HBB Série HBB

Visão geral do produto

A série HBB da ROSS Controls é uma família de sistemas de válvulas hidráulicas redundantes 3/2 projetadas para atender aos exigentes requisitos de bloqueio e purga hidráulica seguros em máquinas industriais. A função de segurança de cada sistema de válvula HBB é bloquear a pressão de alimentação hidráulica e, simultaneamente, liberar a energia hidráulica a jusante de volta para o tanque, garantindo que os atuadores e circuitos a jusante da válvula estejam totalmente desenergizados antes do acesso do pessoal.

Cada sistema de válvula HBB contém dois elementos de válvula tipo carretel acionados independentemente que operam de forma síncrona. Ambos os solenoides devem ser energizados simultaneamente para permitir o fluxo, e o sistema entra em estado de bloqueio e purga em caso de perda de energia elétrica ou falha em qualquer uma das válvulas. Cada elemento de válvula principal é equipado com um interruptor de posição indutivo PNP, permitindo que um sistema externo de controle de segurança elétrica monitore continuamente a posição do carretel da válvula e detecte discrepâncias entre os estados comandado e real.

A Série HBB está disponível em três tamanhos de corpo (D03, D05, D07) que abrangem faixas de vazão de 0 a 50 gpm e tamanhos de porta de SAE-8 a flange de 1-1/4" Código 61. Os tamanhos de corpo D03 e D05 utilizam acionamento direto por solenóide, enquanto o tamanho de corpo D07 utiliza operação piloto por solenóide para mudanças de marcha confiáveis em altas vazões. Uma válvula de alívio inviolável opcional está disponível na entrada para proteção contra o acúmulo de pressão a jusante. O design inviolável requer uma ferramenta especial para desmontagem, impedindo a modificação não autorizada do sistema de segurança.

As funções de Bloqueio e Sangria (Block and Bleed) têm como objetivo permitir o fluxo quando ativadas e bloquear o fornecimento e liberar a energia hidráulica a jusante quando desativadas ou em estado de falha. Os engenheiros devem levar em consideração o efeito de componentes a jusante, como válvulas de retenção operadas por piloto, válvulas de contrabalanço e válvulas direcionais de centro fechado, que podem afetar a taxa e a completude da sangria a jusante. A válvula HBB destina-se a tarefas de produção rotineiras e repetitivas. As tarefas de manutenção exigem procedimentos completos de bloqueio/etiquetagem, conforme a norma OSHA 1910.147.

Principais características de engenharia

• Arquitetura redundante de válvula dupla - Dois elementos de válvula de carretel 3/2 acionados independentemente que operam de forma síncrona. Ambos os solenoides devem ser energizados simultaneamente para permitir o fluxo; a perda de qualquer um dos solenoides ou qualquer falha individual leva o sistema ao estado de segurança de bloqueio e purga.
• Interruptores de posição indutivos PNP - Dois interruptores de posição indutivos PNP (um por elemento da válvula, conector M12 de 5 pinos com código A) monitoram a posição do carretel em tempo real, permitindo que um sistema externo de controle de segurança elétrica detecte discrepâncias na válvula e aplique a arquitetura de segurança de Categoria 4 / PL e quando devidamente integrado.
• Três tamanhos de corpo - D03 (0-10 gpm, portas SAE-8), D05 (0-20 gpm, portas SAE-12) e D07 (0-50 gpm, flange de 1-1/4" Código 61) abrangem toda a gama de tamanhos de circuitos hidráulicos industriais.
• Acionamento direto ou piloto - Os corpos de válvulas nos tamanhos D03 e D05 utilizam acionamento direto por solenóide para resposta rápida em vazões moderadas. O corpo de válvulas no tamanho D07 utiliza acionamento piloto por solenóide para deslocar com segurança os elementos da válvula de alta vazão contra as forças geradas pela pressão hidráulica de 5000 psi.
• Válvula de alívio à prova de adulteração - A válvula de alívio de entrada opcional, pré-ajustada para aproximadamente 10% acima da pressão de operação do sistema, impede picos de pressão a jusante. O design à prova de adulteração requer uma ferramenta especial para remoção, mantendo a integridade do sistema de segurança e impedindo ajustes não autorizados.
• Desmontagem à prova de adulteração - É necessária uma ferramenta especial à prova de adulteração para a desmontagem da válvula, impedindo a modificação não autorizada de um componente crítico para a segurança e mantendo a conformidade do sistema com as normas de segurança de máquinas aplicáveis.
• Orientação de montagem horizontal na base - Design com base e portas roscadas SAE em linha nos tamanhos D03 e D05, e portas flangeadas no tamanho D07. Qualquer orientação de montagem é aceitável, sendo a horizontal preferida para otimizar a dinâmica do carretel e a drenagem.
• Solenoides para serviço contínuo - Os solenoides são classificados para serviço contínuo de acordo com a norma VDE 0580, com conexões elétricas EN 175301-803 Forma A e classificação de proteção IP65, garantindo operação confiável em ambientes severos de máquinas hidráulicas com exposição a névoa de óleo e fluido refrigerante.
• Vedações de Buna-N - As vedações de Buna-N (nitrila) oferecem compatibilidade com fluidos hidráulicos HLP à base de óleo mineral e HETG à base de óleo vegetal em toda a faixa de temperatura operacional recomendada de -20°C a 60°C para o fluido.
• Construção em ferro fundido dúctil - O corpo da válvula, o coletor e os principais componentes em contato com o fluido são construídos em ferro fundido dúctil com carretéis de aço, proporcionando a integridade estrutural necessária para operação contínua a 5000 psi e resistência às cargas de choque mecânico presentes em sistemas hidráulicos industriais.

