Válvulas duplas com interruptores de pressão, portas 3/8 a 1-1/2 Fluxo cruzado Série 35

Visão geral do produto

As válvulas duplas da série CrossFlow 35 da ROSS Controls, com pressostatos para portas de 3/8 a 1-1/2 polegadas, são válvulas duplas redundantes com monitoramento externo, projetadas para controle de embreagem/freio em prensas de estampagem, circuitos de segurança de categoria 3 e 4, sistemas de bloqueio alternativos para isolamento de energia e sistemas de retenção de carga em prensas pneumáticas. Disponíveis nos tamanhos básicos 4, 8, 12 e 30, essas válvulas oferecem coeficientes de vazão de Cv 3,0 a 21 na entrada e até 43 na exaustão.

As válvulas duplas CrossFlow para monitoramento externo são equipadas com pressostatos (um por elemento da válvula, dois no total) que fornecem sinais de feedback para o dispositivo de monitoramento externo do cliente ou para os controles principais da prensa. A cada ciclo de acionamento e desacionamento, o sistema de monitoramento verifica se ambos os pressostatos mudam de estado corretamente e simultaneamente. Se um elemento da válvula não abrir ou fechar conforme o comando, o estado do pressostato correspondente difere do estado esperado, e o sistema de monitoramento externo responde desenergizando os solenoides e inibindo a operação da máquina.

O design da válvula CrossFlow distingue-se pelas passagens de fluxo cruzado e pelo sistema de válvulas de carretel nas hastes principais, produzindo fluxos paralelos equilibrados que geram forças de deslocamento iguais em ambos os elementos da válvula, tanto no modo acionado quanto no desativado. Esse design equilibrado promove o movimento síncrono dos elementos ao longo de milhões de ciclos. A construção tipo poppet proporciona vedação tolerante à sujeira e com compensação de desgaste, e os anéis de pistão de PTFE aumentam a durabilidade da válvula para operação com ou sem lubrificação em linha.

Os pressostatos estão disponíveis como pressostatos mecânicos (conector DIN EN 175301-803 Forma A) ou sensores de pressão de estado sólido M12, oferecendo compatibilidade com arquiteturas de monitoramento tradicionais com fio e modernas arquiteturas digitais. Válvulas sem pressostatos não devem ser usadas para controle de embreagem/freio de prensa; no entanto, os modelos de válvulas desta série também incluem entradas para pressostatos em todas as bases, permitindo a adição de pressostatos após a instalação, se necessário.

Principais características de engenharia

• Interruptores de pressão duplos para monitoramento externo - Um interruptor de pressão por elemento da válvula fornece feedback de estado independente para o dispositivo de monitoramento externo ou sistema de controle de prensa do cliente, permitindo o monitoramento dinâmico, ciclo a ciclo, de ambos os elementos da válvula sem hardware de monitoramento interno no corpo da válvula.
• Opções de pressostatos mecânicos e de estado sólido - Estão disponíveis pressostatos mecânicos com conectores DIN EN 175301-803 Forma A e sensores de pressão PNP de estado sólido M12. Os sensores de estado sólido fornecem saída PNP NA+NF com requisitos de corrente de contato mais baixos para compatibilidade com módulos de E/S digitais.
• Construção da válvula de carretel e poppet CrossFlow - As passagens de fluxo cruzado e o sistema de válvulas de carretel nas hastes das válvulas principais criam caminhos de fluxo paralelos e balanceados que promovem o movimento síncrono dos elementos da válvula e limitam a pressão de saída a menos de 2% da pressão de entrada durante condições de falha de um único elemento.
• Anéis de pistão de PTFE de reserva - Permitem uma operação confiável com ou sem lubrificação em linha, prolongando a vida útil da válvula em aplicações onde a manutenção contínua da lubrificação é impraticável.
• Montagem na base (tamanhos 1 e 2) e montagem em linha (tamanhos 4, 8, 12 e 30) - Os tamanhos básicos 1 e 2 são montados na base com portas roscadas; os tamanhos básicos 4, 8, 12 e 30 são montados em linha com portas flangeadas. Esta série abrange os tamanhos 4 a 30 para a faixa de portas de 3/8 a 1-1/2 polegadas.
• Silenciadores de alto fluxo que não entopem - Os silenciadores de escape integrados nos tamanhos básicos 4, 8, 12 e 30 mantêm os valores de Cv do escape durante toda a vida útil da válvula, evitando que a contrapressão prolongue os tempos de resposta do acionamento do freio.
• Orientação de entrada à direita e à esquerda (tamanho 4) - As válvulas CrossFlow básicas de tamanho 4 estão disponíveis com orientação de entrada à direita ou à esquerda para um layout de tubulação flexível em gabinetes de controle de prensas compactos.
• Modelos CAD e Biblioteca SISTEMA Disponíveis - Modelos CAD 3D e arquivos da Biblioteca SISTEMA podem ser baixados em rosscontrols.com, oferecendo suporte à integração do projeto da máquina e aos cálculos da função de segurança ISO 13849-1.
• Categoria 4 PL e, SIL 3 Certificado - Certificado independentemente para a Categoria 4, Nível de Desempenho e de acordo com a ISO 13849-1 e SIL 3 de acordo com a IEC 62061. Certificado pela DGUV e com marcação CE.
• Atenção: Válvulas sem pressostatos requerem monitoramento externo - As válvulas CrossFlow sem pressostatos podem fornecer redundância no controle da embreagem/freio, mas não fornecem aos controles da prensa informações sobre o estado da válvula. Válvulas sem pressostatos devem ser usadas somente com um sistema de monitoramento que iniba a operação da máquina em caso de falha da válvula.

