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.
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.
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:
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 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:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Indipendentemente dalla serie scelta, le pompe a ingranaggi interni Bucher condividono alcune caratteristiche che ne determinano l'affidabilità e la versatilità.
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.
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.
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.
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.
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.