99992- Micromecanica - ToMO II

Programa Formativo

CAPITULO 5

Válvulas de control direccional

MICROMECANICA - TOMO II

INDICEVálvulas direccionales - Válvulas distribuidoras :------------------------------------------

BOCAS :---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VÍAS :------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

POSICIONES :-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

DESIGNACIÓN :----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Representación esquemática en circuitos del distribuidor :-------------------------------------------------------------

MANDO :-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

TIPOS CONSTRUCTIVOS DE VÁLVULAS :---------------------------------------------------------------------------Válvulas de asiento esférico :-----------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas de asiento de disco :-----------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas de distribuidor axial plano :--------------------------------------------------------------------------------------Válvulas de distribuidor rotante :-------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas de distribuidor axial - Válvula a corredera :-------------------------------------------------------------------

Metal - Metal :-------------------------------------------------------------------------------------------------------------Juntas tóricas en el cuerpo de la válvula :------------------------------------------------------------------------------Retenes labiales en el pistón :--------------------------------------------------------------------------------------------Juntas tóricas en el pistón :-----------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas 2 / 2 :-------------------------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas 2 / 2 normal cerrada :------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas 2 / 2 normal abierta :------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas 3 / 2 :-------------------------------------------------------------------------------------------------------------Selectora de circuitos :----------------------------------------------------------------------------------------------------Selectora de presiones :---------------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas de dos vías normalmente cerrada :---------------------------------------------------------------------------Válvula de dos vías normalmente abierta :----------------------------------------------------------------------------Válvula de tres vías normal cerrada :-----------------------------------------------------------------------------------Válvula de tres vías normal abierta :------------------------------------------------------------------------------------Utilización de válvulas de tres vías :------------------------------------------------------------------------------------Válvulas 4/2:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas 4/3 :---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Posición central abierta : (centro abierto)------------------------------------------------------------------------------Posición central cerrada :-------------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas 5/2 :---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas 5/3 :---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Elección de válvulas :--------------------------------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULA :----------------------------------------------------------------------------------------------

A) REACCIÓN :-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------1. Reacción por resorte :-----------------------------------------------------------------------------------------------------2. Reacción neumática :------------------------------------------------------------------------------------------------------

B) DISTRIBUIDOR :-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

C) MANDOS :--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Algunas consideraciones sobre la elección de captores de señales Válvula :----------------------------------------

Datos técnicos para su elección :----------------------------------------------------------------------------------------Válvula :--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Válvula simple sin base :-----------------------------------------------------------------------------------------------------Válvula con base separable :------------------------------------------------------------------------------------------------Válvula con base para armado múltiple Manifold :---------------------------------------------------------------------

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VÁLVULA------------------------------------------------------------------------------------------------

SELECTORES DE PILOTAJE :--------------------------------------------------------------------------------------------

MODALIDADES DE MANDOS VÁLVULA :----------------------------------------------------------------------------

MANDOS MANUALES :------------------------------------------------------------------------------------------------------Mando a palanca con dos posiciones estables : (versión AC )------------------------------------------------------Mando a palanca con una posición estable (Versión C) :---------------------------------------------------------------Mando a palanca de 3 posiciones estables, distribuidor centro cerrado o centro abierto o Versión ABC :------Mando a palanca de 3 posiciones con centro estable con llamador al centro----------------------------------------

Versión B - CA o CC :----------------------------------------------------------------------------------------------------Mando manual para 3 posiciones con dos estables - Versión AB para centro cerrado o centro abierto :--------Mando manual para tres posiciones con dos estables - Versión BC para centro cerrado o centro abierto :-----

MANDOS NEUMÁTICOS :--------------------------------------------------------------------------------------------------Doble mando neumático diferencial : Áreas diferenciales.------------------------------------------------------------

1º) Por descarga en X y presión constante en Y (autoalimentada) :-----------------------------------------------2º) Por presión en X y presión constante en Y (Reacción neumática) :-------------------------------------------3º) Por presión en X o presión en Y (Pilotaje externo) :-------------------------------------------------------------

Cabezal amplificador neumático y reacción a resorte :-----------------------------------------------------------------Doble cabezal neumático :---------------------------------------------------------------------------------------------------Admite dos posibilidades de mando :--------------------------------------------------------------------------------------

1º) Por presión en X y presión en Y : Alternativamente pilotaje externo.----------------------------------------2º) Por descarga den X o en Y :-----------------------------------------------------------------------------------------

Doble cabezal amplificador y llamador central para tres posiciones centro cerrado o abierto:-------------------Por descarga en X o en Y alternativamente :--------------------------------------------------------------------------

MANDOS ELECTRONEUMÁTICOS :------------------------------------------------------------------------------------Electroneumática - Cabezal de mando eléctrico con amplificador y reacción a resorte:---------------------------Electroneumática con amplificador y reacción neumática :------------------------------------------------------------Doble cabezal electroneumático :-------------------------------------------------------------------------------------------

Doble cabezal electroneumático. Amplificador y llamador al centro para tres posiciones de mando; cen-tro cerrado o centro abierto.----------------------------------------------------------------------------------------------

Mando por baja presión o vacío :-------------------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULA RÁPIDA :----------------------------------------------------------------------------------------------------------Características constructivas de las válvulas distribuidoras Válvula :------------------------------------------------Datos técnicos para su elección :-------------------------------------------------------------------------------------------

MULTIVAL 125 :---------------------------------------------------------------------------------------------------------MULTIVAL 145 :---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Electroválvulas 213 :---------------------------------------------------------------------------------------------------------Selectora de circuitos :----------------------------------------------------------------------------------------------------Tres vías normal cerrado :------------------------------------------------------------------------------------------------Dos vías normal cerrada :------------------------------------------------------------------------------------------------

CARACTERISTICAS DEL SOLENOIDE NORMALIZADO :-------------------------------------------------------Definición :-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Principio de funcionamiento :-------------------------------------------------------------------------------------------Normalización :------------------------------------------------------------------------------------------------------------Modelos :--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Conexión :------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CARACTERISTICAS DEL SOLENOIDE CONTRA EXPLOSIÓN NORMALIZADO MICROME-CANICA :----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Definición :-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Condiciones especiales de construcción y funcionamiento :--------------------------------------------------------Indicaciones para el correcto conexionado de solenoides contra explosión :-------------------------------------Objeto de las condiciones de construcción y funcionamiento :-----------------------------------------------------Normalización :------------------------------------------------------------------------------------------------------------Modelos :--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULAS DIRECCIONALES---------------------------------------------------------------------

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RECOMENDACIONES PARA EL CORRECTO MONTAJE :------------------------------------------------------Generalidades :----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Válvulas a solenoide :--------------------------------------------------------------------------------------------------------Prueba de funcionamiento :--------------------------------------------------------------------------------------------------

MANTENIMIENTO------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULAS DIRECCIONALES---------------------------------------------------------------------

RECOMENDACIONES PARA EL CORRECTO MONTAJE DE MICROVAL 3/2 (113) Y 5/2 (115)------Generalidades :----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULAS AUXILIARES----------------------------------------------------------------------------

VÁLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL :--------------------------------------------------------------------------Existen básicamente dos tipos de reguladores de caudal :--------------------------------------------------------------

a) Regulador de caudal bidireccional :---------------------------------------------------------------------------------b) Regulador de caudal unidireccional :--------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULAS ANTI-RETORNO :--------------------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULAS SELECTORAS DE CIRCUITOS :-------------------------------------------------------------------------Ejemplos :----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mando de un cilindro de simple efecto desde dos puntos diferentes-----------------------------------------------Mando de un cilindro de doble efecto :--------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULA DE ESCAPE RÁPIDO :----------------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD :---------------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULAS DE SECUENCIA :---------------------------------------------------------------------------------------------

VÁLVULAS AUXILIARES----------------------------------------------------------------------------

RECOMENDACIONES PARA EL CORRECTO MONTAJE :------------------------------------------------------

MANTENIMIENTO-------------------------------------------------------------------------------------

Válvulas direccionales - Válvulas distribuidoras :Son aquellas que en un circuito neumático, distribuyen o direccionan el aire comprimido,

hacia los elementos de trabajo constituyéndose en los órganos de mando de un circuito, es

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decir, gobiernan el movimiento de los órganos motores del mismo (cilindros, actuador

rotante, etc., válvulas de mando propiamente dicho).

También son utilizadas en sus tamaños más pequeños como captores de señales neumáticas

piloto para el gobierno de las válvulas principales del circuito.

Estas válvulas poseen varios orificios en su cuerpo, identificados con letras mayúsculas

generalmente indicándose con :

2 - 4 ............. los orificios de utilización

1 .................. la alimentación

3 - 5 ............ las descargas

12 - 14......... conexiones de pilotaje

BOCAS :

Llamaremos así al número de orificios de la válvula exceptuando los de pilotaje y lo

utilizaremos para clasificarla de acuerdo a este número. Podemos así tener válvulas de 2, 3, 4,

5 y múltiples bocas.

VÍAS :

Llamaremos vías al número de orificios controlados de la válvula. Se consideran como tal :

- la conexión de entrada de aire.

- las conexiones de alimentación.

- los orificios de descarga.

Así podemos tener válvulas de 2, 3, 4 o múltiples vías.-

POSICIONES :

Se refiere al número de posiciones posibles de maniobra de la válvula. Posiciones del

elemento de distribución. Así tendremos válvulas de 2, 3, 4 y más posiciones.

DESIGNACIÓN :

Las válvulas distribuidoras se designan de acuerdo al número de bocas y el de posibles

posiciones de maniobra.

Así tenemos :

Válvula 2/2 - 2 bocas - 2 posiciones - (2 vías)






En neumática no es usual la utilización de válvulas de más de 4 vías, estas son más utiliza

das en hidráulica, pudiéndose encontrar :


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Representación esquemática en circuitos del distribuidor :

Las válvulas se representan por cuadrados.

La cantidad de cuadrados indica la cantidad de posiciones.

Las vías se representan esquemáticamente en su interior por

flechas que indican a su vez la circulación del fluido.

Las bocas cerradas se indican con líneas transversales.

Las conexiones a la válvula se representan por trazos unidos

al cuadrado que representa la posición de reposo o salida.

Las posiciones pueden identificarse con las letras a, b, c, x,

y.

a b

Válvulas de 3 posiciones - posición central de reposo. a o b

Las válvulas en el circuito se representan con éste en posición de reposo o de no existir ésta,

en posición de salida. Posición por la cual comienza el ciclo. Las canalizaciones de escape se

representan con un triángulo, pudiendo ser :

-. aire evacuado al ambiente.

- aire evacuado con canalización.

MANDO :

Se refiere a la forma de accionamiento de las válvulas.

