Le pompe a ingranaggi interni rappresentano una delle tecnologie più affidabili e versatili nel panorama dell'oleodinamica industriale. Tra i produttori di riferimento a livello mondiale, Bucher Hydraulics ha sviluppato nel corso di oltre trent'anni una gamma completa di pompe che oggi risponde alle esigenze più diverse: dalle applicazioni tradizionali fino alle sfide poste dall'Industry 4.0 e dagli azionamenti a velocità variabile.
Le serie QX, QXEH, QXEHX, QXM e QXEM condividono una base tecnologica comune ma si differenziano per caratteristiche specifiche che le rendono ideali per settori e applicazioni differenti. Comprendere queste differenze significa poter selezionare la soluzione più adatta a ogni contesto operativo.
Perché scegliere una pompa a ingranaggi interni
Prima di analizzare le applicazioni specifiche, è utile comprendere cosa distingue le pompe a ingranaggi interni da altre tecnologie come le pompe a palette o le pompe a pistoni.
Il principale vantaggio risiede nell'elevata efficienza volumetrica che si mantiene costante anche al variare della pressione di esercizio. Mentre altre tipologie di pompe tendono a perdere efficienza con l'aumentare della pressione, le pompe a ingranaggi interni Bucher raggiungono valori fino al 98% e li mantengono stabili in un ampio range operativo.
A questo si aggiunge una rumorosità particolarmente contenuta, ottenuta grazie al profilo dei denti ottimizzato tramite progettazione CAE e alla tecnologia dell'albero pignone realizzato in un unico pezzo. Nelle serie Bucher, i livelli sonori si attestano generalmente al di sotto dei 75 dB(A), un valore che contribuisce significativamente al comfort negli ambienti di lavoro industriali.
L'evoluzione tecnologica: dalla serie QX alla QXEHX
La serie QX rappresenta la quinta generazione di pompe a ingranaggi interni Bucher e costituisce il punto di riferimento della gamma. Disponibile in sei taglie (dalla 2 alla 8) e con cilindrate che spaziano da 3,2 a 495,4 cm³/giro, questa serie copre un range di pressioni che arriva fino a 400 bar nelle versioni per pressioni più elevate.
Le pompe QX si distinguono per:
- Efficienza volumetrica fino al 98%
- Compatibilità con fluidi HFC, HFD e biodegradabili
- Certificazioni ATEX per l'impiego in atmosfere potenzialmente esplosive
- Basse pulsazioni di portata e pressione
La serie QXEH: affidabilità per applicazioni gravose
La serie QXEH è stata sviluppata per applicazioni che richiedono massima affidabilità anche in condizioni operative gravose. La costruzione con albero pignone monolitico garantisce pulsazioni minime e una risposta eccellente nei cambi di direzione, caratteristica fondamentale per i sistemi con azionamenti a velocità variabile.
Questa serie raggiunge pressioni continue fino a 250 bar e velocità massime variabili in funzione della taglia, mantenendo caratteristiche di silenziosità e durata che la rendono adatta a cicli di lavoro intensivi.
La serie QXEHX: la nuova generazione per alte velocità
La serie QXEHX rappresenta l'evoluzione più recente della tecnologia Bucher e risponde a una delle tendenze più marcate dell'industria moderna: l'impiego di azionamenti a velocità variabile per ottimizzare i consumi energetici.
Le principali innovazioni includono:
- Velocità massime fino a 6.050 giri/min, con un incremento del 20% rispetto alla generazione precedente
- Lubrificazione idrodinamica migliorata per una maggiore affidabilità operativa
- Resistenza alla cavitazione anche con fluidi critici
- Rumorosità ulteriormente ridotta
Queste caratteristiche rendono la serie QXEHX particolarmente indicata per le macchine di nuova generazione che sfruttano inverter e motori brushless per modulare la portata in funzione della richiesta effettiva del sistema.
Le serie QXM e QXEM: quando serve funzionare in entrambe le direzioni
Un capitolo a parte meritano le serie QXM e QXEM, progettate specificamente per applicazioni che richiedono un funzionamento bidirezionale, ovvero la capacità di operare sia come pompa che come motore.
La caratteristica distintiva di queste serie è la costruzione simmetrica: le zone di alta e bassa pressione sono identiche, così come le due bocche di collegamento. Questo consente di invertire il senso di rotazione e la direzione del flusso senza compromettere prestazioni o durata.
