Válvulas Distribuidoras

Como ya se comentó, estas válvulas son los componentes que determinan el camino que ha de tomar la corriente de aire. Principalmente utilizadas para la puesta en marcha, paro y sentido de paso. Son válvulas de varios orificios (vías) los cuales determinan el camino que debe seguir el aire comprimido. Las válvulas distribuidoras más usadas habitualmente, desde un punto de vista funcional, son las que a continuación se exponen.

Válvulas 2/2

Las válvulas de 2 vías y 2 posiciones, suelen utilizarse como llaves de paso. Cuando están en la posición abierta, los orificios de entrada y de salida se comunican, de modo que el aire comprimido circula libremente en los dos sentidos.

Las aplicaciones en circuitos neumáticos, dado su funcionamiento, se limitan al control de motores y sopladores neumáticos. También pueden utilizarse como válvulas de paro, acopladas en las proximidades de las tomas de aire comprimido de cilindros neumáticos. Pero debido a la inercia del flujo de aire y a la compresibilidad del mismo, es muy complicado realizar el paro instantáneo de un cilindro en una posición intermedia de su carrera, con precisión.

Ejemplo: Válvula 2/2 Normalmente Cerrada (N.C) Pilotaje Manual

Ejemplo de aplicación: Válvula 2/2

Válvulas 3/2

Son válvulas utilizadas para el control del funcionamiento de cilindros de simple efecto y para realizar señales (pilotajes) neumáticos. Al tener tres vías, permiten dos direcciones del fuljo de aire, lo que les ayuda a realizar la alimentación (posición abierta) y el escape (posición cerrada) de la cámara del émbolo en un cilindro de simple efecto.

Ejemplo: Válvula 3/2 Normalmente Cerrada (N.C.) Pilotaje Manual

Ejemplo de aplicación: Válvula 3/2

Válvulas 4/2

Las válvulas de 4 vías y 2 posiciones son utilizadas habitualmente para el control del funcionamiento de cilindros de doble efecto. Pos su construcción, permiten que el flujo de aire circule en dos direcciones por posición, lo que implica poder controlar dos cámaras (émbolo y vástago) de un cilindro de doble efecto.

Ejemplo: Válvula 4/4 Posición 1-4. Pilotaje Manual

Ejemplo de aplicación: Válvula 4/2

Válvulas 4/3

Además de las funciones de la Válvula 4/2, tiene las funciones añadidas de la tercera posición. Habitualmente la forma constructiva de la tercera posición, se elige para implementar la función de bloqueo del cilindro que está controlando, impidiendo tanto la alimentación como el escape de cualquiera de las cámaras de un cilindro de doble efecto, lo que supone dejarlo parado.

Ejemplo: Válvula 4/3 Posición intermedia bloqueada. Pilotaje por Palanca Enclavada

Ejemplo de aplicación: Válvula 4/3

Válvulas 5/2

Tiene las mismas funciones que la válvula 4 vías 2 posiciones. Tan sólo se diferencia en la utilización de la quinta vía para realizar los escapes de las cámaras de forma independiente. Cada cámara del cilindro tiene su escape.

Ejemplo: Válvula 5/2 Posición 1-2. Pilotajes Neumáticos

Ejemplo de aplicación: Válvula 5/2

Válvulas 5/3

Además de las funciones de la Válvula 5/2, tiene las funciones añadidas de la tercera posición. Habitualmente las formas constructivas de la tercera posición, implican el bloqueo del cilindro por bloqueo de sus cámaras, o la puesta escape de las dos cámaras del cilindro, para permitir moverlo libremente sin presión.

Ejemplo: Válvula 5/3 Posición intermedia a escape. Pilotajes Manuales

Ejemplo de aplicación: Válvula 5/3

Elementos de Mando y Regulación Neumática

Los elementos encargados del mando y regulación en los circuitos neumáticos son las válvulas. Podemos definir válvula como; “Dispositivo para controlar o regular el arranque, parada y sentido así como la presión o el flujo del medio de presión, impulsado por un compresor, una bomba de vacío o depósito acumulador.

Más allá de las formas de construcción de las mismas (de compuerta, de bola, de plato, etc.) la importancia de las mismas radica en la función que puede obtenerse de ellas. De ese modo, de acuerdo con la función que realizan las válvulas neumáticas, se clasifican en los siguientes grupos.

Válvulas Distribuidoras

Estas válvulas son los componentes que determinan el camino que ha de tomar la corriente de aire. Principalmente utilizadas para la puesta en marcha, paro y sentido de paso. Son válvulas de varios orificios (vías) los cuales determinan el camino el camino que debe seguir el aire comprimido. Pueden ser de dos, tres, cuatro, cinco e incluso seis vías, en función del elemento a controlar.

Válvula Distibuidora 3/2 N.C.

Válvulas de Bloqueo

Las válvulas de bloqueo cortan el paso del aire comprimido. En ellas se bloquea un solo sentido de paso, de forma que el otro sentido queda libre. Las válvulas de bloqueo se suelen construir de forma que el aire comprimido actúa sobre la pieza de bloqueo y así refuerza el efecto cierre.

Válvula Anti-retorno

Válvulas Reguladoras de Presión

La operación segura y eficiente de los componentes de los circuitos neumáticos, requiere medios de controlar la presión. Hay muchos tipos de válvulas de control automáticas de presión. Unas proporcionan simplemente un escape para la presión que excede un ajuste de presión del sistema, otras reducen la presión a un sistema o subsistema de menor presión y algunas mantienen la presión un sistema dentro de una gama requerida.

Válvula de Secuencia

Válvulas Reguladoras de Flujo

Estas válvulas influyen sobre la cantidad de circulación de aire comprimido. El caudal se regula en ambos sentidos de flujo o en único sentido, dependiendo de la construcción.