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general

Mando Manual botón pulsador

palanca

pedal

por palpador

Mando Mecánico por resorte

por rodillo

rodillo abatible

esfera, etc.

por presión

mando directo

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mando indirecto

Mando Neumático

por descarga

por áreas diferenciales

por solenoide

con 2 solenoides operando en direcciones opuestas.

Mando Neumático con 2 solenoides operando en direcciones opuestas de acción variable

por motor eléctricoM

Mando electronemático

por solenoide y piloto neumático

por solenoide o piloto neumático

Mando por baja presión o vacío

Las válvulas con mando neumático o electronemático tienen vías interiores de comando

para control (autoalimentada) éstas se simbolizan de acuerdo al esquema :

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Llamaremos mando directo cuando la orden, sea cual fuese su naturaleza (manual, mecánica,

etc.) actúa en forma directa sobre el elemento de distribución (distribuidor) y de mando

indirecto o servopilotada cuando la orden actúa sobre un distribuidor piloto y éste acciona

la válvula.

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TIPOS CONSTRUCTIVOS DE VÁLVULAS :

Válvulas de asiento esférico :

Son muy económicas debido a su sencilla construcción, pero no puede garantizarse un cierre

perfecto, sólo son utilizadas para funciones secundarias. Se construyen normalmente como

válvulas 2/2 o 3/2.

Válvulas de asiento de disco :

Se construyen como válvulas 2/2, 3/2 y 4/2 y se representa en la figura siguiente. La

estaquedad se logra mediante juntas elásticas.

Válvulas de distribuidor axial plano :

Poseen un émbolo para la inversión de la válvula pero las bocas son controladas por un

distribuidor plano adicional. En la figura se esquematiza una válvula 4/2 de este tipo.

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Válvulas de distribuidor rotante :Se fabrican como válvulas de mando o por pedal del tipo 3/2 y 4/2. La concentración de las bocas de utilización y descarga se realiza a través de un distribuidor rotante.

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Válvulas de distribuidor axial - Válvula a corredera :

Son las más utilizadas en las aplicaciones neumáticas por la seguridad de su funcionamiento.

La distribución del aire comprimido a las diferentes bocas de utilización y las descargas se

logran a través de un émbolo (distribuidor) que se desplaza en sentido axial conectando entre

sí las diferentes bocas de la válvula. Existen 4 técnicas básicas de construcción de estas

válvulas en lo referente al logro de la estanqueidad del distribuidor:

Metal - Metal :

Empleada comúnmente en hidráulica y requiere un ajuste exacto entre el distribuidor y el

cuerpo de la válvula. Para utilización en neumática el juego máximo permitido entre estos es

del orden de 0,0015 y 0,003 mm. pues de lo contrario las pérdidas por fugas serían muy

grandes. El grado de precisión requerido involucra un costo muy elevado.

Juntas tóricas en el cuerpo de la válvula :

Es una de las disposiciones más comúnmente adoptada, con el fin de evitar el alto costo que

involucran las anteriores, eliminando el elevado grado de precisión , requerido por aquellas.

Retenes labiales en el pistón :

Es otro tipo de ejecución no muy difundido que utiliza como elementos de estaqueidad del

distribuidor pequeños retenes labiales en el mismo.

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Juntas tóricas en el pistón :

Es la ejecución de mayor difusión y consiste en lograr su estaqueidad a través de juntas o

guarniciones tóricas incorporadas al pistón distribuidor. Con el fin de que estas guarniciones

no se dañen al pasar frente a las bocas de la válvula el aire se hace salir por pequeños

orificios radiados hacia un colector que comunica con éstas, debiendo en suma dar la sección

total de pasaje.

Válvulas 2 / 2 :

Pertenecen a este grupo todas las llaves de paso, poseen un orificio de entrada y otro de salida

(2 vías). Sólo se utilizan en aquellas partes de los equipos neumáticos donde no es preciso

efectuar la descarga posterior del conducto alimentado a través de la válvula, solo actúa como

válvula de paso. No son aptas para impulsión de cilindros neumáticos.

Válvulas 2 / 2 normal cerrada :

Son aquellas válvulas que en su posición normal de reposo (mandada por su reacción - resorte

o neumático) no permiten la circulación de fluido. Conducen al ser accionadas.

Válvulas 2 / 2 normal abierta :

En su posición de reposo permiten la circulación de fluido, cortándola al ser accionadas. No

son de aplicación frecuente en neumática.

Las figuras siguientes muestran dos tipos de válvulas 2 / 2 normal cerradas de membrana y

pistón, respectivamente de mando electroneumático indirecto en la primera y directo por

áreas diferenciales en la segunda.

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MICROMECANICA - TOMO II 14


Válvulas 3 / 2 :

Son válvulas de 3 bocas y 2 posiciones. Las funciones de este tipo de válvula en un circuito

neumático son variadas dependiendo de su tamaño y cual sea la boca utilizadas, así podemos

utilizarla como :

Selectora de circuitos :

Alimentando con presión la boca "b", en posición de descanso se obtiene la salida de esta por

la boca "c" que alimentara un circuito.. Cuando se desplaza el vástago hacia abajo por una

acción mecánica, la presión de "b" se dirige hacia a alimentación un supuesto circuito. Esta

disposición no permite la descarga de los circuitos alienados.

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Selectora de presiones :

Conectada a las bocas "a" y "c" presiones diferentes P1 y P2 se puede dirigir a la boca "b",

consecuentemente al circuito una u otra posición de acuerdo a la posición del vástago. Esta

mismo disposición puede utilizarse para seleccionar señales provenientes de dos captores de

señales diferentes, tampoco permiten la descarga del circuito alimentado.

Válvulas de dos vías normalmente cerrada :

Tampoco la boca "c" y alimentando con presión la boca "a" es posible cargar la boca "b" en

forma irreversible cuando se actúa el vástago. Permite también descargar a la atmósfera un

circuito al conectado a la boca "a" a través de "b" cuando se actúa el vástago.

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Válvula de dos vías normalmente abierta :

Tapando la boca "a" y alimentando con presión por la boca "c", en posición de reposo

alimentará en forma irreversible un circuito conectado a "b". Al actuar el vástago se

interrumpe el pasaje. De la misma forma se puede cortar la descarga de un circuito conectado

a "c", dejando "b" a la atmósfera.

Válvula de tres vías normal cerrada :

Conectando la presión a la boca "a" se obtendrá señal en "b" cuando se actúe el vástago, al

volver el vástago a su posición de reposo la señal "b" emitida se descarga por "c" a la

atmósfera, permite alimentar un circuito en forma reversible.

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Válvula de tres vías normal abierta :

Conectando la presión e la boca “c” se obtiene presión en “b” en la posición de descanso, actuando sobre el vástago la presión de “b” pasará a descarga.

Utilización de válvulas de tres vías :

En las figuras siguientes se indican a título de ejemplo algunos casos de empleo de válvulas

de 3 vías en distintos circuitos de mando.

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G

Válvulas 4/2:

Son válvulas de 4 bocas y 2 posiciones (4 vías). Si bien estas válvulas permiten cumplir todas

las posibilidades cubiertas por las de 3 bocas 2 posiciones obturando ciertas bocas no resulta

económico su empleo para este tipo de funciones. Utilizadas generalmente para

accionamiento de cilindros de doble efecto en donde se requiere alimentar dos vías diferentes

(lado anterior y posterior del cilindro), conectando una de ellas a descarga en forma

alternativa, es decir funcionan como selectora, alimentando en forma alternativa y reversible

2 circuitos.

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Sin embargo la utilización del tipo de válvulas como las indicadas en la figura no permite

detener el cilindro, más que en las posiciones extremas de su carrera, siendo necesario en

muchos casos prácticos dictados por las condiciones de trabajo a realizar, detener el

movimiento del vástago en cualquier posición intermedia, para lo cual debemos recurrir a

válvulas 4/3.

Válvulas 4/3 :

Al igual que las anteriores son válvulas de 4 bocas (4 vías) pero de 3 posiciones de comando,

2 extremas y una posición central. Utilizadas cuando es necesario detener el movimiento en

algún punto intermedio de su carrera. Las posiciones extremas de mando coincide en su

configuración con las válvulas 4/2 vistas anteriormente, pudiendo adoptar la posición central

dos disposiciones :

Posición central abierta : (centro abierto)

En esta posición las dos bocas de utilización quedan conectadas a la descarga. Con este tipo

de disposición central se logra detener el movimiento del cilindro en una posición intermedia,

en forma libre. En efecto, dado que las dos utilizaciones quedan conectadas a la descarga las

presiones en ambas caras del émbolo serán nulas y por consiguiente este queda libre para ser

accionado mecánicamente en forma externa.

VÁSTAGO LIBRE

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Posición central cerrada :

En esta configuración, las dos bocas de utilización quedan cerradas bloqueando el

movimiento del émbolo en forma fija.

VÁSTAGO BLOQUEADO

Dado que las vías de utilización quedan ahora cerradas, quedarán actuando sobre las caras del

émbolo las presiones de alimentación por un lado y la de descarga por otro que se igualarán e

impedirán el movimiento del émbolo por efectos de acciones mecánicas externas dentro de

ciertos limites (émbolo bloqueado).

En general, en este tipo de válvulas la posición central es estable, es decir, la adoptada por la

misma en su posición de reposo, no existiendo la señal de comando, la válvula se coloca en

posición central. Sin embargo por poseer éstas una sola boca de descarga no permiten

controlar en forma individual (avance y retroceso del vástago) la velocidad de cilindros

cuando dicha regulación se efectúe controlando el escape como se muestra en la figura

siguiente.

Igual velocidad en ambos sentidos

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Válvulas 5/2 :

Son también válvulas de 4 vías como las anteriores con la única diferencia que poseen dos

bocas de descarga, una para cada vía de utilización, lo que permite controlar individualmente

los escapes y obtener por este medio velocidades diferentes en ambos sentidos del

movimiento del vástago.

Estas también pueden ser utilizadas como válvulas de 5 vías en cuyo caso los escapes se

emplean como entradas y lo que era entrada como escape. Estas disposición se utiliza en dos

casos :

¨ Cuando un cilindro debe efectuar una carrera a una presión y la carrera inversa a presión

reducida por índoles del trabajo.

¨ Cuando un cilindro deba ejercer un trabajo con carga en un solo sentido, pudiéndose

realizar el movimiento inverso a baja presión representando esto una considerable

economía de aire comprimido.

