principio di funzionamento 1
2
3
4
5 6
Uscita dello stelo senza carico. L’olio idraulico entra dalla bocca A, si direziona sulla valvola 1 in quanto la valvola 2 è chiusa perchè è tarata. L’olio entra nella camera posteriore del cilindro facendolo uscire. Lo stelo del cilindro esce fino a quando incontra un carico resistente, la valvola 2 si apre, l’olio entra nella valvola 7 e prosegue sul condotto Pp della valvola 6 facendola commutare nella posizione incrociata; l’olio entra quindi nel Booster 5 che lo intensifica con il rapporto di moltiplica di progetto (per esempio 1:4) inviandolo alla camera posteriore del cilindro (nel frattempo la valvola 1 si è chiusa per differenza di pressione). Quando il Booster 5 ha terminato la corsa , la spola di retroazione 7, vincolata meccanicamente ad esso, mette in comunicazione la bocca Pp della valvola 6 con T1 spostandone la posizione verso il parallelo, ne deriva che il Booster 5 rientra riempendosi di olio ed è pronto per riprendere la sua corsa di intensificazione pressione sul fondello del cilindro. Il Booster 5 smette di intensificare la pressione fino a quando il cilindro è arrivato a fine corsa o ha raggiunto il valore di pressione richiesto dal carico. Se non ci sono trafilamenti sul cilindro e variazioni di carico, la pressione rimane stabile al valore raggiunto. Per depressurizzare il fondello del cilindro e farlo rientrare occorre commutare la pressione di ingresso fornita dall’impianto idraulico verso la bocca B. La valvola 1 è dotata di dispositivo di decompressione, depressurizza la camera posteriore del cilindro e successivamente si aprirà garantendo il rientro del cilindro oleodinamico alla normale pressione a cui è tarato l’impianto idraulico principale.
APPLICAZIONE A B
Bassa pressione
Alta pressione
Fig. 2 Intensificatore di pressione applicato su cilindro ad alta pressione (entrata stelo a bassa pressione, uscita stelo ad alta pressione)
4
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A1
9
B
CILINDRO
SCHEMA IDRAULICO
BOOSTER
P2 5
Mq
Mb
T2
Mq
S
T
6
2
Valvola di ritegno
4
Valvola di ritegno
5
Booster
6
Valvola di inversione
7
Spool di retroazione
8 Impianto idraulico principale 9
Cilindro
7
P Pp
T1 3
T T2
2
3
TESTA POSTERIORE INTENSIFICATORE
Mq
Valvola di sequenza
T1
S S
2
1 3
A
T
A
B
1
TESTA ANTERIORE INTENSIFICATORE
4
1 Valvola di ritegno pilotata
8
P1 5
CURVE CARATTERISTICHE Le prove di laboratorio evidenziano il funzionamento del cilindro con intensificatore secondo le seguenti curve caratteristiche:
Valori ottenuti con viscosità 36 cSt a 50°C Cilindro 90/60, corsa 400 mm con intensificatore 1:3
Portata (lpm)
Pressione (bar)
700
Apertura valvola 2
175
100
33
Tempo (Sec.) Partenza
0
Corsa a vuoto
Intensificazione pressione Presurizzazione fondello cilindro P2
Fig. 3 Cilindri con intersificatore per miniera
6
(Portata equivalente media)
P2 = pressione fondello cilindro P1 = pressione impianto idraulico P2 = portata fondello cilindro
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PRESTAZIONI Pressione massima di esercizio
bar 700
Portata massima
l/min 100
Campo temperatura ambiente
°C -20 / +70
Campo temperatura fluido
°C -20 / +80
Campo viscosità fluido
cSt 10 ÷ 400
Grado di contaminazione del fluido
Norme ISO 4406:1999
Viscosità raccomandata
cSt 25
Massa
kg 35
classe 20/18/15
140
DIMENSIONI DI INSTALLAZIONE
SEZIONE C-C 1/2”
A
B
460
140
140
140
1/2”
4
14 H8
29,5
30
Ø26H8
Ø18 Ø21,5 Ø33
2.9
+0 -0,100
394
27,5
+/- 0,05
A C
B
C
130
Fig. 4 Cilindro con intensificatore per cesoia di demolizione
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DEMOLIZIONE, FRANTUMAZIONE
