Válvulas de Exaustão Rápida 18 séries

Visão geral do produto

As válvulas de escape rápido da Série 18 da ROSS Controls são válvulas pneumáticas projetadas especificamente para reduzir drasticamente o tempo do ciclo de retração do cilindro, proporcionando uma rota de escape de curto alcance diretamente na porta do cilindro. Isso evita a restrição de fluxo da válvula de controle remota e da tubulação de alimentação e escape. Quando instalada o mais próximo possível do cilindro, a válvula de escape rápido reduz o volume efetivo de ar que precisa passar pela válvula de controle e pela tubulação durante a retração, permitindo que o cilindro descarregue com a vazão máxima permitida pelo tamanho da porta de escape, em vez da vazão restrita imposta pela tubulação remota.

A válvula de escape rápido da Série 18 opera com base no princípio de um obturador simples com função 3/2. Durante a extensão do cilindro, o ar fornecido pela válvula de controle entra pela porta 1, empurra o obturador para bloquear a porta de escape (porta 3) e flui livremente para o cilindro (porta 2). Quando a válvula de controle muda para o modo de escape do cilindro, a pressão na porta 1 diminui. A diferença de pressão vinda do lado do cilindro (porta 2) desloca o obturador para fechar a porta 1 e abrir a grande porta de escape (porta 3) diretamente para a atmosfera. Esse escape de percurso curto contorna toda a extensão da tubulação de conexão e o orifício de escape da válvula de controle, permitindo que o cilindro inverta o sentido de rotação na velocidade máxima.

A vantagem de desempenho de uma válvula de escape rápido é mais significativa quando a válvula de controle está distante do cilindro, quando a tubulação de conexão é longa ou de pequeno diâmetro, ou quando o coeficiente de arrasto (Cv) de escape da válvula de controle é menor que a demanda do cilindro. Nessas situações, a válvula de escape rápido pode reduzir os tempos do ciclo de retração em 50% ou mais em comparação com o escape apenas pela válvula de controle.

A Série 18 utiliza construção com válvula de assento em toda a sua extensão, proporcionando o desempenho de autolimpeza e tolerância à contaminação que caracteriza a família de válvulas auxiliares Série 19 da ROSS. A entrada (porta 1) recebe o suprimento da válvula de controle, a porta 2 conecta-se ao cilindro e a porta 3 é a grande porta de exaustão direta para a atmosfera. Todos os modelos estão disponíveis com roscas NPT e BSPP (G), e a faixa de temperatura de -40 a 80 °C (-40 a 175 °F) abrange toda a gama de condições operacionais industriais e externas.

