Válvulas duplas para controle de embreagem/freio DM2® Série D, Automonitorado

Visão geral do produto

A série DM2 D da ROSS Controls é uma família patenteada de válvulas duplas com automonitoramento, projetada especificamente para o controle de mecanismos de embreagem e freio acionados pneumaticamente em prensas mecânicas e outras aplicações críticas de segurança. A série DM2 D é uma válvula 3/2 normalmente fechada com uma posição de bloqueio intermediária, que se destaca pelas passagens SERPAR Crossflow com válvulas de assento e carretel nas hastes principais. Essa configuração patenteada oferece características de fluxo excepcionais, além de um recurso de monitoramento integrado com memória total.

A Série DM2 D oferece monitoramento dinâmico e memória dinâmica em um único conjunto de válvula. Monitoramento dinâmico significa que todos os componentes de monitoramento mudam de estado a cada ciclo da válvula. Caso os elementos da válvula ciclem de forma assíncrona, a válvula imediatamente libera o ar a jusante e bloqueia, impedindo a operação da máquina. Memória dinâmica significa que, quando ocorre um bloqueio, a válvula retém as informações de falha independentemente de alterações subsequentes no fornecimento de ar ou energia elétrica. O sistema só pode ser reiniciado por um procedimento definido e não se reinicializa automaticamente quando a alimentação de energia ou ar é interrompida e religada. Essa memória de falhas permanente garante que os riscos potenciais não possam ser ocultados do operador ou do sistema de segurança.

Disponível em cinco tamanhos básicos (2, 4, 8, 12 e 30) com diâmetros de saída de 1/4" a 2", a Série DM2 D atende aos mais recentes padrões da indústria que exigem válvulas de controle confiável, de Categoria 3 e 4, ou com monitoramento dinâmico. Essas válvulas são montadas na base com roscas NPT ou G (BSPP) e possuem portas de entrada e saída em ambos os lados da base para configurações de tubulação flexíveis. As certificações incluem marcação CE, DGUV, CSA/UL e TSSA.

Para engenheiros de projeto que especificam válvulas de controle de embreagem/freio, a Série DM2 D combina monitoramento autônomo com excepcional tolerância à sujeira, alta capacidade de fluxo por meio da comprovada tecnologia SERPAR Crossflow e um mecanismo de bloqueio patenteado que elimina a possibilidade de reinicialização inadvertida. Essa combinação atende aos requisitos da OSHA 29 CFR 1910.217 para prensas mecânicas e está em conformidade com a Categoria 4, Nível de Desempenho e, de acordo com a ISO 13849-1.

Principais características de engenharia

• Monitoramento Dinâmico Total - Todos os componentes de monitoramento mudam de estado a cada ciclo da válvula, proporcionando verificação contínua da sincronia dos elementos da válvula em cada acionamento e desacionamento. O movimento assíncrono dos elementos aciona imediatamente o bloqueio e o escape a jusante.
• Memória dinâmica completa - A válvula retém informações de falha na posição bloqueada, independentemente da remoção do suprimento de ar ou de alterações elétricas. A reinicialização requer uma ação clara e definida e não pode ser realizada desligando e ligando a energia ou o suprimento de ar, evitando que os operadores ocultem os riscos.
• Construção patenteada SERPAR Crossflow - Passagens internas de fluxo cruzado com elementos de válvula de assento e carretel proporcionam características de fluxo excepcionais e detecção de falhas inerente. Se um elemento não fechar, a pressão de saída permanece abaixo de 1% da pressão de entrada devido à geometria do fluxo cruzado.
• Design de válvula dupla com tolerância à sujeira - A construção da válvula, altamente tolerante a contaminantes, com anéis de apoio em PTFE nos pistões, opera de forma confiável com ou sem lubrificação em linha, reduzindo os intervalos de manutenção em ambientes contaminados.
• Silenciadores de alto fluxo e resistentes a entupimentos - Todos os modelos incluem silenciadores de escape integrados de alto fluxo e resistentes a entupimentos, mantendo a capacidade de escape e evitando o acúmulo de contrapressão que poderia afetar o tempo de resposta das válvulas.
• Construção com montagem na base - Montagem na base com parafusos de fixação da válvula à base. As portas de entrada e saída em ambos os lados da base oferecem opções flexíveis de tubulação. Tampões para as portas não utilizadas estão incluídos em cada conjunto.
• Indicador de status opcional - O indicador de status do pressostato fornece contatos normalmente abertos e normalmente fechados, permitindo que o sistema de controle da prensa informe se a válvula está pronta para uso ou bloqueada. Pode ser encomendado instalado ou adicionado separadamente a qualquer base DM2.
• Piloto intermediário de dois estágios (tamanhos 12 e 30) - Para os dois maiores tamanhos de válvula, os boosters de piloto intermediário aumentam o fluxo de ar piloto para uma resposta rápida da válvula, mantendo os requisitos de energia elétrica equivalentes aos dos tamanhos menores, reduzindo as demandas de corrente do solenoide.
• Opções de reinicialização múltiplas - Suporta reinicialização pneumática remota, reinicialização por solenóide opcional e reinicialização manual por botão, permitindo que os projetistas do sistema escolham o método de reinicialização que melhor se adapta à arquitetura de controle da máquina.
• Amplo portfólio de certificações - Marcação CE para as diretivas aplicáveis, certificação DGUV (HSM 06008), listagem CSA/UL e certificação TSSA para configurações de válvulas devidamente testadas, atendendo aos requisitos de diversas jurisdições internacionais.

