Zawory pneumatyczne i bloki zaworowe

Zastosowanie zaworów pneumatycznych

System pneumatyczny jest złożony z połączonych ze sobą części, które korzystają ze sprężonego powietrza lub gazu do przenoszenia i regulowania energii. Tego typu systemy są wykorzystywane w wielu zastosowaniach przemysłowych. Ważną częścią tego rodzaju konfiguracji są pneumatyczne zawory sterujące, znane również jako zawory sterowane powietrzem. Zwykle są one kontrolowane przez ten sam strumień sprężonego powietrza, który napędza układ pneumatyczny. Aktywacja może przebiegać na wiele sposobów. Zawory mogą być sterowane ręcznie, pneumatycznie lub elektromagnetycznie.

Podział zaworów pneumatycznych

Wyróżnia się kilka sposobów dalszego podziału różnych typów zaworów. Jednym z możliwych sposobów ich klasyfikacji jest uwzględnienie liczby portów wejściowych i wyjściowych. Inną kwestią, dzięki której można je zidentyfikować, jest mechanizm odpowiedzialny za zamykanie i otwieranie portów. Kolejną cechą jest liczba dostępnych pozycji przełączania, aż wreszcie możliwość podziału na podstawie pozycji zaworu w stanie nieaktywnym. Ważnymi kwestiami przy wyborze zaworu są liczba możliwych pozycji zaworu, a także liczba dostępnych portów i ścieżek przepływu.

Dwudrożne pneumatyczne zawory sterujące

Dwudrożne zawory pneumatyczne pozwalają na przepływ powietrza w dwóch kierunkach przez dwa porty, które mogą być zarówno otwarte, jak i zamknięte. W przypadku zamkniętych portów powietrze nie może przepływać przez ten typ zaworu. Kiedy są one otwarte, powietrze może przepływać z pierwszego portu przez zawór do drugiego portu w przeciwnym kierunku.

Trójdrożne pneumatyczne zawory sterujące

Trójdrożny zawór pneumatyczny jest wyposażony w trzy porty. Każdy z tych portów odgrywa określoną rolę. Jeden z nich jest wyjściem wylotowym. Drugi jest połączony z przepływem powietrza. Trzeci port natomiast łączy zawór z urządzeniem, takim jak siłownik. Po zamknięciu portu wylotowego powietrze dociera przez zawór do podłączonego urządzenia. Kiedy port podłączony do urządzenia jest zamknięty, wylot może zostać odpowietrzony. Ten rodzaj kierunkowego zaworu sterującego jest na przykład często używany w połączeniu z siłownikami dwustronnego działania.

Czterodrożne pneumatyczne zawory sterujące

Czterodrożny zawór pneumatyczny zbudowany jest z czterech pojedynczych portów. Dwa z nich są połączone z siłownikami, jeden jest połączony z przepływem powietrza pod ciśnieniem, a ostatni działa jako droga wylotowa. Czterodrożne zawory pneumatyczne są jednymi z najczęściej stosowanych typów zaworów w systemach pneumatycznych. Przyczyną tego jest fakt, że oddzielne dróżki pozwalają zaworowi na bardzo skuteczne odwrócenie ruchu silnika lub podstawowego cylindra. Dodanie piątego portu do tej konstrukcji zaworu powoduje powstanie pięcioportowego zaworu czterodrożnego. Ten specyficzny typ zaworu jest najczęściej stosowany do uzyskania podwójnego ciśnienia. Zależnie od dokładnej konfiguracji technicznej i wymagań, można wybrać i wykorzystać jeden z dwóch rodzajów ciśnienia. Ponadto, drugi port może pełnić funkcję pomocniczego portu wylotowego.

