Non tutte le macchine che richiedono una movimentazione lineare dispongono di un circuito oleodinamico nel punto in cui serve. In altri casi, portare tubazioni e collegamenti idraulici fino all’attuatore può introdurre vincoli di layout e integrazione. Con la spinta verso l’elettrificazione, l’esigenza di semplificare questi collegamenti cresce, senza però poter rinunciare alla potenza che solo l’idraulica garantisce.
È da questa esigenza progettuale che nasce il cilindro elettrico sviluppato da RIMA nell’ambito della tecnologia E-Power: mantenere il principio di funzionamento e la capacità di spinta dell’oleodinamica, integrando localmente ciò che normalmente appartiene al circuito idraulico della macchina. Il cilindro elettrico integra pompa, motore e serbatoio in prossimità del cilindro e richiede, verso la macchina, il solo collegamento elettrico necessario al suo azionamento. Non è quindi un’alternativa elettromeccanica al cilindro oleodinamico, ma una soluzione ibrida pensata per portare l’azionamento idraulico anche dove non è disponibile, o non si vuole estendere, un circuito oleodinamico esterno.
Questo approfondimento è dedicato al costruttore OEM. Spiega come è fatto e come funziona il cilindro elettrico, cosa integra e cosa richiede rispetto a un impianto tradizionale, quali vantaggi porta in termini di ingombri, installazione e gestione dell’olio, e in quali casi conviene valutarlo già in fase di progettazione della macchina.
Quando il circuito oleodinamico esterno diventa un vincolo progettuale
In un impianto oleodinamico tradizionale, il cilindro è alimentato dal circuito idraulico della macchina attraverso una centralina e una rete di tubazioni. È un’architettura consolidata ed efficace, ma in alcune applicazioni può introdurre vincoli o costi di integrazione, soprattutto quando il punto di attuazione è distante o difficilmente raggiungibile dal circuito esistente.
In queste situazioni specifiche, portare l’olio fino all’attuatore comporta alcune implicazioni progettuali:
- Ingombri e instradamento: centralina e tubazioni occupano spazio e vanno collocate e instradate lungo la macchina, condizionando il layout complessivo del progetto.
- Punti difficili da raggiungere: in alcune posizioni della macchina, portare i tradizionali tubi e condotti dell’olio è complicato, quando non impraticabile.
- Complessità di installazione e manutenzione: Installazione: tubazioni e collegamenti richiedono componenti e operazioni di montaggio dedicate.
Nessuno di questi aspetti mette in discussione il valore dell’oleodinamica, che resta insuperata quando serve forza elevata in spazi contenuti. Il punto, per il costruttore, è un altro: in diverse applicazioni la potenza idraulica è indispensabile, ma il circuito esterno che la rende disponibile è proprio ciò che si vorrebbe ridurre o semplificare.
È da questa esigenza che nasce l’approccio ibrido: mantenere la forza idraulica dove serve, ripensando però il modo in cui viene generata e portata al cilindro.
Il cilindro E-Power: una soluzione ibrida integrata
La risposta di RIMA a questa esigenza è il cilindro elettrico della gamma E-Power, che nasce dall’integrazione di componenti elettrici e oleodinamici in un unico sistema. Il serbatoio dell’olio è ricavato nel corpo del cilindro, mentre la pompa e il motore sono integrati nel sistema. La pressione idraulica viene così generata localmente, senza la necessità di alimentare il cilindro attraverso il circuito oleodinamico della macchina.
L’obiettivo non è sostituire l’oleodinamica con l’elettrico, ma unirne i vantaggi: conservare la forza e il principio di funzionamento idraulico, affidando all’elettrico la generazione della pressione e il controllo del movimento, direttamente dove serve l’attuazione.
Come funziona
Il cilindro elettrico è progettato per offrire un funzionamento idraulico attraverso una pompa e un motore con serbatoio incorporato. Tutti gli elementi che in un impianto tradizionale sarebbero esterni sono qui riuniti nel corpo del cilindro, in un unico modulo. Il comando è elettrico:
- Generazione della forza: una pompa azionata da un motore mette in pressione l’olio contenuto nel serbatoio integrato, producendo la spinta idraulica direttamente nel punto in cui serve.
Il risultato è un attuatore che si comporta come un cilindro oleodinamico in termini di forza, ma che verso la macchina si presenta come un componente elettrico, collegato da un semplice cavo anziché da una linea dell’olio.
Cosa elimina e cosa mantiene
Il senso della soluzione ibrida si coglie meglio distinguendo ciò che viene eliminato da ciò che resta.