Según se muestra en la figura siguiente :

Avance alta presión Retroceso baja presión

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Válvulas 5/3 :

Las válvulas 5/2 al igual que su similar 4/2 no permiten detener el movimiento del émbolo en

cualquier posición de la carrera, debiéndose recurrir para tal fin a válvulas de 3 posiciones, en

sus dos tipos :

Centro cerrado

Vástago bloqueado

Centro abierto :

Vástago libre

Elección de válvulas :

La elección de la válvula de distribución de un circuito neumático puede resumirse a la

determinación de :

a. Número de vías necesarias.

b. Cantidad de posiciones de la válvula.

c. Modo de operar la válvula.

d. Tamaño de la válvula.

a. En cuanto al número de vías necesarias la determinación quedará sujeta al tipo de

elemento neumático actuado. De este análisis surgirán el número de bocas de utilización

y el número de bocas de descarga, en definitiva el número de vías.

Así por ejemplo :

Accionamiento de cilindros de simple efecto :

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V

1 boca de utilización

1 boca de descarga

1 boca de alimentación

Total 3 bocas ---------------------------- corresponde una válvula 3/2

Accionamiento de cilindros de doble efecto :

V

2 bocas de utilización.

1 boca de descarga.

1 boca de alimentación

Total 4 bocas ------------------------- corresponde una válvula 4/2

Accionamiento de una remachadora neumática :

V

1 bocas de utilización

1 boca de descarga

no requiere descarga

Total 4 bocas --------------------------- corresponde una válvula 2/2.

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b. La cantidad de posiciones de la válvula quedará determinada por las condiciones

operativas del equipo. Ej. : sea un cilindro elevador que debe efectuar una parada a media

carrera. Corresponde una válvula 4/3 centro cerrado. De haberse colocado una válvula 4/3

centro abierto se hubiese verificado la detención del cilindro y el posterior descenso de la

carga elevada.

V

c. Modos de mando : Condicionados a la naturaleza de las señales de comando y en general

a las características funcionales del circuito mismo. Así tendremos :

Señales de mando Modos de mando

Eléctricas .......................................................... Eléctricos electroneumáticos

Neumáticas ....................................................... Neumáticos

Mecánicas (fines de carrera, levas,

etc.) .............

Captores de señales mecánicas

Manuales .......................................................... Captores de señales manuales

Eléctricas y neumáticas ..................................... Mandos combinados eléctricos y neumáticos.

d. Tamaño de la válvula : El análisis de los puntos anteriores nos determinan el tipo de

válvula a utilizar y los modos de accionarla, sin embargo esto no es suficiente para la

elección de la misma, pues podemos tener válvulas de idénticas características pero de

distintas secciones netas de pasaje interior, en definitiva válvulas de diferente capacidad

en lo que respecta al caudal de pasaje. Teniendo en cuenta este último punto de

determinación del "Tamaño" de la válvula se hará considerando :

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¨ Volumen de los elementos accionados.

¨ Velocidad de los mismos.

¨ Presión de trabajo.

¨ Pérdida de carga admisible en la válvula.

El "Tamaño" de la válvula quedará determinado por su llamado factor de caudal kv ,

constante para cada distribuidor.Este factor kv es el caudal de agua en 1./min. que puede pasar a través del distribuidor, para

una caída de presión D p=1 Kp/cm2 . entre su entrada y la salida.

Distrib.

P=1 Kp./cm 2

Q=Kv (lts./min.)

Conociendo el factor kv de un distribuidor el caudal de aire podrá calcularse considerando

una temperatura ambiental de 22º con la siguiente fórmula :

Q kP Ps

m hv30 8383

3,.

./ .D c h

D P = Pérdida de carga Ps = presión absoluta de salida

ó a través del siguiente gráfico :

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Deberá cumplirse que el caudal suministrado por la válvula en las condiciones adoptadas sea

igual al caudal requerido para el accionamiento de los elementos neumáticos :

Qv = Qr

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Puesto que podemos conocer nuestras necesidades de caudal invertiremos ahora el problema, determinando el factor kv que deberá tener la válvula de mando con ol que tendremos

determinado el tamaño de la misma.

Ejemplo :

Elegir la válvula de accionamiento de un cilindro de doble efecto de 80 mm. de diámetro y 1

m. de carrera, que debe efectuar su operación (salida de vástago) en 2 seg. Pt = 8 bar. El caudal necesario para lograr tal movimiento :

QD Ct

Pt Nm

hn F

HGIKJ0 781

1

2 3

,.. .

c h

D = diámetro del cilindro

C = carrera en cm.

t = tiempo de ejecución en seg.

Pt = presión de trabajo relativa en bar

QNmhn 80

3

Admitiendo en la válvula una caída de presión DP= 1 Kp/cm2 tendremos según el gráfico que necesitamos una válvula con factor de caudal kv = 74.

Supongamos la misma operación pero efectuada en 3 seg.

Qd C

tPt

QNm

h

n

n

0 0028 1

54

2

3

, ...

Kv = 14 - Válvula 125 Kv = 16

VÁLVULA :Bajo esta denominación se conocen las válvulas direccionales fabricadas por Automación

Micromecánica S.A.I.C., utilizadas normalmente como captores de señales, sean éstas de

origen mecánico, manual o neumático, transformándolas en señales distribuidas hacia las

válvulas de mando de los órganos motores del circuito, es decir, como emisores de señales

piloto.

También pueden ser utilizadas como válvulas de comando directo de los órganos motores

(cilindros, actuadores, etc.) cuando estos sean pequeñas dimensiones, y aun no siéndolo,

cuando la velocidad de actuación de estos sea reducida, con lo que resultará también reducido

el caudal necesario para accionarlo, recordando que el tamaño de la válvula dependerá del

tiempo de realización de la carrera, es decir, de la velocidad de actuación del cilindro.

Podemos decir que de acuerdo a su función son equivalentes a los microcontactos o a los

pulsadores de los circuitos eléctricos y también se los conoce como fines de carrera

neumáticos.

Se construyen en dos versiones :

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VÁLCULA 113 válvula 3/2 - 3 vías (1/8" BSP)

VÁLVULA 115 válvula 5/2 - 5 vías (1/8" BSP)

En la figura siguiente se muestran los dos tipos mencionados de Válvula juntamente con sus

dimensiones generales a los fines de dar una idea del tamaño de la misma.

Constructivamente se componen de 3 partes básicas :

A) REACCIÓN :

Entendemos como tal a aquella parte de la Microval cuyo fin es volver el vástago

distribuidor a la posición normal de este cuando haya cesado la acción mecánica manual o

neumática exterior. Representando en la figura anterior por el cabezal "C". Esta reacción

puede obtenerse de dos maneras diferentes :

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1. Reacción por resorte :

Colocando un resorte "A" sobre la tapa inferior "B" del cuerpo de la válvula y

haciéndolo actuar sobre el resorte "C" del vástago se obtiene una fuerza que actúa

sobre éste manteniéndolo hacia arriba, considerando a ésta como posición normal o

de descanso de la válvula. Por acción de una fuerza "F" aplicada en la parte

superior del vástago éste se desplaza hacia abajo produciéndose la conmutación de

las bocas, desaparecida ésta el vástago volverá a su posición original mandado por

el resorte "A".

2. Reacción neumática :

El mismo efecto elástico del resorte puede obtenerse colocando en la parte inferior

del distribuidor un micropistón "P" alimentándolo permanentemente con presión de

aire p. Este sistema a diferencia del anterior permite la memorización de las señales

de mando si se deja de aplicar la presión de aire a la reacción, para luego volverlo a

la posición de descanso con una señal neumática momentánea a la misma.

B) DISTRIBUIDOR :

Formado por un cuerpo compacto "A" que posee un vástago desplazable "B" el cual en su

movimiento comunica entre sí las diferentes bocas en forma alterada y reversible. Esta

parte de la VÁLVULA permanece inalterada en todos los modelos, obteniéndose éstos

por cambio de los cabezales de reacción y mando.

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C) MANDOS :

Es el órgano que actuando sobre el vástago produce el desplazamiento del mismo para

lograr la distribución hacia las diferentes bocas. Es el órgano captor de la señal externa,

sea ésta neumática, manual o mecánica existiendo una variedad de diseños de mando

adaptables cada una a la naturaleza, forma y procedencia de la señal externa, capaces de

cubrir la amplia gama de recursos necesarios para la totalidad de las aplicaciones

prácticas. Las figuras siguientes ilustran sobre los posibles mandos de los captores de

señales VÁLVULA validos para las versiones 3/2 (113) y 5/2 (115). Se indica juntamente

la codificación correspondiente en cada caso.

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Algunas consideraciones sobre la elección de captores de señales Válvula :

La elección del mando más adecuado se hará considerando las necesidades prácticas y

condiciones operativas del equipo además de consideraciones físicas y ambientales del lugar

en donde deban ser instalados atendiendo a efectos de temperaturas (muy elevadas o muy

bajas) que deterioran las guarniciones, evitando tomen contacto con virutas, polvo o demás

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deshechos mecánicos, que reducirán notablemente su vida útil con el consiguiente costo de

reposición. En las figuras anteriores se indicaron algunos de los diseños más adecuados de las

levas de accionamiento, siendo esto un factor de gran importancia, determinante de la vida

útil de la válvula, ya que levas de perfiles inadecuados producen impactos excesivos sobre el

mando conduciendo a su pronto deterioro.

Es necesario elegir en cada caso el mando más adecuado a la modalidad o naturaleza de la

señal externa evitando utilizar todo tipo de acción violenta sobre el mismo.

Otro factor importante a considerar es la calidad del aire comprimido a distribuir debiendo ser

este previamente filtrado y correctamente lubricado con los aceites recomendados para las

unidades Micromecánica.

Datos técnicos para su elección :

113 válvula 3/2 (3 vías)

VÁLVULA

115 válvula 5/2 (4 vías)

Bocas de conexión : 1/8 " BSP.

Sección interna de pasaje : 12,5 mm2.

Factor del caudal kv : 4,9

Temperatura máxima de trabajo : 80º C

Presión máxima : 10 bar.

Válvula :

Bajo esta denominación se conoce las válvulas direccionales 5/2 y 5/3 fabricadas por

Automación Micromécanica S.A.I.C. destinadas generalmente al mando de los órganos de

potencia (cilindros, actuadores rotantes, etc.) de los circuitos neumáticos. La conmutación de

las distintas posiciones de distribución de la válvula se obtiene a través de actuaciones

manuales (mando manual) o de señales piloto de origen neumático o eléctrico (mando

eléctrico o electroneumático) siendo en este último caso receptores de las señales de mando

provenientes de captores VÁLVULA, microcontactos pulsadores, interruptores magnéticos de

proximidad, etc.

En realidad más que una simple válvula de distribución es la combinación de elementos

modulares componibles para posibles soluciones prácticas ya sean éstas de distribución o

mando. Esta modularidad permite al usuario componer la válvula que necesite o modificarla

según los distintos requisitos de mando con sólo mantener en su almacén una reserva de

piezas reducidas.

