Un cilindro pneumatico non assume un unico stato prevedibile quando viene a mancare l’alimentazione. La norma ISO 13850:2015 definisce la funzione di arresto di emergenza indipendentemente dal tipo di energia, mentre la ISO 13849-1:2023 si applica alle funzioni di comando complete legate alla sicurezza. Calcolare l’energia che rimane nell’asse in movimento e verificare l’arresto installato, anziché considerare la diseccitazione della valvola una prova di sicurezza (ISO 13850, 2015; ISO 13849-1, 2023).
Questa distinzione è importante perché perdita dell’alimentazione elettrica, perdita dell’aria compressa e richiesta di arresto di emergenza sono eventi diversi. Sono possibili più esiti. In base al circuito, il cilindro può avanzare per inerzia, continuare a muoversi per effetto della pressione intrappolata, scaricarsi, invertire il moto o spostarsi sotto l’azione della gravità. La risposta dipende dallo schema esatto della valvola, dalla posizione a molla, dall’alimentazione di pilotaggio, dall’orientamento del carico, dal percorso di scarico e dai dispositivi meccanici di ritenuta.
La forza d’urto dell’arresto di emergenza durante la perdita di alimentazione è la reazione transitoria generata mentre vengono eliminate l’energia cinetica, pneumatica, gravitazionale o elastica residue. I calcoli preliminari possono valutare energia e forza media. Soltanto la risposta forza-tempo della macchina installata determina il picco.
Questo è il limite del calcolo.
Punti chiave
- La norma ISO 13850:2015 considera l’arresto di emergenza una funzione definita della macchina, non un sinonimo di perdita di alimentazione.
- L’energia divisa per la distanza di arresto fornisce una forza media, non il picco trasmesso alla macchina.
- Convalidare la peggiore combinazione plausibile di massa, velocità, pressione, stato della valvola, carico gravitazionale, distanza di arresto e comportamento al riavvio.
Che cosa significa realmente perdita di alimentazione per un asse pneumatico?
Festo distingue almeno 6 risposte pneumatiche pertinenti, tra cui arresto sicuro 1, arresto sicuro 2, arresto e chiusura sicuri, arresto e bloccaggio sicuri, disattivazione sicura della coppia e arresto operativo sicuro. Le loro differenze dimostrano perché «togliere alimentazione» non definisca completamente lo stato del cilindro (Festo Safe Pneumatics, consultato il 23 luglio 2026).
Iniziare identificando l’evento scatenante. La perdita dell’alimentazione del comando elettrico può diseccitare i solenoidi mentre l’aria dell’impianto rimane disponibile. Un guasto della linea di alimentazione elimina la pressione a monte ma lascia aria compressa nei volumi a valle. La richiesta di arresto di emergenza è invece un ingresso di sicurezza intenzionale, per il quale deve essere già definita la risposta necessaria della macchina. I guasti dei componenti costituiscono un ulteriore caso.
| Evento scatenante | Che cosa può cambiare immediatamente | Energia che può rimanere | Domanda da verificare |
|---|---|---|---|
| Perdita dell’alimentazione elettrica di comando | I solenoidi ritornano, restano in posizione per arresto meccanico o mantengono l’ultimo stato | Pressione di alimentazione, aria intrappolata nelle camere, energia del carico in movimento, gravità | Quali porte vengono collegate nella posizione diseccitata? |
| Perdita dell’alimentazione di aria compressa | La pressione d’ingresso diminuisce secondo volume del sistema e perdite | Pressione nelle camere, energia degli accumulatori, energia del carico in movimento, gravità | Lo stadio pilota commuta ancora e da dove può uscire l’aria intrappolata? |
| Richiesta di arresto di emergenza | La logica di sicurezza comanda una risposta definita | Dipende dalla funzione di sicurezza progettata | L’asse deve scaricare, trattenere, decelerare o combinare queste azioni? |
| Guasto di valvola, tubo o sensore | Un canale o percorso di flusso può comportarsi diversamente dal comando | La pressione può persistere su un lato dell’attuatore | Quali guasti singoli possono compromettere la risposta richiesta? |
Prima viene il nome dell’evento.