Especificações técnicas

Especificações gerais

Classificações de temperatura

As classificações de temperatura aplicam-se a todos os tamanhos de válvulas da Série D da DM2. O limite inferior de temperatura do fluido (40°F/4°C) requer ar comprimido isento de umidade para evitar a formação de gelo interno.

Importante: Para temperaturas do fluido próximas ou iguais a 4°C (40°F), o ar comprimido deve estar livre de vapor de água para evitar a formação de gelo dentro da válvula, o que poderia afetar o tempo de resposta.

Dados Elétricos (Válvulas Piloto Solenoides)

Duas válvulas solenoides por válvula, ambas classificadas para operação contínua. Os tamanhos básicos 2, 4, 12 e 30 compartilham as mesmas especificações de solenoides; o tamanho básico 8 utiliza solenoides de maior potência para o piloto principal e um solenoide de rearme separado. As tensões nos pressostatos não devem exceder 250 volts.

Dados de desempenho de fluxo

Os valores de Cv e os pesos referem-se a conjuntos completos de válvula e base com indicador de status e reset do solenóide instalados. Os valores de Cv listados são a média para os caminhos de entrada-saída (1-2) e saída-exaustão (2-3).

Fórmula do Tempo de Resposta: Tempo de Resposta da Válvula (ms) = M + F x V, onde M é a constante de tempo média para o movimento das peças, F é o fator de enchimento/exaustão em ms por polegada cúbica de volume e V é o volume a jusante em polegadas cúbicas. Consulte as tabelas de resposta da ROSS para cada tamanho básico.

Certificações e Conformidade

Aplicações e setores típicos

Controle de embreagem/freio para prensa de estampagem mecânica

• Controle de embreagem/freio para prensa de estampagem de curso único e funcionamento contínuo, onde a norma OSHA 29 CFR 1910.217 exige válvula dupla com monitoramento dinâmico e memória, garantindo controle confiável. A Série DM2 D atende a todos os requisitos de monitoramento e memória dessa norma.
• Controle de embreagem/freio para prensa de transferência de grande tonelagem, exigindo nível de segurança Categoria 4, PL e, com monitoramento dinâmico integrado para detectar falha parcial da válvula antes que possa produzir um curso de prensa perigoso.
• Linhas de estampagem e prensagem progressiva de alta velocidade, onde o tempo de resposta rápido e altos valores de Cv de exaustão (até 53,68 para o tamanho 30) são essenciais para obter um acionamento seguro do freio dentro das especificações de temporização do controle da prensa.
• Modernização de prensas servomecânicas onde as válvulas duplas antigas precisam ser atualizadas para os padrões atuais de monitoramento dinâmico da Categoria 4, sem a necessidade de substituir o layout da tubulação da base da prensa.

