AZ Pneumatica. Cilindri senza stelo OPL

Cilindri senza stelo OPL
Dati tecnici

Caratteristiche generali

I cilindri senza stelo AZ Pneumatica consistono di un profilo estruso con due testate e un pistone che scorre all’interno del profilo. Il profilo presenta un’incisione lungo tutta la sua lunghezza. Sul lato interno di questa incisione scorre un sottile nastro di acciaio anticorrosione che passa attraverso il pistone e assicura una tenuta metallica praticamente perfetta. Sulla parte esterna, un altro nastro del medesimo materiale protegge l’incisione da eventuali parti estranee che potrebbero penetrarvi. La piastra esterna sulla quale vengono fissati i carichi da movimentare è solidamente connessa al pistone. Ciò permette di minimizzare gli attriti e le perdite di energia; inoltre, per aumentare la rigidità, il foro in cui scorre il pistone è eccentrico rispetto all’asse del profilo estruso. Il pistone è munito di un magnete permanente, e il cilindro è dotato di ammortizzo regolabile. Il profilo estruso è dotato di apposite cave per il montaggio dei sensori tramite staffe di fissaggio.

I cilindri senza stelo sono disponibili in sette taglie: ø16; 25; 32; 40; 50; 63; 80.
Due sono le versioni: il tipo base, la cui sigla comincia con OPL, adatto per carichi medio-piccoli, e il tipo con guida esterna a ricircolo di sfere, la cui sigla comincia con OPL-KF, adatto per grandi carichi e precisione.

1. Vite per assemblaggio testata
Screw for assembling cylinder head

2. Nastro interno di tenuta, in acciaio resistente alla corrosione
Corrosion resistant steel inner sealing band

3. Nastro esterno di tenuta, in acciaio resistente alla corrosione
Corrosion resistant steel outer sealing band

4. Piastra standard per il montaggio del carico esterno
Standard mounting plate for external loads

5. Foro passante per il fissaggio del carico esterno
Passing-through hole to fasten the external loads

6. Fori filettati per il fissaggio del carico esterno
Threaded holes to fasten the external loads

7. Vite di regolazione ammortizzo
Screw for adjustable end cushoning

8. Guarnizione di tenuta del pistone
Piston sealing

9. Anello guida, in materiale a basso attrito
Bearing ring, low friction material

10. Magnete permanente
Magnet

11. Pattino di scorrimento
Slide shoes

12. Pistone
Piston

13. Guarnizione di ammortizzo
Cushion seal

14. Camicia: profilo estruso con cave per il montaggio dei sensori
Cylinder barrel: extruded profile with grooves for magnetic sensors

15. Cono di ammortizzo
Cushion pipe

DIMENSIONAMENTO DEI CILINDRI SENZA STELO

Per la scelta del modello e della taglia adatta, è necessario considerare nell’ordine i seguenti elementi:

1. Carichi, forze e momenti
2. Carico combinato
3. Ammortizzo pneumatico di fine corsa
4. Massima lunghezza libera e collocazione di supporti intermedi

CARICHI, FORZE E MOMENTI

mod. OPL
sezione

mod. OPL-KF
sezione2

M = F · r
Il raggio r, da utilizzare per il calcolo del momento, esce dal centro dell’asse di scorrimento del cilindro. F indica la forza.

La scelta del cilindro e il suo dimensionamento si basa prima di tutto sulla valutazione adeguata di:
- carichi permissibili, forze e momenti in gioco;
- capacità di ammortizzo pneumatico di fine corsa. Fondamentale da valutare è la massa da ammortizzare e la velocità nei pressi dell’amortizzo (non applicabile nel caso di ammortizzo tramite deceleratori montati esternamente).

La tabella seguente fornisce i valori massimi di carico e momento per un movimento libero e senza strappi, e questi valori non devono mai essere superati.
I momenti e i carichi qui indicati si riferiscono a una velocità di 0.2 m/s per la serie OPL e alla velocità indicata in tabella per la serie OPL-KF.

I valori teorici della forza attiva sono identici sia per la serie OPL che per la serie OPL-KF.