Le valvole a cinque vie e due posizioni hanno 5 porte e 2 posizioni definite. Non esiste un centro. L’aggiunta di una terza posizione crea una configurazione 5/3, ma «centro chiuso» descrive comunque soltanto i collegamenti schematici. Non dimostra che un carico verticale rimarrà fermo, che la perdita sia accettabile o che venga impedito un riavvio pericoloso. Utilizzare il disegno e i dati di sicurezza del modello esatto, non il nome della famiglia. Per il contesto di base dei simboli vedere il confronto tra valvole 3/2 e 5/2.
La posizione della valvola è un’evidenza, non il verdetto.
Si consideri che cosa può accadere in prossimità di una posizione nominale a centro chiuso. Il cursore può raggiungere il centro soltanto finché è disponibile la pressione pilota; una valvola di ritegno a monte può conservarla e una valvola di ritegno a valle può intrappolare pressioni diverse nelle due camere del cilindro. Il carico esterno comprime quindi una camera mentre l’altra perde o si espande. La posizione può derivare anche se il simbolo non mostra percorsi aperti. Su un’altra macchina, il blocco del movimento può conservare una forza di serraggio pericolosa che deve essere rilasciata prima dell’accesso. Nessuno dei due esiti può essere classificato dal solo simbolo centrale. L’analisi richiede circuito completo, dati del costruttore su perdite e commutazione, direzione del carico, movimento consentito, stato di pressione richiesto e una prova installata che copra il guasto pertinente.
Il limite più utile non è tra «alimentazione inserita» e «alimentazione disinserita», bensì tra energia controllata ed energia capace di generare un movimento pericoloso. L’assenza di elettricità non equivale all’isolamento dell’energia. Aria compressa e gravità possono ancora muovere l’asse, mentre la pressione può rimanere in sicurezza soltanto quando una funzione di ritenuta convalidata impedisce spostamenti pericolosi.
Calcolo dell’energia di arresto in caso di perdita di alimentazione
ACE elenca 5 dati applicativi di base per la maggior parte dei calcoli degli ammortizzatori industriali: massa, velocità d’urto, forza motrice aggiuntiva, eventi all’ora e numero di ammortizzatori in parallelo. Verifica poi separatamente energia per singolo evento, energia oraria e massa effettiva (ACE Controls, consultato il 23 luglio 2026).
L’energia è la grandezza fondamentale per il dimensionamento.
Iniziare dall’energia cinetica traslazionale di ogni componente che si muove con l’asse:
Qui è l’energia cinetica in joule, la massa totale in movimento in chilogrammi e la velocità immediatamente precedente l’azione di arresto in metri al secondo. Includere pistone o carrello, attrezzatura, staffe, prodotto trasportato ed eventuali meccanismi il cui movimento è riportato sull’asse del cilindro.
Se la spinta pneumatica, una molla, una forza di processo o un’altra azione motrice continua ad agire lungo la distanza di arresto, includerne il lavoro. Per una forza che varia con la posizione:
è il lavoro propulsivo, la forza netta che continua a spingere il carico nella posizione ed la distanza effettiva di arresto. Quando è giustificabile un’approssimazione a forza costante, utilizzare . Non sostituire automaticamente la forza teorica dell’alesaggio: la pressione della camera e la contropressione allo scarico possono variare durante l’evento.
Per un asse lineare inclinato di un angolo rispetto all’orizzontale, il contributo della gravità è:
è positivo quando la gravità spinge il carico contro l’arresto e negativo quando si oppone al movimento. Utilizzare e documentare il segno per ciascuna direzione di movimento.
L’energia preliminare per un evento è:
L’aria compressa intrappolata può aggiungere o sottrarre lavoro in modo non lineare al variare dei volumi e delle pressioni nelle camere. Questo effetto può essere rilevante. In tal caso utilizzare un modello pneumatico convalidato o dati pressione-posizione misurati, anziché una «percentuale di pressione residua» ipotetica.