Especificações técnicas

Especificações gerais

Classificações de temperatura

As classificações de temperatura indicam as faixas de operação recomendadas. A operação fora dessas faixas requer análise de engenharia.

Importante: O fluido hidráulico deve ser mantido dentro da faixa de temperatura recomendada. A viscosidade do fluido fora da faixa de projeto da válvula pode afetar a confiabilidade da troca de marchas e o tempo de resposta do carretel.

Dados de desempenho de fluxo

Vazões e pesos por tamanho de corpo. Todos os modelos são classificados para uma pressão máxima de operação de 5000 psi.

Certificações e Conformidade

Aplicações e setores típicos

Operações de prensagem e estampagem

• Circuitos de prensas hidráulicas onde a pressão do pistão a jusante deve ser totalmente aliviada antes da troca de matrizes, acesso a ferramentas ou desobstrução de peças presas. A válvula HBB bloqueia o fornecimento e alivia a pressão no circuito do cilindro da prensa, permitindo o isolamento de energia em conformidade com as normas.
• Linhas de estampagem de metal que exigem acesso seguro às ferramentas entre os ciclos de produção. A arquitetura de válvulas redundantes proporciona a tolerância a falhas necessária para aplicações de prensagem de alto risco.
• Isolamento de energia na prensa de forjamento entre ciclos de forjamento, quando a equipe de manutenção precisa acessar a área de ferramentas ou desobstruir bloqueios de material.

Moldagem por Injeção e Processamento de Plásticos

• Máquinas de moldagem por injeção onde a pressão hidráulica da pinça do molde a jusante precisa ser aliviada antes do acesso ao molde para limpeza, remoção de peças em caso de travamento ou troca de ferramentas.
• Circuitos de atuadores de linha de extrusão que requerem isolamento hidráulico seguro antes do acesso de pessoal às áreas de troca de matrizes ou telas.
• Circuitos de acumuladores hidráulicos onde a energia a jusante deve ser totalmente dissipada antes do acesso seguro, com a válvula HBB fornecendo simultaneamente as funções de bloqueio e purga.

Processamento de aço e metal

• Circuitos de atuadores hidráulicos de laminadores onde a pressão a jusante deve ser eliminada antes da troca de cilindros ou do acesso para manutenção nos cilindros de ajuste de folga.
• Circuitos hidráulicos de máquinas de lingotamento contínuo para acionamentos de segmentos e atuadores de guia de fios, onde o isolamento seguro de energia é necessário antes de tarefas de manutenção em processo.
• Circuitos hidráulicos da linha de corte para cilindros de fixação e retenção das lâminas, isolando a energia antes da troca das lâminas ou ajustes de alinhamento.
• Circuitos hidráulicos para equipamentos de manuseio de bobinas, incluindo atuadores de mandril, carretel de tensão e carro porta-bobinas, que requerem isolamento por bloqueio e purga durante operações de transferência de bobinas.

Fabricação de automóveis

• Circuitos hidráulicos de fixação para oficinas de carroceria, utilizados para prender, posicionar e segurar atuadores em locais onde é necessário acesso seguro entre as produções para configuração ou manutenção.
• Circuitos de prensa hidráulica para montagem de componentes de transmissão que exigem isolamento de energia seguro antes da remoção da peça ou da manutenção do dispositivo de fixação.
• Circuitos de equipamentos de teste de vazamento hidráulico que exigem isolamento completo da pressão antes da troca do dispositivo de fixação ou do acesso à cabeça de teste.