Serie QXM: prestazioni elevate in 2 e 4 quadranti
La serie QXM gestisce pressioni fino a 400 bar e trova impiego in circuiti sia aperti che chiusi. Il cambio di direzione avviene nell'ordine dei millisecondi grazie alla tecnologia dell'albero pignone, un aspetto cruciale per applicazioni che richiedono inversioni rapide e frequenti.
Serie QXEM: la versione ottimizzata per velocità variabili
La serie QXEM condivide le caratteristiche di funzionamento bidirezionale della QXM ma è ottimizzata per l'impiego con azionamenti a velocità variabile. La pressione continua arriva a 210 bar e la costruzione è pensata per garantire affidabilità anche a regimi di rotazione molto bassi o molto alti.
Settori di applicazione: dove si utilizzano le pompe Bucher
La versatilità delle pompe a ingranaggi interni Bucher si riflette nella varietà di settori industriali che le impiegano. Di seguito, un'analisi delle principali applicazioni con indicazione delle serie più adatte.
Macchine per lo stampaggio a iniezione
Il settore dello stampaggio a iniezione della plastica richiede pompe in grado di garantire portate precise, risposta rapida alle variazioni di carico e funzionamento silenzioso. Le serie QXEH e QXEHX sono particolarmente indicate grazie alla capacità di operare con azionamenti a velocità variabile, consentendo di modulare la portata in funzione delle diverse fasi del ciclo (iniezione, mantenimento, raffreddamento).
La bassa rumorosità è un fattore determinante in questo settore, dove le macchine operano spesso in ambienti chiusi e per cicli prolungati.
Presse idrauliche e macchine per la formatura
Le presse idrauliche utilizzate nella lavorazione dei metalli, nella produzione di componenti automotive e nella formatura di materiali compositi richiedono pompe capaci di erogare pressioni elevate con grande affidabilità.
La serie QX nelle versioni per alte pressioni (range 3 e 4, fino a 400 bar) rappresenta la scelta più comune, mentre per applicazioni che prevedono movimenti bidirezionali del pistone si ricorre alle serie QXM o QXEM.
Macchine per pressofusione
Nella pressofusione di leghe leggere (alluminio, magnesio, zinco), le pompe idrauliche devono operare in ambienti caratterizzati da temperature elevate e devono garantire precisione nel controllo della fase di iniezione.
Le serie Bucher compatibili con fluidi fire-resistant HFC e HFD trovano qui un impiego privilegiato, offrendo al contempo la sicurezza richiesta dalla vicinanza a metalli fusi e le prestazioni necessarie per cicli di produzione intensivi.
Macchine utensili
Nel settore delle macchine utensili (centri di lavoro, torni CNC, rettificatrici), le pompe a ingranaggi interni alimentano i circuiti di lubrificazione, i sistemi di bloccaggio e i movimenti ausiliari. La precisione e la costanza della portata sono requisiti fondamentali.
Le serie QX e QXEH offrono l'affidabilità richiesta per un funzionamento continuativo, mentre la bassa rumorosità contribuisce a mantenere condizioni di lavoro accettabili anche in officine con numerose macchine in funzione simultanea.
Turbine eoliche
Un settore in forte crescita per le pompe a ingranaggi interni è quello delle turbine eoliche, dove i sistemi idraulici gestiscono il controllo del passo delle pale (pitch control) e i sistemi frenanti.
Le serie QXEHX sono particolarmente adatte a questo impiego grazie alla capacità di operare con azionamenti a velocità variabile e alla resistenza a condizioni operative gravose, incluse le vibrazioni e le escursioni termiche tipiche delle installazioni in quota.
Ascensori e piattaforme elevatrici
Nel settore del sollevamento verticale, le pompe idrauliche devono garantire movimenti fluidi, silenziosi e sicuri. Le serie QXEH e QXEHX si prestano particolarmente bene grazie alle basse pulsazioni e alla ridotta rumorosità, caratteristiche essenziali per installazioni in edifici residenziali o commerciali.
La compatibilità con azionamenti a velocità variabile consente inoltre di implementare partenze e arresti graduali, migliorando il comfort dei passeggeri e riducendo lo stress meccanico sui componenti.