Per arresti produttivi ripetuti, verificare anche il carico termico:
è l’energia oraria ed il numero di eventi di arresto all’ora. Un dispositivo destinato soltanto alle emergenze e un ammortizzatore sottoposto a cicli continui possono avere limiti di servizio diversi anche se l’energia di un singolo urto è identica.
Per una spiegazione più circoscritta dell’energia del carico in movimento vedere la guida al calcolo dell’energia cinetica. Per massa effettiva, tempo di ritorno, temperatura, montaggio e scelta del modello utilizzare la guida al dimensionamento degli ammortizzatori esterni.
Forza media, forza di picco e distanza di arresto
ACE utilizza per i propri ammortizzatori industriali correttamente regolati un’approssimazione specifica del modello, , non la relazione universale . Il coefficiente del costruttore dimostra perché massa e distanza di arresto non bastino a rivelare la forza di picco di qualsiasi cilindro, paraurti, staffa o arresto rigido (ACE Controls, consultato il 23 luglio 2026).
La distanza cambia la media, non la forma della curva.
La forza media equivalente all’energia è l’energia dell’evento divisa per la distanza effettiva di arresto:
è la forza media sulla distanza effettiva ipotizzata . Il risultato è utile per confrontare diversi concetti di arresto. Non include forma della curva di decelerazione, recupero dei giochi, rigidezza del contatto, attrito delle guarnizioni, vibrazioni delle staffe, rimbalzo o posizione nella quale viene misurata la forza.
Se è disponibile l’andamento reale dell’accelerazione, la massa in movimento genera una forza inerziale:
I carichi su uno specifico bullone, guida, stelo o elemento del telaio possono comunque differire, perché nello stesso percorso agiscono spinta pneumatica, gravità, geometria del cinematismo e risposta dinamica locale. Quando il limite strutturale di picco è importante, utilizzare una cella di carico, un accelerometro, un trasduttore di pressione o un modello dinamico convalidato adeguati.
La forza media non certifica una staffa.
Mantenere due confini nel foglio di calcolo e trattarli separatamente. Utilizzare il confine energetico per determinare ciò che il dispositivo di arresto deve assorbire. Seguire il confine strutturale per identificare il percorso della reazione e il componente che richiede la verifica del carico di picco. Superare il primo confine non significa superare automaticamente il secondo.
Esempio svolto: che cosa può dirci un carico mobile di 30 kg?
L’analisi lavoro-energia richiede soltanto massa e velocità d’urto misurate per stabilire l’energia cinetica iniziale, ma necessita comunque di un arresto definito per stimare la forza media. ACE tratta quindi velocità d’urto, forza motrice, corsa e frequenza di ciclo come dati applicativi separati, anziché nasconderli in un unico moltiplicatore d’urto (ACE Controls, consultato il 23 luglio 2026).
L’esempio è intenzionalmente circoscritto.
Si consideri un carrello orizzontale con i seguenti dati misurati o specificati:
| Dato | Valore | Confine |
|---|---|---|
| Massa totale in movimento, | 30 kg | Comprende carrello, attrezzatura e prodotto |
| Velocità prima dell’arresto, | 1,5 m/s | Misurata vicino all’arresto |
| Lavoro della gravità | 0 J | Asse orizzontale |
| Lavoro motore residuo | 0 J per questa verifica | Si presume che l’azionamento non spinga più il carico |
Calcolare l’energia cinetica:
Confrontare ora tre distanze di arresto ipotizzate. Sono confronti concettuali, non valori nominali di prodotto:
| Distanza effettiva di arresto ipotizzata | Forza media equivalente all’energia | Significato del risultato |
|---|---|---|
| Media preliminare per un arresto controllato che utilizza l’intera distanza | ||
| Una distanza minore aumenta la media anche se l’energia non cambia | ||
| Media preliminare per un arresto molto breve, non una previsione della forza di picco |
Con 5 mm di distanza di arresto, la media è 8 volte quella del caso da 40 mm, perché in queste ipotesi la forza varia inversamente alla distanza. Ciò non stabilisce che la macchina subirà un picco di 6.750 N. Il contatto rigido può produrre un picco breve più elevato, mentre un ammortizzatore tarato presenta una propria curva di reazione e limiti di catalogo.
