Pneumatica

BREVE STORIA PNEUMATICA

Esiste un considerevole lasso di tempo tra l'introduzione della pneumatica negli Stati Uniti d'America
e l'Europa.
La pneumatica era già stata usata negli USA su vasta scala prima e durante rultimo conflitto mondiale.
Il tipo più diffuso di valvola di comando direzionale era la valvola a spola con azionamento
elettromagnetico diretto. Un successivo miglioramento portò alla creazione della valvola a cassetto piano.
azionata da uno scarico di aria pilota attraverso piccole elettrovalvole 212. In entrambi i casi il controllo era
elettrico, con circuiti a relé. Dato che gli elettricisti esistevano dappertutto, non ci fu nessun problema a
costruire dei posti di controllo, e visto che l'affidabilità era decisamente alta, nessuno si preoccupò di fare
in altro modo.
In Europa, il successo della pneumatica awenne dopo la Seconda Guerra Mondiale, in un momento
in cui tutta l'industria doveva essere ricostruita e vi era scarsità di soldi e di manodopera specializzata. Non
esisteva neanche la tecnologia necessaria a produrre le valvole senza guarnizione, che erano già in uso
negli USA da prima della guerra. Questa è la ragione per la quale la produzione della pneumat1ca ebbe
inizio con mezzi semplici basati soprattutto sulla valvola a fungo. Dato che la valvola a fungo può essere
azionata soltanto da un pistone pneumatico che ~i oppone ad una forza di lavoro elevata, i controlli
pneumatici hanno rappresentato il naturale sviluppo. C'era anche un'altra ragione per tutto ciò: le
elettrovalvole erano state considerate, giustamente. non affidabili. Per impedire una debole interfaccia tra
controllo elettrico e potenza pneumatica, in Europa i controlli puramente pneumatici sono stati sviluppati
e portati a dei livelli molto alti.
Negli anni '60, una nuova tecnologia proveniente dagli USA scosse il mondo industriale: la Fluidica,
la scienza che si occupa della commutazione statica pneumatica (senza parti in movimento). Ci sono stati
due principi, uno basato -sul fenomeno dell'effetto Coanda (attaccamento alla parete), e l'altro sugli
amplificatori di turbolenza, nel passaggio dal flusso laminare al flusso turbolento. Entrambi scomparvero
altrettanto silenziosamente di come erano apparsi, senza lasciare alcuna traccia nel mondo industriale.
La ragione fondamentale di questo fallimento è che in quel periodo il costo tlei controlli elettronici
incominciò a diminuire notevolmente e non c'era più l'opportunità di fare le cose meno costose o migliori.
Un'attra ragione era la totale mancanza di componenti periferici e della conoscenza tecnica necessaria
a costruire in modo efficiente controlli fluidici.
Oggi, le elettrovalvole sono estremamente affidabili e durevoli nel tempo. l controlli elettronici non
devono essere più progettati e costruiti per ogni progetto; sono componenti standard, programmabiH ed
estendibili per soddisfare qualsiasi tipo di applicazione.
Sia i controlli a relé che i controlli pneumatici continuano ad essere usati anche se in maniera saltuaria.

Questi due tipi di controllo possono offrire delle soluzioni relativamente economiche laddove il circuito
richieda soltanto un certo numero di elementi. Nei paesi con clima tropicale, per esempio, l'alta
temperatura e il tasso di umidità possono danneggiare i circuiti elettronici; la rugiada che bagna i circuiti
stampati può provocare il corto circuito dei conduttori sul circuito stampato, rendendo il controllo
inaffidabile o perfino distruggendolo se non ci sono le adeguate misure di protezione. In questi casi,
l'elevato costo del controllo pneumatico è giustificato. Anche la mancanza di specialisti può essere una
ragione valida per adottare i controlli a relé o pneumatici, in quanto avendo delle parti che si muovono, sono
più facilmente comprensibili da meccanici specializzati che non l'elettronica.
Tutti gli esercizi che riportiamo in questo manuale, vengono effettuati con relé, non perché pensiamo
che questo tipo di controllo sia di grande importanza oggi, ma perché costruire dei circuiti a relé operativi
è un eccellente esercizio per una migliore comprensione dei circuiti elettrici. Per tutti coloro che non hanno
un valido background elettrico, questo esercizio aiuta a capire l'essenza dei collegamenti elettrici, una
prerogativa per poter lavorare ed installare i moderni controllori elettronici, scopo finale del nostro corso
sui "controlli elettronici".

CONSEGUENZA DI UN SISTEMA IBRIDO

ASPETTO ECONOMICO
l sistemi elettropneumatici vengono considerati ibridi, in quanto fusione di due diverse tecnologie.
Questo comporta alcune conseguenze, che esamineremo brevemente. Si sottintende, ovviamente,
che la potenza meccanica sia fornita principalmente da attuatori pneumatici.
Prima di tutto esiste l'aspetto costo. Non sarebbe molto economico installare un sistema misto quando
un sistema solamente pneumatico sarebbe meno costoso e altrettanto affidabile. Questa è una questione
complessa. La Fig. 1.1 mostra l'aumento del costo proporzionale all'aumento della complessità tra
controllo solamente pneumatico (p) e controllo elettropneumatico (e). Ciò dimostra che la differenza di
investimento non è determinante. per una chiara decisione; dipende intatti da aspetti imponderabili, come
ad esempio la specializzazione dei manutentori, l'uni1ormità, ecc.

Complessità
Fig. 1.1 Punto di incontro tra il controllo pneumatico ed elettropneumatico