42


Subdivisión de Válvula en grupos de componentes

Cabeza de

mando

Selector

de

pilotaje

Bloque

de

distribución

Selector

de

pilotaje

Cabeza

de

mando

Se construyen de dos tamaños :

Válvula 125 5/2 - 4 vías

1/4" BSP.

5/3 - 4 VÍAS -

Centro Cerrado

Válvula 145 5/3 - 4 vías -

1/2 " BSP. Centro Abierto

Además todos los modelos de Válvula pueden ser de 3 tipos :

Válvula simple sin base :

Las bocas de conexión son laterales al cuerpo de la misma, los conductos se roscan

directamente sobre este y se utiliza en circuitos simples y económicos presentando el

inconveniente de que frente a una reparación de la válvula debe desarmarse todo el

conexionado haciendo más dificultosa la tarea de mantenimiento.

43


Válvula con base separable :

La válvula va montada sobre una base con bocas de conexión laterales a ésta. Esto salva la

desventaja anterior pudiéndose quitar la válvula para su reparación o reposición sin desarmar

el conexionado, solamente quitando cuatro tornillos, facilitándose de este modo las tareas de

mantenimiento permitiendo trabajar con conductos inamovibles.

Válvula con base para armado múltiple Manifold :

Además de presentar las ventajas del conexionado del caso anterior permite reunir hasta 8

válvulas en un mismo bloque con una sola alimentación y dos descargas comunes a todas las

válvulas (colector de alimentación y descarga). Las bocas de utilización y las de pilotaje están

sobre la parte inferior de la base, pudiéndose armar el conjunto en tableros son que los tubos

44


queden visibles en la parte superior. Además es posible aumentar la capacidad de

alimentación y descarga, especialmente si durante un determinado ciclo actúan varias

válvulas simultáneamente. Es posible también alimentar con presiones diferentes

determinadas válvulas como en casos de máquinas que realizan fuerzas que es necesario

regular independientemente.

VÁLVULA

SELECTORES DE PILOTAJE :

Son guarniciones especiales que se arman en las cabezas de mando para formar el circuito de

pilotaje utilizado en perforaciones de las diferentes piezas que componen una válvula.

Para poder comprender su empleo, es necesario describir los conductos internos.

45


Todos los cuerpos poseen en sus extremos cuatro perforaciones, dos en cada uno, de manera

tal, que presenten 1 agujero conectado a la boca principal P y por lo tanto provisto

permanentemente de presión, y un agujero conectado a la boca roscada X ó Y a través del

cual es posible activar o descargar una señal con elementos de control auxiliares externos.

Estos agujeros se prolongan en los elementos de servomando neumático y se seleccionan con

los selectores de acuerdo a las necesidades, comunicando, obturando o restringiendo el pasaje

interesado.

En el caso A se ve que el pasaje proveniente de P ha sido obturado, quedando abierta la

comunicación con X. De esta forma se puede lograr el envío de una señal neumática de

mando al distribuidor para su desplazamiento cuando sea necesario.

Otra alternativa sería la posibilidad de alimentar por X con presión permanente para obtener

una reacción constante en el distribuidor especialmente cuando la presión de P tenga valores

muy bajos.

En el caso B, ha sido suprimido el pasaje por X obteniéndose una presión permanente de P

sobre el distribuidor para el logro de una reacción neumática.

El cambio de una posibilidad a otra se logra quitando los cuatro tornillos que sujetan la

cabeza de mando y girando la guarnición.

Conexión B.S.P.

Código Conexión B.S.P.



Código

¼” 125-21 ¼” 125-22 ¼” 125-23 ¼” 125-24½” 145-21 ½” 145-22 ½” 145-23 ½” 145-24

46


VÁLVULA

Distribuidor para centro abierto. En

su posición intermedia en el cuerpo,

mantiene cerrada la boca P y abiertas

las bocas A y B hacia DA y DB de

descarga.

En este caso el vástago de un cilindro

que fuera conectado a esta válvula por

A y B puede ser movido por una fuerza

exterior al sistema, no habiendo presión

sobre las caras del pistón.

Se utiliza solamente con mandos de tres

posiciones.

Distribuidor para centro cerrado. A

diferencia del anterior, cuando se encuentra

en la posición central, todas las bocas

permanecen cerradas bloqueando el vástago

de un cilindro en posiciones intermedias.

Se puede utilizar con mandos de tres y dos

posiciones.

Esquema obtenible para 2 posiciones de mando

X Y

DA P DB

A B

Esquema obtenible para

tres posiciones de mando.

Esquema obtenible para

tres posiciones de mando.

X Y

DA P DB

A B

X Y

DA P DB

A B

Distribuidor para centro abierto. Distribuidor para centro cerrado.

Conexión BSP Código Conexión BSP Código

1/4 " 125-11 1/4 " 125-12

1/2" 145-11 1/2 " 145-12

47


MODALIDADES DE MANDOS VÁLVULA :

MANDOS MANUALES :

El mando se realiza a través de una palanca cuyo movimiento conmuta las posiciones del

distribuidor.

Dentro de este tipo de mando existen a su vez diferentes posibilidades que permiten cubrir la

mayoría de las aplicaciones prácticas y que pasamos a describir a continuación :

Mando a palanca con dos posiciones estables : (versión AC )

A C

a c

La válvula permanece en cualquiera de las posiciones mandada por la palanca hasta tanto una

acción manual sobre ésta produzca la inversión - no tiene ninguna posición particular de

reposo - es decir memoriza cualquiera de ellas (memoria biestable).

48


Mando a palanca con una posición estable (Versión C) :A C

a c

A B C

a b c

Tiene como posición de reposo la indicada por el resorte de reacción, al actuar sobre la

palanca hacia la posición "A" produce la conmutación de las bocas de utilización, volviendo

en forma automática a "C" al cesar la acción manual que la llevó a "A". Es decir que la

válvula memoriza mecánicamente posición "C" (preferencial) por la incorporación del resorte

de reacción actuante sobre el distribuidor en el cabezal de mando opuesto a la palanca.

Mando a palanca de 3 posiciones estables, distribuidor centro cerrado o centro abierto o Versión ABC :

A B C

a b c

A B C

a b c

49


Al igual que la primera vista, cualquier posición de comando es estable y solo relevable por

una acción manual sobre la palanca de mando, no tiene posición preferencial, y memoriza

mecánicamente cualquiera de las 3 posiciones de comando

Mando a palanca de 3 posiciones con centro estable con llamador al centro

Versión B - CA o CC :

B

a b c

B

a b c

La válvula posee sendos resortes en los cabezales de mando (llamador al centro), que

actuando sobre le distribuidor lo llevan a la posición central cuando la acción manual que lo

condujo hacia A o C haya dejado de actuar. Las posiciones A y C son entonces inestables y

perduran mientras lo haga la acción manual sobre la palanca de mando; la posición B es

memorizada y estable (memoria al centro y será la normalmente adoptada por la válvula de

reposo.

Mando manual para 3 posiciones con dos estables - Versión AB para centro cerrado o centro abierto :

a b c

A - B

A- B a b c

Las posiciones estables son la A y B. Al actuar sobre la palanca de mando hacia C se invierte

la distribución y a través de un resorte de reacción se restablece la posición B cuando la

acción manual sobre la palanca de mando que la llevó a C haya dejando de actuar. Llevándola

ahora hacia A permanecerá en esta posición hasta tanto no se le imprima una acción manual

contraria.

50


Mando manual para tres posiciones con dos estables - Versión BC para centro cerrado o centro abierto :

a b c

B C B C

a b c

De iguales características que la anterior pero con B y C como posiciones estables y A

inestable.

MANDOS NEUMÁTICOS :

Doble mando neumático diferencial : Áreas diferenciales.a b

Esta válvula es llamada de áreas diferenciales pues uno de sus cabezales de mando posee un

émbolo amplificador cuya superficie es el doble de la del otro cabezal, de manera de obtener

un efecto prevaleciente de este sobre aquel cuando ambos se encuentren bajo presión. Esta

válvula admite de acuerdo a la posición y tipo de selectores de pilotaje diversas posibilidades

de mando que describiremos a continuación. Llamaremos a los cabezales X e Y

respectivamente.

1º) Por descarga en X y presión constante en Y (autoalimentada) :

a b

La válvula normalmente se encuentra presurizada en ambos cabezales de mando, de

modo que por acción diferencial prevalece el cabezal X, distribuyendo el aire

comprimido según la posición a. Cuando a través de una válvula 2/2 normal cerrada

(Micropedal, por ej.) se ponga a descargar este cabezal, la acción prevaleciente del

mismo desaparece y por efectos de la presión permanente reinante en Y se desplaza el

distribuidor invirtiendo la distribución según la posición b. Dicha posición perdurará

mientras la válvula 2/2 esté en descarga, cesando esta el cabezal X se presuriza

51


nuevamente a través de su autoalimentación, volviendo la válvula a la posición "a". El

objeto de la restricción en el piloto interno de dicho cabezal es lograr una alimentación

del mismo inferior a la descarga para permitir su despresurización.

2º) Por presión en X y presión constante en Y (Reacción neumática) :

a b

La válvula normalmente por efectos de la acción del cabezal Y (autoalimentado) se

encuentra distribuyendo aire según la posición b, si a través de un Válvula damos

presión al cabezal X, la acción diferencial de este respecto al Y desplazará el

distribuidor hacia la posición a. Al despresurizarlo la reacción neumática de Y

autoalimentada hace volver el distribuidor a la posición b original de reposo de la

válvula.

3º) Por presión en X o presión en Y (Pilotaje externo) :

a b

Enviando presión en forma alternativa a los cabezales X e Y se producirá el

desplazamiento del distribuidor a las posiciones a y b, respectivamente. Este tipo de

mando no requiere señales constantes en los cabezales para mantener la posición del

distribuidor bastando solamente para su mando un pulso neumático, solo para mover

el distribuidor hacia la otra posición éste permanecerá allí aunque se anule la señal,

solo volverá cuando se envíe otra señal al cabezal opuesto (memoria neumática). Esta

última modalidad de mando aunque correcta no es la mas adecuada para este tipo de

válvula, puesto que no son necesarias áreas diferenciales para tal fin.

52


Cabezal amplificador neumático y reacción a resorte :a b

Esta válvula admite prácticamente una sola modalidad de mando y es por presión

piloto externa al cabezal X. Esta producirá el desplazamiento del distribuidor de la

posición "b" a la "a" y se mantendrá mientras no deje de actuar la señal piloto externa

en X, anulada ésta el resorte vuelve a colocar el distribuidor en la posición gobernada

por el resorte de reacción del cabezal Y, no posee memoria neumática.