Se il cilindro continua a spingere con 600 N lungo un arresto di 25 mm, aggiunge:
Sommando entrambi i termini si ottengono 48,75 J e la media corrispondente su 25 mm diventa 1.950 N. Per questo una prova di perdita di alimentazione deve stabilire se la spinta scompare realmente, diminuisce, si inverte o rimane intrappolata durante l’intervallo di arresto.
Per la distinzione generale tra carico medio e carico di picco a fine corsa, utilizzare la guida alle forze di fine corsa.
Quale strategia di arresto è adatta al pericolo?
La norma ISO 12100:2010 fornisce il metodo di valutazione e riduzione del rischio delle macchine, mentre la ISO 13849-1:2023 definisce un metodo per progettare funzioni di comando legate alla sicurezza che comprendono tecnologie elettriche, idrauliche, pneumatiche, meccaniche e software. Nessuna delle due assegna una configurazione universale della valvola a ogni cilindro (ISO 12100, 2010; ISO 13849-1, 2023).
Definire l’evento pericoloso e lo stato richiesto prima di scegliere i componenti. «Arrestare il cilindro in sicurezza» è troppo vago. Specificare invece evento scatenante, direzione di movimento, corsa massima consentita, tempo di arresto, stato finale di pressione o ritenuta, risposta a un guasto pertinente e comportamento al reset.
| Condizione di pericolo | Possibile concetto di risposta | Che cosa verificare |
|---|---|---|
| Un carrello orizzontale può colpire una persona | Decelerazione controllata seguita da scarico o blocco | Tempo e corsa di arresto, forza o velocità presso il pericolo e inibizione del riavvio |
| Un carico verticale può cadere quando viene tolta la pressione | Arresto controllato più freno, bloccastelo o sostegno meccanico convalidato | Capacità di ritenuta, posizione di innesto, comportamento diagnostico, perdita e deriva del carico |
| La pressione intrappolata è essa stessa pericolosa | Arrestare prima il moto, poi scaricare la zona definita e monitorare la pressione | Pressione residua, tempo di scarico, restrizioni del silenziatore e condizioni di accesso |
| Il prodotto deve rimanere serrato dopo l’arresto | Mantenere la pressione soltanto dove lo consente la valutazione del rischio | Decadimento della pressione, perdita della valvola di ritegno, vincolo indipendente e risposta al guasto |
| L’energia di moto immagazzinata supera il valore dell’ammortizzatore del cilindro | Aggiungere un ammortizzatore esterno correttamente dimensionato o un altro arresto controllato | Energia dell’evento e oraria, massa effettiva, velocità, corsa, forza di reazione e montaggio |
Il pericolo determina la funzione.
Le funzioni sono diverse. Le definizioni Festo illustrano la logica disponibile. SS1 rallenta l’attuatore e poi riduce la pressione nelle camere. SS2 lo rallenta e mantiene la pressione per conservarne lo stato di arresto. SSC chiude un percorso energetico e utilizza l’energia immagazzinata per raggiungere l’arresto, mentre SSB combina arresto e bloccaggio. Queste descrizioni non dimostrano che una singola valvola ordinaria raggiunga il Performance Level richiesto.
Per gli assi verticali leggere la guida di sicurezza ai bloccastelo. Per una catena completa di comando legata alla sicurezza utilizzare la guida ai circuiti pneumatici di sicurezza ISO 13849.
Come verificare l’arresto di emergenza installato?
La norma ISO 13849-1:2023 si applica all’integrazione della funzione completa di comando legata alla sicurezza e specifica che non prescrive la funzione di sicurezza o il PLr richiesti per una determinata macchina. La verifica deve pertanto comprendere ingresso, logica, uscita pneumatica, attuatore, carico e reazione meccanica installati, non soltanto il certificato di una valvola (ISO 13849-1, 2023).
I limiti di accettazione appartengono al piano di prova.
Creare una matrice di prova prima di cambiare i componenti. Includere carico utile più pesante e più leggero, massima velocità di avvicinamento plausibile, entrambe le direzioni di movimento, pressione massima e minima, temperatura normale e sfavorevole, guasti pertinenti di valvole o sensori e ogni modalità di perdita di energia individuata nella valutazione del rischio.