Operações de conformação e forjamento de metais

• Controle de prensas de forjamento onde cargas de choque e vibração exigem uma válvula com anéis de pistão revestidos com PTFE e construção tipo poppet para manter a integridade da vedação por dezenas de milhões de ciclos.
• Linhas de prensagem de cunhagem e estampagem que operam em ambientes com névoa de óleo, onde a tolerância da Série DM2 D para ar lubrificado e o design do obturador resistente à contaminação garantem uma operação consistente sem desgaste acelerado.
• Prensas de estampagem fina com altas taxas de ciclo, onde o sistema piloto intermediário de dois estágios nas válvulas de tamanho 12 e 30 proporciona tempos de resposta rápidos, apesar dos grandes volumes do corpo da válvula necessários para uma capacidade de fluxo adequada.

Sistemas de isolamento e bloqueio de energia

• Sistemas alternativos de bloqueio para isolamento de energia em circuitos auxiliares de prensas, onde o bloqueio de memória permanente da Série DM2 D garante que, uma vez detectada uma falha, o circuito não possa ser restaurado sem um procedimento de reinicialização manual bem-sucedido.
• Aplicações de cilindros de retenção de carga em matrizes de prensa e fixadores de ferramentas, onde a função normalmente fechada 3/2 garante que a perda de suprimento de ar resulte na exaustão imediata do cilindro, em vez da retenção da carga.
• Sistemas de controle de entrada em zonas de segurança em linhas de transferência de prensas, onde as saídas pneumáticas de segurança e cortina de luz exigem uma válvula dupla de Categoria 4 com memória completa para evitar reinicializações acidentais.
• Controles de prensa híbridos hidráulico-pneumáticos onde o sistema de embreagem/freio pneumático deve atender aos requisitos de isolamento da Categoria 4, enquanto o circuito hidráulico fornece o controle do movimento da corrediça.

Oficina de Reparação Automotiva e Fabricação de Metal

• Linhas de estampagem de carrocerias automotivas com transferência robótica de peças, onde o controle da embreagem/freio da prensa deve interagir com um CLP de segurança, mantendo simultaneamente uma memória de monitoramento dinâmico independente dentro da própria válvula.
• Equipamentos de prensagem para conformação de extremidades de tubos e conformação por rolos, onde prensas de menor tonelagem se beneficiam das válvulas DM2 Série D de tamanho 2 ou 4, com diâmetros de porta de 1/4 a 1/2 polegada e monitoramento completo de Categoria 4.
• Linhas de prensagem de painéis metálicos para construção e telhas metálicas que utilizam matrizes progressivas, onde a válvula deve suportar ciclos de trabalho contínuos a taxas superiores a 60 golpes por minuto em vários turnos diários.

Configuração de pedidos e números de modelo

A série DM2 D utiliza um sistema estruturado de numeração de modelo. O tamanho básico, a voltagem, o tipo de reinicialização e as opções estão codificados no número do modelo, conforme mostrado abaixo.

Todas as válvulas padrão da Série D DM2 possuem roscas NPT. Para encomendar válvulas com roscas G (BSPP), utilize o prefixo D antes de DM2 (ex.: DDM2DNB42A11).

O tamanho básico 2 utiliza o nível de revisão B; os tamanhos básicos 4, 8, 12 e 30 utilizam o nível de revisão A.

O código de tensão C (220 VCA) não está disponível nos Estados Unidos; as normas da OSHA limitam a tensão de controle da prensa a um máximo de 120 VCA.

O pressostato indicador de status possui contatos com classificação de 5 amperes a 250 VCA ou 5 amperes a 30 VCC. Ele pode ser encomendado instalado na base ou adquirido separadamente (modelo 670B94) para instalação em campo.

Os conectores e kits de fiação são vendidos separadamente. Os kits de fiação J-Box pré-montados (modelos 2283H77 a 2289H77) incluem cabos para os três solenoides e o indicador de status com conectores M12 e DIN.

Válvulas piloto solenoides à prova de explosão estão disponíveis para salas de prensas em áreas classificadas como perigosas; consulte a ROSS para obter detalhes sobre a configuração.