Equipamentos industriais e pesados em geral

• Circuitos de cilindros hidráulicos em máquinas de uso específico, onde a função de bloqueio e sangria garante que os atuadores a jusante não se movam durante o acesso para manutenção.
• Circuitos hidráulicos de freio e contrapeso para robôs industriais, onde a pressão residual deve ser verificada como zero antes do reposicionamento do braço do robô durante a manutenção.
• Circuitos de unidades hidráulicas que alimentam múltiplas zonas da máquina, onde uma única válvula HBB proporciona isolamento de energia em nível de zona, independente da unidade de potência principal.

Processamento de madeira e madeira serrada

• Cilindros hidráulicos de alimentação e fixação em linhas de serragem onde é necessário acesso seguro para troca de lâminas ou remoção de tábuas presas.
• Circuitos hidráulicos para manuseio e descascamento de toras que exigem isolamento de energia antes do acesso de pessoal às zonas de entrada e saída.
• Circuitos de fixação hidráulica de plainas e moldureiras que exigem isolamento por bloqueio e sangria antes do acesso à cabeça de corte para substituição de ferramentas.

Configuração de pedidos e números de modelo

A Série HBB utiliza um sistema estruturado de numeração de modelos. Selecione o tamanho do corpo, a vazão, o tamanho da porta, a regulagem da válvula de alívio, o tipo de vedação e a configuração de monitoramento para criar o número de modelo completo.

Os códigos das válvulas de alívio representam a pressão máxima de operação do sistema na qual o alívio está pré-ajustado; o pré-ajuste de fábrica é aproximadamente 10% acima da pressão selecionada do sistema.

Ambas as solenoides devem operar de forma síncrona. O sistema externo de controle de segurança deve desenergizar ambas as solenoides simultaneamente ao receber um comando de parada de segurança.

Para aplicações fora dos parâmetros operacionais padrão, incluindo fluidos diferentes de óleo mineral HLP ou óleo vegetal HETG, entre em contato com a ROSS Controls.

Para pressões do sistema acima de 5000 psi ou vazões acima de 50 gpm, entre em contato com a equipe de engenharia da ROSS Controls para análise da aplicação.

Acessórios

Conectores elétricos para solenoides

A ROSS Controls oferece conectores pré-cabeados EN 175301-803 Forma A compatíveis com as conexões de solenóides da Série HBB. Disponíveis em configurações de fixação de cabos e entrada em eletroduto, com e sem indicação de status por LED.

Aviso: Não utilize conectores elétricos com supressores de surto. Os supressores de surto aumentam o tempo de resposta da válvula ao desenergizar solenoides, o que pode atrasar a transição para o estado seguro (bloqueio e purga) e comprometer o tempo de resposta da função de segurança.

Produtos e acessórios relacionados

• Válvulas de bloqueio e parada hidráulicas da série HBH - Sistemas de válvulas de bloqueio redundantes para bloqueio e parada seguros de cilindros controlados hidraulicamente, com elementos de válvula tipo cartucho para retenção positiva da carga. https://www.rosscontrols.com/en/series/1312-hbh
• Válvulas hidráulicas de bloqueio duplo e parada da série HDBH - Sistema redundante de válvulas de bloqueio duplo para montagem em sanduíche em manifolds D03, proporcionando parada segura para atuadores hidráulicos com capacidade de duplicação de fluxo. https://www.rosscontrols.com/en/series/1313-hdbh
• Válvula de bloqueio hidráulica LOX - Válvula de bloqueio hidráulica manual de 4 vias para isolamento seguro de energia, em conformidade com os requisitos de bloqueio/etiquetagem da OSHA, com bypass do fluxo da bomba e alívio da pressão a jusante. https://www.rosscontrols.com/en/series/3133-hydraulic-lockout-valve
• Sistema de Isolamento de Energia ElectroGuard - Sistema integrado de isolamento de energia elétrica, pneumática e hidráulica com estações de bloqueio remoto, certificado para Categoria 4 / PL e. https://www.rosscontrols.com/en/series/1314-electroguard
• Válvulas pneumáticas duplas da série DM2 - Válvulas pneumáticas duplas com controle confiável para aplicações de exaustão seguras de Categoria 4 / PL e em proteção de máquinas. https://www.rosscontrols.com/en/categories/529-hydraulic

Perguntas frequentes (FAQ)

P: Qual é a função de segurança da válvula da série HBB?