Especificações técnicas

Especificações gerais

Classificações de temperatura

Os limites de temperatura aplicam-se a todos os tamanhos de válvulas da Série CrossFlow 35. O limite inferior de temperatura do fluido requer ar comprimido seco e isento de umidade.

Importante: Em temperaturas do fluido próximas a 4°C (40°F), o ar comprimido deve estar livre de vapor de água para evitar a formação de gelo dentro das passagens das válvulas. As tensões nos pressostatos não devem exceder 250 volts.

Dados Elétricos (Válvulas Piloto Solenoides)

Todos os solenoides são classificados para operação contínua. São necessários dois sinais de solenoide independentes; ambos devem ser energizados simultaneamente. Classificações dos contatos do pressostato: contatos mecânicos NA/NF 0,1 A a 125/250 VCA; 0,1 A a 30 VCC; 0,3 A a 60 VCC. Sensor de estado sólido: alimentação de 8 a 30 VCC, consumo de corrente inferior a 4 mA.

Dados de desempenho de fluxo

Dados de vazão para a Série CrossFlow 35 nos tamanhos básicos 4, 8, 12 e 30. Tempo de resposta: T (ms) = M + F x V. As válvulas podem ser encomendadas com ou sem pressostatos; os valores de Cv são os mesmos independentemente da opção de pressostato.

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 do elemento da válvula, F é o fator de enchimento/exaustão em ms por polegada cúbica de volume e V é o volume em polegadas cúbicas.

Certificações e Conformidade

Aplicações e setores típicos

Controle de embreagem/freio para prensa de estampagem com CLP de segurança externo

• Linhas de prensas de estampagem onde um CLP de segurança dedicado ou um sistema de controle de prensa já fornece capacidade de monitoramento externo e os pressostatos CrossFlow enviam sinais de estado da válvula diretamente para os módulos de entrada de segurança do CLP a cada ciclo.
• Operações de prensa progressiva de alto ciclo, onde o CLP de segurança monitora dinamicamente os estados dos pressostatos SWA e SWB a cada acionamento e desacionamento, detectando o comportamento assíncrono do elemento da válvula dentro do mesmo curso que o causou.
• Controles de linha de transferência multi-prensa, onde um controlador de segurança central monitora simultaneamente as saídas do pressostato CrossFlow de várias estações de prensagem, fornecendo um ponto único para detecção de falhas na linha de prensagem e desligamento controlado.
• Projetos de modernização de prensas onde um CLP de segurança existente possui canais de entrada digital disponíveis para monitoramento de pressostatos, tornando a válvula CrossFlow com monitoramento externo uma alternativa economicamente viável às válvulas duplas com monitoramento interno.

Isolamento de energia e circuitos de segurança de categoria 3 e 4

• Sistemas alternativos de bloqueio pneumático para isolamento de energia, onde um relé de segurança externo ou um CLP de segurança monitora os pressostatos CrossFlow para verificar o estado da válvula antes de permitir o acesso à zona da máquina.
• Circuitos de segurança para retenção de carga em prensas pneumáticas de cilindros, nas arquiteturas de Categoria 3 e 4, onde o sistema de monitoramento externo deve verificar se ambos os elementos da válvula estão fechados antes de permitir o acesso do operador à área de ferramentas.
• Sistemas de intertravamento de portão de segurança e cortina de luz onde as saídas do pressostato CrossFlow são conectadas a um relé de segurança que verifica se ambos os elementos da válvula retornaram à posição fechada após uma parada de segurança, antes de permitir a reentrada na zona.