Doble cabezal neumático :a b

Admite dos posibilidades de mando :

1º) Por presión en X y presión en Y : Alternativamente pilotaje externo.

a b

Enviando en forma alternada señales piloto externas a los cabezales X e Y,

desplazaremos el distribuidor a las posiciones a y b respectivamente. No requiere

señales continuas de mando, pues esta válvula por sus características posee memoria

neumática de ambas posiciones de mando, bastando solamente pulsos neumáticos

como señales. Memorizan la posición de comando. Anulada la señal permanece en la

posición hasta tanto no se de una señal contraria.-

53


2º) Por descarga den X o en Y :a b

Estando ambos cabezales bajo presión dada por su autoalimentación restringida a

través de sus pilotos internos y suponiendo el distribuidor en la posición "a", si por

medio de una válvula 2/2NC (Micropedal) efectuamos la descarga por el piloto

externo del cabezal X, prevalecerá la acción neumática de Y desplazando el

distribuidor hacia b. Anulando ahora dicha descarga el cabezal X se presurizará

nuevamente, pero como el Y también lo está, permanecerá en dicha posición, puesto

que no existe fuerza alguna para moverlo (memoria neumática). Si en estas

condiciones descargamos la presión del cabezal Y a través de otra válvula 2/2 NC

(Micropedal) la acción de X presurizado volverá a desplazar el distribuidor a la

posición "a" original. En estas condiciones vemos que la válvula memoriza las

posiciones ordenadas.

Doble cabezal amplificador y llamador central para tres posiciones centro cerrado o abierto:

a b c

a b c

Admite dos posibilidades de mando. Por presión en X o en Y, alternativamente (Pilotaje

externo). (Fig. anterior).

Dando en forma alternada señales de presión a sus cabezales por sus pilotos externos se

obtendrá el desplazamiento del distribuidor hacia las posiciones extremas de comando que

perdurarán en tanto se mantenga la señal piloto, puesto que por la incorporación de dos

resortes en sus cabezales (llamadores al centro), cesada la señal, estos llevan al distribuidor a

la posición central (Memoria al centro). No pueden actuarse con pulsos neumáticos.

54


Por descarga en X o en Y alternativamente :

a b c

Efectuamos a través de los pilotos externos la descarga de los cabezales X e Y,

alternativamente a través de dos válvulas 2/2 NC (ej. Micropedales) se logra el mismo efecto

anterior de mando.

Si bien este mando es funcionalmente equivalente al anterior, en el 90% de los casos se utiliza

el primero.

MANDOS ELECTRONEUMÁTICOS :

En estos una señal eléctrica es transformada en una neumática a través de un cabezal de

mando electroneumático. Esta señal neumática actúa ahora sobre el distribuidor de la válvula

principal en forma análoga a como lo hacían en los mandos neumáticos.

Electroneumática - Cabezal de mando eléctrico con amplificador y reacción a resorte:

a b

La válvula posee una posición estable que será la comandada por el resorte de

reacción, cuando una señal eléctrica opera sobre la electroválvula piloto permite al

aire actuar sobre el amplificador desplazando el distribuidor hacia la otra posición de

mando. Esta se mantendrá en tanto esté presente la señal eléctrica (señal permanente)

cuando ésta deja de actuar la reacción del resorte mueve el distribuidor a su posición

de reposo; memoriza esta posición , no posee memoria eléctrica.

Electroneumática con amplificador y reacción neumática :

El mismo efecto elástico del resorte es logrado en forma neumática, manteniendo bajo

presión (autoalimentado) el cabezal Y en forma permanente.

Esta válvula admite la posibilidad de alimentar en forma externa el cabezal Y, de

modo de poder hacer presente la reacción neumática en el momento deseado y así

trabajar la válvula con monopulsos eléctricos ya que eliminada dicha reacción

neumática en el momento deseado y así trabajar la válvula con monopulsos eléctricos

ya que eliminada dicha reacción, el distribuidor permanecerá en la posición de mando

dada por el cabezal X aún dejando de actuar la señal eléctrica, convirtiéndose en una

55


válvula con memoria eléctrica y neumática biestable. Cuando deba volverse la válvula

a la posición de origen bastará hacer presente la reacción neumática que podrá ser en

forma de pulsos neumáticos.a b

Doble cabezal electroneumático :

a b

Enviando señales alternativamente a ambos cabezales obtendremos la conmutación en la

distribución hacia las diferentes bocas de utilización. No es necesario que la señal eléctrica

sea permanente ya que sólo se requiere un pulso para mover el distribuidor permaneciendo en

su posición hasta que no se envíe una señal al cabezal opuesto. Memoria eléctrica biestable.

Doble cabezal electroneumático. Amplificador y llamador al centro para tres posiciones de mando; centro cerrado o centro abierto.

a b c

a b c

Enviando señales eléctricas permanentes (no pulsos) a los cabezales se producirá el

desplazamiento del distribuidor hacia las posiciones extremas. Cuando la señal eléctrica deja

de actuar automáticamente el distribuidor ocupa la posición central de mando, dada por la

incorporación en los cabezales de sendos resortes llamadores al centro (Memoria al centro).

No poseen memoria eléctrica.

56


Mando por baja presión o vacío :

En estas la acción del solenoide sobre el distribuidor piloto de las tapas electroneumáticos es

reemplazado por la acción de una membrana en una campana que puede responder a una

señal de muy baja presión, o a la presencia de vacío de acuerdo a como se conecte la campana

de mando.

En todas las válvulas de mando electroneumático y por baja presión o vacío en el cabezal de

mando viene incorporado una tecla para actuación manual de los mismos. Esta sustituye en

forma manual la acción del solenoide sobre el distribuidor piloto.

VÁLVULA RÁPIDA :

Con el objeto de aumentar la velocidad de respuesta de la válvula donde se requieran

frecuencias de actuación elevadas ha sido diseñada una Válvula de mandos diferenciales en la

cual se han reducido notablemente los volúmenes de las cámaras de aire de sus cabezales por

reducción del diámetro de los émbolos obteniéndose velocidades de respuesta muy elevadas

con frecuencias de conmutación a caudal nulo del orden de los 17 Hz.

No obstante debe interpretarse este valor correctamente, o queriendo significar que pueda

moverse un cilindro neumático con esa frecuencia puesto que ésta dependerá de la carrera del

cilindro, la carga sobre el mismo, la velocidad máxima desarrollada por éste, resultando en la

práctica, imposible de obtener tal valor.

Características constructivas de las válvulas distribuidoras Válvula :

1) Modularidad que le otorga gran versatilidad y adaptabilidad a las distintas modalidades de

mando, con un stock reducido de partes.

2) Cuerpo de aluminio inyectado de alta resistencia que las hacen aptas para trabajar aún en

atmósferas corrosivas.

3) Bujes interiores y exteriores para evitar fugas.

4) Cámara interior del cuerpo diamantada y bruñida para el perfecto ajuste del clavado de los

bujes evitando fugas por líneas de maquinado.

57


5) Guarniciones flotantes en el distribuidor que le otorgan facilidad de movimiento.

6) Distribuidor de aluminio de baja inercia que permite obtener elevada frecuencia de

conmutación.

7) Secciones de pasaje ampliamente dimensionadas para producir la menor pérdida de carga

posible y un elevado factor de caudal.

Datos técnicos para su elección :

MULTIVAL 125 :

Bocas de conexión : 1/4" BSP.

Sección de pasaje : 50 mm2.

Diámetro de pasaje equivalente : 8 mm.Factor de caudal : kv : 16 lts./min.

Presión máxima de trabajo : 10 bar


Calidad del aire : filtrado y lubricado

Frecuencia de conmutación : 10 - 12 ciclos / seg.

MULTIVAL 145 :

Bocas de conexión : 1/2" BSP.

Sección de pasaje : 200 mm2.

Diámetro de pasaje equivalente : 16 mm.

Factor de caudal : 74 lts./min.

Presión máxima de trabajo : 10 bar


Calidad del aire : filtrado y lubricado

Frecuencia de conmutación : 8 ciclos / seg., aproximadamente.

Electroválvulas 213 :

Son válvulas 3/2, 3 bocas, 2 posiciones (3 vías), con bocas de conexiones de 1/8" BSP, de

mando electrónico directo, es decir que la acción del solenoide se efectúa directamente sobre

el distribuidor.

El funcionamiento de la válvula queda esquematizado en la siguiente figura:

58


Son utilizadas normalmente en los circuitos neumáticos como válvulas de mando de micro

cilindros y cilindros neumáticos de dimensiones pequeñas, de simple efecto o de doble efecto

combinadas con otros elementos en donde por su tamaño el caudal necesario para accionarlos

sea bajo o aún en cilindros de dimensiones mayores en los cuales la velocidad de actuación

sea lenta, con lo que también resultará un caudal de aire bajo y por lo tanto capaz de ser

suministrado por esta válvula.

También las encontramos como elementos de transformación de señales eléctricas en

neumáticas para el comando de las válvulas de potencia del circuito (por ejemplo Multival) a

través de señales piloto.

Las funciones de esta válvula en un circuito neumático dependerá de cuál sea la boca

alimentada y cuál la utilización, de acuerdo a esto puede comportarse como :

Selectora de circuitos :

Alimentando con presión la boca 1 se obtiene la salida de una señal por la boca 3 alimentando

un circuito. Cuando se excita el solenoide, la guarnición superior del distribuidor obtura dicha

salida y abre el paso hacia la boca 2, dando alimentación a un supuesto circuito 2.

59


Tres vías normal cerrado :

Alimentando con presión la boca 2 se obtendrá señal en la 1 sólo cuando se excite el

solenoide, al anular dicha excitación la señal emitida se descarga por la boca 3. Permite

alimentar en forma reversible un circuito.

En posición de reposo la boca 2 se encuentra obturada por una guarnición inferior del

distribuidor presionada contra el orificio de un pico por la acción de un resorte de cierre

encargado de volver el distribuidor a su posición de reposo cuando se desexcite el solenoide.

La fuerza antagonista de dicho resorte no puede ser muy grande puesto que de serlo impediría

al distribuidor ser traccionado por la acción magnética del solenoide. Cuando se trabaja con

presiones superiores a los 10 bar, la fuerza de cierre del resorte no es suficiente siendo

vencida por la presión actuante en el pico de entrada.

Para tal rango de presiones (0 - 16 bar) entonces la válvula se suministra con picos de

diámetro más pequeños con los que se disminuye la acción desbloqueante de la presión sobre

el distribuidor. Tendremos entonces

0 - 10 bar picos de Æ 2 mm.

0 - 16 bar picos de Æ 1 mm.