Per avere un movimento controllato con un buon margine di riserva raccomandiamo di diminuire il valore teorico delle forze attive di circa il 50%.

modello	alesaggio	forza attiva teorica a 6 bar [N]	forza attiva reale a 6 bar [N]	carico massimo [N]	momento massimo [Nm]
modello	alesaggio	F	Fa	L	Ma	Ms	Mv
OPL	16	120	78	120	4	0.3	0.5
	25	295	250	300	15	1	3
	32	483	420	450	30	2	5
	40	754	640	750	60	4	8
	50	1178	1000	1200	115	7	15
	63	1870	1550	1650	200	8	24
	80	3016	2600	2400	360	16	48

modello	alesaggio	velocità massima [m/s]	carico massimo [N]		momento massimo [Nm]
modello	alesaggio	v	L1	L2	Ma	Ms	Mv
OPL-KF	16	3	1000	1000	25	12	25
	25	5	3100	3100	90	35	90
	32	5	3100	3100	133	44	133
	40	3	7100	4000	346	119	346
	50	5	7500	4000	480	170	480

LUNGHEZZA DELLA CORSA

I cilindri tipo OPL possono essere forniti con corsa a libera scelta fino a 5500 mm; i cilindri OPL-KF fino a 3700 mm.
Corse più lunghe a richiesta.

TOLLERANZE

lunghezza totale della camicia	alesaggio cilindro
lunghezza totale della camicia	16	25	32	40	50	63	80
0 ... 1000 mm	+1.8 -0	+1.8 -0	+1.8 -0	+1.8 -0	+1.8 -0	+1.8 -0	+1.9 -0
1001 ... 2000 mm	+1.9 -0	+1.9 -0	+1.9 -0	+1.9 -0	+1.9 -0	+1.9 -0	+2 -0
2001 ... 4000 mm	+2.1 -0	+2.1 -0	+2.1 -0	+2.1 -0	+2.1 -0	+2.1 -0	+2.2 -0
4001 ... 6000 mm	+2.3 -0	+2.3 -0	+2.3 -0	+2.3 -0	+2.3 -0	+2.3 -0	+2.4 -0
> 6000 mm	+2.8 -0	+2.8 -0	+2.8 -0	+2.8 -0	+2.8 -0	+2.8 -0	+2.9 -0

CARICO COMBINATO

Il carico massimo consentito può essere ricavato dalle tabelle riportate in questa pagina. Tuttavia, prima di utilizzare il cilindro, la seguente disequazione deve essere soddisfatta sostituendo i corrispondenti valori di carico e momento.
Le tabelle indicano i valori massimi di carico e momento per un movimento libero e senza strappi. Questi valori non devono mai essere superati.
La massa della slitta deve essere sempre aggiunta alla massa del carico in movimento.

PESO DEL CILINDRO

tipo	alesaggio	peso cilindro corsa 0	supplemento per 100 mm di corsa	peso slitta *
OPL	16	0.25 kg	0.1 kg	-
	25	0.74 kg	0.197 kg	-
	32	1.62 kg	0.354 kg	-
	40	2.10 kg	0.415 kg	-
	50	3.74 kg	0.566 kg	-
	63	6.12 kg	0.925 kg	-
	80	12.42 kg	1.262 kg	-
OPL-KF	16	0.558 kg	0.21 kg	0.228 kg
	25	1.522 kg	0.369 kg	0.607 kg
	32	2.673 kg	0.526 kg	0.896 kg
	40	4.167 kg	0.701 kg	1.531 kg
	50	7.328 kg	0.936 kg	2.760 kg

* Il peso della slitta deve essere sommato al peso del carico per il calcolo delle forze e dei momenti, nonché per la stima dell’ammortizzo pneumatico di fine corsa.

AMMORTIZZO PNEUMATICO DI FINE CORSA

Calcolare la massa totale in movimento (la massa della slitta va aggiunta alla massa del carico in movimento) e trovare sul grafico la velocità massima consentita all’inizio dell’ammortizzo pneumatico di fine corsa.
In alternativa è possibile partire conoscendo la velocità e la massa in movimento e sulla base di ciò trovare il cilindro adatto.
Nota bene che la velocità del pistone all’inizio del cono di ammortizzo è circa il 50% più alta della velocità media, e che per il dimensionamento del cilindro va presa in considerazione questa velocità più alta. Se si superano i valori massimi consentiti si devono utilizzare deceleratori meccanici montati esternamente e collocati nell’area del baricentro della massa in movimento.

massima velocità del pistone
all'inizio del cono di ammortizzo

massa ammortizzabile

Lunghezza tratto ammortizzato

alesaggio	tratto ammortizzato [mm]
16	11 mm
25	17 mm
32	20 mm
40	27 mm
50	30 mm
63	32 mm
80	39 mm

SUPPORTI INTERMEDI

Per evitare una flessione e oscillazione eccessiva del cilindro è indispensabile collocare uno o più supporti intermedi a distanze determinate.
I diagrammi indicano la lunghezza massima (non la corsa!), in relazione al carico, oltrepassata la quale il cilindro non può essere utilizzato senza supporti intermedi, e la distanza massima consentita tra un supporto e l’altro.
Tra due supporti è consentita una flessione massima di 0.5 mm. I supporti si fissano all’esterno del profilo del cilindro e contribuiscono a sopportare le forze assiali.
In ogni caso, in presenza di velocità superiori a 0.5 m/s la distanza libera non deve mai superare 1 metro.