Misurare grandezze che rispondano al requisito di sicurezza:
- Velocità prima della richiesta: registrare la velocità nel punto in cui comincia l’arresto, non soltanto quella media della corsa. Campionare abbastanza rapidamente da non livellare l’avvicinamento finale.
- Tempo e distanza di arresto: misurare dalla richiesta di sicurezza e, separatamente, dalla variazione dell’uscita pneumatica.
- Pressione su entrambe le porte del cilindro: rilevare se durante l’arresto la spinta rimane, si inverte o diminuisce. Sincronizzare entrambi i canali di pressione con la posizione per collegare il lavoro pneumatico al movimento.
- Accelerazione o forza di reazione: quando conta il carico di picco, utilizzare una larghezza di banda di campionamento sufficiente a cogliere il transitorio.
- Posizione finale e deriva: osservare rimbalzo, assestamento, movimento dovuto alle perdite, movimento dovuto alla gravità e stato dopo il tempo di mantenimento specificato.
- Pressione residua: confermare lo stato di pressione prima dell’accesso o della manutenzione, compresi i rami isolati non monitorati dal manometro principale.
- Reset e riavvio: verificare che il ripristino di alimentazione elettrica o pneumatica non avvii un movimento pericoloso.
Secondo la nostra esperienza nella verifica delle applicazioni, il modo più rapido per evidenziare un concetto di arresto debole consiste nell’affiancare lo schema del circuito alle tracce sincronizzate di posizione, pressioni di entrambe le camere e comando di sicurezza. Gli schemi prevedono lo stato previsto. Le tracce sincronizzate mostrano se tempi reali della valvola, restrizioni, perdite e meccanica lo producono.
Provare il guasto, non soltanto il comando.
Durante la verifica, allineare ogni traccia a una base temporale comune e conservare la frequenza di campionamento grezza. Segnare transizione dell’ingresso di sicurezza, transizione dell’uscita logica, indicazione dello stato della valvola, inizio della decelerazione, arresto e ogni deriva successiva. Confrontare questi istanti con il limite di risposta dichiarato. Esaminare poi la pressione rispetto alla posizione, perché la diminuzione della pressione su una porta non dimostra che la forza sia scomparsa se l’altra camera o la gravità continua a spingere il carico. Ripetere la prova fino a comprendere la variazione normale, senza trasformare un campione ridotto in una promessa statistica universale. Il verbale di accettazione deve identificare carico utile, ricetta, regolazione del riduttore, temperatura, revisioni dei componenti, campi dei sensori, impostazioni di campionamento e vincoli di prova, affinché un altro tecnico possa riprodurre il risultato dopo la manutenzione.
Non provocare guasti su una macchina di produzione non protetta. Pianificare la prova. Le prove di guasto richiedono accesso protetto, carichi vincolati, strumentazione adeguata e un responsabile competente per la sicurezza delle macchine. Registrare modelli e regolazioni esatti dei componenti, affinché la manutenzione possa ripetere la prova di accettazione dopo una modifica.
Quali scorciatoie nell’arresto di emergenza producono progetti inadeguati?
La norma ISO 4414:2010 riguarda i pericoli significativi durante progettazione, costruzione, modifica, installazione, regolazione, funzionamento e manutenzione dei sistemi pneumatici. Questo ambito lungo l’intero ciclo di vita è più ampio della scelta di una valvola o della moltiplicazione della forza calcolata per un margine generico (ISO 4414, 2010).
Le scorciatoie falliscono alle interfacce.
È alle interfacce che ipotesi plausibili sui componenti si trasformano in comportamenti pericolosi della macchina. Verificare ogni passaggio. Una valvola può commutare entro il tempo di catalogo mentre una tubazione lunga ritarda la risposta della camera. Un bloccastelo può sostenere il carico assiale nominale, mentre un supporto flessibile introduce carico laterale. Un pressostato può segnalare lo scarico del collettore mentre un volume isolato dell’attuatore rimane pressurizzato. Un ammortizzatore può rispettare il limite in joule per evento ma surriscaldarsi alla frequenza reale o trasmettere la reazione a una staffa sottodimensionata. Esaminare logica elettrica, flusso pneumatico, meccanica dell’attuatore, dispositivi esterni di arresto, struttura, sensori e accesso dell’operatore come un’unica catena. Le evidenze di accettazione devono seguire l’intero percorso dell’energia, non fermarsi al confine del componente acquistato.