Uno dei più importanti utilizzi degli intensificatori di pressione è il settore demolizione. In questo settore il peso dei cilindri applicati alle pinze di demolizione, determina la possibilità del braccio a cui sono applicate di allontanarsi maggiormente dalla macchina operatrice. L’utilizzo dell’intensificatore permette la riduzione del diametro dei cilindri oppure la realizzazione di pinze con forze di chiusura maggiori. Un ulteriore caratteristica esclusiva inserita negli intensificatori Icop Hydraulics per il settore demolizione, è la generazione di un urto violento quando la pinza raggiunge il manufatto in cemento armato; questo permette un ottimale collassamento delle strutture demolite e un aumento della produttività. Fig. 5
• Cilindro idraulico con intensificatore di pressione per demolitore-frantumatore. • L’intensificatore di pressione è flangiato sullo stelo. fase di lavoro fuoriesce il corpo cilindro, i detriti generati nelle operazioni di demolizione non colpiscono • loNella stelo cromato, preservandone la funzionalità. • I condotti di mandata olio sono realizzati all’interno dello stelo.
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INDUSTRIA MINERARIA Nel campo dell’industria mineraria gli intensificatori di pressione Icop Hydraulics possono ottimizzare le attività di scavo e perforazione. Quando l’utensile incontra roccia con elevata resistenza, l’intensificatore di pressione genera automaticamente un salto di pressione permettendo all’utensile di avanzare. La pressione e la forza sui cilindri rimane tale fino al superamento dello strato di roccia con maggiore resistenza, superato questo strato il carico sui cilindri diminuisce e termina l’effetto di intensificazione della pressione, lasciando sui cilindri la pressione di taratura dell’impianto idraulico.
Fig. 6 Cilindro idraulico con intensificatore di pressione per perforatrice mineraria. L’intensificatore è flangiato sulla testa posteriore del cilindro. Il collegamento idraulico alla bocca olio anteriore per il rientro dello stelo è realizzato all’interno del corpo cilindro con foratura profonda. Vengono eliminate le problematiche collegate a urti accidentali e perdite dei raccordi della tubazione esterna.
• • • •
9
GRU E SOLLEVAMENTO Il settore delle gru ha subito negli ultimi vent’anni una profonda trasformazione grazie al’inserimento dei controlli elettronici. Le macchine sono diventate più sicure e precise nell’azionamento, testando i limiti degli impianti oleodinamici che utilizzano pompe a ingranaggi o a pistoni con limiti di pressione massima di 350 bar. La possibilità di utilizzare intensificatori di pressione può garantire, in determinate situazioni, un aumento di potenza estremamente importante. Per questo settore Icop Hydraulics ha sviluppato un’intensificatore particolare con basse pulsazioni di pressione per evitare fenomeni di oscillazione del braccio. Il contenimento dei pesi abbinato all’aumento della potenza di sollevamento possono garantire un fondamentale vantaggio competitivo per i produttori di gru più innovativi.
Fig. 7 Cilindro braccio di sollevamento
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PRESSE L’intensificatore di pressione Icop Hydraulics può essere inserito nel circuito di comando di una pressa oleodinamica. In funzione della taglia delle presse può essere utilizzato in due configurazioni:
• A doppio effetto con attraversamento diretto della pompa • In derivazione, con presurizzazione dopo la fase di caduta e chiusura della valvola di pre-riempimento. Schema idraulico intensificatore applicato in derivazione ad una pressa verticale a caduta con cilindri ausiliari.