A: A função de segurança é Bloqueio e Sangria. Quando a válvula é desenergizada (ou apresenta uma falha), ela simultaneamente bloqueia a pressão hidráulica de alimentação, impedindo que ela chegue ao circuito a jusante, e libera qualquer pressão hidráulica residual de volta para o tanque, garantindo que os atuadores a jusante estejam completamente desenergizados.

P: Qual a diferença entre a válvula HBB e uma simples válvula de corte?

A: Uma válvula de bloqueio simples oferece apenas bloqueio, sem purga, e não proporciona redundância. A Série HBB oferece arquitetura redundante de válvula dupla, purga ativa a jusante e monitoramento por interruptor de posição indutivo para cada elemento da válvula, permitindo a integração em sistemas externos de controle de segurança que podem verificar se a válvula está no estado correto antes de permitir o acesso seguro.

P: O que significa monitoramento externo?

A: Monitoramento externo significa que o próprio sistema de válvulas não contém a lógica de segurança. Em vez disso, os dois interruptores de posição indutivos PNP enviam sinais de posição do carretel para um sistema externo de controle de segurança elétrica (como um CLP de segurança ou um relé de segurança), que monitora discrepâncias e inicia uma parada da máquina se ambos os carretéis não estiverem na posição esperada dentro de um intervalo de tempo definido.

P: As válvulas de retenção ou de contrabalanço a jusante podem afetar a função de sangria?

R: Sim. Válvulas de retenção operadas por piloto, válvulas de contrabalanço e válvulas direcionais de centro fechado são projetadas para bloquear o fluxo sob certas condições. Se tais componentes estiverem presentes a jusante da válvula HBB, eles podem retardar ou impedir a completa liberação da pressão a jusante. O projetista do sistema deve avaliar se são necessários caminhos de alívio adicionais ou configurações diferentes de componentes a jusante para atingir o estado de segurança requerido.

P: Qual categoria de segurança e nível de desempenho podem ser alcançados com a Série HBB?

A: Quando devidamente integrado a um sistema de controle de segurança externo de Categoria 4 / PL e que monitora as chaves de posição e controla os solenoides, o sistema combinado pode atingir o desempenho de Categoria 4 / PL e de acordo com a norma ISO 13849-1. A ROSS Controls fornece dados de segurança funcional para auxiliar nos cálculos em nível de sistema.

P: Quais fluidos hidráulicos são compatíveis com a Série HBB?

A: A série HBB é compatível com fluido hidráulico à base de óleo mineral, conforme HLP, HL-DIN 51524, e com óleo vegetal HETG, conforme VMDA 24568. Para outros tipos de fluido, entre em contato com a equipe de engenharia da ROSS Controls para confirmar a compatibilidade e a aplicabilidade da vedação.

P: Qual é a pressão máxima de operação da série HBB?

A: A pressão máxima de operação é de 5000 psi (344 bar) em todos os tamanhos de corpo. A válvula de alívio de entrada pode ser configurada de 1100 psi até 5500 psi (pré-ajustada de fábrica), dependendo da pressão de operação do sistema selecionada.

P: Por que os dois solenoides devem ser operados de forma síncrona?

A: A operação síncrona garante que ambos os elementos da válvula se movam juntos. Se um solenoide for energizado enquanto o outro permanecer desenergizado, o sistema de monitoramento do interruptor de posição detectará a discrepância e sinalizará uma condição de falha para o sistema de controle de segurança externo, evitando a atuação parcial inadvertida que poderia comprometer a função de segurança.

P: Qual é a finalidade do design inviolável?

A: O design inviolável impede que pessoal não autorizado desmonte ou modifique o sistema de válvulas. É necessária uma ferramenta especial para a desmontagem. Isso mantém a integridade da função de segurança e impede a violação da arquitetura redundante, o que é fundamental para a conformidade contínua com as normas de segurança de máquinas.

P: A válvula HBB pode ser usada para manter a carga por longos períodos?

R: Não. A válvula HBB é uma válvula do tipo carretel e, como todas as válvulas do tipo carretel, possui vazamento interno inerente. Ela é projetada para aliviar a pressão a jusante, não para manter uma carga em posição por períodos prolongados. Para manter a carga em posição por longos períodos, componentes adicionais, como válvulas de contrabalanço ou válvulas de retenção operadas por piloto, devem ser incorporados a jusante da válvula HBB.