Compattatori per rifiuti
I compattatori per rifiuti operano tipicamente con cicli brevi e frequenti inversioni di movimento. Le serie QXM e QXEM con funzionamento bidirezionale sono la scelta naturale per queste applicazioni, dove la capacità di invertire rapidamente il senso di marcia del cilindro è un requisito operativo fondamentale.
La robustezza costruttiva delle pompe Bucher garantisce inoltre la durata necessaria per un servizio che prevede sollecitazioni intense e condizioni ambientali spesso difficili.
Caratteristiche tecniche comuni a tutte le serie
Indipendentemente dalla serie scelta, le pompe a ingranaggi interni Bucher condividono alcune caratteristiche che ne determinano l'affidabilità e la versatilità.
Requisiti del fluido idraulico
Tutte le serie richiedono un fluido con classe di contaminazione massima ISO 4406 20/18/15. Il rispetto di questo parametro è fondamentale per garantire la durata dei componenti interni e mantenere le prestazioni nel tempo.
È consigliato l'impiego di fluidi con additivi antiusura e una capacità di carico superiore a 30 N/mm² secondo la norma DIN 51347. Questo aspetto diventa particolarmente critico nelle applicazioni con azionamenti a velocità variabile, dove la pompa può trovarsi a operare a regimi inferiori a 1.000 giri/min.
Range di viscosità e temperatura
La viscosità operativa consigliata è compresa tra 10 e 100 mm²/s, mentre per l'avviamento sono ammessi valori fino a 300 mm²/s. Il range di temperatura varia da -20°C a +80°C per le guarnizioni standard in NBR, estendibile a +100°C con l'opzione guarnizioni in FPM (Viton).
Per garantire la massima durata, è consigliabile mantenere la temperatura del fluido nell'intervallo ottimale tra +30°C e +60°C.
Opzioni di montaggio e configurazione
Le pompe Bucher sono disponibili con flangia a 2 fori secondo ISO 3019/1 (SAE) o ISO 3019/2 (metrica), con possibilità di flangia a 4 fori su richiesta. L'albero è disponibile nella versione cilindrica standard o con profilo scanalato SAE per il collegamento diretto a motori elettrici.
La versatilità di configurazione si estende anche alla possibilità di realizzare pompe doppie e triple, combinando elementi di taglie diverse su un unico albero di trasmissione.
Come selezionare la serie più adatta
La scelta tra le diverse serie Bucher dipende principalmente da tre fattori: la pressione di esercizio richiesta, la necessità di funzionamento bidirezionale e l'eventuale impiego con azionamenti a velocità variabile.
Per applicazioni standard con pressioni fino a 250-400 bar e rotazione unidirezionale, la serie QX offre la gamma più ampia di cilindrate e configurazioni.
Quando l'applicazione prevede l'uso di inverter o comunque velocità di rotazione variabili, le serie QXEH e QXEHX garantiscono prestazioni ottimizzate e maggiore affidabilità nel lungo periodo.
Per sistemi che richiedono inversione del flusso o funzionamento come motore idraulico, le serie QXM e QXEM rappresentano la soluzione progettata specificamente per questo tipo di impiego.
Il futuro delle pompe a ingranaggi interni nell'industria
L'evoluzione delle pompe a ingranaggi interni Bucher riflette le tendenze più ampie dell'industria manifatturiera: efficienza energetica, riduzione del rumore, integrazione con sistemi di controllo elettronico.
La crescente diffusione degli azionamenti a velocità variabile sta spingendo verso pompe capaci di operare in modo affidabile su un range di velocità sempre più ampio, mantenendo elevate efficienze anche a regimi parziali. La serie QXEHX, con la sua capacità di raggiungere i 4.600 giri/min, rappresenta la risposta più avanzata a questa esigenza.
Parallelamente, la domanda di fluidi ecocompatibili e la necessità di operare in ambienti potenzialmente esplosivi (certificazione ATEX) continuano a orientare lo sviluppo verso soluzioni sempre più versatili e sicure.
In questo scenario, le pompe a ingranaggi interni confermano il loro ruolo di componenti strategici per l'oleodinamica industriale, capaci di coniugare affidabilità, prestazioni e adattabilità alle esigenze specifiche di ogni applicazione.
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