Pp A B A1
Tank
X
A
B
Fig. 8 Pressa per materiali ferrosi
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INIEZIONE E SOFFIAGGIO materiali plastici
La forte innovazione nel settore delle macchine iniezione e soffiaggio plastica ha portato ad una masiccia introduzione di attuatori elettromeccanici a scapito dei classici azionamenti oleodinamici. L’utilizzo degli intensificatori di pressione Icop Hydraulics può essere una valida alternativa soprattutto nella funzione di chiusura stampi.
Schema caratteristico chiusura stampi macchina iniezione plastica (semplificazione-eliminazione meccanismo a ginocchiera attraverso l’aumento della forza di spinta).
Fig. 9 Sezione booster con inserzione elettrica
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L’innovazione portata dall’inserimento degli intensificatori Icop Hydraulics sulle macchine iniezione plastica riguarda due aspetti: 1) semplificazione-eliminazione del meccanismo a ginocchiera attraverso l’aumento della forza di spinta. 2) riduzione della potenza elettrica dell’impianto oleodinamico, riducendo il diametro del cilindro di chiusura e la portata in ingresso. Lo schema 2 è sicuramente il più performante; permette di scegliere quando inserire il booster con estrema precisione e velocità. Montando il booster direttamente sul cilindro, attraverso un opportuno dimensionamento, la pressione massima potrà essere raggiunta velocemente con una sola eccitazione valvola 3, in quanto l’olio da presurizzare è solo quello all’interno del cilindro 1 lato A1. Schema 1
1
Schema 2
1
7
7
A1
A1
B1
B1 6
3
2
6
2 5
8 B
A
8 B
A
Principio di funzionamento - Schema 1
Principio di funzionamento - Schema 2
• Lo stelo del cilindro 1 esce, lo stampo si chiude. • La pressione su A sale fino al valore di taratura della val-
• Lo stelo del cilindro 1 esce, lo stampo si chiude. • La pressione su A sale fino al valore massimo dell’impian-
• La valvola 5 si apre, il booster 2 entra in funzione intensi-
• Il booster entra in funzione attraverso l’eccitazione dell’e-
• Il valore massimo di A1 dipende dal rapporto di moltipli-
• Il valore massimo di A1 dipende dal rapporto di moltipli-
vola 5.
ficando la pressione su A1.
ca del booster e dalla pressione di ingresso dell’impianto oleodinamico (per esempio 800 bar su A1 con pressione impianto 200 bar su A e rapporto di moltiplica 1:4).
to oleodinamico.
lettrovalvola 3; la pressione su A1 viene intensificata.
ca del booster e della pressione di ingresso (per esempio 800 bar su A1 con pressione impianto 200 bar su A e rapporto di moltiplica 1:4).
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ATTUATORI LINEARI
elettromeccanici con booster oleodinamico in circuito chiuso La problematica più diffusa, nell’introduzione degli attuatori elettromeccanici nelle macchine (in particolare per plastica) è la difficoltà di raggiungere elevate forze di chiusura sugli azionamenti lineari. La nostra soluzione prevede: • attuatore lineare con viti a ricircolo di sfere • flangia di attacco motore elettrico cc-brushless servocontrollato • accoppiamento con sistema oleodinamico in circuito chiuso. Attualmente viene prodotta una versione con queste caratteristiche: • corsa lineare 1000 mm • potenza massima 2000 daN con azionamento elettrico • potenza massima 8000 daN (ultimi 70 mm di corsa) generati dall’inserzione del booster oleodinamico.
Fig. 10 Brushless power
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Sezione tipica attuatore lineare elettromeccanico con booster oleodinamico in circuito chiuso.
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BANCHI COMPATTI TEST ad altissima pressione
Icop Hydrauics utilizza i propri intensificatori di pressione per la costruzione di banchi di collaudo compatti ad altissime pressioni. Questi banchi possono essere utilizzati per testare tubazioni, raccordi, componenti oleodinamici, stampi e recipienti in pressione. Si tratta di un banco mobile su ruote che può essere facilmente trasportabile.