Principais características de engenharia

• Escape de percurso curto para máxima velocidade de reversão do cilindro - A montagem da válvula de escape rápido diretamente na porta do cilindro ou próximo a ela reduz o comprimento do percurso de escape ao mínimo, permitindo que o cilindro descarregue em toda a capacidade da porta de escape (porta 3), em vez de ser limitado pela válvula de controle Cv e pela tubulação de conexão.
• Construção com válvula de assento 3/2 - A válvula de assento 3/2 utiliza um assento diferencial que responde à diferença de pressão entre a entrada de alimentação (porta 1) e a porta do cilindro (porta 2), proporcionando uma resposta rápida e consistente com massa móvel mínima e sem vedações deslizantes que possam emperrar ou desgastar.
• Comutação automática de alimentação para exaustão - O obturador alterna automaticamente da conexão de alimentação para o cilindro (porta 1 para porta 2) para a conexão do cilindro para a exaustão (porta 2 para porta 3) quando a válvula de controle inicia a exaustão. Nenhum sinal ou entrada de controle adicional é necessário.
• Alto Cv de exaustão em relação ao Cv de alimentação - A porta de exaustão (caminho 1-4, porta 2 para porta 3) tem um Cv maior do que o caminho de alimentação (caminho 1-2, porta 1 para porta 2), garantindo que a capacidade de exaustão exceda a capacidade de alimentação e eliminando a restrição de exaustão como fator limitante na velocidade de retração.
• Construção tipo poppet tolerante a ar sujo - O design autolimpante do poppet resiste ao travamento induzido por contaminação e proporciona resposta consistente mesmo em sistemas de ar comprimido com teor moderado de partículas, reduzindo a frequência de manutenção em ambientes industriais exigentes.
• Montagem em linha na porta do cilindro - Todos os modelos da Série 18 são projetados para montagem em linha diretamente na porta do cilindro ou o mais próximo possível dela, conforme a instalação permitir. A geometria em linha minimiza o volume morto adicional introduzido no circuito do cilindro pela própria válvula.
• Disponibilidade de roscas NPT e BSPP - Todos os modelos estão disponíveis com roscas NPT para aplicações na América do Norte e com roscas BSPP (G) para equipamentos internacionais, designados pela convenção de pedido com prefixo 'D'.
• Ampla faixa de temperatura - Todos os modelos de válvulas de escape rápido da Série 18 são classificados para temperaturas ambientes e do fluido de -40 a 175 °F (-40 a 80 °C), permitindo operação confiável em câmaras frigoríficas, ambientes externos e ambientes industriais com temperaturas moderadamente elevadas.
• Dois grupos de tamanhos de portas com tamanhos de corpo distintos - os tamanhos de porta de 3/8 e 1/2 polegadas compartilham um corpo compacto de 1/2 polegada com Cv 2,9/3,4, enquanto os tamanhos de porta de 3/4 e 1 polegada compartilham um corpo maior com Cv 7,2/10, proporcionando desempenho adequado ao diâmetro do cilindro e aos requisitos de fluxo do circuito.
• Corpo em alumínio fundido - Os corpos das válvulas em alumínio fundido oferecem baixo peso e resistência à corrosão para montagem em linha em circuitos de cilindros pneumáticos, sendo compatíveis com todo o ambiente operacional industrial.

Especificações técnicas

Especificações gerais

Classificações de temperatura

Todos os modelos de válvulas de escape rápido da Série 18 compartilham a mesma faixa de temperatura operacional estendida, sendo adequados para armazenamento refrigerado, aplicações externas e industriais em geral.

Importante: Para temperaturas abaixo de 4°C (40°F), o ar comprimido deve estar livre de vapor de água para evitar a formação de gelo nas superfícies de assentamento da válvula e na porta de exaustão.

Certificações e Conformidade

Aplicações e setores típicos

Automação e montagem de alto ciclo

• Retração do atuador pick-and-place em máquinas de montagem de alta velocidade, onde o tempo de ciclo determina diretamente a taxa de produção. Uma válvula de escape rápido na porta da extremidade da haste do cilindro reduz o tempo de retração, eliminando o gargalo do fluxo de escape na válvula de controle remoto, permitindo mais ciclos por minuto com a mesma pressão do sistema de ar comprimido.
• Curso de retorno do cilindro de prensa vertical e punção em prensas de estampagem e conformação, onde a retração rápida da ferramenta reduz o tempo total do ciclo e permite que o material avance sem esperar que a prensa limpe a zona de trabalho.
• Retração da barra de transferência e do atuador da viga móvel em máquinas de linha de transferência onde todas as estações devem retrair-se de forma síncrona, e a fase de retração determina o tempo de indexação geral da sequência de transferência.
• Indexação por atuador rotativo em mesas de medição e mesas giratórias, onde a válvula de escape rápido no circuito de retração reduz o tempo de indexação e melhora a produção da máquina sem aumentar a pressão de alimentação ou adicionar uma válvula de controle maior.

Aplicações de cilindros de curso longo e grande diâmetro

• Cilindros de prensa de grande diâmetro em prensas pneumáticas com substituição hidráulica de 4 polegadas ou maiores, onde o volume de ar na extremidade da tampa durante a retração é significativo. Uma válvula de escape rápido na porta do cilindro elimina a necessidade de empurrar todo o volume do cilindro através da válvula de controle durante a retração.
• Atuadores de comportas e portas de esteiras de longo curso, onde o cilindro está a uma distância considerável da válvula de controle. Nessas instalações, a tubulação de conexão representa um volume adicional que precisa ser expelido pela válvula de controle; a válvula de exaustão rápida elimina esse inconveniente.
• Circuitos de retração de cilindros de mesa elevatória e elevador, onde se deseja uma descida assistida por gravidade, mas que precisa ser controlada. A válvula de escape rápido permite uma descida inicial rápida, enquanto uma válvula de controle de fluxo a jusante da porta 3 regula a velocidade de descida final.
• Operações de fixação e desfixação de cilindros de dispositivos de fixação em centros de usinagem, onde a desfixação rápida reduz o tempo de carga/descarga e melhora diretamente a taxa de utilização da máquina.