Números de modelo da sub-base por tamanho da porta

Acessórios

Indicador de status (interruptor de pressão)

Modelo 670B94. Aciona quando a válvula está pronta para uso; desativa durante o bloqueio ou quando a pressão de entrada é removida. Fornece contatos normalmente abertos e normalmente fechados, com capacidade de 5 A a 250 VCA ou 5 A a 30 VCC. Pode ser encomendado instalado ou adicionado a qualquer base DM2 existente.

Kits de fiação para caixa de junção

Conjuntos de caixas de junção com conector MINI de 10 pinos para conexão ao sistema de controle do cliente e quatro portas M12 de 5 pinos para os três solenoides e o indicador de status. Os kits incluem um cabo de 1 metro por porta.

Válvulas de reinicialização - Botão de pressão manual

Válvulas de rearme manual por botão de pressão 3/2 normalmente fechadas para aplicações de rearme remoto por ar. Opções de botão verde e vermelho.

Interruptores de monitoramento de pressão a jusante

Interruptores de pressão pré-ajustados de fábrica para verificação de liberação de energia, configurados para queda de 5 psi (0,3 bar). Disponíveis com conector EN 175301-803 Forma A (modelo 586A86, 1/8 NPT) ou conector M12 (modelo 1153A30, 1/8 NPT). Utilizados para verificar a liberação de pressão a jusante até a próxima obstrução.

Conectores elétricos

Conectores pré-cabeados para EN 175301-803 Forma A com cabos de ligação de 2 metros ou 2,5 metros. Versões com iluminação disponíveis para 24 VCC e 120 VCA, fornecendo indicação visual de energização por solenóide.

Produtos e acessórios relacionados

• Série SERPAR 35 com Monitor LG (Série 183) - Válvulas duplas com monitoramento interno e monitor pneumático LG para aplicações com portas de 1/2 a 2 polegadas que exigem bloqueio interno sem hardware de monitoramento externo. https://www.rosscontrols.com/en/series/183-double-valves-with-pneumatic-lg-monitor-ports-1-2-to-2
• Série SERPAR 35 com Monitor LG (Série 184) - Válvulas duplas com monitoramento interno e monitor pneumático LG para portas de 3/8 a 3/4 de polegada. https://www.rosscontrols.com/en/series/184-double-valves-with-pneumatic-lg-monitor-ports-3-8-to-3-4
• Série SERPAR 35 com Monitor EP (Série 186) - Válvulas duplas com monitoramento interno, monitor eletropneumático e rearme por solenóide, disponíveis para sinal de entrada simples ou duplo. https://www.rosscontrols.com/en/series/186-double-valves-with-electro-pneumatic-ep-monitor
• Série CrossFlow 35 com pressostatos (Série 181) - Válvulas duplas com monitoramento externo e pressostatos para conexões de 3/8 a 1-1/2 polegadas, que requerem sistema de monitoramento fornecido pelo cliente. https://www.rosscontrols.com/en/series/181-double-valves-with-pressure-switches-ports-3-8-to-1-1-2
• Kits de flanges para tubulação (Série 2839) - Kits de tubulação de conexão com todas as vedações e parafusos de montagem necessários para a instalação em linha das válvulas duplas SERPAR e CrossFlow. https://www.rosscontrols.com/en/series/2839-piping-flange-kits
• Válvulas de bloqueio LOX - Válvulas de bloqueio com isolamento de energia que atendem à norma OSHA 1910.147 para bloqueio/etiquetagem de sistemas pneumáticos durante a manutenção de prensas. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Perguntas frequentes (FAQ)

P: Qual a diferença entre monitoramento dinâmico e monitoramento estático em válvulas duplas?

A: O monitoramento estático verifica o estado da válvula apenas em pontos específicos do ciclo, normalmente no início. O monitoramento dinâmico, implementado na Série DM2 D, verifica se ambos os elementos da válvula mudam de estado a cada acionamento e desacionamento. Isso significa que um elemento da válvula que fica preso na posição aberta durante a operação é detectado no mesmo ciclo em que apresenta falha, e não em um ciclo de teste subsequente.

P: O que significa memória dinâmica para a segurança do controle de prensas?

