I cilindri senza stelo

Il cilindro senza stelo rappresenta una tipologia di cilindro molto particolare. E’ costituito da un pistone interno, a questo è unito un braccio al quale è collegato un carrello esterno su cui andremo a posizionare la parte che ci interessa muovere.

Partiamo da questa immagine:

Il pistone come sempre è all’interno della camicia, in questo caso anziché fare fuoriuscire uno stelo farà muovere il carrello ( quello nero sulla parte superiore ) e mi darà il movimento di cui ho bisogno. Il funzionamento è estremamente semplice, in questo cilindro anziché avere uno stelo che entra e esce avrò un carrello che si sposta. Il comando è identico ai cilindri a stelo, dando pressione a una delle due camere il cilindro si sposterà nella direzione opposta ( se do aria alla camera di destra il carrello si sposterà verso sinistra e viceversa ); da questo punto di vista il meccanismo interno è più simile a un cilindro rotante.

Differenza significative possono esserci nel tipo di carrello: a seconda della massa che andrà a gravare su di esso potrò avere dei carrelli più o meno guidati, potrò avere un carrello semplice, un carrello con una guida semplice su cuscinetti, una guida doppia con cuscinetti incrociati e altro ancora al fine di reggere una massa maggiore e andare a scaricarla sulla camicia o anche su guide esterne anziché sul pistone.

In questa immagine vediamo un carrello molto largo e con una guida doppia  e maggiorata, soprattutto se la confrontate con la pima immagine di questo articolo. Possiamo avere guide con pattino in tecnopolimero, con scorrimento su cuscinetti volventi o a ricircolo di sfere, guide doppie e chi più ne ha più ne metta. Questa grande varietà è possibile perché i cilindri senza stelo non rispondono a nessuna normativa ISO che imponga misure uguali per produttori diversi. In caso di sostituzione di uno di questi articoli, se non si vogliono cambiare i fissaggi su una struttura, è normale cercare lo stesso modello che deve essere sostituito;

Il vantaggio principale di questo genere di cilindro è essenzialmente la riduzione degli ingombri che in questi cilindri è solo leggermente superiore della corsa totale, mentre nel cilindro tradizionale l’ingombro tra quando è chiuso e quando è aperto è proporzionale alla corsa.

Mi spiego meglio: prendiamo un cilindro Ø 50 con corsa 300 mm : nel cilindro senza stelo l’ingombro ( circa, giusto per farci capire ), sarà 300 mm più l’ingombro delle testate e quell’ingombro sarà lo stesso in qualunque posizione. Nel cilindro standard l’ingombro tutto chiuso sarà 300 mm più l’ingombro delle testate, tutto aperto sarà 300 mm più l’ingombro delle testate più altri 300 mm dello stelo tutto fuori.

Altra caratteristica di questi cilindri è il fatto di poter avere le alimentazioni di entrambe le camere anche su una sola testata. Come abbiamo visto nei cilindri ” normali “, i fori di alimentazione e scarico sono uno per ogni testata ( numeri 9 e 10 ),

mentre nei cilindri senza stelo posso avere entrambe le camere azionate da un solo lato.

Per contro sono cilindri molto più costosi, inoltre per quanto ben costruiti hanno sempre delle piccole perdite d’aria dovute alla loro costruzione tipica e questo vale per tutti i cilindri senza stelo ” normali “.

Qui puoi trovare un video dove “viviseziono” un cilindro senza stelo per farvi capire meglio il funzionamento.

Abbiamo anche un tipo di cilindro senza stelo con collegamento magnetico : in questo caso il collegamento tra il pistone ( interno ) e il carrello ( esterno ) avviene semplicemente grazie alla capacità di attrazione tra due magneti, uno interno al pistone e uno interno al carrello. Il limite di questi cilindri è che il carrello, a causa di forze troppo grandi, può staccarsi dal pistone e per ovviare a questo inconveniente si possono ancorare alla camicia; per contro, rispetto ai senza stelo classici, non hanno perdite di aria.

Visto che in tanti mi chiedono come funziona il cilindro senza stelo, sto preparando un video per cercare di farvi vedere cosa c’è nascosto dentro alla camicia…..stay tuned!!

I cilindri rotanti

Bene bene ! cominciamo da questo articolo a spiegare come i cilindri a semplice o a doppio effetto posso essere ” vestiti ” per svolgere funzioni specifiche e cominciamo dai cilindri ( o attuatori ) rotanti.

Come faccio a trasformare un movimento lineare in un movimento angolare ? in teoria per angoli fino a circa 90° posso utilizzare un cilindro con un fulcro nella parte posteriore che gli permette di muoversi sul perno stesso, e fissare al termine dello stelo una leva che, sollecitata dal movimento dello stelo, vada a compiere un lavoro di rotazione; oppure utilizzo dei cilindri rotanti ( altrimenti che articolo scrivevo io ? ).

Partiamo come sempre da un disegno :

 

      A                                    B

Se pensiamo a un cilindro a doppio effetto e ne visualizzo l’interno, vedrò un pistone, uno stelo e qualche anello in gomma.

Nei cilindri rotanti lo stelo liscio scompare e viene sostituito da una cremagliera che è formata da una sbarra dentata orizzontale e da un pignone anch’esso dentato.

Non scompare il pistone che, anzi, viene posto anche nella parte opposta dello stelo così da formare un insieme a tenuta, in questo modo può essere azionato come un normale cilindro a doppio effetto.

Come funziona ? facile: se io soffio aria da A il blocco interno formato dalla sbarra dentata e dai due pistoni  si sposta verso destra e fa girare il pignone in senso antiorario, all’opposto se soffio aria da B il sistema si sposta verso sinistra e il pignone girerà in senso orario..

Il sistema a cremagliera è forse uno dei più antichi che sono stati inventati per trasformare un moto lineare in un moto angolare.

Per azionare uno di questi cilindri possiamo usare una 5/2 oppure                una 5/3 perché avendo due pistoni identici non avrà il problema della prevalenza.

A seconda della corsa interna io potrò stabilire i gradi di rotazione del mio pignone, solitamente a catalogo dei vari produttori abbiamo rotazioni di 90°, 180°, 270° e 360° ma sono quasi tutte aggiustabili e quasi tutte le aziende le fanno con angoli diversi, in fondo basta calcolare la lunghezza della corsa…

Tutto chiaro vero ???

Ciao e a presto.

 

Le altre tipologie di cilindro

Ciao a tutti: adesso che abbiamo spiegato come funzionano i cilindri pneumatici andiamo a vedere le varie tipologie di cilindro ed entriamo in un mondo che può essere talmente vasto da dover richiedere un blog a parte, ragion per cui faremo di necessità virtù e , visto che questo blog  è anche e soprattutto un luogo di conoscenza, cercherò di dare una spiegazione dei principali tipi di cilindri pneumatici.

Adesso vi dico quali sono e poi ad ognuno di essi dedicherò un articolo specifico.

Altri tipi di cilindri pneumatici sono :

  1. cilindri rotanti
  2. cilindri senza stelo
  3. cilindri accoppiati
  4. cilindri compatti
  5. cilindri a corsa breve
  6. microcilindri
  7. altri tipi di cilindro

Le prime sei tipologie di cilindro vengono prodotti da praticamente tutti i produttori di pneumatica per cui li esamineremo uno alla volta, i cilindri del gruppo 6 vogliono essere una panoramica dei cilindri di nicchia che vengono prodotti da poche aziende e che risolvono problemi molto specifici.

Cominciamo ?