Manuseio e embalagem de materiais

• Ciclos de retração dos cilindros de paletização e despaletização, onde a velocidade do curso de retorno determina a capacidade máxima do sistema. Válvulas de escape rápido nas tampas dos cilindros permitem a retração na taxa máxima alcançável pela pressão de alimentação disponível.
• O sistema de retração dos cilindros da máquina de montagem e empacotamento de caixas exige que cada atuador retorne rapidamente para receber a próxima caixa antes que a sequência de temporização da máquina avance. Válvulas de escape rápido eliminam o gargalo de retração sem aumentar a pressão do sistema.
• Retração do atuador da mandíbula de selagem de sacos em máquinas verticais de formação, enchimento e selagem, onde a abertura rápida da mandíbula após a selagem é necessária para evitar a transferência de calor para o próximo saco. O curto percurso de exaustão de uma válvula de exaustão rápida no cilindro da mandíbula minimiza esse tempo de permanência.
• Retração do atuador do verificador de peso e do desviador de classificação em linhas de transporte de alta velocidade, onde cada ciclo de atuação deve ser concluído dentro do espaço entre os produtos, e a velocidade de retração determina diretamente a velocidade máxima da linha.

Armazenamento refrigerado, ao ar livre e em ambientes agressivos

• Circuitos de retração de cilindros de portas de armazéns refrigerados e câmaras frigoríficas a -40 °F (-40 °C), onde a ampla faixa de temperatura da Série 18 mantém a flexibilidade da válvula e uma resposta consistente em condições contínuas de operação do congelador.
• Circuitos de cilindros para equipamentos de movimentação de materiais a granel em instalações externas em climas frios, onde o desempenho de retração na partida a frio é crucial para manter os cronogramas de produção durante os meses de inverno.
• Circuitos de cilindros de equipamentos de mineração e processamento mineral em ambientes empoeirados e contaminados, onde a ação autolimpante da válvula tipo poppet da Série 18 proporciona um desempenho de retração confiável sem a necessidade de limpeza ou substituição frequente da válvula.
• Circuitos atuadores para equipamentos agrícolas e instalações de manuseio de grãos em ambientes com temperaturas extremas, onde a faixa de operação de -40 a 175 °F e a construção em alumínio abrangem tanto o calor do verão quanto o frio do inverno.

Configuração de pedidos e números de modelo

A série ROSS 18 utiliza um sistema estruturado de numeração de modelos. O número que segue '1868A' identifica o tamanho da porta. O dígito do sufixo designa a variante do projeto. Os modelos BSPP (G) utilizam o prefixo 'D'.

Para modelos de rosca BSPP (G), adicione 'D' como prefixo a qualquer número de modelo NPT padrão (por exemplo, D1868A5005, D1868A6005).

O modelo com porta de entrada de 3/4 pol. (1868A5005) possui uma porta de escape de 1 pol. (porta 3). O modelo com porta de entrada de 1 pol. (1868A6005) também possui uma porta de escape de 1 pol. Verifique se o tubo de escape ou silenciador conectado à porta 3 possui capacidade de fluxo igual ou superior ao Cv de escape da válvula.

Contate a ROSS Controls pelo telefone 1-888-TEK-ROSS (835-7677) para obter assistência no dimensionamento da aplicação, especialmente para cilindros de curso curto ou circuitos com volume morto significativo entre a válvula de escape rápido e o cilindro.

Válvulas de escape rápido - Corpo de 1/2 pol. (portas de 3/8 e 1/2 pol.)

