Se dalle macchine forestali nella foresta fuoriesce olio idraulico , l'operatore è obbligato a segnalarlo all'autorità forestale ed a garantire la rimozione del suolo contaminato. Questo vale anche per gli oli biologici. Così almeno in Germania. Lo sappiamo perché nostri concorrenti con gli spaccalegna oleodinamici hanno questo problema. Per gli escavatori probabilmente esistono norme simili, ma è meno probabile che vengano rispettate, dato che si ha un escavatore con cui si può interrare tutto.

Gli scavi si fanno anche nelle zone di protezione delle acque e lì le regole sono più severe. Anche se si usa il olio biologico, il raggio d'azione per chi opera con macchine movimento terra si restringe sempre di più, recentemente verso lo zero.

Per evitare la fuoriuscita di olio in caso di incidente, gli escavatori sempre di più vengono azionati con l'elettricità. Ciononostante, il problema dell' oleodinamica rimane. È sconosciuto che azionare gli escavatori con l´acquaidraulica al posto dell´ oleodinamica non ha solo vantaggi ecologici ma anche tecnici, economici e di risparmio di energia. Il risparmio energetico avviene dalla fluidità dell´ acqua il che significa un tempo di funzionamento più a lungo per ogni carica di batteria per gli escavatori elettrici.
L'acquaidraulica viene generalmente incolpata del congelamento. Ma anche le batterie sono sensibili al freddo e devono essere riscaldate per essere in grado di funzionare. Con l'acqua è più facile se esiste il pericolo di congelamento. Basta togliere l´acqua dopo che l'escavatore ha fatto il suo turno lasciandolo semplicemente scorrere. Le pompe dell'acqua sono in grado di aspirano non solo acqua, ma anche aria e di pomparla nel circuito e di eliminare altra acqua.. Inoltre, le valvole e i tubi possono essere aperti. Quando l'escavatore è in funzione, l'acqua non gela. Per non dimenticare altri inconvenienti dell´ oleodinamica che ha il problema della densità alle basse temperature e occorre più energia per farlo circolare nella macchina. Poi gli oli si degradano con grandi differenze di temperatura in autunno. La condensa si forma nel serbatoio dell'olio, creando acidi che aggrediscono i metalli.

Gli antigelo anche se è pubblicizzati come biodegradabile, non si degradano in ambienti asciutti. Lo smaltimento attraverso la fogna deve essere prima autorizzato dalle autorità dell'acquedotto, e questo permesso non sempre viene dato. Ci saranno delle ragioni per questo. Una possibilità è quella di aggiungere Thermera, un prodotto di scarto dell'industria dello zucchero. È disponibile in commercio con una miscela di protezione contro la corrosione, che non è necessaria per l'idraulica ad acque che propaghiamo. Bisognerebbe chiedere il Thermera puro.

Se dalle macchine forestali nella foresta fuoriesce olio idraulico , l'operatore è obbligato a segnalarlo all'autorità forestale ed a garantire la rimozione del suolo contaminato. Questo vale anche per gli oli biologici. Così almeno in Germania. Lo sappiamo perché nostri concorrenti con gli spaccalegna oleodinamici hanno questo problema. Per gli escavatori probabilmente esistono norme simili, ma è meno probabile che vengano rispettate, dato che si ha un escavatore con cui si può interrare tutto.

Gli scavi si fanno anche nelle zone di protezione delle acque e lì le regole sono più severe. Anche se si usa il olio biologico, il raggio d'azione per chi opera con macchine movimento terra si restringe sempre di più, recentemente verso lo zero.

