Sostituire un sistema elettrico con un cilindro pneumatico in un ambiente pulito

Quando un Cliente deve sostituire un sistema di movimentazione installato all’interno di uno stampo o di un’attrezzatura industriale, la soluzione più immediata potrebbe sembrare quella di cercare un prodotto equivalente con la stessa tecnologia.

In realtà, la scelta dell’attuatore deve partire dalle condizioni reali di utilizzo, dall’ambiente di lavoro, dalla corsa richiesta e dalle forze necessarie.

Un caso tecnico Vega mostra molto bene questo principio: il Cliente richiedeva una soluzione sostitutiva per un cilindro elettrico CX050C2A400, con una corsa di circa 400 mm, destinata a lavorare in un ambiente pulito.

Dopo aver analizzato la richiesta, il Vega Team individuò una soluzione diversa da quella originariamente installata: un cilindro pneumatico speciale CC080 con corsa di 400 mm.

Il punto di partenza: non cercare necessariamente lo stesso tipo di attuatore

La richiesta iniziale era molto precisa.

Il Cliente aveva bisogno di un dispositivo sostitutivo per il modello CX050C2A400, specificando una corsa di circa 400 mm e la necessità di operare in un ambiente pulito.

La prima risposta commerciale Vega aveva già evidenziato che il modello CX050C2A400 non era più presente nella gamma.

Questo avrebbe potuto portare semplicemente alla ricerca di un altro cilindro elettrico.

Il Reparto Tecnico seguì invece un approccio differente.

Dopo aver valutato il tipo di ambiente nel quale il cilindro avrebbe dovuto lavorare, il Vega Team indicò come unica soluzione proponibile un CC080 speciale per utilizzo pneumatico, mantenendo la corsa richiesta di 400 mm.

Quando la tecnologia dell’attuatore può cambiare

Questo caso è interessante perché la sostituzione non avviene necessariamente elettrico → elettrico.

La tecnologia dell’attuatore può essere modificata quando le condizioni dell’applicazione lo rendono opportuno.

Il Cliente aveva espresso un’esigenza funzionale:

  • sostituire il sistema esistente;
  • mantenere una corsa di circa 400 mm;
  • operare in un ambiente pulito.

Il Vega Team ha quindi valutato una soluzione pneumatica, invece di cercare esclusivamente un altro sistema elettrico.

Questo rappresenta un principio importante nella progettazione industriale:

Il componente da sostituire definisce il punto di partenza dell’analisi, ma non necessariamente la tecnologia del componente sostitutivo.

La soluzione proposta: CC080 con corsa 400 mm

La soluzione indicata dal Vega Team era un:

CC080 speciale per utilizzo pneumatico – corsa 400 mm

A una pressione di 8 bar, il cilindro poteva sviluppare, secondo la valutazione tecnica riportata nella comunicazione:

  • circa 400 kgf in spinta;
  • circa 320 kgf in trazione.

Questi valori sono particolarmente importanti perché permettono di confrontare la soluzione proposta non soltanto sulla base della corsa, ma anche sulla base della capacità di generare la forza richiesta dall’applicazione.

Perché la corsa da 400 mm era importante

Il Cliente aveva richiesto una corsa di circa 400 mm.

Il Vega Team propose una configurazione con la stessa corsa:

CC080 – 400 mm

Questo permette di mantenere uno dei requisiti fondamentali dell’applicazione senza modificare automaticamente la corsa richiesta.

Naturalmente, mantenere la corsa non significa che il cilindro sia automaticamente intercambiabile.

Prima dell’installazione devono essere verificate anche:

  • dimensioni del cilindro;
  • fissaggi;
  • posizione dell’asse;
  • collegamenti pneumatici;
  • spazio disponibile;
  • forza effettivamente necessaria;
  • condizioni del ciclo;
  • velocità;
  • fine corsa;
  • eventuali interfacce meccaniche.

La corsa è quindi un requisito fondamentale, ma non è l’unico parametro da verificare.

