Valvola a 3 vie e 2 posizioni: applicazioni, criteri di selezione e guida pratica

Immaginate un morsetto su un dispositivo di assemblaggio: un cilindro a semplice effetto spinge la ganascia chiusa, una molla la tira indietro e solo una linea d'aria corre verso il cilindro. Nel momento in cui la bobina perde potenza, quella singola linea deve svuotarsi in un posto sicuro. Quel "da qualche parte" è la terza porta, ed è il motivo per cui esiste una valvola a 3 vie e 2 posizioni.

La versione breve: tre porte, due posizioni, una linea di lavoro. La porta 1 alimenta, la porta 2 alimenta l'attuatore, la porta 3 scarica nell'atmosfera. Eccitata, la valvola pressurizza la linea; diseccitato, una molla ripristina il meccanismo, la linea si sfiata e la molla del cilindro guida il pistone in posizione. Se il tuo attuatore necessita di due linee d'aria indipendenti, fermati qui. Questa è una valvola 5/2 e forzare una 3/2 nel lavoro lascia un lato del pistone permanentemente intrappolato.

Leggendo il nome: prima i porti, poi le posizioni

La notazione è un conteggio, non una descrizione del flusso. La prima cifra indica quante porte di connessione esistono sul corpo; il secondo è quanti stati stabili può contenere il meccanismo interno. Una valvola a 3 vie e 2 posizioni non rimane mai in un terzo stato semiaperto: ogni turno è un passaggio completo.

Diverse tradizioni di disegno etichettano queste tre porte in modo diverso, ed è qui che iniziano molti errori di messa in servizio:

Un'altra trappola per i nomi: nella gestione dei fluidi di processo, "valvola a tre vie" di solito indica una valvola miscelatrice o deviatrice: due ingressi in un'uscita o un ingresso diviso tra due uscite. Si tratta di un componente diverso dalla valvola pneumatica 3/2 qui descritta, anche se entrambe hanno tre vie. Al momento dell'ordine, indicare invece la funzione: normalmente chiuso, singolo solenoide, ritorno a molla, dimensione dell'attacco, tensione della bobina.

Due posizioni, una molla: ciò che realmente si muove all'interno

La maggior parte delle valvole 3/2 industriali sono monostabili: un solenoide, una molla di ritorno, una posizione di riposo. Dominano due design interni e la scelta determina il comportamento della valvola nel corso della sua vita.

Design a fungo. Un disco o una sfera sigillano contro una sede lavorata. Le perdite sono effettivamente pari a zero quando è chiusa, l'aria contaminata è tollerata meglio e la valvola resiste alla pressione di alimentazione senza una linea pilota. Il compromesso è una forza di cambiata maggiore e un flusso leggermente inferiore per la stessa dimensione del corpo.

Progettazione della bobina. Una bobina lappata scorre in un foro, aprendo le porte mentre le sue terre le attraversano. È compatto, veloce e scorre bene, ma necessita di aria pulita e secca e può trasportare una piccola quantità di perdite attraverso i terreni.

A riposo, una valvola 3/2 normalmente chiusa blocca la porta 1 e collega la porta 2 alla porta 3, in modo che la linea dell'attuatore venga ventilata e la molla del cilindro possa riportare il pistone. Dare tensione alla bobina e lo stato si inverte: 1 alimenta 2 e 3 è sigillata. Una versione normalmente aperta inverte la logica: la linea è pressurizzata a riposo e sfiatata quando alimentata, il che è la scelta giusta quando la condizione di sicurezza è "bloccata" o "mantenuta" anziché "rilasciata".

Esistono versioni 3/2 a doppio solenoide e mantengono la loro ultima posizione in termini di perdita di potenza, ma con una sola linea di lavoro la versione con ritorno a molla è più semplice da cablare, più semplice da risolvere e più economica da immagazzinare come ricambio.

Dove una valvola 3/2 è lo strumento giusto

Prendi questa valvola ogni volta che il lavoro è "pressurizzare una linea, quindi lasciarla andare":

• Cilindri a semplice effetto con ritorno a molla per il bloccaggio, l'espulsione, la marcatura e l'azionamento di piccoli cancelli o serrande.
• Controllo dello scarico e della lama d'aria nelle stazioni di riempimento, confezionamento e ispezione, dove l'aria deve arrestarsi istantaneamente tra un ciclo e l'altro.
• Accensione/spegnimento dell'aspirazione con un eiettore: il percorso di ventilazione dedicato consente alla ventosa di rilasciarsi rapidamente invece di sanguinare.
• Aria pilota per valvole di processo più grandi, dove un piccolo 3/2 sposta il segnale che aziona un grande attuatore.
• Cicli di pressurizzazione di serbatoi e recipienti e dispositivi di prova di tenuta che richiedono un riempimento e uno scarico rapidi.
• Servizio di intercettazione di acqua, aria e gas inerte dove è richiesta una funzione di accensione/spegnimento con una linea a valle ventilata.

Ciò che tutti questi condividono è un'unica linea controllata. Nel momento in cui una seconda linea deve essere controllata in modo indipendente – un cilindro a doppio effetto che deve estendersi e ritrarsi sotto comando – tre porte non sono più sufficienti.