Per la serie OPL-KF sono dati due grafici, da utilizzare rispettivamente nel caso in cui il cilindro sia posizionato secondo lo schema 1 o lo schema 2.

supporto intermedio

k = massima distanza permessa tra i fissaggi e/o tra i supporti fissi in relazione a un dato carico (L).

GRAFICI PER SERIE OPL

grafico

GRAFICI PER SERIE OPL-KF

slitta in alto	1 = OPL-KF16 2 = OPL-KF25 3 = OPL-KF32 4 = OPL-KF40 5 = OPL-KF50
slitta in posizione laterale	1 = OPL-KF16 2 = OPL-KF25 3 = OPL-KF32 4 = OPL-KF40 5 = OPL-KF50

Materiali

Profilo estruso, pistone: alluminio anodizzato
Testate: alluminio
Guarnizioni: gomma nitrilica NBR
Anelli guida: materiale plastico
Pattini di scorrimento: materiale plastico
Nastro di tenuta: acciaio resistente alla corrosione
Viti, dadi: acciaio zincato
Fissaggi: acciaio zincato e alluminio
Guida esterna su profilo sagomato Profilo sagomato: acciaio indurito

Ambienti corrosivi

Viti in acciaio inossidabile sono disponibili come opzione (non per la versione OPL-KF).

Intervallo di temperatura

Versione standard: -10°C ... +80°C

Caratteristiche dell’aria

Pressione di lavoro: max 8 bar
Aria filtrata 50µ e essiccata
I cilindri sono inizialmente lubrificati con grasso e non hanno bisogno, in un regime di lavoro normale, di alcuna lubrificazione aggiuntiva. Nel caso di lubrificazione a olio, essa deve essere sempre mantenuta e mai interrotta.

Manutenzione

Vita del cilindro: 6000 km in condizioni standard e manutenzione effettuata a regola d’arte. In seguito il cilindro può essere facilmente ricondizionato acquistando un pacchetto di manutenzione contenente i necessari pezzi di ricambio.

In normali condizioni di funzionamento si deve periodicamente controllare ed eventualmente lubrificare la guida esterna del cilindro (OPL-KF). Deve essere sempre presente una quantità adeguata di grasso nel carrello e la superficie del binario di scorrimento deve essere sempre coperta da un velo di grasso.

Si deve evitare di spruzzare liquidi detergenti direttamente verso il nastro di tenuta esterno poiché il liquido o altre particelle possono penetrare all’interno del cilindro. Dopo aver pulito le guide esterne occorre sempre lubrificarle.

Velocità del cilindro

I cilindri nella versione standard sono previsti per velocità del pistone tra 0.2 m/s e 5.0 m/s.

Versione per bassa velocità

Per velocità inferiori a 0.2 m/s il cilindro deve essere ordinato con lubrificazione con grasso speciale per basse velocità in modo da consentire un movimento senza strappi.
Velocità minima raggiungibile con il grasso speciale: 0.005 m/s.

Alta velocità del cilindro

Per velocità superiori a 5.0 m/s rivolgersi all’ufficio commerciale.

Avvertenze per l’installazione

Per il fissaggio del cilindro si possono usare i fori filettati presenti nelle testate. Controllare sempre se è necessario un supporto intermedio. Quando si utilizza il supporto intermedio, almeno una delle due testate deve essere rigidamente fissata per evitare che il cilindro scivoli in senso assiale.
I cilindri possono essere installati in una qualsiasi posizione. Per evitare che, per esempio, fluidi o sostanze liquide penetrino nel cilindro, esso può essere collocato sottosopra con i nastri di tenuta rivolti verso il basso.

Messa in esercizio

I prodotti di cui alla presente documentazione tecnica non devono essere messi in esercizio prima che la macchina nella quale dovranno essere installati come parte costituente sia stata dichiarata rispondente alle raccomandazioni della direttiva macchine e della legge vigente.
Importante: nel caso in cui, nelle vicinanze del cilindro o sulla macchina ove il cilindro è montato, si effettui una saldatura ad arco è obbligatorio rimuovere fisicamente il cilindro e allontanarlo. In caso contrario il cilindro viene irrimediabilmente danneggiato e non è riparabile in garanzia.

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