Esta alternativa no es necesaria cuando se la utiliza como selectora de circuitos.

Dos vías normal cerrada :

Alimentando como antes la boca 2 y obturando con un tapón la 3 obtendremos una señal

emitida por 1 no se descarga (irreversibilidad). Valen en este caso las consideraciones hechas

del diámetro de los picos.

60


En los casos vistos y en razón de tener el distribuidor que obturar la alimentación por la boca

2 la válvula posee el resorte de mayor acción en su parte inferior, siendo el superior el que

obtura la boca 3 de baja acción puesto que la misma presión del aire contribuye al cierre.

Nos quedaría como última posibilidad, la de alimentar con presión la boca 3 convirtiendo la

válvula en una de tres vías normalmente abierta con utilización por la boca 1 y descarga

por la 2.

Siendo ahora la boca 3 la alimentada al excitar el solenoide, el distribuidor deberá obturar el

pico superior, por tal razón y para mantener un cierre perfecto, el resorte de mayor acción

tendrá que ser el de la parte superior del distribuidor, siendo el inferior de baja acción.

También como en el caso anterior para rangos de presión ente 0 -16 bar se suministran con el

pico superior de diámetro 1 mm. y para presiones entre 0 - 10 bar con pico de diámetro 2

mm.

En las condiciones anteriores colocando un tapón de cierre en la boca 2 podremos utilizarlo

como válvula 2/2 normal abierta como se indica en la figura siguiente :

61


En este último caso la válvula trae una brida de conexión para la boca 3.

Para su conexionado estas electroválvulas se presentan en tres diferentes tipos de base :

a) Base con bocas de conexión laterales :

Utilizadas en circuitos simples en donde no existe inconvenientes en que las

conexiones sean visibles.

b) Base con bocas de conexión inferior :

Utilizadas en montajes sobre tableros en donde no deban ser visibles las

conexiones.

c) Base para montaje múltiple Maniford :

Permite agrupar hasta 10 válvulas en un bloque con una única alimentación, lo

que simplifica el conexionado. La boca de utilización, está ubicada en la parte

inferior por lo que el mismo no se hace visible.

Las figuras siguientes muestran los tipos mencionados.

62


Los pilotos de electroválvulas fabricados por Automación Micromecánica S.A.I.C. pueden

ser accionados por dos tipos de solenoides, utilizados uno u otro de acuerdo a las condiciones

operativas y naturaleza de la atmósfera en donde deban actuar:

1- Solenoide normalizado.

2- Solenoide contra explosión normalizado.

CARACTERISTICAS DEL SOLENOIDE NORMALIZADO :

Definición :

Se utiliza para pilotear válvulas neumáticas e hidráulicas. Está constituido por un solenoide o

arrollamiento de alambre de cobre esmaltado, una armadura metálica de material

ferromagnetico y un conector normalizado, todo encapsulado en resina epoxi. Este conjunto

se completa con el juego de tubo, tragante y resorte.

Principio de funcionamiento :

El conjunto de solenoide, armadura y tubo conforma un electroimán, que al ser alimentado

con tensión produce la atracción del tragante modificando así la conducción del aire en el

interior de la válvula.

Normalización :

El solenoide cuenta con protección contra contacto, entrada de polvo y agua, contenida en

norma DIN 40050 (IP65).

Modelos :

Se fabrican para distintas tensiones en corriente continua y corriente alterna (50 y 60 Hz).

70


Conexión :

Se realiza mediante conbector tripolar normalizado bajo norma DIN 43650.

Es conveniente utilizar el contacto de conexión a tierra para asegurar la descarga de tensiones

en la armadura del solenoide y el cuerpo de la válvula.

Para solenoides de corriente continua se deben observar las siguientes indicaciones :

Es indispensable hacer coincidir el polo a tierra de la fuente con el borde del solenoide

correspondiente al fin del bobinado.

De esta manera las últimas espiras y la carcaza metálica se encuentran al mismo potencial.

Se evitan así, las posibles pérdidas de aislación producidas por la sobretensión (provocada por

la inductancia del bobinado).

Estos solenoides están diseñados para funcionar a una temperatura de régimen de

aproximadamente 45º C por sobre el ambiente y en servicio continuo.

Polo a Tierra de la fuente+ Vcc

CARACTERISTICAS DEL SOLENOIDE CONTRA EXPLOSIÓN NORMALIZADO MICROMECANICA :

Definición :

Es un elemento utilizado como piloto en válvulas neumáticas e hidráulicas, que reúne ciertas

condiciones de funcionamiento. La necesidad de cumplimentar estas condiciones obedece a

que el ambiente de operación posee características que obligan al diseñados a tomar las

máximas precauciones de seguridad. Las citadas precauciones deben ser tomadas cuando en

la proximidad de los circuitos electrónicos existen gases inflamables, líquidos combustibles o

sólidos explosivos.

Condiciones especiales de construcción y funcionamiento :

1. Material externo antichispeante (aluminio, latón, etc.)

2. Construcción interna capaz de evitar el movimiento de los componentes por vibración o

golpe (inmersión en resina sintética).

3. Corrientes y tensiones menores que los valores nominales de cada elemento (según VDE

0171).

4. Aislaciones de máxima efectividad (esmalte clase F, MYLAR, nylón con fibra de vidrio,

epoxi con fibra de vidrio).

71


5. Operación en corriente continua para evitar vibración en caso de disminución en la

tensión de alimentación (rectificador incorporado).

6. Protección interna del rectificador contra los ruidos de línea y sobretensiones.

7. Borne de conexión a tierra, ubicado en la carcaza para derivar toda corriente que aparezca

sobre la misma.

8. Conexionado con cable tripolar envainado.

9. Mínima temperatura de funcionamiento.

Indicaciones para el correcto conexionado de solenoides contra explosión :

1. Es necesario que las líneas de alimentación de los solenoides estén libres de tensión. Si

existen en la línea grandes capacidades o inductividades, se deben atenuar sus efectos con

los medios adecuados en cada caso (varistores, diodos, filtros, etc.)

2. Es necesario intercalar en el circuito del solenoide, un fusible de capacidad adecuada a la

corriente nominal de cada modelo.

3. Es indispensable que el cable tripolar envainado permanezca intacto durante el transporte,

almacenaje y conexión del solenoide.

4. La conexión eléctrica del solenoide contra explosión debe realizarse únicamente dentro de

una caja de bornes que cumpla la condición de seguridad que el ambiente requiera.

5. El conexionado sobre los bornes debe realizarse con extremo cuidado.

6. Los componentes de la caja de bornes deben estar siempre en perfectas condiciones. En

caso de presentar deficiencias deben ser sustituidos por otros de condición irreprochable.

7. El código de colores para el conexionado es el siguiente :

Modelo para C.A. Modelo para C.C.

Rojo : Vca. Rojo : + Vcc.

Azul : Vca. Azul : - Vcc.

Verde : Tierra Verde : Tierra

8. Las indicaciones de la placa indicadora deben ser observadas con exactitud. Dicha placa

no debe ser retirada bajo ninguna circunstancia.

Objeto de las condiciones de construcción y funcionamiento :

Eliminar la posibilidad de falla y evitar, si ésta se produce, que afecte el estado del ambiente.

Normalización :

El solenoide contra explosión Micromecánica está diseñado en base a las normas VDE 0171 y

DIN 40050 :

VDE 0171 :

Ex s G4

Temperatura de encendido de 135 a 200 ºC

72


Protección especial

Protección contra explosión.

DIN 40050 :

IP 6 5

Protección contra chorro de agua

Protección contra contacto y entrada de polvo.

Protección contra contacto, entrada de cuerpos extraños y agua.

Modelos :

Se fabrican siempre para corriente continua y corriente alterna en varias tensiones de

alimentación.

VÁLVULAS DIRECCIONALES

RECOMENDACIONES PARA EL CORRECTO MONTAJE :

Generalidades :

· Todas las roscas son BSPP, con ángulo de filete de 55º y cilíndricas. Debe tenerse

especial cuidado cuando se monten cañerías galvanizadas, que por tener rosca cónica

puede producir la rotura del elemento. Utilice las conexiones adecuadas.

· Si utiliza cinta teflón para sellar las uniones roscadas, asegúrese que no queden restos

dentro del tubo, que puedan penetrar en el interior de la válvula, y alterar su buen

funcionamiento.

· Al montar las cañerías, asegúrese que no haya cuerpos extraños en su interior.

· No monte las válvulas en ambientes de temperaturas mayores a 50º C.

· En todos los casos asegúrese que el aire que suministre a las válvulas haya sido

previamente filtrado y lubricado. Una válvula operada por aire sin filtrar ni lubricar, es

propensa a trabarse y a desgastarse más rápidamente.

· Asegúrese que la válvula es la que usted solicitó. Muchas de nuestras válvulas son

parecidas externamente, pero cumplen funciones distintas o trabajan con presiones

diferentes, lea el Nº de código grabado y confírmelo con nuestro catálogo.

· Para mayor seguridad en el conexionado, verifique con el símbolo ISO que acompaña a

cada válvula, cuál es la boca de presión, cual es la o las utilizaciones, y cuál es el o los

escapes.

· Si la válvula 5/2 ó 5/3 lleva pilotaje con alimentación externa (X o Y) gire la guarnición

selectora de la cabeza de mando correspondiente tal cual se indica en la chapa

identificatoria.

· Todas las válvulas tienen las bocas de descargas roscadas, lo que permite conducir las

mismas para poder impedir contaminaciones de aceite o de ruido.

73


· Si los escapes de aire produjeran ruidos molestos, prevea la utilización de silenciadores de

escape.

· Si la válvula es de 2 posiciones estables piloteada por impulsos, tenga en cuenta que debe

montarse siempre de forma tal que el distribuidor quede horizontal, para evitar el riesgo

de que este se mueva por acción de su propio peso y de vibraciones.

· El diseño de nuestras válvulas esta basado en un concepto de modularidad, lo que permite

la transformación de modelos. Esta operación puede ser realizada por nuetro servicio

técnico que garantiza el correcto montaje y la adecuación del nuevo código.

Válvulas a solenoide :

· En caso de mandos eléctricos o electromecánicos, asegúrese de que la tensión de

alimentación se corresponda con la nominal de la bobina de la válvula y además que no

sea superior en un 10 % e inferior en 15% al valor nominal. Fuera de este campo, las

bobinas pueden trabajar en forma incorrecta, con peligro de que se cortocircuitos.

· Tenga en cuenta que la bobina puede girarse en 4 posiciones a 90º para obtener la

posición de conexión eléctrica más conveniente. Del mismo modo, la ficha de conexión

eléctrica permite ser girada cada 90º, colocando la salida de cables en la posición más

favorable (ver instrucciones de conexionado).

