Gli utensili pneumatici: i componenti base

Abbiamo visto nel primo episodio cosa significa “utensile pneumatico” e quali sono i piccoli accorgimenti da tenere in considerazione per utilizzarli al meglio.

La gamma Power Tools di Airtechnology è composta da numerosi utensili pneumatici per soddisfare le esigenze di tutti i settori applicativi e svolgere numerose lavorazioni.

La gamma comprende: avvitatori, smerigliatrici, trapani, strumenti per la finitura, avvitadadi, utensili da taglio, scalpellatori, cacciaviti…

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Ognuno di questi strumenti ha scopi ed utilizzi diversi: un avvitatore ha l’obbiettivo di assemblare due parti, una smerigliatrice ha lo scopo di asportare materiale, un trapano è utilizzato per praticare forature, etc…

Ma in tutti questi utensili, seppur differenti tra loro per utilizzo, vi sono degli elementi di base in comune che ne gestiscono il moto e che riteniamo fondamentale descrivervi per una corretta conoscenza ed utilizzo:

• Il motore pneumatico
• Il GearBox (Scatola di trasmissione)
• L’interfaccia finale

Il motore pneumatico

Il motore ad aria è il cuore pulsante di tutti gli utensili pneumatici. Quando l’utensile è collegato all’alimentazione questo è in grado di trasformare l’energia dell’aria compressa in energia meccanica per permettere agli utensili di svolgere la propria funzione.

Il motore ad aria più comunemente impiegato è quello denominato “a palette”: è composto da un rotore a cui sono collegate delle palette.

Vediamone il funzionamento:

• Le palette si trovano all’interno di alloggiamenti disposti su tutta la superficie del rotore, a formare delle camere tra il rotore stesso ed il cilindro.
• La pressione dell’aria le solleva facendole uscire dal loro alloggiamento e quindi aderire alle pareti del cilindro.
• L’aria scorre su un lato della ruota e, analogamente a quanto succede in un mulino a vento, fa girare la ruota (nel nostro caso il rotore).
• Quando il rotore gira, la camera raggiunge una porta di scarico e l’aria viene immessa nell’ambiente circostante attraverso un silenziatore.

Generalmente la velocità di rotazione di un motore a palette è compresa tra i 12000 e i 20000 giri/minuto, alla pressione di erogazione di 6,3 bar.

L’impiego di un motore pneumatico ha numerosi vantaggi:

• semplicità costruttiva;
• estrema versatilità che permette di azionare utensili dalle diverse finalità;
• ridotta necessità di manutenzione.
• Funzionamento continuo
• Robustezza

Il Gearbox o scatola di trasmissione

Il valore della coppia prodotta dal rotore è molto basso e solitamente non ha utilizzo pratico, per cui tra il rotore e l’interfaccia dell’utensile viene interposta una scatola di trasmissione che riduce la velocità e di conseguenza ne aumenta la coppia.

La tipologia di scatola di trasmissione utilizzata è differente per ogni casa costruttrice, per tipologia di materiale impiegato e rapporto di riduzione, ma in ogni caso è del tipo EPICICLOIDALE.

La stessa è dotata infatti di numerose ruote satellite (di solito 2 o 3) che scorrono sui denti di una ruota esterna. Le ruote satellite sono montate su un supporto (gabbia per ruote satelliti) dotato di albero motore su un’estremità.

Questo albero può formare l’uscita del moto o essere a sua volta l’ingresso per un secondo gruppo di satelliti, atto a ridurre ulteriormente la velocità.

In parole più semplici la scatola di trasmissione o gearbox, è un componente che viene adattato in base alla tipologia di utensile su cui è montato: il suo scopo è quello di trasformare l’energia che riceve dal motore ed adattarla all’interfaccia d’utilizzo dell’utensile.

Per fare qualche esempio: in un trapano il gearbox è costituito da un insieme di ingranaggi che adatta la velocità del motore al mandrino e alla punta, mentre in una smerigliatrice funge da regolatore della velocità trasferita sull’interfaccia abrasiva.

L’interfaccia

L’interfaccia è la parte che direttamente connessa all’uscita del riduttore si interpone direttamente sul pezzo per eseguire la lavorazione a cui l’utensile è destinato.

Si tratta dell’interfaccia direttamente intermediaria tra l’utensile e l’applicazione, ed ha conformazione, design e finalità diverse in base alla tipologia di utensile.

Per fare alcuni esempi:

• un mandrino porta punta per un trapano;
• uno sgancio rapido per un cacciavite;
• un albero quadro per un avvitatore ad impulso;
• una coppia conica per una smerigliatrice

Sono tutte possibili interfacce aventi scopi differenti.

La perfetta armonia tra questi 3 componenti base è fondamentale per assicurare che l’utensile assolva in maniera ottimale la propria funzione.

I vantaggi degli utensili pneumatici:

Gli utensili pneumatici grazie a questa conformazione semplice ed efficiente offrono numerosi vantaggi:

• Elevata ergonomia grazie all’elevata potenza erogata coniugata alle dimensioni e peso contenuti;
• Sicurezza per l’operatore e flessibilità d’utilizzo in quanto non necessitano l’impiego dell’elettricità;
• Minori esigenze di manutenzione grazie alla semplicità costruttiva dei motori ad aria;
• Maggiore durata della vita utensile, grazie alla mancanza di parti che si usurano rapidamente;
• Elevata produttività grazie al funzionamento che non richiede interruzioni, a differenza degli utensili elettrici.