Evitare queste scorciatoie:
| Scorciatoia | Perché non funziona | Azione ingegneristica migliore |
|---|---|---|
| «Tutte le porte chiuse significa sicuro» | Comprimibilità dell’aria, perdite, gravità e forze esterne possono ancora muovere l’asse | Definire il movimento consentito e verificare pressione, deriva e comportamento di ritenuta |
| «Scaricare entrambe le camere è sempre la soluzione più sicura» | Un carico verticale o concorde può cadere o accelerare quando scompare la pressione di sostegno | Fornire una misura di ritenuta o blocco convalidata in base al pericolo |
| «Un margine del 40% converte la forza media in forza di picco» | Un moltiplicatore arbitrario non ricostruisce la curva forza-tempo | Misurare la risposta di picco o usare dati di reazione del costruttore e un modello convalidato |
| «Un montaggio flessibile riduce l’urto» | La flessione incontrollata del telaio modifica l’allineamento e trasferisce carichi incerti altrove | Usare un assorbitore di energia nominale su un percorso del carico verificato strutturalmente |
| «Un UPS garantisce un arresto controllato» | L’alimentazione di riserva è utile soltanto se sono convalidati funzione di sicurezza, diagnostica, modi di guasto e capacità | Considerare l’alimentazione come un sottosistema della funzione di sicurezza completa |
| «L’ammortizzatore del cilindro gestisce qualsiasi interruzione» | Le prestazioni dipendono da velocità d’ingresso, pressione, scarico, regolazione e valore del cilindro specifico | Confrontare la peggiore energia di arresto con i dati specifici e provarla |
| «Una valvola di sicurezza rende conforme la macchina» | Le prestazioni di sicurezza raggiunte appartengono alla funzione completa | Convalidare insieme ingresso, logica, uscita, risposta dell’attuatore, diagnostica e guasti |
Gli ammortizzatori pneumatici interni rimangono utili per la normale decelerazione di fine corsa. La loro presenza non dimostra il comportamento durante un arresto anomalo. La guida agli ammortizzatori pneumatici per alte velocità spiega perché occorra verificare velocità d’ingresso e percorso di scarico reale.
Lista di controllo per la validazione dell’arresto di emergenza
La norma ISO 13850:2015 definisce i requisiti funzionali dell’arresto di emergenza, ma da sola non fornisce il progetto di frenatura, protezione, sezionamento o limitazione del movimento. Combinare i requisiti della funzione con valutazione del rischio della macchina, regole di sicurezza pneumatica e validazione del sistema di comando adatte all’applicazione (ISO 13850, 2015).
Il controllo della configurazione chiude il ciclo.
Prima di rilasciare la macchina, confermare che il fascicolo contenga:
| Registrazione necessaria | Evidenza di accettazione |
|---|---|
| Eventi scatenanti | Definizioni separate di perdita dell’alimentazione elettrica, perdita dell’aria, richiesta di arresto di emergenza e guasti pertinenti |
| Stato sicuro | Stato richiesto di pressione, movimento, ritenuta e accesso per ogni asse o zona pericolosa |
| Identità del circuito | Simboli esatti delle valvole, posizioni diseccitate, sorgenti pilota, ritegni, restrizioni e scarichi |
| Dati di movimento | Massa totale in movimento e velocità misurata immediatamente prima dell’arresto |
| Foglio dell’energia | Termini cinetico, propulsivo e gravitazionale con unità, direzioni, fonti e ipotesi |
| Limiti dei dispositivi | Dati esatti del modello di ammortizzatore, paraurti, freno o blocco per il servizio installato |
| Confine strutturale | Percorso del carico ed evidenze misurate o convalidate del picco, quando richiesto |
| Prova di arresto | Tempo, distanza, pressioni nelle camere, rimbalzo, posizione finale, deriva e ripetibilità |
| Risposta al guasto | Comportamento per i guasti singoli pertinenti, tempi diagnostici ed evidenze delle prestazioni di sicurezza raggiunte |
| Controllo del riavvio | Reset deliberato, prevenzione del riavvio inatteso e condizioni di riprova dopo le modifiche |
Ricalcolare e riprovare quando cambiano carico utile, velocità, pressione, tubazioni, valvola, cilindro, ammortizzatore, montaggio, tempi del controllore o geometria della macchina. Senza controllo della configurazione, il foglio di calcolo diventa inaffidabile non appena l’arresto installato differisce da quello registrato.