· Si las bobinas estuvieran relacionadas con un circuito electrónico, asegúrese que el

conexionado se realice como se indica en la tarjeta que acompaña al solenoide.

· Si utiliza bobinas para trabajos en ambientes explosivos, siga fielmente las instrucciones

de montaje que se dan en la tarjeta que acompañan al solenoide.

· Si utiliza bobinas para trabajos en ambientes explosivos, siga fielmente las instrucciones

de montaje que se dan en la tarjeta que acompaña a las mismas.

Prueba de funcionamiento :

· Si desea probar una válvula tipo 5/2 y 5/3 con servomando, se debe conectar la boca P a

la alimentación y las bocas A y B al cilindro o restringir su salida.

Cuando el servomando es de tipo independiente, conectar también las bocas X e Y a la

presión o a la válvula de comando correspondiente según sea el caso.

Para válvulas mando a palanca, se simplifican los controles, pues bastará con operar la

válvula a la posición requerida y ver por dónde sale el aire que ingresa por P.

MANTENIMIENTO

El mantenimiento periódico se remite a observar el estado de las guarniciones del

distribuidor, a controlar que el aire llegue limpio y lubricado y a un control de pérdidas.

74


El casos de mandos electroneumáticos mantener limpio el fondo del tubo y el frente de

contacto del tragante o núcleo móvil.

Limpiar

75


Aconsejamos especialmente no alterar los resortes del conjunto tangente, pues éstos están

calibrados para la función específica dentro de márgenes muy estrechos.

En nuestro catálogo figuran los repuestos adecuados para un buen servicio de mantenimiento.

MANTENIMIENTO

ANOMALIA CAUSA SOLUCIÓN

Válvulas y Electroválvulas 5/2 y 5/3

Existe fuga constante de aire por el escape.

O´rings del distribuidor defectuosos.

En el cilindro de doble efecto las juntas del pistón defectuosas.

Cambiar O´rings.

Ver hoja de cilindros.

No se puede conmutar la posición del distribuidor.

No llega la señal de pilotaje correspondiente (ya sea neumática o eléctrica).

Guarnición selectora en posición incorrecta.

Baja presión de mandao o alimentación.

Existe una señal retenida en el

Verificar las señales que llegan a las cabezas de mando.

Cambiar de posición verificando con la chapa de identificación.

Regularizar presión, mínimo ver chapa de identificación o catálogo.

Verificar las señales

76


mando opuesto.

Distribuidor atascado por suciedad.

Accionamiento del servomando endurecido.

Bobina cortocircuitada.

que llegan a las cabezas de mando.

Limpiar y cambiar O´rings.

Limpiar y cambiar O´rings.

Opere la válvula mediante el actuador manual; si conmuta, la bobina es cortocircuitada o no le llega señal eléctrica.


Electroválvulas 2/2 y 3/2

La válvula pierde en posición cerrada.

Presión mayor que la máxima admitida por la válvula.

Sellos de goma deteriorados.

Válvula NA conectada como NC y viceversa.

Acondicionar presión.

Limpiar y reponer componentes deteriorados.

Utilizar la válvula que corresponde en cada caso.

Electroválvulas en general

Temperatura excesiva en el solenoide.

Tensión mayor que el 10% de la nominal.

Mal contacto entre los números magnéticos fijos y móvil.

Temperatura ambiental más elevada que la admitida.

Acondicionar tensión.

Limpiar; no rayar las superficies de contacto. Asegurar abastecimiento de aire filtrado.

Proteger del ambiente.

77


La bobina se quema con frecuencia.

Tensión mayor que el 10% admitida.

Mal contacto entre los núcleos magnéticos fijos y móvil.

Temperatura ambiental más elevada que la admitida.

Sobretensión originada por un circuito de comando electrónico.


Limpiar; no rayar las superficies de contacto. Asegurara abastecimiento de aire filtrado.

Proteger del ambiente.



El solenoide vibra al energizar la bobina.

Tensión inferior entre más del 15% de la nominal.

Mal contacto entre los núcleos magnéticos fijo y móvil.

Resortes del núcleo móvil no originales.


Limpiar; no rayar las superficies de contacto de los núcleos magnéticos. Asegurar el abastecimiento de aire filtrado.

Colocar resortes originales.

78


VÁLVULAS DIRECCIONALES

RECOMENDACIONES PARA EL CORRECTO MONTAJE DE MICROVAL 3/2 (113) Y 5/2 (115)

Generalidades :


especial cuidado cuando se monten cañerías de cobre cuyo conectores poseen rosca cónica

que pueden producir la rotura del elemento. Utilice las conexiones adecuadas.

· Si utiliza cinta de teflón para sellar las uniones roscadas, asegúrese que no queden restos

dentro del tubo, que puedan penetrar en el interior de la válvula, y alterar su buen

funcionamiento.

· Al montar las cañerías, asegúrese de que no haya cuerpos extraños en su interior.

· No monte las válvulas en ambientes de temperaturas mayores a 50º C.

· En todos los casos asegúrese que el aire que suministre a las válvulas haya sido

previamente filtrado y lubricado. Una válvula operada por aire sin filtrar ni lubricar, es

propensa a trabarse y a desgastarse más rápidamente.

· Para mayor seguridad en el conexionado, verifique con el símbolo ISO que acompaña a

cada válvula, cuál es la boca de presión, cual de la o las utilizaciones, y cuál es el o los

escapes.

· Todas las válvulas tienen las bocas de descargas roscadas, lo que permite conducir las

mismas para poder impedir contaminaciones de aceite o de ruido.

· Si los escapes de aire produjeran ruidos molestos, prevea la utilización de silenciadores

de escape.

· Si se han de montar varias Microval con doble pilotaje neumático empaquetadas con

varillas tensoras, utilice tubos metálicos espaciadores entre una válvula y otra, cuyas

medidas son: 6 mm. de Æ interno por 12 mm. de longitud, para evitar el trabado de los

mandos por apriete excesivo.

· Tenga en cuenta cuando diseña mandos mecánicos, que no debe superarse la carrera de

actuación de la válvula, dada en el catálogo para cada modelo.

· Una fácil comprobación de la actividad de las válvulas con reacción por resorte, es ver la

longitud del elemento distribuidor que sobresale por la tapa de reacción: con la válvula

actuada aparecerán 5,3 mm. aproximadamente por fuera de la tapa.

80


2.3

5.3

· Si la válvula es mando neumático y reacción neumática, alimenta a ambos con la misma

presión, para obtener el efecto de fuerzas diferenciales deseado.

· La perforación necesaria en la consola para fijar mandos manuales será :

15

R. 2.5

31

· Evite acciones violentas sobre el mando, prevenga utilizarlo en funciones para las cuales

no fue diseñado (accionamiento brusco o levas de perfil inadecuado, etc.)

Adopte los perfiles de levas que aconseja nuestro Departamento Técnico.

81


MANTENIMIENTO DE VÁLVULAS DIRECCIONALES MICROVAL


En válvulas de tres vías al conectarla como normal cerrada, se observa salida constante de aire por la utilización.

Válvula conectada como normal abierta en lugar de normal cerrada.

Resorte de reacción trabado o roto; el distribuidor queda ubicado en posición incorrecta.

En válvulas con reacción neumática, el pistón no actúa por falta de aire a presión.

Idem anterior, pero con la reacción presurizada; pistón trabado o guarnición deteriorada.

Distribuidor trabado en la posición de actuado.

Acondicionar el conexionado.

Reemplazar por uno nuevo.

Alimentar la reacción.

Destrabar, lavar con nafta limpia y cambiar guarnición si fuere necesario.

Desarmar y lavar cuidadosamente con nafta limpia. Observar estado del distribuidor.

En válvulas de 3 vías conectadas normal cerrada, se observa una pequeña pérdida de aire por la utilización.

O´rings del cuerpo deteriorados.

Mando mecánico semiatuado.

Reemplazar.

Acondicionar la ubicación de la válvula respecto del elemento que la actúa (leva excéntrico, etc.)

En válvulas de 4 vías se observa una pequeña pérdida de aire por los escapes.

O´rings del cuero deteriorados.

En el cilindro de doble efecto las guarniciones del pistón están deterioradas.

Reemplazar.

Ver hoja de cilindros.

82



Actuando el mando de la válvula, ésta no se conmuta.

Mando mecánico semiactuado.

Acondicionar la ubicación de la válvula respecto del elemento que la actúa (leva, excéntrica, etc.).

Al desactuar el mando de la válvula, la reacción no provoca la conmutación de la misma.

Mando neumático con pistón trabado o guarnición deteriorada.

Distribuidor atascado por suciedad.

El resorte de reacción está roto o trabado.

Reacción neumática con pistón trabado o guarnición deteriorada.

Lavar con nafta limpia; cambiar guarnición en caso que esté dañada.

Lavar con nafta limpia.

Reemplazar por resorte nuevo.

Lavar con nafta limpia; cambiar guarnición en caso que este dañada.

83


Programa Formativo

CAPITULO 6

Válvulas Auxiliares

88


VÁLVULAS AUXILIARES

VÁLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL :

Empleadas para control de velocidad de cilindros neumáticos y actuadores y para obtener

efectos de retardo de señales neumáticas ( temporización neumática ) .

Existen básicamente dos tipos de reguladores de caudal :

a) Regulador de caudal bidireccional :

Comúnmente llamadas válvulas de aguja, restringen el paso del aire en ambas

direcciones del flujo .

En las figuras siguientes se muestra un regulador de este tipo y su correspondiente

representación esquemática en circuitos, para montajes sobre tablero y línea,

respectivamente :

89


Son aplicables en el escape de las válvulas de 4 bocas o sobre una de las conexiones al

cilindro si se quiere un control que afecte a ambas carreras, o en los escapes de una de

5 bocas si se desea control independiente de la velocidad .

IGUAL REGULACIÓN PARA AMBAS CARRERAS

CON VÁLVULA 4/2

REGULACIÓN INDEPENDIENTE

CON VÁLVULA 5/2

También son utilizados combinados o no con un elemento acumulador para

lograr el retardo en la actuación de señales neumáticas ( temporización )

incluso también como elemento amortiguador para manómetros. Existen

diferentes formas constructivas de los mismos pero todos basados en el mismo

principio de funcionamiento .

b) Regulador de caudal unidireccional :

Regulan el caudal en una sola dirección del flujo, permitiendo el libre pasaje

del aire en sentido contrario.

Un regulador de este tipo se muestra en la figura siguiente para montaje en

línea

90


Son utilizados para el control de velocidad de cilindros y actuadores neumáticos

colocándolos sobre las vías de alimentación de éstos como se indica en la figura

siguiente, regulando la descarga :

Regulador unid. controlvel. retroceso

Regulador unidireccional

control velocidad avance

También son utilizados en combinación con elementos acumuladores para postergar la

actuación de señales neumáticas .

