Post on 03-Jan-2016
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 :---------------------------------------------------------------------
2
MICROMECANICA - TOMO II
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---------------------------------------------------------------------
3
MICROMECANICA - TOMO II
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
4
MICROMECANICA - TOMO II
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)
Válvula 3/2 - 3 bocas - 2 posiciones - (3 vías)
Válvula 4/2 - 4 bocas - 2 posiciones - (4 vías)
Válvula 4/3 - 4 bocas - 3 posiciones - (4 vías)
Válvula 5/2 - 5 bocas - 2 posiciones - (5 vías)
Válvula 5/3 - 5 bocas - 3 posiciones - (5 vías)
En neumática no es usual la utilización de válvulas de más de 4 vías, estas son más utiliza
das en hidráulica, pudiéndose encontrar :
Válvula 6/2 - 6 bocas - 2 posiciones - (6 vías)
5
MICROMECANICA - TOMO II
Válvula 6/3 - 6 bocas - 3 posiciones - (6 vías)
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.
6
MICROMECANICA - TOMO II
general
Mando Manual botón pulsador
palanca
pedal
por palpador
Mando Mecánico por resorte
por rodillo
rodillo abatible
esfera, etc.
por presión
mando directo
7
MICROMECANICA - TOMO II
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 :
8
MICROMECANICA - TOMO II
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.
9
MICROMECANICA - TOMO II
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.
10
MICROMECANICA - TOMO II
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.
11
MICROMECANICA - TOMO II
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.
12
MICROMECANICA - TOMO II
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.
13
MICROMECANICA - TOMO II 14
MICROMECANICA - TOMO II 15
MICROMECANICA - TOMO II
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.
16
MICROMECANICA - TOMO II
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.
17
MICROMECANICA - TOMO II
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.
18
MICROMECANICA - TOMO II
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.
19
MICROMECANICA - TOMO II
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.
20
MICROMECANICA - TOMO II
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
21
MICROMECANICA - TOMO II
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
22
MICROMECANICA - TOMO II
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
23
MICROMECANICA - TOMO II
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 :
24
MICROMECANICA - TOMO II
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.
25
MICROMECANICA - TOMO II
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 :
26
MICROMECANICA - TOMO II
¨ 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 :
27
MICROMECANICA - TOMO II
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
28
MICROMECANICA - TOMO II
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 :
29
MICROMECANICA - TOMO II
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 :
30
MICROMECANICA - TOMO II
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.
31
MICROMECANICA - TOMO II
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.
32
MICROMECANICA - TOMO II 33
MICROMECANICA - TOMO II 34
MICROMECANICA - TOMO II 35
MICROMECANICA - TOMO II 36
MICROMECANICA - TOMO II 37
MICROMECANICA - TOMO II 38
MICROMECANICA - TOMO II 39
MICROMECANICA - TOMO II 40
MICROMECANICA - TOMO II
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
41
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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 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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
Temperatura máxima de trabajo : 80º C
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
Temperatura máxima de trabajo : 80º C
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II 63
MICROMECANICA - TOMO II 64
MICROMECANICA - TOMO II 65
MICROMECANICA - TOMO II 66
MICROMECANICA - TOMO II 67
MICROMECANICA - TOMO II 68
MICROMECANICA - TOMO II 69
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
· 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
MICROMECANICA - TOMO II
El casos de mandos electroneumáticos mantener limpio el fondo del tubo y el frente de
contacto del tragante o núcleo móvil.
Limpiar
75
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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.
ANOMALIA CAUSA SOLUCIÓN
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
MICROMECANICA - TOMO II
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.
Acondicionar tensión.
Limpiar; no rayar las superficies de contacto. Asegurara abastecimiento de aire filtrado.
Proteger del ambiente.
Acondicionar tensión.
ANOMALIA CAUSA SOLUCIÓN
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.
Acondicionar tensión.
Limpiar; no rayar las superficies de contacto de los núcleos magnéticos. Asegurar el abastecimiento de aire filtrado.
Colocar resortes originales.
78
MICROMECANICA - TOMO II 79
MICROMECANICA - TOMO II
VÁLVULAS DIRECCIONALES
RECOMENDACIONES PARA EL CORRECTO MONTAJE DE MICROVAL 3/2 (113) Y 5/2 (115)
Generalidades :
· Todas las roscas son BSPP, con ángulo de filete de 55º y cilíndricas. Debe tenerse
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
MANTENIMIENTO DE VÁLVULAS DIRECCIONALES MICROVAL
ANOMALIA CAUSA SOLUCIÓN
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
MICROMECANICA - TOMO II
ANOMALIA CAUSA SOLUCIÓN
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
MICROMECANICA - TOMO II 84
MICROMECANICA - TOMO II 85
MICROMECANICA - TOMO II 86
MICROMECANICA - TOMO II 87
MICROMECANICA - TOMO II
Programa Formativo
CAPITULO 6
Válvulas Auxiliares
88
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II 91
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
Figura Nº 1
Figura Nº 2
100
MICROMECANICA - TOMO II
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. -
· Todas las roscas son BSPP, con ángulo de filete de 55º y cilíndricas. Debe tenerse
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
MICROMECANICA - TOMO II
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
MICROMECANICA - TOMO II
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.
Reemplazar por uno nuevo.
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.
Reemplazar por uno nuevo.
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.
Reemplazar por uno nuevo.
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
MICROMECANICA - TOMO II
ANOMALÍA CAUSA SOLUCIÓN
Guarnición de cierre
deteriorada.
Reemplazar por una nueva.
La válvula de no retorno
queda totalmente abierta.
Guarnición dilatada y trabada .
Aceites con aditivos que
atacan las guarniciones de
goma.
Reemplazar guarnición. Usar
aceites adecuados
La válvula O no deja pasar la
señal a través de ella .
Guarnición dilatada y trabada.
Aceites con aditivos que
atacan las guarniciones de
goma.
Reemplazar guarnición Usar
aceites adecuados
104
MICROMECANICA - TOMO II 105
MICROMECANICA - TOMO II 106