USB
TRASDUTTORE PRESSIONE
COMPUTER
STAMPANTE
Fig. 11 Schema di sistema
CERTIFICAZIONE COLLAUDO
Prestazioni:
• Pressione massima uscita 1000 bar • Pressione massima di ingresso intensificatore 250 bar • Serbatoio 50 lt • Portata massima di uscita 9 lt/min • Motore elettrico 4 Kw 4 poli 230-400V/50-60Hz • Filtro sul ritorno 10 µm (β10>100)-ISO 4406:1999 classe 18/16/13 • Elettrovalvola DN6 4 vie tre posizioni due solenoidi 24DC con funzione di messa in pressione, mantenimento e decompressione
• N°1 manometro Scala 1000 bar + N°1 manometro scala 400 bar Optional:
• N°1 trasduttore pressione analogico fondo scala 1000 bar • N°1 PC con scheda acquisizione curva pressione • N°1 Software per gestione dati e predisposizione foglio di stampa per certificazione prodotto collaudato con logo cliente
• N°1 stampante A4 getti di inchiostro • N°1 Struttura di contenimento metallica antiscoppio idraulica per materiale da collaudare (la dimensione è variabile in lunghezza secondo multipli da 1 metro, da applicare posteriormente al banco di collaudo) • N°1 Scambiatore di calore aria-olio per utilizzo prolungato
460
420
890
1600
ALTA PRESSIONE
Fig. 12 Banco test ad altissima pressione per tubazioni flessibili
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PROFILO DELLA SOCIETÀ
Situata in una regione con alta densità di università, dotata di personale con alta preparazione tecnica ed abituata ad operare con mezzi, organizzazione e controlli processo derivati dal settore automotive.
Gamma produttiva completa di cilindri oleodinamici. Cilindri standard a norme ISO 6022, ISO 6020-1, MIL. Cilindri speciali avvitati, saldati e per ambienti ostili. Cilindri con transduttori lineari e valvole integrate. Cilindri telescopici. Accumulatori a pistone.
Produzione interna di tutti i componenti con macchine che coprono tutto il ciclo produttivo. Il cuore del sistema è basato su moderne macchine Multi Tasking MAZAK di ultima generazione connesse wi-fi al flusso produttivo e progettuale.
Innovativa tecnologia di misura dei pezzi prodotti, basata su centro di misura tridimensionale ZEISS WMM 850. Sistema di gestione qualità conforme alla norma ISO 9001:2008.
Altissima capacità di innovare il prodotto per proporre reali vantaggi competitivi al proprio mercato di riferimento.
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Passione. Eccellenza. Fiducia. 17
QUALITÀ, RICERCA, INNOVAZIONE
Le prestazioni e l’affidabilità dei nostri prodotti dipendono dall’accuratezza e dalle tecnologie utilizzate nei controlli. La qualità per noi è un’opportunità.
Non un semplice cilindro... ma il cuore di una macchina! Per questo motivo controlliamo i nostri componenti idraulici con tecnologie più sofisticate rispetto ai nostri concorrenti. Eseguiamo controlli dimensionali e geometrici tridimensionali a scansione continua. Le tolleranze centesimali sugli accoppiamenti e le concentricità devono essere rispettate per garantire prestazioni oltre lo standard.
Le macchine dei nostri clienti non ammettono errori!
Ripetibilità e precisione
Forti escursioni di temperatura
Cicli a fatica
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Prestazioni raggiungibili attraverso un percorso ben definito!
Ogni procedura è codificata...
...con solide basi...
Obiettivo: eccellenza.
Passione. Eccellenza. Fiducia.
ICOP Oleodinamica e Automatismi S.r.l. Via Ballerini, 3 - 29122 PIACENZA (PC) ITALY Tel. +39-0523.593367 Fax +39-0523.593052 CF e P.Iva 01063050338 info@icophydraulics.com www.icophydraulics.com
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