Aplicações de prensas de grande tonelagem e alto fluxo

• Controle de embreagem/freio para prensa de estampagem de grande tonelagem que requer portas de 1 a 1 1/2 polegadas com capacidade de fluxo de entrada/saída de Cv 4,0 a 21, onde as válvulas CrossFlow básicas de tamanho 8, 12 e 30 com pressostatos atendem aos requisitos de fluxo e monitoramento externo.
• Controle principal da embreagem/freio da prensa de transferência, onde o tamanho 30 com portas de 1-1/4 ou 1-1/2 polegadas fornece Cv 20 a 21 de entrada/saída e Cv 42 a 43 de exaustão para atuadores de embreagem de grande volume com requisitos de tempo de resposta rápido.
• Sistemas de controle de martelo de forjamento com monitoramento PLC externo, onde os pressostatos CrossFlow fornecem os sinais de feedback necessários e a faixa de operação de 30 a 125 psig acomoda as pressões de suprimento de ar da prensa de forjamento.

Modernização e aprimoramento da segurança de máquinas

• Projetos de modernização do sistema de controle de segurança de prensas, substituindo válvulas antigas e confiáveis por válvulas da série CrossFlow 35, que possuem certificações atualizadas de Categoria 4 e PL e dados de segurança atuais (B10D, PFHd, MTTFd) exigidos para novas avaliações de risco.
• Projetos de recertificação de linhas de prensagem para a marcação CE europeia, onde os controles de prensagem existentes já possuem capacidade de monitoramento de segurança por PLC e as válvulas CrossFlow fornecem dados de conformidade de Categoria 4 adequados para cálculos de segurança baseados no SISTEMA.
• As melhorias de segurança nas prensas de um fornecedor automotivo foram impulsionadas por auditorias de conformidade com a norma OSHA 1910.217 realizadas por clientes. Nesses casos, as válvulas CrossFlow com pressostatos permitem a conformidade quando integradas ao sistema de monitoramento de prensas já existente na fábrica.

Configuração de pedidos e números de modelo

A série CrossFlow 35 (tamanhos 4, 8, 12 e 30) utiliza o formato padrão de numeração de modelo da série 35. O tamanho básico, o tamanho da porta, a orientação da entrada (somente no tamanho 4) e a opção de pressostato estão codificados no campo de código da porta.

Somente válvulas com pressostatos devem ser usadas para controlar mecanismos de embreagem/freio em máquinas de prensagem. Os pressostatos devem ser usados em conjunto com um dispositivo de monitoramento externo para auxiliar no cumprimento da norma OSHA 1910.217.

As válvulas desta página não possuem monitor integrado. Devem ser utilizadas apenas em conjunto com um sistema de monitoramento externo capaz de inibir o funcionamento da válvula e da máquina em caso de detecção de falha na válvula.

Caso seja necessário reiniciar o sistema após uma falha, os sinais elétricos para ambos os solenoides devem ser removidos antes da reinicialização para evitar que a máquina entre em ciclo imediatamente e crie uma condição perigosa.

O código de tensão Y (230 VCA) não está disponível nos Estados Unidos. As normas da OSHA limitam a tensão de controle da prensa a um máximo de 120 VCA.

Para o tamanho 4 com rosca G, adicione o prefixo D (ex.: D3573C3276W). Para os tamanhos 8, 12 e 30 com rosca G, adicione o prefixo D ao número do modelo.

Acessórios

Interruptores de pressão - Indicador de bloqueio elétrico

Interruptores de pressão pré-configurados de fábrica para monitoramento do estado do elemento da válvula por sistema de monitoramento externo.

Interruptores de monitoramento de pressão a jusante

Para verificação da liberação de energia a jusante da válvula. Pré-ajustado para 5 psi (0,3 bar) de queda.

Conectores elétricos pré-cabeados

Para a fiação do solenóide nos modelos CrossFlow Série 35, tamanhos 2, 4, 8, 12 e 30 (Formulário A) e tamanho 1 (Formulário B).

Silenciadores de escape

Silenciadores de escape em alumínio para aplicações que requerem escape remoto. Devem ter um coeficiente de variação (Cv) pelo menos tão grande quanto o coeficiente de variação (Cv) do escape com válvula.