Spinta e trazione: due valori da considerare separatamente

Uno degli aspetti più interessanti della proposta Vega è la distinzione tra forza di spinta e forza di trazione.

A 8 bar, il CC080 speciale indicato nel caso poteva sviluppare circa:

400 kgf in spinta

e

320 kgf in trazione.

La differenza deriva dal fatto che, durante la fase di trazione, la superficie utile del pistone è ridotta dalla presenza dello stelo.

Questo principio è fondamentale quando si deve verificare la sostituzione di un attuatore.

Non è sufficiente sapere che il cilindro può sviluppare una determinata forza in una direzione: bisogna capire in quale direzione viene applicato il carico durante il ciclo reale.

La pressione di alimentazione deve essere verificata

La proposta tecnica era riferita a una pressione di 8 bar.

Questo significa che, prima di procedere, il Cliente deve verificare che il proprio impianto pneumatico possa fornire la pressione necessaria nelle condizioni effettive di lavoro.

Bisogna inoltre considerare che la pressione disponibile al cilindro non dovrebbe essere valutata soltanto sulla carta.

La progettazione deve tenere conto anche di:

  • cadute di pressione;
  • dimensionamento delle tubazioni;
  • valvole;
  • portata disponibile;
  • frequenza dei cicli;
  • velocità richiesta;
  • eventuali variazioni della pressione durante il funzionamento.

Nel caso specifico, il valore di 400 kgf in spinta e 320 kgf in trazione a 8 bar rappresentava quindi il riferimento tecnico fornito dal Vega Team per la soluzione proposta.

Un ambiente pulito può influenzare la scelta

Il Cliente aveva specificato che il dispositivo doveva lavorare in un ambiente pulito.

Questo requisito ha avuto un ruolo determinante nella valutazione tecnica.

La comunicazione interna Vega è molto chiara: “Visto il tipo di ambiente dove dovrà lavorare il cilindro, l’unica soluzione che posso proporre è un CC080 CORSA 400 mm speciale per utilizzo pneumatico”.

È importante però non generalizzare questa indicazione.

Il caso non afferma che un cilindro pneumatico sia sempre la soluzione migliore per qualsiasi ambiente pulito.

Dimostra piuttosto che l’ambiente di lavoro può essere un parametro determinante nella scelta della tecnologia dell’attuatore.

La soluzione deve quindi essere valutata caso per caso.

La sostituzione deve partire dall’applicazione

Questo principio è coerente con l’approccio utilizzato da Vega anche nella selezione dei cilindri per gli stampi.

Il dimensionamento corretto non dovrebbe partire semplicemente dal catalogo, ma dalla comprensione del movimento, della forza, della corsa e delle condizioni operative.

Lo stesso principio può essere applicato a una sostituzione:

componente esistente → funzione richiesta → condizioni operative → prestazioni necessarie → tecnologia disponibile → configurazione finale

In questo caso:

cilindro elettrico esistente → corsa circa 400 mm → ambiente pulito → valutazione tecnica → soluzione pneumatica speciale → CC080 corsa 400 mm.

La forza deve essere verificata prima dell’ordine

La comunicazione tecnica Vega non conclude automaticamente che il CC080 sia adatto senza ulteriori informazioni.

La frase finale è significativa:

se tale soluzione può andare bene, fatti dare il codice completo e possiamo procedere con l’offerta.

Questo significa che la proposta tecnica rappresentava il punto di partenza per la definizione della configurazione, non una conferma automatica dell’intercambiabilità.

Prima di procedere con l’offerta definitiva era quindi necessario ottenere il codice completo.

Questo è un passaggio importante quando si lavora con cilindri speciali.

Perché il codice completo è importante

Un cilindro può essere definito da molte caratteristiche differenti.

Per arrivare al codice completo è necessario identificare la configurazione effettivamente richiesta, che può includere elementi relativi a:

  • alesaggio;
  • corsa;
  • tipo di fissaggio;
  • estremità dello stelo;
  • alimentazioni;
  • sensori;
  • materiali;
  • eventuali esecuzioni speciali.