Per evitare la fuoriuscita di olio in caso di incidente, gli escavatori sempre di più vengono azionati con l'elettricità. Ciononostante, il problema dell' oleodinamica rimane. È sconosciuto che azionare gli escavatori con l´acquaidraulica al posto dell´ oleodinamica non ha solo vantaggi ecologici ma anche tecnici, economici e di risparmio di energia. Il risparmio energetico avviene dalla fluidità dell´ acqua il che significa un tempo di funzionamento più a lungo per ogni carica di batteria per gli escavatori elettrici.
L'acquaidraulica viene generalmente incolpata del congelamento. Ma anche le batterie sono sensibili al freddo e devono essere riscaldate per essere in grado di funzionare. Con l'acqua è più facile se esiste il pericolo di congelamento. Basta togliere l´acqua dopo che l'escavatore ha fatto il suo turno lasciandolo semplicemente scorrere. Le pompe dell'acqua sono in grado di aspirano non solo acqua, ma anche aria e di pomparla nel circuito e di eliminare altra acqua.. Inoltre, le valvole e i tubi possono essere aperti. Quando l'escavatore è in funzione, l'acqua non gela. Per non dimenticare altri inconvenienti dell´ oleodinamica che ha il problema della densità alle basse temperature e occorre più energia per farlo circolare nella macchina. Poi gli oli si degradano con grandi differenze di temperatura in autunno. La condensa si forma nel serbatoio dell'olio, creando acidi che aggrediscono i metalli.

Gli antigelo anche se è pubblicizzati come biodegradabile, non si degradano in ambienti asciutti. Lo smaltimento attraverso la fogna deve essere prima autorizzato dalle autorità dell'acquedotto, e questo permesso non sempre viene dato. Ci saranno delle ragioni per questo. Una possibilità è quella di aggiungere Thermera, un prodotto di scarto dell'industria dello zucchero. È disponibile in commercio con una miscela di protezione contro la corrosione, che non è necessaria per l'idraulica ad acque che propaghiamo. Bisognerebbe chiedere il Thermera puro.

Un importante concorrente di Liebherr e Wacker Neuson è Caterpillar, rappresentato in Germania dal gruppo https://www.zeppelin.com/de-de/cat/

Zeppelin ha già sponsorizzato un miniescavatore con un circuito acquaidraulico:

https://www.baublatt.de/startseite/bagger-vision-der-zukunft/

https://www.ravensburg.dhbw.de/dhbw-ravensburg/aktuelles/detail/2019/4/hier-wird-wasser-zu-oel

Secondo la descrizione e la foto dell'escavatore, la nostra impressione è che la costruzione leggera e il controllo con il movimento manuale abbiano avuto la priorità e che l'idraulica ad acqua sia stata installata più come effetto pubblicitario. I cilindri sono molto molto sottili, nessuna benna dell'escavatore si solleva quando è piena. Quando questo escavatore è stato progettato, non siamo stati contattati nonostante sotto la voce Klarwasserhydraulik = idraulica ad acqua pura eravamo e lo siamo ancora da non stravedere. Se ci avessero contattati l´escavatore sarebbe diventato un prototipo per poi andare in serie.

Anche negli Stati Uniti stanno sperimentando l'idraulica ad acqua chiara, anche se non con gli escavatori, ma comunque.

https://www.purdue.edu/uns/html4ever/010919.Krutz.mower.html.

Scegliamo arbitrariamente l'803 dual power di Wacker Neuson ed anche il miniescavatore italiano Il miniescavatore 12 ZT di Eurocomach

E se entrambi fossero azionati con l' acquaidraulica invece dell'idraulica ad olio?

Di seguito ci occupiamo dei singoli componenti come trasmissione, valvole, cilindri, motori e altri componenti .