P: A válvula HBB é adequada para tarefas de manutenção?

A: A válvula HBB foi projetada para tarefas de produção rotineiras e repetitivas, como permitir o acesso seguro entre os ciclos de produção. Para tarefas de manutenção que exigem isolamento de energia prolongado (como a substituição de componentes hidráulicos), devem ser seguidos todos os procedimentos de bloqueio/etiquetagem conforme a norma OSHA 1910.147, incluindo o isolamento na unidade hidráulica principal e a instalação de dispositivos de bloqueio em todas as fontes de energia.

P: Qual a diferença entre os tamanhos de corpo D03, D05 e D07?

A: As dimensões do corpo referem-se ao tamanho do envelope da válvula ISO e determinam a capacidade de vazão. O modelo D03 suporta vazões de 0 a 10 gpm com portas SAE-8, o modelo D05 suporta vazões de 0 a 20 gpm com portas SAE-12 e o modelo D07 suporta vazões de 0 a 50 gpm com portas de flange de 1-1/4" Código 61. O modelo D07 utiliza acionamento piloto por solenóide em vez de acionamento direto por solenóide devido às maiores forças de acionamento necessárias para vazões elevadas.

P: Qual interface de sinal de chave de posição é necessária do controlador de segurança externo?

A: Cada chave seletora é do tipo PNP com um conector M12 de 5 pinos com codificação A. As saídas das chaves são normalmente abertas (NA) e normalmente fechadas (NF). O sistema externo de controle de segurança deve monitorar os dois estados das chaves e detectar falhas cruzadas ou discrepâncias dentro do tempo de resposta exigido pela função de segurança.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

• Pode ser montado em qualquer orientação; a montagem horizontal é preferível para otimizar a dinâmica do carretel e a drenagem de contaminantes do coletor.
• Assegure que a limpeza do fluido hidráulico atenda ou supere a norma ISO 4406 Classe 16/14/11. Fluido contaminado pode causar travamento do carretel e atrasos na comutação, comprometendo o tempo de resposta das funções de segurança.
• Ambos os solenoides devem ser conectados para operar de forma síncrona. Nunca energize um solenoide independentemente durante a operação normal. Utilize um módulo de saída com classificação de segurança para controlar ambos os solenoides simultaneamente.
• Conecte ambos os interruptores de posição indutivos ao sistema de controle de segurança externo. O controlador de segurança deve monitorar discrepâncias entre os sinais dos dois interruptores e responder dentro do tempo de parada necessário para a máquina.
• Não utilize conectores elétricos equipados com supressores de surto. Os supressores de surto retardam a desenergização do solenóide, o que aumenta o tempo de resposta para o estado seguro.
• Antes de colocar o sistema em funcionamento, verifique se a regulagem da válvula de alívio de entrada corresponde à pressão máxima de operação do sistema. A válvula de alívio é pré-ajustada de fábrica para aproximadamente 10% acima da pressão do sistema especificada.
• Aperte todos os conectores das portas de acordo com as especificações de flange SAE ou Código 61. Conexões com torque insuficiente podem resultar em vazamento externo sob pressão máxima do sistema.
• Após a instalação, acione a válvula várias vezes sob pressão total do sistema e verifique se as saídas do interruptor de posição estão fazendo a transição corretamente antes de integrá-la ao sistema de controle de segurança.
• Para manutenção do sistema que exija a remoção de válvulas, siga todos os procedimentos de bloqueio/etiquetagem, incluindo o isolamento da unidade hidráulica e a descarga do acumulador, antes de interromper qualquer conexão hidráulica.
• Inspecione periodicamente a vedação inviolável da válvula de alívio e as conexões do interruptor de posição para verificar sinais de violação, afrouxamento ou danos. Documente os resultados da inspeção como parte do programa de manutenção de segurança da máquina.

Garantia e suporte global

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

O suporte técnico global está disponível através dos escritórios da ROSS Controls 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 (800) 438-7677 ou visite rosscontrols.com para configuração de produtos, suporte de engenharia de aplicação e serviços de localização de distribuidores.

Para obter dados técnicos completos, desenhos dimensionais, dados de segurança funcional e acesso ao seletor de válvulas, visite a página do produto da série HBB da ROSS Controls em rosscontrols.com.

Baixe o catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/series/1311-hbb