- Cosa elimina: a differenza dei cilindri idraulici tradizionali, il cilindro elettrico non necessita di una centralina idraulica né di tubazioni oleodinamiche, poiché tutti i componenti sono integrati in un unico modulo.
- Cosa mantiene: mantiene il principio di funzionamento oleodinamico e la possibilità di sviluppare forze elevate in ingombri contenuti.
In questo modo l’approccio ibrido interviene proprio dove il circuito tradizionale è più critico: consente di integrare componenti elettrici in punti strategici, difficilmente raggiungibili dai tradizionali tubi e condotti dell’olio, riducendo il carico sul sistema idraulico e ottimizzando costi e ingombri.
I vantaggi per il costruttore OEM
Per il costruttore, spostare la generazione della forza idraulica a bordo del cilindro non è solo una scelta tecnica, ma una leva progettuale che si traduce in vantaggi concreti su ingombri, installazione, gestione dell’olio e controllo del movimento.
Ingombri e integrazione nel progetto
Eliminando centralina e tubazioni, il cilindro elettrico libera la macchina da una parte significativa del circuito oleodinamico. Il beneficio è duplice:
- Meno ingombri: l’integrazione dei componenti in un unico modulo ottimizza i costi e gli ingombri complessivi.
- Maggiore libertà di layout: la possibilità di collocare l’attuazione anche in punti strategici, difficilmente raggiungibili dai tradizionali tubi e condotti dell’olio, amplia le opzioni di progetto.
Ottimizzazione dell’olio e del sistema idraulico
Riducendo il numero di utenze collegate al circuito centrale, la soluzione ibrida alleggerisce l’impianto della macchina.
- Passaggi d’olio ottimizzati: la gamma E-Power è pensata per ottimizzare i passaggi d’olio lungo la macchina.
- Minor carico sul sistema idraulico: portando la generazione della spinta a bordo del cilindro, si riduce il carico sul sistema idraulico centrale.
Installazione e controllo
Il collegamento elettrico al posto della linea dell’olio semplifica il montaggio e apre a una gestione più fine del movimento.
- Semplicità di installazione: il collegamento tramite cavo elettrico consente una maggiore semplicità di installazione rispetto all’instradamento di tubazioni.
- Controllo accurato e ripetibile: l’attuazione tramite PLC, con controllo del movimento accurato e ripetibile e possibilità di controllo remoto, risponde alle esigenze di automazione degli OEM.
- Prestazioni ed efficienza: la gamma è progettata per garantire prestazioni elevate, efficienza energetica e precisione di utilizzo.
Presi insieme, questi vantaggi spiegano perché l’approccio ibrido risulta interessante soprattutto per chi progetta macchine in cui spazio, semplicità impiantistica e precisione di movimento sono altrettanto importanti quanto la forza.
Cilindro elettrico o circuito oleodinamico tradizionale?
La domanda ricorrente del costruttore non è quale tecnologia sia migliore in assoluto, ma quando convenga adottare il cilindro elettrico al posto di un cilindro oleodinamico alimentato da circuito esterno. La differenza non sta nel principio di funzionamento dell’attuatore, che resta oleodinamico, ma nel modo in cui viene generata localmente la pressione e nell’integrazione con la macchina.
Nel cilindro oleodinamico tradizionale la forza nasce da una centralina e viaggia attraverso le tubazioni fino al cilindro. Nel cilindro elettrico la stessa forza idraulica viene generata a bordo, da pompa e motore con serbatoio integrati, e comandata via cavo. Da qui discendono le differenze pratiche che contano nel progetto:
| Cilindro e-power | Cilindro oleodinamico tradizionale | Cilindro elettrico ibrido |
| Principio di attuazione | Oleodinamico | Oledinamico |
| Generazione della pressione | Impianto esterno | Integrata nel sistema |
| Trasmissione | Tubazioni oleodinamiche | Cavo elettrico |
| Circuito esterno | Necessario | Non necessario |
| Comando | Impianto idraulico | PLC e controllo elettrico |
| Impatto sul progetto | Ingombri e instradamento olio | Ingombri ridotti, layout più libero |
Letta in questi termini, la scelta non è ideologica ma applicativa. Il cilindro oleodinamico tradizionale resta la via naturale quando la macchina dispone già di un impianto idraulico strutturato e le utenze sono facilmente raggiungibili dalle linee dell’olio. Il cilindro elettrico ibrido diventa interessante quando si vuole ridurre il circuito esterno, servire punti difficili da raggiungere o alleggerire il sistema idraulico centrale, mantenendo un’attuazione oleodinamica.