Secondo le specifiche tecniche della Wacker Neuson dual power 803 , il motore Yanmar 3TNV70 ha 9,6 kW e la pompa ad ingranaggi è di 170 bar e ha una portata di 10,7 l/min. In funzione dei kW, la pressione e la portata dovrebbero essere maggiori. Probabilmente viene azionata un altra pompa. L´unità di pompaggio può benissimo esser sostituita da idropulitrici. La selezione di idropulitrici con prestazioni simili o superiori o inferiori è molto ampia, non c'è nulla da desiderare. Il vantaggio tecnico di tutte le idropulitrici deriva dall'utilizzo di pompe a pistoni, mentre i gruppi oleodinamici utilizzano pompe ad ingranaggi. Le pompe ad ingranaggi a volte sono meno efficienti delle pompe a pistoni perché gli ingranaggi negli alloggiamenti delle pompe ad ingranaggi devono avere un leggero guoco, anche se solo di pochissimo una parte dell'olio torna sempre indietro. Quindi arriviamo alla conclusione: una idropulitrice facilmente da trovare in commercio può benissimo sostituire l'unità oleodinamica . Un' idropulitrice disponibile in commercio con le stesse prestazioni può benissimo sostituire l'unità oleodinamica, anche l´unità elettrica della Wacker Neuson 803 che è un'innovazione tecnica e che può funzionare a una distanza di 12 m. Ad esempio sempre della Comet il modello K 1251 TS 21/250 con motore da 8,8 kW, eroga 210 bar e 21 l/min. Ciò corrisponde alle specifiche tecniche dell' 803 dual power. Quale vantaggio avrebbe l'escavatore menzionato se fosse azionato con l'idraulica ad acqua pulita? Primo, c'è un vantaggio commerciale se un' idropulitrice sostituisce l'unità oleodinamica. Le idropulitrici sono prodotte in grandi quantità e quindi hanno un prezzo basso. Dato la fluidità dell´acqua i tubi flessibili a pressione possono essere più sottili ed economici. Il raggio di azione potrebbe anche essere superiore a 30 m invece dei 12 m specificati. Inoltre, c'è sempre il rischio di un incidente con il tubo oleodinamico se, ad esempio, un altro escavatore lo attraversa accidentalmente o un grosso sasso cade con forza su di esso. Inoltre, le idropulitrici possono sempre essere utilizzate nel cantiere e il cliente potrebbe già averne una. Esistono sul mercato idropulitrici più potenti per escavatori più grandi? Ci sono e fino a diversi 1000 kW, sia con un motore elettrico che con un motore diesel, vengono utilizzati nel fracking negli Stati Uniti e vengono prodotti in grandi quantità e dovrebbero quindi essere economici.

Non sempre è necessaria la massima potenza durante lo scavo. ma sempre la massima velocità di lavoro. Se il terreno deve essere rimosso delicatamente, una pompa a portata variabile sarebbe un vantaggio. Riduce, se non serve, la pressione ed in cotroparte aumenta la portata e quindi la velocità di lavoro o mantiene la velocità di lavoro normale anche con il motore al minimo. Una soluzione è l´utilizzo di due pompe ad ingranaggi come nel Mini-escavatore 14SR Eurocomach Mentre la Eurocomach afferma chiaramente nelle informazioni tecniche che due pompe a ingranaggi fungono da pompa dell'olio, questo non è chiaramente menzionato nel modello 803 di Wacker Neuson. Sospettiamo che anche Wacker Neuson, almeno quando si tratta dell'azionamento con un motore diesel, usa due pompe ad ingranaggi, meno con l'unità elettrica. La soluzione con due pompe è ovviamente altrettanto possibile con idropulitrici. Il mercato dell'olio idraulico offre un'abbondanza di pompe variabili . È probabile che la soluzione a due pompe sia economica. È diverso con l'idraulica dell'acqua chiara. Non ci sono pompe variabili nel mercato. Quindi è necessaria la soluzione con due pompe. Ma ciò non significa che non sia tecnicamente fattibile e le pompe con portata variabile sarebbero una soluzione veramente elegante. Circa 10 anni fa abbiamo richiesto un brevetto in questo senso ma poi l'abbiamo abbandonato, i tempi non erano ancora maturi per questo: Il video su come funziona:

https://www.youtube.com/watch?v=k8azJmw_fII

Pompa con autoregolazione tra pressione e portata:

https://www.youtube.com/watch?v=zCYIsgD2MFU

Altra soluzione tecnica ( non nostra):

https://www.youtube.com/watch?v=SEJRFPXAtLU

E ci sono anche altre. Abbiamo una soluzione molto semplice ed economica nella nostra gamma, questa volta la domanda di brevetto verrà presentata solo quando si apre il mercato per lácquaidraulica che per ora non esiste

Naturalmente, anche gli escavatori devono essere spostati e ciò richiede semplicemente dei motori. Motori per l´acquaidraulica sono già sul mercato: 280 bar possono sopportare seguenti motori e sono abbastanza potenti da azionare gli cingoli dell'escavatore.

http://www.didek.de/datenblaetter/dp01028_sm_motoren.pdf

Questo è lo stato attuale di quello che si trova sul mercato. Ulteriori sviluppi potrebbero verificarsi quando l'acquaidraulica diventerà finalmente accettata. Anche qui vogliamo offrire soluzioni brevettabili, come detto,solo quando il mercato si aprirà.