92


ACU

Cuando las regulaciones que deban efectuarse no sean variables puede utilizarse un

diseño de válvula como el de la figura siguiente , donde el orificio central del émbolo

actúa de restrictor , cuando el flujo es aplicado en sentido de regulación , con flujo en

sentido contrario el émbolo se desplaza permitiendo el pasaje total .

VÁLVULAS ANTI-RETORNO :

Estas válvulas permiten el flujo libre en un sentido y bloquean completamente en

sentido contrario. Existen diferentes tipos constructivos con cierre a bolillo, a cono,

disco, membrana y anillo. En la siguiente figura se muestra dos válvulas de este tipo :

93


Flujo Libre Flujo Bloqueado

La representación esquemática en circuitos es la siguiente :

Cierre por presión de trabajo

Cierre con fuerza incorporada, la circulación será posible cuando la presión venza la

resistencia antagonista.

Se llama presión de ruptura de una válvula de retención del segundo tipo a aquella a la

cual se verifica la abertura de la misma.

Cuando es necesario mantener la presión dentro de un cilindro o depósito o manejar a

voluntad un volumen acumulado puede utilizarse una válvula de retención

comandada como la que se muestra en la figura siguiente en donde la condición de

bloqueo es relevada a voluntad a través de una señal piloto neumática.

VÁLVULAS SELECTORAS DE CIRCUITOS :

También se llaman anti-retorno doble . Esta válvula tiene dos entradas y una salida .

Cuando el aire comprimido llega por cualquiera de las dos entradas , automáticamente

se obtura la otra y el aire circula hacia la salida y lo mismo ocurre si el aire penetra por

la otra entrada . Aísla la señal emitida por dos válvulas y desempeña la función lógica

"O" por tal razón se las conoce también bajo la denominación de VÁLVULA "O"

La figura siguiente muestra un tipo de válvula selectora de circuitos :

94


Cuando el cilindro o una válvula deba ser comandada desde dos puntos diferentes es

necesario colocar este selector .

Ejemplos :

Mando de un cilindro de simple efecto desde dos puntos diferentes

95


Mando de un cilindro de doble efecto :

VÁLVULA DE ESCAPE RÁPIDO :

Esta válvula permite obtener la máxima velocidad en los cilindros de doble efecto y el

retorno en los de simple efecto. La válvula tiene tres bocas de conexión,

correspondiendo una a la alimentación, una a la utilización y otra al escape , de modo

tal que al alimentar por la boca correspondiente una membrana obtura en forma

automática la boca de escape, pasando todo el flujo a la utilización.

Cuando la alimentación es puesta a descarga el aire escapa rápidamente por la boca de

escape sin recorrer la línea que comunica con la válvula de comando, es decir con muy

poca pérdida de carga, lo que implica gran velocidad de descarga .

Es recomendable montar este tipo de válvula lo más cerca posible del cilindro .

96


La figura anterior muestra la utilización de una válvula de escape rápido en un circuito

de comando de un cilindro de doble efecto con avance regulado ( lento ) y retroceso

rápido.

VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD :

Esta válvula posee tres bocas, dos de las cuales son entradas y una utilización de modo

tal que solo saldrá aire por ella, cuando exista presión simultáneamente en las dos

entradas, cuando una de ellas no existe, automáticamente se bloquea la entrada de la

otra, anulándose la salida de aire por la utilización.

Cuando las señales están desfasadas en el tiempo, la última recibida es la que pasa a la

utilización.

Desempeña la función lógica "Y" por tal razón se la conoce como válvula Y.

Se utiliza cuando en circuitos de mando es preciso que una orden proveniente de

fuentes diferentes se cumpla sólo si éstas son simultáneas. Un ejemplo de esto son los

circuitos de seguridad.

Las figuras siguientes esquematizan dos circuitos de este tipo para mando de cilindros

de simple y doble efecto, respectivamente .

97


En ambos casos la actuación de los mismos está sujeta a la condición impuesta por la

válvula de simultaneidad y sólo se verificará cuando se encuentren oprimidos

juntamente ambos pedales o ambos pulsadores, respectivamente, constituyéndose de

este modo en un circuito de protección física, que obliga al operario a utilizar ambas

manos para actuar un mecanismo.

VÁLVULAS DE SECUENCIA :

Es una válvula de tres vías normalmente cerrado que permite la circulación de fluido

cuando en la línea de alimentación de la misma se haya alcanzado una presión

predeterminada y regulable a voluntad. En los equipos neumáticos las válvulas de

secuencia se prevén en donde deba garantizarse una presión mínima determinada para el

funcionamiento y por lo tanto debe evitarse la realización de la maniobra con una

98


presión inferior. Además se emplean también donde deben conectarse consumos

preferenciales, alimentándose los restantes solamente cuando haya suficiente presión .

Dos ejemplos de utilización de válvulas de secuencia se indican a continuación :

La figura 1(uno) la muestra en un circuito de accionamiento de un cilindro de doble

efecto, el cual no deberá retroceder hasta tanto en la cámara no se alcance la presión

máxima determinada por dicha válvula.

En la figura 2(dos) , en cambio , se trata del accionamiento de un cilindro de sujeción y

uno de trabajo , no debiendo éste último actuar sin que previamente lo haya hecho el

primero .

Esto se logra a través de la válvula de secuencia que sólo permitirá dar una señal de

mando a la válvula del cilindro de trabajo recién cuando la cámara del cilindro de

sujeción se encuentre a la máxima presión , lo que garantiza que éste haya actuado .

99


Figura Nº 1

Figura Nº 2

100


VÁLVULAS AUXILIARES

RECOMENDACIONES PARA EL CORRECTO MONTAJE :

Al realizar el montaje, observe cuidadosamente el símbolo que indica la función de la

válvula y el sentido del flujo. Si desconoce la Simbología, guíese por el cuadro que

sigue :

Válvula Boca de conexión Símbolo

A B C

Reguladora de Alimentac. Utilizac. -

caudal

bidireccional

Utilizac. Alimentac. -

Reguladora de

caudal

unidireccional

Utilizac. hacia la

válvula

direccional

Alimentac.

desde

el cilindro

-

Válvula " O " Alimentac. Utilizac. Alimentac.

Escape rápido Descarga

a la atmósfera

Utilizac. Alimentac.

No retorno o

retención

Alimentac.

(flujo libre)

Utilizac. -

Filtro de línea Alimentac. Utilizac. -

Utilizac. Alimentac. -


especial cuidado cuando se monten cañerías galvanizadas cuyos conectores poseen

rosca cónica que pueden producir la rotura del elemento. Utilice las conexiones

adecuadas .

· Al montar las cañerías, asegúrese que estén limpias en su interior .

· Utilizando cinta de teflón para sellar las uniones roscadas, asegúrese que no queden

restos dentro del tubo, que puedan penetrar en el interior del elemento y alterar su

buen funcionamiento .

· En la zona de las bocas de conexión A y B, hay dos planos paralelos que permiten

sujetar la válvula durante el conexionado, de modo de asegurar el mismo sin dañar

el cuerpo.

· Las válvulas reguladoras de caudal uni y bidireccionales, pueden ser provistas en 2

(dos) versiones :

a. Con perilla de regulación, para montajes sobre tableros de comando ( o sobre

línea ).

b. Con tornillo de regulación para destornillador, aptos para montajes en cualquier

punto del circuito, excepto tableros de comando .

101


En ambas versiones, se garantiza la constancia de la regulación mediante una perilla o

una contratuerca de bloqueo.

· Todas las válvulas auxiliares pueden ser fijadas mediante dos tornillos, o sostenidas

por la propia cañería. Además, se ha considerado la posibilidad de fijarlas en

grupos, mediante el uso de tensores .

· Tenga siempre en cuenta, que una válvula reguladora de caudal está diseñada para

restringir el flujo, pero no para cortarlo totalmente . Por lo tanto, si esto último

fuera necesario como condición de aplicación, aconsejamos la instalación de una

válvula esférica o similar .

MANTENIMIENTODebido a la sencillez de su diseño, el mantenimiento en estas válvulas se remite a una

limpieza periódica de sus componentes, a fin de evitar acumulación de suciedad dentro de las

mismas.

Los lapsos entre limpiezas dependerán del compresor, del estado de la línea, de la existencia

de unidades protectoras FRL y del tiempo de funcionamiento ( ciclos por hora ) del circuito.

Cada vez que haga esta limpieza, revise el estado general de las guarniciones .

En el filtro de línea, deberá lavarse el elemento filtrante con nafta y aire a presión, desde

adentro hacia afuera.

102


MANTENIMIENTO EN VÁLVULAS AUXILIARES

ANOMALÍA CAUSA SOLUCIÓN

En cualquier tipo de válvula,

se observa pérdidas por la

unión de la tapa y el cuerpo.

O´ring de estanqueidad dete-

riorado.


Tapa con tornillos de fijación

flojos.

Apretar tornillos.

El regulador de caudal unidi-

reccional no regula en forma

correcta .

Guarnición de cierre deteriora-

da.

Reemplazar por una nueva.

El regulador unidireccional no

opera, el flujo es libre en los

dos sentidos.

Guarnición de cierre trabada

sobre el tornillo regulador.

Válvula sucia , lavar con nafta.

Asegurar provisión de aire

filtrado.

Resorte de cierre trabado o

roto.


El regulador unidireccional

deja pasaje libre cuando se

opera en forma de aumentar la

Guarnición de cierre trabada

sobre el tornillo regulador.

Válvula sucia, lavar con nafta.

Asegurar provisión de aire

filtrado.

velocidad al cilindro (la regu-

lación de velocidad se pierde).

Resorte de cierre trabado o

roto.


La válvula de descarga rápida

no produce el escape en la

forma debida .

Guarnición dilatada y trabada.

Aceites con aditivos que

atacan las guarniciones de

goma.

Reemplazar guarnición. Usar

aceite adecuado.

La válvula de no retorno no

cierra totalmente .

Guarnición de cierre atascada

por suciedad o asiento de

cierre sucio.

Lavar con nafta. Asegurar

provisión de aire limpio.

103


ANOMALÍA CAUSA SOLUCIÓN

Guarnición de cierre

deteriorada.

Reemplazar por una nueva.

La válvula de no retorno

queda totalmente abierta.

Guarnición dilatada y trabada .



goma.

Reemplazar guarnición. Usar

aceites adecuados

La válvula O no deja pasar la

señal a través de ella .

Guarnición dilatada y trabada.



goma.

Reemplazar guarnición Usar

aceites adecuados

104

99992- Micromecanica - ToMO II

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