Il cuore di un circuito oleodinamico è certamente la pompa. È lei che governa il movimento di tutto l’impianto, gli attuatori, i cilindri, i motori. La scelta della corretta pompa oleodinamica e la selezione dei parametri di interesse risultano quindi fondamentali per progettare un impianto. Come funzionano le pompe a ingranaggi interni e quali sono i loro principali vantaggi? Ne parliamo in questo articolo.
L’importanza della pompa nel sistema è strettamente legata alle necessità dell’impianto. Più l’impianto richiede prestazioni elevate, tanto più performante dovrà essere la pompa selezionata. Le pompe a ingranaggi interni sono, ad oggi, considerate tra le pompe più performanti, vediamo perché.
Quali sono i vantaggi delle pompe a ingranaggi interni?
La caratteristica principale delle pompe a ingranaggi interni è insita nella loro concezione costruttiva, che le rende pompe silenziose e in grado di fornire prestazioni elevate come:
- risposta rapida alle variazioni di giri applicati;
- elevata efficienza volumetrica;
- elevata stabilità di pressione;
- ridotte pulsazioni di portata;
- realizzazione di soluzioni innovative, anche grazie alle nuove pompe a quattro quadranti o pompe/motore reversibili e pompe appositamente studiate per le applicazioni Servo.
Un ulteriore vantaggio indiretto dell’uso delle pompe a ingranaggi interni deriva dal fatto che esse necessitano di un fluido con un grado di filtrazione elevato di cui possono beneficiare anche tutti gli altri componenti, perché un fluido pulito riduce l’usura nel tempo.
Applicazioni delle pompe a ingranaggi interni
Tutte le caratteristiche citate hanno permesso alle pompe a ingranaggi interni di essere introdotte in svariate applicazioni di natura differente. Qui di seguito riassumiamo alcune delle applicazioni con cui si sono cimentati i tecnici Interfluid.
- In contesti in cui l’efficienza energetica è un argomento assai sentito, le pompe a ingranaggi interni permettono di ridurre gli sprechi energetici, in funzione delle pressioni di lavoro dell’impianto, garantendo stabilità di portata e di pressione. È il caso delle pompe Bucher QX e delle Hydraut HG. Le prime sono derivate dalla storica Serie QT e sono giunte alla 5° generazione. Le pompe Bucher QX sono caratterizzate dal design robusto dei componenti e dalla forma costruttiva “multistadio di pressione” che permette di raggiungere pressioni di lavoro continue fino a 350 bar con picchi di 400 bar. Le pompe a ingranaggi interni Hydraut HG sono perfettamente intercambiabili con la serie PGH Rexroth, la serie EIPC – EIPH di Eckerle e le serie IPV - IPH di Voith.
- In alcuni casi può essere necessario portare i giri motore ai minimi valori possibili (anche a motore fermo) per rispondere all’esigenza di ridurre i consumi o per applicazioni che richiedono un impianto a portata variabile. Per questo genere di situazioni, Bucher ha studiato la gamma delle pompe a ingranaggi interni QXEH, derivata dalla serie QX ma studiata per applicazioni servo. Pur lavorando a pressioni più esigue delle pompe Bucher QX, arrivando a 250 bar con picchi a 280 bar, le pompe Bucher QXEH ammettono variazioni rapide nei giri motore, caratteristica propria dei motori brushless, con funzione di gestione transitori, pompa ferma in pressione o brevi rotazioni inverse per decompressioni
- Mantenendoci in un contesto di risparmio energetico ma in una situazione opposta alla precedente, ossia dove è necessario diminuire la cilindrata della pompa a parità di portata necessaria, aumentando i giri motore (caratteristica tipica dei motori brushless), Bucher ha studiato la pompa Bucher QXEHX, sviluppata appositamente per l’uso con azionamenti a velocità elevate e con materiali resistenti.
- Nel caso in cui si avesse la necessità di semplificare l’impianto, sono state sviluppate le pompe QXEM, in grado di lavorare anche come motore. Queste pompe sono anche dette pompe quattro quadranti, e sono in grado di pilotare direttamente l’attuatore, invertire il suo senso di rotazione e, in alcuni casi, anche recuperare energia dal sistema stesso.
Pompe a ingranaggi interni per fluidi speciali
Le pompe a ingranaggi interni sono spesso erroneamente considerate pompe delicate e costose. Ma, sebbene il costo iniziale possa essere superiore ad altre applicazioni, con i dovuti dovuti accorgimenti tecnici, mirati a mantenere in un stato efficiente il fluido, le pompe a ingranaggi interni sono invece in grado di restituire innegabili vantaggi.
Considerate le caratteristiche di elevata resa volumetrica e le basse pulsazioni di portata e pressione, unite alla rapida risposta ai giri motore, le pompe a ingranaggi interni si prestano bene ad applicazioni di dosaggio, permettendo miscelazioni precise e compatibilità dei materiali a contatto. È il caso delle pompe Bucher QXP, nate proprio per applicazioni con fluidi speciali e utilizzo con poli-oli. Anche nel caso di utilizzo di fluidi a bassa viscosità, Bucher propone la sua soluzione, la pompa a ingranaggi interni QXV, che può garantire efficienza anche in condizioni in cui altre pompe non riuscirebbero a operare.
Qual è la differenza tra le pompe a ingranaggi interni e le pompe a ingranaggi esterni?
Seppur il loro nome evochi una similitudine, c'è una differenza enorme nella forma costruttiva e nel principio di funzionamento delle pompe a ingranaggi esterni e di quelle a ingranaggi interni. Le pompe a ingranaggi interni sono pompe costruttivamente più complesse e intrinsecamente più efficienti nello svolgere il trasferimento di portata garantendo pressioni operative maggiori. Le pompe a ingranaggi esterni si basano invece su una tecnologia meno evoluta e, pur assolvendo al compito di trasferire la portata necessaria, il loro utilizzo è limitato ad applicazioni semplici e meno raffinate a causa dei rendimenti inferiori, dell’elevata rumorosità e delle pressioni di lavoro utilizzabili.
Una tipologia di pompa che in alcuni casi può essere una valida alternativa, anche in termini di costo, alle pompe a ingranaggi interni e che si colloca a metà strada tra questa tecnologia e quella delle pompe a ingranaggi esterni, con cui condivide le forme costruttive, è la pompa a ingranaggi elicoidali Elika di Marzocchi di cui abbiamo parlato nell’articolo pubblicato sul nostro blog a questo link.