Una tecnologia applicata trasversalmente alla gamma E-Power
Il cilindro elettrico non è un caso isolato, ma parte di un approccio più ampio. La gamma E-Power comprende un appoggio elettrico, un cilindro elettrico e un attuatore elettrico, tre prototipi che RIMA ha presentato come dimostrazioni di fattibilità applicate trasversalmente alla propria gamma di prodotti. La stessa logica ibrida, integrare l’elettrico in un sistema basato su idraulica e meccanica, viene quindi declinata su più famiglie di componenti. Si tratta di soluzioni prototipali, da sviluppare e configurare insieme al costruttore in funzione delle caratteristiche della macchina e dell’applicazione.
Questo approccio non nasce dal nulla. L’integrazione dei cilindri oleodinamici con l’elettronica dei macchinari dei clienti è per RIMA un tema centrale ormai da molti anni, e la gamma E-Power ne rappresenta l’evoluzione più recente. La forza dell’oleodinamica su cui questa tecnologia si innesta è la stessa che RIMA mette a disposizione dei costruttori di macchine per l’agricoltura, l’edilizia e il movimento terra, l’ecologia e i servizi forestali, la logistica e il sollevamento.
Proprio perché i requisiti cambiano da un settore all’altro, RIMA sta portando avanti sperimentazioni con clienti specifici per adattare la tecnologia alle esigenze di ciascun ambito. Il cilindro elettrico non è quindi una soluzione a catalogo uguale per tutti, ma una base tecnologica che prende forma sulla singola applicazione.
Quando conviene e perché va valutato già in progettazione
Trattandosi di un approccio che ridisegna il modo di portare la forza idraulica sulla macchina, il cilindro elettrico dà il meglio quando entra nel progetto fin dall’inizio, non quando lo si aggiunge a valle su un’architettura già definita. È in fase di progettazione che si decidono il layout dell’impianto e la collocazione degli attuatori, ed è lì che l’eliminazione del circuito esterno produce i vantaggi maggiori.
Gli scenari in cui vale la pena valutarlo sono quelli in cui i limiti del circuito tradizionale pesano di più:
- Assenza di un circuito oleodinamico: quando la macchina non dispone di un impianto idraulico, ma l’applicazione richiede le caratteristiche di un’attuazione oleodinamica.
- Punti difficili da raggiungere: dove portare tubi e condotti dell’olio è complicato, l’attuazione a bordo con collegamento via cavo semplifica il progetto.
- Esigenza di ridurre gli ingombri: dove lo spazio per centralina e tubazioni è limitato, l’integrazione in un unico modulo libera il layout.
- Esigenze di automazione: dove servono controllo accurato e ripetibile e comando remoto, il comando elettrico via PLC si integra naturalmente.
Va detto con chiarezza a che punto è questa tecnologia. Il cilindro elettrico è uno dei tre prototipi della gamma E-Power presentati da RIMA a EIMA 2024 e rappresenta una dimostrazione di fattibilità, non un componente a catalogo da ordinare a misura fissa. RIMA è attualmente impegnata in sperimentazioni con clienti specifici per adattare la tecnologia alle esigenze di ciascun settore, lavorando a stretto contatto con i tecnici e i responsabili di produzione dei clienti per definire le specifiche di progetto. Coinvolgere il fornitore già nella progettazione della macchina è quindi la condizione che permette di sfruttare davvero il potenziale della soluzione ibrida.
RIMA E-Power, la forza idraulica ripensata per l’elettrificazione
Il cilindro elettrico riassume l’idea alla base della tecnologia E-Power di RIMA: integrare componenti elettrici in un sistema tradizionalmente basato su idraulica e meccanica, per rispondere alla spinta verso l’elettrificazione senza rinunciare alla potenza dell’oleodinamica. Mantenere la forza idraulica eliminando il circuito esterno significa offrire al costruttore un modo nuovo di gestire spazio, olio e controllo del movimento sulla macchina.
La gamma E-Power comprende cilindro elettrico, appoggio elettrico e attuatore elettrico, da configurare secondo le esigenze specifiche di ogni OEM. Trattandosi di soluzioni sviluppate insieme al cliente, il percorso più efficace parte dal confronto tecnico: definire l’applicazione, i vincoli di progetto e gli obiettivi di integrazione consente di capire se e come l’approccio ibrido può portare un vantaggio concreto.
Per approfondire la logica oleodinamica su cui questa tecnologia si innesta è possibile esplorare la gamma di cilindri oleodinamici, mentre per valutare una soluzione E-Power adatta alla propria macchina si può fare riferimento alla pagina dedicata alla tecnologia E-Power o richiedere un confronto tecnico con RIMA.