Sprężynowe zawory pneumatyczne

Klasyfikacja tego wariantu zaworu pneumatycznego odnosi się do sposobu zmiany kierunku przepływu powietrza. Przykładowo, dwudrożny zawór pneumatyczny może być otwarty, co umożliwia przepływ powietrza. Może on być również zamknięty, co powoduje zablokowanie przepływu powietrza. Innymi słowy: przepływ powietrza jest albo dozwolony, albo uniemożliwiony. Suwak zaworu jest ustawiany w pozycji przez siłownik, który ustawia port w stanie otwartym lub zamkniętym. W celu umożliwienia zaworowi pneumatycznemu powrotu do pierwotnego położenia, suwak zaworu musi najpierw zostać zwolniony. Dzieje się to za pomocą mechanizmu sprężynowego. Dwudrożne zawory kierunkowe, które zawierają tę konfigurację, są określane jako sprężynowe zawory pneumatyczne.

Otwarty lub zamknięty stan spoczynku

Gdy podłączony siłownik jest bezczynny, to zawory dwukierunkowe z przesunięciem sprężynowym mogą zająć jedną z dwóch pozycji: otwartą lub zamkniętą. W otwartym stanie spoczynku powietrze swobodnie przepływa przez zawór do podłączonego urządzenia. Natomiast w zamkniętym stanie spoczynku przepływ powietrza jest zablokowany. Oznacza to, że jeśli urządzenie nie jest włączone, powietrze nie znajduje się w ruchu.

Elektrozawory pneumatyczne

Elektrozawór pneumatyczny sprawia, że sterowanie ręczne lub pneumatyczne obwodów pneumatycznych staje się zbędne. Te elektrozawory sterujące wymagają wyłącznie zasilania elektrycznego i ciśnienia powietrza w przypadku zaworów sterowanych pilotem. Niewielki prąd elektryczny jest wykorzystywany do przesyłania sygnału do suwaka lub mechanizmu grzybkowego, po czym zawór jest otwierany lub zamykany. Kilka przykładów napięć, często używanych do sterowania cewką, to 12 VDC, 24 VAC, 24 VDC, 120 VAC i 240 VAC. Dzięki nieskomplikowanej konstrukcji i obsłudze, programowanie i instalowanie tych zaworów w szerokim zakresie zastosowań jest łatwe. Można je instalować w niedostępnych, odległych lokalizacjach, co sprawia, że nadają się do użytku poza siedzibą firmy. Do instalacji pneumatycznego zaworu elektromagnetycznego w systemie niezbędne są przewody rurowe i oczywiście połączenia elektryczne.

Zawory pilotowe powietrza

Zawory pilotowe powietrza potrzebują zewnętrznego źródła powietrza do działania. Ciśnienie powietrza jest wywierane na membranę lub tłok w celu sterowania zaworem. Oferowane są one w wersji z pojedynczym lub podwójnym pilotem pneumatycznym i dostępne są zarówno zawory grzybkowe, jak i suwakowe. Dodatkowo istnieje możliwość zastosowania wersji z funkcją priorytetu lub bez niej. Funkcja priorytetu zabezpiecza pozycję domyślną, jeśli dwa sygnały zostaną odebrane w tym samym czasie.

Bloki zaworów i kolektory

Dostępne są układy łączone i podstawowe, które pozwalają w pełni skonfigurować system pneumatyczny pod kątem bardzo specyficznych wymagań. Jednostka łączona składa się zarówno z bloku zaworów, jak i kolektora. Kolektor jest blokiem montażowym, który umożliwia zamontowanie dwóch lub więcej zaworów w jednym układzie pneumatycznym. Służy on jako centralny węzeł jedynego zasilania powietrzem, które jest rozdzielane pomiędzy wszystkie zawory. Najczęściej rozdzielacze są montowane na podstawie, ale istnieją również konfiguracje na szynę DIN. Dwa główne rodzaje kolektorów to konstrukcje modułowe i jednoczęściowe. Wersje modułowe są dość elastyczne, ponieważ na każdą podstawę przypada tylko jeden zawór. Pozwala to na łatwą implementację różnych rozmiarów zaworów. Najczęściej stosowanymi modelami są jednak modele jednoczęściowe wykonane ze stali, aluminium lub odlewu metalowego. Są one bardzo odpowiednie do zastosowań wysokociśnieniowych, jako że charakteryzują się minimalnym poziomem nieszczelności.