FAQ sull’arresto di emergenza in caso di perdita di alimentazione: che cosa devono verificare i progettisti?
ACE utilizza almeno 5 dati applicativi prima di scegliere un ammortizzatore industriale e la norma ISO 13849-1:2023 valuta una funzione completa di comando legata alla sicurezza anziché un singolo componente. Le domande seguenti mantengono separati i calcoli preliminari dell’energia, l’analisi dello stato della valvola, la verifica strutturale e la prova della macchina installata (ACE Controls, consultato il 23 luglio 2026; ISO 13849-1, 2023).
Un cilindro pneumatico perde immediatamente tutta la forza quando manca l’alimentazione elettrica?
No. La perdita dell’alimentazione elettrica può cambiare la posizione di un’elettrovalvola mentre rimangono la pressione di alimentazione e quella intrappolata nelle camere. Il movimento risultante dipende dalle 2 o 3 posizioni della valvola, dalla disposizione delle molle, dalla sorgente pilota, dai collegamenti delle porte, dai ritegni, dalle perdite e dal carico. Misurare entrambe le pressioni delle camere e il movimento durante la prova di guasto definita.
L’energia divisa per la distanza di arresto fornisce la forza di picco dell’urto?
No. L’energia divisa per la distanza effettiva di arresto fornisce, nelle ipotesi dichiarate, una forza media equivalente all’energia. La forza di picco dipende dalla curva forza-tempo e dal percorso del carico. Nell’esempio da 30 kg, 5 mm producono una media di 6.750 N, non un picco verificato.
In caso di perdita di alimentazione, il cilindro deve essere scaricato o deve trattenere la pressione?
Nessuna delle due risposte è universalmente corretta: dipende dal pericolo. Festo distingue SS1, che depressurizza dopo l’arresto, da SS2, che mantiene la pressione dopo l’arresto. I carichi verticali possono richiedere un blocco, mentre su un’altra macchina la pressione intrappolata può costituire il pericolo. Scegliere la risposta in base alla valutazione del rischio e verificare il circuito installato.
Quando è necessario un ammortizzatore esterno?
Utilizzare un ammortizzatore esterno quando l’ammortizzatore del cilindro o un altro arresto scelto non può accettare l’energia, la velocità, la massa effettiva o il servizio plausibili. La scelta richiede più dei joule. ACE verifica energia per singolo evento, energia oraria, massa effettiva, corsa e velocità d’urto, seguite da montaggio e verifica della macchina installata.
Quali misure fanno parte di una prova di accettazione dell’arresto di emergenza?
Registrare almeno 7 gruppi di risultati: velocità prima della richiesta, tempo di arresto, distanza di arresto, pressioni di entrambe le camere, accelerazione o forza di reazione quando necessarie, posizione finale o deriva e comportamento al riavvio. Provare le peggiori configurazioni plausibili e i guasti pertinenti. Confrontare ogni risultato con un limite scritto della funzione di sicurezza, non con un giudizio soggettivo di «arresto dolce».
Fonti e riferimenti tecnici
ISO 13850:2015, funzione di arresto di emergenza e principi progettuali indipendenti dall’energia
ISO 12100:2010, metodologia di valutazione e riduzione del rischio delle macchine
Festo, sottofunzioni di sicurezza pneumatica tra cui SS1, SS2, SSC, SSB, STO e SOS