Nel caso analizzato, il Vega Team aveva già individuato il corpo di base e la corsa, ma chiedeva ulteriori informazioni prima di procedere con l’offerta.

Un caso di sostituzione tecnologica

Questo Customer Case evidenzia quindi una situazione diversa dalla semplice sostituzione “codice contro codice”.

Il Cliente partiva da un sistema elettrico:

CX050C2A400

e chiedeva una soluzione sostitutiva con circa 400 mm di corsa.

Il Vega Team, dopo la valutazione tecnica, propose invece:

CC080 pneumatico speciale – corsa 400 mm

con una capacità indicata di circa:

400 kgf in spinta a 8 bar

320 kgf in trazione a 8 bar.

La scelta non è quindi stata guidata esclusivamente dalla tecnologia originaria, ma dalle necessità dell’applicazione.

Cosa verificare prima di sostituire un attuatore

Un caso come questo permette di costruire una checklist utile per qualsiasi sostituzione.

1. Corsa

La corsa richiesta deve essere definita con precisione.

Nel caso analizzato erano necessari circa 400 mm.

2. Forza

Bisogna conoscere la forza necessaria sia durante la spinta sia durante la trazione.

Per la soluzione proposta, Vega indicava circa 400 kgf in spinta e 320 kgf in trazione a 8 bar.

3. Ambiente

L’ambiente può influenzare la tecnologia e la configurazione dell’attuatore.

Nel caso specifico, il requisito di ambiente pulito è stato determinante nella proposta tecnica.

4. Spazio disponibile

Un attuatore sostitutivo deve poter essere installato fisicamente nella posizione esistente.

5. Interfaccia meccanica

Bisogna verificare fissaggi, stelo, collegamenti e qualsiasi elemento che collega il cilindro al meccanismo movimentato.

6. Alimentazione

Per un cilindro pneumatico occorre verificare la disponibilità della pressione e della portata necessarie.

Nel caso analizzato il riferimento tecnico era 8 bar.

7. Configurazione completa

Prima dell’ordine deve essere definito il codice completo del cilindro.

È esattamente il motivo per cui il Vega Team richiese al Cliente il codice completo prima di procedere con l’offerta.

La lezione tecnica

Questo caso dimostra che una richiesta di sostituzione non dovrebbe essere interpretata semplicemente come:

“Troviamo un cilindro uguale.”

La domanda più corretta è:

“Quale attuatore può svolgere la stessa funzione nelle condizioni reali dell’applicazione?”

La differenza è sostanziale.

Un prodotto può essere diverso dal componente originale per tecnologia, ma risultare comunque una soluzione interessante se rispetta i requisiti fondamentali di:

  • corsa;
  • forza;
  • ambiente;
  • installazione;
  • alimentazione;
  • ciclo di lavoro.

Nel caso analizzato, il passaggio da un sistema elettrico a una soluzione pneumatica speciale rappresenta proprio questo tipo di valutazione.

Conclusione

La sostituzione di un attuatore industriale non deve necessariamente avvenire mantenendo la stessa tecnologia del componente originale.

Nel caso analizzato, il Cliente cercava una soluzione sostitutiva per un CX050C2A400, con circa 400 mm di corsa, destinata a un ambiente pulito.

Il Vega Team ha valutato le condizioni dell’applicazione e ha proposto un CC080 speciale per utilizzo pneumatico con corsa di 400 mm, indicandone una forza di circa 400 kgf in spinta e 320 kgf in trazione a 8 bar.

La proposta doveva poi essere completata con la definizione del codice completo prima di procedere con l’offerta.

La lezione principale è quindi:

Quando si sostituisce un attuatore, non bisogna cercare necessariamente lo stesso prodotto: bisogna trovare la tecnologia e la configurazione più adatte alla funzione che il componente deve svolgere.


URL utili e verificati

Per questo articolo eviterei di inserire link a una pagina specifica del CC080, perché non ho trovato sul sito attuale Vega una pagina ufficiale verificabile che documenti quel modello pneumatico. È meglio non creare un link apparentemente pertinente ma non verificato.

Categoria: Supporto

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