Válvulas de escape rápido - Corpo grande (portas de 3/4 e 1 polegada)

Produtos e acessórios relacionados

• Válvulas de Controle de Fluxo Série 19 (Série 261) - Válvulas de controle de fluxo de baixo perfil, alta capacidade e ângulo reto para controle de velocidade do cilindro. Cv até 50, tamanhos de porta de 1/8 a 2-1/2 polegadas. https://www.rosscontrols.com/en/series/261-flow-controls
• Válvulas de retenção Série 19 (Série 262) - Válvulas de retenção tipo poppet autoacionadas para prevenção de refluxo e isolamento de circuitos. Cv até 50, tamanhos de porta de 1/8 a 2 polegadas. https://www.rosscontrols.com/en/series/262-check-valves
• Válvulas de comutação Série 19 (Série 263) - Válvulas de comutação com entrada dupla e saída única para circuitos lógicos OR. Modelos padrão e de alto fluxo com diâmetros de porta de 1/8 a 3/8 pol. https://www.rosscontrols.com/en/series/263-shuttle-valves
• Silenciadores de Escape (Série 90) - Silenciadores de alumínio com pressão nominal de 290 psig para redução do ruído do escape. Combine o coeficiente de atrito (Cv) do silenciador com o coeficiente de atrito (Cv) da válvula de escape rápida para a seleção correta. https://www.rosscontrols.com/en/series/90-silencers
• Válvulas de Bloqueio Série LOX - Válvulas de isolamento de energia para bloqueio/etiquetagem em conformidade com as normas da OSHA, para manutenção segura de máquinas pneumáticas. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Perguntas frequentes (FAQ)

P: Como uma válvula de escape rápida melhora a velocidade de retração do cilindro?

A: A válvula de escape rápido é montada na porta do cilindro ou próximo a ela. Durante a retração, em vez do ar de escape do cilindro retornar pelo tubo de conexão e pelo orifício de escape da válvula de controle, o obturador da válvula de escape rápido se desloca para abrir uma grande porta de escape direta para a atmosfera (porta 3) no cilindro. Isso elimina o volume do tubo e o coeficiente de arrasto (Cv) de escape da válvula de controle como restrições de fluxo, permitindo que o cilindro descarregue com a capacidade total da porta de escape da válvula de escape rápido.

P: Qual é a função 3/2 da válvula de escape rápido?

A: Na condição de alimentação (porta 1 pressurizada), a porta 1 conecta-se à porta 2 (cilindro) e a porta 3 (exaustão) é bloqueada. Na condição de exaustão (porta 1 despressurizada), a porta 2 (cilindro) conecta-se à porta 3 (exaustão) e a porta 1 (alimentação) é bloqueada. As três portas e as duas posições definem a função 3/2.

P: Por que o Cv do escapamento (caminho 1-4) é maior que o Cv da alimentação (caminho 1-2)?

A: A válvula de escape rápido foi projetada de forma que o caminho de escape (porta 2 para porta 3) tenha um coeficiente de fluxo maior do que o caminho de alimentação (porta 1 para porta 2). Para os modelos de 3/4 e 1 polegada, o Cv de alimentação é 7,2 e o Cv de escape é 10. Isso garante que o caminho de escape nunca seja a restrição limitante, permitindo que o cilindro retraia mais rapidamente do que se estende em condições iguais.

P: Onde a válvula de escape rápido deve ser instalada em relação ao cilindro?

A: Monte a válvula de escape rápido o mais próximo possível da porta do cilindro. Idealmente, rosqueie a porta 2 diretamente na porta do cilindro ou conecte-a com um pequeno tubo de extensão. Cada comprimento adicional de tubo entre a válvula de escape rápido e o cilindro adiciona volume morto que ainda precisa ser expelido pela porta 3, reduzindo o ganho de velocidade. Quanto mais próximo do cilindro, maior o ganho de desempenho.

P: É possível usar uma válvula de escape rápido em ambas as extremidades de um cilindro de dupla ação?