Atenção: Os silenciadores de escape devem ter capacidade de fluxo pelo menos igual ao Cv de escape da válvula. Silenciadores contaminados ou subdimensionados causam contrapressão que prolonga o tempo de acionamento do freio e pode resultar em falhas na sincronização do controle da prensa.

Produtos e acessórios relacionados

• Série CrossFlow 35, 1/4 a 3/4" (Série 182) - Válvulas duplas CrossFlow com monitoramento externo para portas de menor diâmetro, de 1/4 a 3/4 de polegada, tamanhos básicos 1 e 2. https://www.rosscontrols.com/en/series/182-double-valves-with-or-wo-pressure-switches-ports-1-4-to-3-4
• Monitor LG da Série SERPAR 35, 1/2 a 2" (Série 183) - Alternativa com monitoramento interno para aplicações de 1/2 a 2 polegadas onde o monitoramento autônomo é preferido. https://www.rosscontrols.com/en/series/183-double-valves-with-pneumatic-lg-monitor-ports-1-2-to-2
• Monitor EP da Série SERPAR 35 (Série 186) - Alternativa com monitoramento interno, monitor eletropneumático e rearme por solenóide. https://www.rosscontrols.com/en/series/186-double-valves-with-electro-pneumatic-ep-monitor
• Série DM2 D (Série 52) - Válvula dupla automonitorada com monitoramento dinâmico total e memória completa. https://www.rosscontrols.com/en/series/52-double-valves-for-clutch-brake-control
• Kits de flanges para tubulação (Série 2839) - Kits de conexão para montagem em linha de válvulas duplas CrossFlow e SERPAR. https://www.rosscontrols.com/en/series/2839-piping-flange-kits
• Válvulas de bloqueio LOX - Válvulas de bloqueio com isolamento de energia para bloqueio/etiquetagem de sistemas pneumáticos. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Perguntas frequentes (FAQ)

P: Que sistema de monitoramento externo é necessário com as válvulas CrossFlow?

A: A válvula CrossFlow requer um sistema de monitoramento externo fornecido pelo cliente, capaz de verificar dinamicamente e ciclicamente o estado dos pressostatos SWA e SWB a cada alteração nos sinais de controle da válvula. O sistema de monitoramento deve ser capaz de inibir a operação da válvula e da máquina quando detectar que os estados dos dois pressostatos não correspondem ao padrão esperado para a operação normal da válvula.

P: Por que as válvulas sem pressostatos não devem ser usadas para o controle da embreagem/freio de prensa?

A: Sem pressostatos, o sistema de monitoramento externo não tem como verificar se ambos os elementos da válvula se deslocaram corretamente em cada ciclo. Uma falha em um único elemento permitiria que a válvula fornecesse pressão de saída parcial, que pode ser insuficiente para engatar totalmente a embreagem ou liberar o freio, criando uma condição de pressão perigosa que o sistema de monitoramento não consegue detectar.

P: Qual a diferença entre o pressostato mecânico e o sensor de estado sólido M12?

A: O pressostato mecânico (modelos 1104A30 e 1153A30) utiliza contatos eletromecânicos com capacidade de 0,1 A a 125/250 VCA e 0,1 A a 30 VCC, adequados para conexões diretas com fio a relés de segurança ou CLPs. O sensor de pressão de estado sólido (modelo 1335B30W) utiliza uma saída PNP de estado sólido compatível com módulos de entrada digital (alimentação de 8 a 30 VCC, corrente inferior a 4 mA). Especifique o tipo de sensor adicionando o código 2 ao número do modelo para sensores de estado sólido M12.

P: Qual a categoria de segurança e o nível de desempenho que as válvulas CrossFlow alcançam?

A: As válvulas da série CrossFlow 35 com pressostatos, quando utilizadas com um sistema de monitoramento externo adequadamente projetado, podem atingir a Categoria 4, Nível de Desempenho e de acordo com a norma ISO 13849-1 e SIL 3 de acordo com a norma IEC 62061. Os dados de segurança funcional publicados são B10D = 20.000.000 ciclos, PFHD = 7,71x10-9 e MTTFD = 301,9 anos. A classificação geral da função de segurança também depende do desempenho de segurança do sistema de monitoramento externo.

P: Qual é o procedimento correto se o sistema precisar ser reiniciado após uma falha?