L´interno delle pistole delle lance delle idropulitrici sono già valvole a due vie ed hanno un costo irrisorio. E con un insieme di valvole a due vie, si può realizzare valvole a tre vie e così via. Gli studenti di Ravensburg hanno già risolto il controllo delle valvole con un movimento della mano. Di certo non ne farebbero un segreto, e nemmeno noi con la nostra idraulica ad acqua potabile.

Poi valvole proportionali adatti per Joystick sono già in commercio: Microsoft Word - 223-17.docx (wasser-hydraulik.de)

Sia con i nostri spaccalegna che con le nostre presse, i cilindri in acciaio strutturale con un interno sottile in acciaio inossidabile si dimostrano affidabili. Nostra filosofia: INOX solo dove serve. Lo stesso vale per i pistoni e le estremità dei cilindri che sono in alluminio. Se in genere si osservano i cilindri degli escavatori, allora non sono soggetti ad alcun carico di torsione e questo semplifica gli elementi di scorrimento nella guida del pistone e dello stelo e non richiede particolari precauzioni se acqua invece dell'olio aziona i cilindri. Nostra soluzione per i cilindri gli fa poco più costosi riguardo i cilindri oleodinamici, d´altra parte l´ acquaidraulica permette diversi altri risparmi che compensano facilmente detto sovraprezzo. Il prezzo ovviamente poi dipende dalla quantità e dai processi di produzione. Se alla fine conta solo la differenza di prezzo dei materiali utilizzati, data la scarsa quantità di INOX l´ acquaidraulica diventa una tecnica che può benissimo affrontare l´oleodinamica. Di seguito elenchiamo gli atri componenti di risparmio.

Il contenitore dell'oliodinamica deve essere un contenitore d'acciaio ben saldato; ci sono anche piccoli contenitori in alluminio. Una questione di prezzo. In ogni caso, molto più costoso di un contenitore di plastica dal negozio di ferramenta. L'impianto idraulico dell'olio necessita di filtri che devono essere sostituiti regolarmente. L'idraulica per acque chiare non ha bisogno di filtri, le particelle di sporco galleggiano sulla parte superiore o si abbassano verso il basso. E poiché l'acqua assorbe e rilascia energia molto più facilmente, non c'è bisogno di un refrigeratore con un ventilatore, che è un'ulteriore perdita di energia e che aumenta i costi dell'oleodinamica. Secondo il manuale di manutenzione della Wacker Neuson 803 Istruzioni per l'uso [Pagina 137] | i tubi idraulici devono essere sostituiti ogni 6 anni dalla data di produzione, anche se non presentano difetti evidenti. A causa dell'elevato numero di tubi flessibili, questo può costare molti soldi al proprietario dell'escavatore. Inoltre deve essere eseguito da un'azienda specializzata perché appena si metta mano ai tubi esce olio.. Ci sono poi anche altri costi perché l'escavatore in manutenzione rimane fermo inutilizzato. I tubi per idropulitrici invece non hanno data di scadenza, non necessitano di alcun rivestimento aggiuntivo di protezione e sono più sottili, essendo così più economici. Non abbiamo trovato nel manuale se l'escavatore può essere utilizzato a temperature basse ad una altezza di oltre 2.000 m sul livello del mare. Alcuni manuali dei nostri concorrenti per spaccalegna e presse per forgiatura consentono alle macchine di funzionare solo fino a 1.000 m sul livello del mare e non quando la temperatura è inferiore a 4 gradi in più. Ha letto giusto, più non meno. Ciò può essere spiegato perché a basse temperature l'olio idraulico è denso e oltre i 1.000 m non c'è pressione dell'aria in modo che la pompa a ingranaggi possa aspirare l'olio.

Ipotizziamo: potrebbe essere che un martello idraulico funzioni meglio con l'acqua. Ciò è dovuto al fatto che l'acqua è molto più rigida dell'olio, cioè non rimbalza, scorre più velocemente e le valvole possono reagire rapidamente. Le valvole di non ritorno delle idropulitrici funzionano perfettamente anche a 3.600 giri al minuto del motore a benzina ed aspirano l'acqua anche a più di un metro di profondità. Spiegazione in aggiunta alla fluidità dell'acqua: A parità di portata, le valvole idrauliche per l´acquaidraulica possono essere molto più piccole e quindi è necessario spostare meno massa.