A: Memória dinâmica significa que a válvula mantém sua condição de bloqueio mesmo se o fornecimento de ar ou energia elétrica for interrompido e religado. Uma válvula com memória simples poderia ser reiniciada ao se interromper e religar o fornecimento de ar, o que poderia ocultar uma falha do operador. A Série DM2 D só pode ser reiniciada por meio de uma ação manual, pneumática ou de solenóide deliberada, garantindo que todos os eventos de bloqueio sejam reconhecidos e tratados.

P: O modelo DM2 Série D atende à norma OSHA 29 CFR 1910.217?

R: Sim. A norma OSHA 29 CFR 1910.217 para prensas mecânicas exige que a válvula de embreagem/freio pneumática ofereça redundância, monitoramento dinâmico e memória. A Série DM2 D oferece todos os três recursos em um único conjunto de válvula independente, atendendo a esses requisitos sem a necessidade de hardware de monitoramento externo adicional.

P: Qual é a categoria de segurança e o nível de desempenho da Série D DM2?

A: A Série DM2 D atinge a Categoria 4, Nível de Desempenho e de acordo com a norma ISO 13849-1:2015 e SIL 3 de acordo com a norma IEC 62061:2001. Estes são os níveis mais elevados disponíveis para componentes de controle pneumático. Os dados de segurança funcional são: B10D = 20.000.000 ciclos; PFHD = 7,71x10-9; MTTFD = 301,9 anos.

P: Como se comporta a pressão residual de saída durante um bloqueio da válvula?

A: Quando a série DM2 D trava devido ao movimento assíncrono do elemento da válvula, a geometria da passagem de fluxo cruzado garante que a pressão de saída caia para menos de 1% da pressão de entrada. Essa liberação imediata de pressão impede o engate da embreagem de pressão durante uma condição de falha.

P: Quais tamanhos de porta estão disponíveis e qual tamanho básico devo selecionar?

A: O tamanho básico 2 abrange portas de 1/4 e 3/8 de polegada com Cv de entrada/saída de 2,17. O tamanho básico 4 abrange portas de 1/2 e 3/4 de polegada com Cv de entrada/saída de 2,80. O tamanho básico 8 abrange portas de 3/4 e 1 polegada com Cv de entrada/saída de 4,63. O tamanho básico 12 abrange portas de 1 e 1-1/2 polegada com Cv de entrada/saída de 8,86. O tamanho básico 30 abrange portas de 1-1/2 e 2 polegadas com Cv de entrada/saída de 20,22. Selecione com base no Cv necessário para o volume da embreagem de pressão e o tempo de enchimento/esvaziamento aceitável.

P: Quais métodos de reinicialização estão disponíveis?

A: Existem três tipos de reset disponíveis: Pneumático Remoto (código 1), que utiliza uma válvula de reset 3/2 normalmente fechada para aplicar pressão de ar equivalente à da entrada na porta de reset; Solenoide (código 2), que utiliza uma válvula de reset acionada por solenóide, projetada para operação intermitente; e Manual (código 4), que utiliza um atuador de botão encapsulado diretamente na válvula. A opção de reset por solenóide não deve ser energizada continuamente, pois isso pode causar queima.

P: As válvulas da série DM2 D podem operar sem lubrificação em linha?

R: Sim. Os anéis de apoio de PTFE nos pistões permitem que a válvula funcione com ou sem lubrificação em linha. Se for utilizada lubrificação, esta deve ser à base de petróleo, com ponto de anilina entre 82°C e 104°C e viscosidade ISO 32 ou inferior. Devem ser evitados aditivos à base de fosfato.

P: Qual é a faixa de pressão operacional e ela varia conforme o tamanho?

A: O tamanho básico 2 opera entre 45 e 150 psig (3,1 a 10,3 bar). Os tamanhos básicos 4, 8, 12 e 30 operam entre 30 e 120 psig (2,1 a 8,3 bar). Operar abaixo da pressão mínima pode resultar em curso incompleto do elemento da válvula e resposta de monitoramento não confiável.

P: Com que frequência o DM2 Series D deve ser ligado e desligado para garantir o seu funcionamento adequado?