R: Sim. Uma válvula de escape rápido pode ser instalada tanto na extremidade da tampa quanto na extremidade da haste de um cilindro de dupla ação. Durante a extensão, a válvula de escape rápido da tampa permite a passagem do fluido para o cilindro, enquanto a válvula de escape rápido da haste proporciona um escape de curto percurso. Durante a retração, os papéis se invertem. Essa configuração maximiza a velocidade tanto de extensão quanto de retração.

P: Qual é a faixa de pressão operacional?

A: Todos os modelos de válvulas de escape rápido da Série 18 operam com pressões de 5 a 150 psig (0,3 a 10 bar). Isso abrange pressões padrão de fornecimento de ar comprimido industrial de 60 a 120 psig, bem como sistemas de baixa pressão até 5 psig.

P: Qual a faixa de temperatura suportada?

A: Todos os modelos de válvulas de escape rápido da Série 18 suportam temperaturas ambientes e do fluido de -40 a 175 °F (-40 a 80 °C). Isso abrange ambientes de armazenamento refrigerado, externos e operacionais industriais em geral.

P: Como faço para selecionar o tamanho de porta correto?

A: Combine o tamanho da porta da válvula de escape rápido com o tamanho da rosca da porta do cilindro. Para um cilindro com uma porta NPT de 3/4 pol., use a 1868A5005 (entrada e saída de 3/4 pol., escape de 1 pol.). Para um cilindro com porta de 3/8 pol., use a 1868A3005. A porta de escape (porta 3) tem o mesmo tamanho ou um tamanho maior que as portas de entrada e saída; portanto, verifique se os silenciadores ou tubulações de escape na porta 3 têm capacidade de fluxo adequada.

P: Uma válvula de escape rápido requer um sinal de controle separado?

R: Não. A válvula de escape rápido é totalmente autoacionada. O obturador se desloca automaticamente com base na diferença de pressão entre a porta 1 (da válvula de controle) e a porta 2 (do cilindro). Nenhum sinal de controle elétrico, pneumático ou manual é necessário ou fornecido.

P: É possível conectar um silenciador de escape na porta 3?

R: Sim, e é altamente recomendável em ambientes fabris reduzir o ruído. Ao especificar um silenciador para a porta 3, certifique-se de que a capacidade de fluxo do silenciador seja igual ou superior ao coeficiente de arrasto (Cv) da válvula de escape rápido (3,4 para modelos de 3/8 a 1/2 polegada, 10 para modelos de 3/4 a 1 polegada). Um silenciador com capacidade de fluxo insuficiente restringirá o escape e anulará o benefício de desempenho da válvula de escape rápido.

P: Como faço para encomendar modelos BSPP (rosca G)?

A: Adicione o prefixo 'D' a qualquer número de modelo NPT padrão. Por exemplo, a válvula de escape rápido NPT de 3/4 pol. é 1868A5005; o equivalente BSPP é D1868A5005. Isso se aplica a todos os quatro tamanhos de porta da Série 18.

P: Uma válvula de escape rápida afetará a velocidade de extensão do cilindro?

R: Não. Durante a extensão, a porta 1 (alimentação) é conectada à porta 2 (cilindro) e a porta 3 (exaustão) é bloqueada pela válvula de retenção. O ar de alimentação passa pela válvula de escape rápido com Cv 2,9 (corpo pequeno) ou 7,2 (corpo grande). Na maioria das aplicações, esses valores de Cv são suficientes para evitar que a válvula de escape rápido se torne uma restrição ao fluxo de ar de alimentação. Se o Cv de alimentação for uma preocupação, verifique se o Cv de alimentação da válvula de escape rápido não é menor que o Cv de alimentação da válvula de controle.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