Per gli acquirenti che confrontano fianco a fianco gli stili del corpo e le opzioni della bobina, la gamma di valvole direzionali è il punto di partenza più rapido.

Gamma di valvole direzionali pneumatiche: elettrovalvole e collettori Confrontare le elettrovalvole V4 e M4 5/2 con le opzioni del collettore SU, SV e SW; il conteggio delle porte aiuta a distinguere le famiglie per le diverse esigenze del sistema. Visualizza il prodotto →

3/2 vs 2/2 vs 5/2: scegli per attuatore, non per abitudine

Le tre famiglie risolvono problemi diversi e il conteggio delle porte è il modo più rapido per distinguerle.

Una valvola 2/2 è ancora presente sui cilindri a semplice effetto nei modelli a basso costo, con l'aria che fuoriesce attraverso l'alimentazione una volta che la linea è chiusa. Funziona, ma la retrazione è lenta e il percorso di scarico è incontrollato. La terza porta dedicata fornisce al cilindro un percorso breve e pulito verso l'atmosfera, motivo per cui i tempi di ritrazione sono notevolmente più brevi alla stessa pressione di alimentazione. Per un confronto più approfondito, leggi la nostra nota sul differenza tra i tipi di elettrovalvola 2/2 e 3/2 .

La lista di controllo delle specifiche di cui gli acquirenti hanno effettivamente bisogno

La maggior parte dei resi e delle interruzioni di linea risalgono a un parametro che nessuno ha annotato. Appuntateli prima di confrontare le citazioni:

Installazione e guasti che seguono

Quasi ogni valvola 3/2 "guasta" che vediamo è un filtro, un silenziatore o un problema di cablaggio piuttosto che una bobina usurata. Il modello è abbastanza coerente da poter essere controllato in questo ordine:

• Ritorno lento o incompleto. Quasi sempre un silenziatore di scarico intasato o una linea della porta 3 sottodimensionata. Tirare il silenziatore e ripetere il test prima di sostituire la valvola.
• Il cilindro striscia mentre è diseccitato. Danni alla sede causati da detriti del tubo o da un otturatore tenuto aperto da trucioli. Montare un prefiltro da 40 µm davanti al corpo.
• Nessuno spostamento, bobina calda. Voltaggio errato, bobina CC su un'alimentazione CA o mancata corrispondenza del ciclo di lavoro. Confrontare l'etichetta con la fornitura effettiva, non con la valvola sostituita.
• Chiacchiere al cambio. La pressione di alimentazione è troppo vicina al differenziale minimo del pilota o c'è acqua nella galleria del pilota dopo uno spegnimento a freddo.
• Perdita sulla porta 3 quando energizzata. Una lieve sbavatura è normale su una bobina piccola; un flusso continuo significa una terra usurata e un corpo sostitutivo.
• Ciclaggio irregolare. Spina DIN allentata, pin ossidati o neutro condiviso che alimenta la bobina.

Per la messa in servizio, utilizzare l'azionamento manuale per confermare il percorso dell'aria prima di energizzare qualsiasi cosa e impostare l'unità di preparazione dell'aria per fornire aria secca e filtrata a 5 µm o migliore. Le batterie nelle aree soggette a lavaggio devono avere il connettore rivolto verso il basso in modo che l'acqua non possa accumularsi nella spina.

Laddove diversi attuatori a semplice effetto si trovano vicini, un collettore integrato rimuove la maggior parte dei tubi e i punti di perdita che ne derivano.

Collettore pneumatico convenzionale per gruppi di valvole direzionali compatti Il design del collettore integrato riduce i tubi per gli attuatori a singolo effetto raggruppati, con parti sostituibili, cablaggio D-SUB opzionale e pressione di esercizio di 0,15–0,8 MPa. Visualizza il prodotto →

Note d'acquisto per acquirenti OEM e addetti alla manutenzione

Due valvole con la stessa dimensione della porta possono differire di un fattore due nel flusso e di anni nella durata di servizio, e la scheda tecnica lo mostra raramente. Poni tre domande prima di approvare un fornitore:

1. La portata indicata è misurata alla pressione effettiva a cui funziona la macchina, con il silenziatore montato? Un Cv da banco preso senza limitatore di scarico lusinga ogni valvola sul mercato.
2. Quale materiale di tenuta è montato di serie ed è possibile cambiarlo senza ordinare un nuovo corpo? Il servizio di acqua e glicole termina rapidamente l'NBR.
3. La bobina è sostituibile da sola e quella di ricambio è disponibile in settimane anziché in mesi? Il guasto della bobina è il guasto sul campo più comune e una valvola che è necessario sostituire completamente arresta la linea più a lungo.

La coerenza del lotto conta più del primo campione. Un impianto che monta 200 valvole al mese nota quando i tassi delle molle variano tra i lotti, perché i tempi di ciclo variano con essi. I fornitori che eseguono test automatizzati di fine linea su ogni unità, invece del campionamento, sono quelli la cui quinta spedizione corrisponde alla prima.

Hai in mente una dimensione della porta, un supporto e uno stato di riposo specifici? Invia i dettagli tramite il ns pagina dei contatti e li abbineremo ai corpi e alle bobine disponibili anziché il contrario.

Domande frequenti