A: A válvula deve ser acionada pelo menos uma vez por mês. Esse requisito garante que todos os elementos da válvula, válvulas piloto e componentes de monitoramento exerçam sua amplitude total de movimento periodicamente, evitando o travamento ou o acúmulo de contaminantes que poderiam causar operação assíncrona.

P: Qual a fiação necessária para os solenoides e o indicador de status?

A: As válvulas padrão utilizam conectores DIN EN 175301-803 Forma A em cada solenoide. Conexões M12 estão disponíveis adicionando o código de opção 005. Os kits de fiação ROSS J-Box simplificam a fiação, fornecendo um único conector MINI de 10 pinos para o sistema de controle do cliente, com quatro portas M12 para os três solenoides e o indicador de status.

P: Existem modelos CAD 3D disponíveis para a Série DM2 D?

R: Sim. Os modelos CAD para download estão disponíveis para todas as configurações da Série D do DM2 no site da ROSS Controls, em rosscontrols.com, permitindo a integração direta em softwares de projeto de máquinas sem a necessidade de dimensionamento manual.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

• Monte a base horizontalmente com o corpo da válvula na parte superior ou verticalmente com os solenoides piloto apontando para cima. Essas orientações garantem a drenagem adequada e a resposta consistente do piloto.
• Instale um filtro de 5 mícrons a montante da série DM2 D para evitar que contaminantes interfiram na vedação da válvula e na operação da passagem de fluxo cruzado.
• Para rearme pneumático remoto, conecte o suprimento de ar de rearme usando uma mangueira de ar de 1/8 de polegada a partir de uma válvula de rearme normalmente fechada de 3/2 polegada. A pressão de rearme deve ser igual à pressão de entrada.
• Antes de colocar o produto em funcionamento, verifique se a pressão de entrada está dentro da faixa nominal: de 45 a 150 psig para o tamanho 2 e de 30 a 120 psig para os tamanhos 4 a 30.
• Não restrinja a porta de escape nem instale silenciadores subdimensionados. A capacidade de fluxo do silenciador deve ser igual ou superior à classificação Cv da válvula de escape para evitar contrapressão.
• Remova os tampões das entradas e saídas não utilizadas somente se ambas as extremidades forem conectadas. Instale os tampões fornecidos em qualquer porta não utilizada para evitar a entrada de contaminantes.
• Após a instalação, execute um ciclo completo de acionamento e desacionamento antes de conectar à embreagem/freio da prensa para verificar o funcionamento do indicador de status e confirmar se a válvula está pronta para uso.
• Para modelos com reset por solenóide, configure o solenóide de reset para operação intermitente apenas. A energização contínua do solenóide de reset causará queima. Aplique o sinal de reset como um pulso momentâneo.
• Acione a válvula pelo menos uma vez por mês, conforme necessário para verificar seu funcionamento adequado, de acordo com as especificações do fabricante.
• Se a válvula estiver bloqueada, identifique e corrija a causa raiz antes de reiniciá-la. Remover e reconectar o suprimento de ar não reiniciará a válvula. É necessária uma ação de reinicialização deliberada.

Garantia e suporte global

A ROSS Controls oferece garantia de um ano para todos os produtos da Série DM2 D, cobrindo defeitos de material e fabricação a partir da data da compra. A garantia será anulada se o produto tiver sido submetido a uso indevido, aplicação incorreta, manutenção inadequada, modificação ou adulteração.

O suporte técnico global está disponível através dos escritórios da ROSS nos EUA (sede em Ferndale, Michigan), Canadá, Brasil, Alemanha, França, Reino Unido, Índia, China e Japão.

Entre em contato com a ROSS Controls USA pelo telefone +1-248-764-1800 ou com o Serviço Técnico pelo telefone 1-888-TEK-ROSS (835-7677), ou visite rosscontrols.com para obter informações sobre configuração de produtos, suporte técnico e localização de distribuidores.

Para obter dados técnicos completos, desenhos dimensionais, modelos CAD e gráficos de tempo de resposta, visite a página do produto ROSS Controls DM2 Series D ou entre em contato com a ROSS Controls em (800) GET-ROSS (438-7677).

Baixe o catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/series/52-double-valves-for-clutch-brake-control