• Antes de instalar ou realizar manutenção em qualquer válvula, desligue completamente o sistema pneumático, elimine toda a pressão e bloqueie todas as fontes de energia, conforme as normas OSHA 1910.147 e EN 1037.
• Monte a válvula de escape rápido na porta do cilindro ou o mais próximo possível dela. Rosqueie a porta 2 (saída para o cilindro) diretamente na tampa do cilindro ou na porta da extremidade da haste, ou conecte-a com o pedaço de carretel mais curto possível. Maximizar a proximidade com o cilindro maximiza a melhoria na velocidade de retração.
• Conecte a porta 1 (entrada da válvula de controle) à conexão da porta do cilindro da válvula de controle. A porta 1 é a entrada de suprimento pressurizado durante a extensão e a porta de baixa pressão durante a retração. Verifique a orientação das portas 1 e 2 antes de rosquear na porta do cilindro.
• A porta 3 (exaustão) deve expelir os gases para a atmosfera ou ser conectada a um silenciador de escape com capacidade nominal igual ou superior ao coeficiente de arrasto (Cv) de escape da válvula de escape rápido. Os modelos de 3/4" e 1" possuem uma porta de escape de 1"; os modelos de 3/8" e 1/2" possuem uma porta de escape de 3/8". Não obstrua nem restrinja a porta 3.
• Ao instalar um silenciador de escape na porta 3, verifique se a capacidade de fluxo nominal do silenciador é igual ou superior ao Cv de escape da válvula (Cv 3,4 para modelos de 3/8 a 1/2 polegada, Cv 10 para modelos de 3/4 a 1 polegada). Um silenciador subdimensionado criará contrapressão que limita a velocidade de retração e pode causar mau funcionamento da válvula.
• Aplique selante de rosca somente nas roscas macho do tubo. Mantenha o selante afastado do início da rosca para evitar a entrada de detritos no corpo da válvula. Use fita de PTFE ou composto para roscas compatível com ar comprimido.
• Para instalações de armazenamento refrigerado e congeladores abaixo de 4 °C (40 °F), verifique se o ar comprimido está seco até um ponto de orvalho abaixo da temperatura mínima de operação. A formação de gelo nas superfícies de assentamento da válvula ou na porta de exaustão pode impedir o deslocamento da válvula e bloquear a passagem de exaustão.
• Não exceda a pressão máxima de operação de 150 psig (10,3 bar) na porta 1. A sobrepressão pode deformar a sede da válvula e comprometer a vedação interna entre a porta 1 e a porta 3.
• Apoie a tubulação de conexão tanto no lado da válvula de controle (porta 1) quanto no lado do cilindro (porta 2) para evitar que as cargas em balanço sejam transmitidas através do corpo da válvula. Isso é especialmente importante quando a válvula é rosqueada diretamente em uma porta do cilindro.
• Após a instalação, teste o funcionamento da válvula realizando um ciclo completo de extensão e retração do cilindro sob pressão de operação. Verifique se a retração é visivelmente mais rápida do que antes da instalação da válvula de escape rápido e se não há vazamentos de ar na porta 3 durante o curso de extensão.
• Caso a melhoria na velocidade de retração seja menor do que o esperado, verifique se o silenciador de escape na porta 3 não está obstruído ou subdimensionado, se o tubo de conexão entre a válvula de controle e a porta 1 não está dobrado ou obstruído e se a válvula de escape rápido não está instalada com as portas 1 e 2 invertidas.
• Para aplicações com cilindros de dupla ação que utilizam válvulas de escape rápido em ambas as portas, verifique se as configurações da válvula de controle de fluxo para a velocidade de retração são compatíveis com a retração mais rápida agora alcançável. Se o cilindro retrair muito rapidamente e causar impactos bruscos, instale uma válvula de controle de fluxo no escape da porta 3 para regular a velocidade de retração, mantendo o percurso de escape curto.

Garantia e suporte global

A ROSS Controls oferece garantia de um ano para todos os seus produtos de válvulas de escape rápido, cobrindo defeitos de material e fabricação a partir da data da compra.

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.

Para dimensionamento de aplicações, seleção de produtos e assistência na resolução de problemas em campo, entre em contato com o Serviço de Atendimento ao Cliente da ROSS Controls USA pelo telefone 1-800-GET-ROSS (438-7677) ou com o Serviço Técnico pelo telefone 1-888-TEK-ROSS (835-7677).

Para obter desenhos dimensionais completos, dados de Cv e informações sobre pedidos, visite a página do produto ROSS Controls Série 18 em rosscontrols.com ou baixe o catálogo de válvulas de escape rápido Série 18 na página de documentos da ROSS.

Baixe o catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/documents/389