Válvulas Neumáticas. Generalidades

Simbología

Para representar las válvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan símbolos. Éstos no dan ninguna orientación sobre el método constructivo de la válvula, solamente indican su función. Dentro de la representación podemos distinguir entre vías y posiciones.

Las vías, se corresponden con el número de orificios correspondientes a la parte de trabajo. Las posiciones, las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra vía, según necesidades de trabajo.

Las posiciones de las válvulas distribuidoras se representan por medio de cuadrados. La cantidad de cuadrados unidos indica la cantidad de posiciones de la válvula distribuidora. Las posiciones se obtienen desplazando lateralmente los cuadrados, hasta que las conexiones coincidan.

El funcionamiento se representa esquemáticamente en el interior de las casillas (cuadros). Las líneas representan tuberías o conductos. Las flechas, el sentido de circulación del fluido.

Conexiones Neumáticas

Las Denominaciones de las conexiones según la norma DIN ISO 5599-3 son las siguientes:

Vías (Conductos de Trabajo)

• 1 (P) Conexión de aire comprimido
• 2, 4 (A, B) Conductos de trabajo
• 3,5 (R, S) Conductos de escape

Accionamientos (Conductos de maniobra)

• 10 la señal existente bloquea el paso de 1 hacia 2
• 12 la señal existente abre el paso de 1 hacia 2
• 14 la señal existente abre el paso de 1 hacia 4
• 81, 91 Aire auxiliar para maniobra

Accionamientos

Para cambiar de posiciones en una válvula distribuidora o modificar el funcionamiento de otras, como las válvulas reguladoras de presión, tenemos que accionarlas. Los accionamientos pueden ser directos o a distancia

Accionamientos Directos

En las válvulas con accionamiento directo, el órgano de mando se encuentra directamente sobre la válvula. Pueden ser accionamientos manuales o mecánicos. Los accionamientos manuales son pulsadores, palancas, pedales, etc. Los accionamientos mecánicos son levas, discos de levas, etc.

Accionamientos a Distancia

El accionamiento a distancia de una válvula se realiza a través de medios neumáticos o eléctricos. Los pilotajes neumáticos pueden realizarse mediante un impulso de presión (pilotaje positivo) o mediante una reducción de presión (pilotaje negativo) El accionamiento eléctrico se consigue gracias a electroimanes.

Elementos de Fuerza: Cilindros

Cilindros

El cilindro de aire comprimido es por lo general el elemento productor de trabajo en un equipo neumático. Tiene por objetivo generar un trabajo durante su movimiento rectilíneo da avance o retroceso, a diferencia del motor neumático que produce un movimiento de rotación.

Este trabajo se genera transformando la energía estática en trabajo mecánico (fuerza de movimiento) y esfuerzo de compresión.

Cilindro de Simple Efecto

En los cilindros de simple efecto, el émbolo recibe el aire a presión por una sola cámara. Estos cilindros sólo pueden ejecutar el trabajo en un sentido (carrera de trabajo).

La carrera de retorno del émbolo tiene lugar por medio de un muelle incorporado, o bien por fuerza externa (carrera en vacío).

Cilindro Simple Efecto (de émbolo)

Dentro de los cilindros de simple efecto, se pueden encontrar tres tipos: Cilindros de émbolo, Cilindros de Membrana y Cilindros de Fuelle. El más utilizado habitualmente es el Cilindro de Émbolo.

Cilindro de Doble Efecto

En los cilindros de doble efecto, el émbolo recibe aire a presión alternativamente por ambos lados. El cilindro puede trabajar en ambos sentidos (carrera de avance y carrera de retroceso) En los cilindros con vástago simple, la fuerza del movimiento de avance es mayor que la fuerza del movimiento de retroceso (relación superficie del émbolo/superficie del anillo del émbolo)

Suelen emplearse con amortiguación cuando hay que mover grandes masas, para evitar que el émbolo choque duramente. Un émbolo de amortiguación interrumpe la evacuación directa del aire. Queda abierta una salida pequeña que por lo general es regulable.

Cilindro Doble Efecto (de émbolo)

Dentro de los cilindros de doble efecto, se pueden encontrar cuatro tipos: Cilindros de émbolo, Cilindros de Doble Vástago, Cilindros Tándem, Cilindros de Varias Posiciones y Cilindro de Impacto. En este caso, también el más utilizado es el Cilindro de Émbolo.

Cilindros Sin Vástago

En los cilindros sin vástago se aplica aire a presión alternativamente por ambos lados. El cilindro puede trabajar en ambos sentidos produciendo una fuerza de trabajo idéntica en ambos sentidos

Son menos largos (si se comparan con los cilindros estándar de doble efecto) y funcionan totalmente guiados, por lo que no esxite peligro de que el vástago pueda torcerse. Además el movimiento se efectúa en toda la longitud de la carrera, pudiendo llegar a alcanzarse carreras de hasta 10 m de largo.

Cilindros Sin Vástago

Dentro de los cilindros de simple efecto, se pueden encontrar tres tipos: Cilindros de banda hermética con camisa ranurada, Cilindros con acoplamiento magnético del carro y Cilindros de cinta o de cable.

Cilindro Rotativo y de Accionamiento Oscilante

En el Cilindro rotativo, el vástago del émbolo tiene un perfil de cremallera que a su vez activa una rueda dentada. El movimiento lineal del vástago se transforma en un movimiento circular. Se pueden obtener ángulos de giro de 0 a 360°.

En el Cilindro de accionamiento oscilante, el aire a presión acciona una aleta oscilante. El movimiento de la aleta oscilante se transmite directamente al árbol de accionamiento.

Se pueden obtener ángulos de giro de 0 a 270°.

Cilindro Rotativo y Cilindro Oscilante