A: Quando o sistema de monitoramento externo detecta uma falha e desenergiza os solenoides, ambos os sinais dos solenoides devem permanecer desenergizados até que a causa da falha seja identificada e corrigida. A religação simultânea de ambos os sinais dos solenoides após a correção da falha constitui a reinicialização. Ambos os sinais dos solenoides devem ser removidos simultaneamente; um sinal de reinicialização de apenas um solenoide pode causar uma mudança parcial inesperada da válvula.

P: Como o sistema CrossFlow detecta uma falha?

A: Quando ambos os elementos da válvula operam normalmente, as passagens CrossFlow equilibram igualmente os sinais de pressão monitorados nos pressostatos SWA e SWB. Se um elemento falhar aberto enquanto o outro estiver fechado, a passagem CrossFlow do elemento aberto fornece a pressão de entrada total para SWA, enquanto a passagem do elemento fechado fornece pressão próxima de zero para SWB. O sistema de monitoramento externo detecta a discrepância entre os estados de SWA e SWB e responde de acordo.

P: Quais são as faixas de pressão operacional aplicáveis a cada tamanho básico?

A: O tamanho 4 opera com pressão de 40 a 150 psig (2,8 a 10 bar), a maior faixa desta série. Os tamanhos 8, 12 e 30 operam com pressão de 30 a 125 psig (2 a 8,5 bar). Todos os tamanhos requerem ar filtrado; pressão abaixo do mínimo pode resultar em curso incompleto do elemento da válvula, o que seria interpretado como uma falha na válvula pelo sistema de monitoramento.

P: As válvulas CrossFlow podem ser atualizadas para incluir pressostatos após a instalação inicial?

A: Todas as bases de válvulas CrossFlow incluem conexões para pressostatos em ambos os elementos da válvula. Se uma válvula foi instalada inicialmente sem pressostatos, o pressostato apropriado pode ser instalado na porta da base em campo. Certifique-se de que o modelo do pressostato (1104A30, 1153A30 ou 1335B30W) seja compatível com os requisitos de entrada elétrica do sistema de monitoramento.

P: As válvulas CrossFlow de tamanho 4 estão disponíveis com entrada à direita ou à esquerda?

R: Sim. As válvulas CrossFlow básicas de tamanho 4 (incluídas nesta série com diâmetros de porta de 3/8 a 3/4 de polegada) estão disponíveis com orientação de porta de entrada à direita ou à esquerda, utilizando o código de orientação de entrada 0 (direita) ou 6 (esquerda) no número do modelo.

P: Com que frequência as válvulas CrossFlow devem ser acionadas para verificar seu funcionamento adequado?

A: No mínimo uma vez por mês. Esse ciclo periódico verifica se ambos os elementos da válvula se movem livremente e se ambos os pressostatos mudam de estado corretamente a cada acionamento e desacionamento. O ciclo mensal também verifica se a válvula permanece livre de contaminação ou aderência que possa causar movimento assíncrono dos elementos.

P: O que é a Biblioteca SISTEMA e como ela é usada para válvulas CrossFlow?

A: A Biblioteca SISTEMA é um arquivo de dados para download compatível com o software de cálculo de segurança SISTEMA, desenvolvido pela IFA alemã. Ela contém os parâmetros de segurança publicados (B10D, PFHd, MTTFd, Categoria, PL) para as válvulas da Série CrossFlow 35, permitindo que os engenheiros de segurança de máquinas incluam os dados da válvula diretamente nos cálculos da função de segurança ISO 13849-1 sem a necessidade de inserir manualmente os dados de confiabilidade.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

• A montagem em linha com as solenoides piloto apontando para cima é a orientação preferencial para uma resposta e drenagem consistentes.
• Instale um filtro de 5 mícrons a montante para proteger as superfícies de passagem do CrossFlow e as áreas de assentamento das válvulas de retenção.
• Conecte os solenoides A e B independentemente a saídas de relés de segurança separadas ou a canais de saída de CLP de segurança separados. Ambas as saídas devem ser energizadas e desenergizadas simultaneamente.
• Conecte as saídas dos pressostatos SWA e SWB aos canais de entrada do sistema de monitoramento externo. Verifique se o sistema de monitoramento está programado para verificar os estados de ambos os pressostatos em cada ciclo de acionamento e desacionamento.
• Não conecte as duas saídas do pressostato a uma única entrada de monitoramento. O monitoramento deve ser capaz de distinguir os estados independentes de SWA e SWB para detectar falhas em um único elemento.
• Verifique se o sistema de monitoramento externo está configurado para inibir a energização adicional do solenoide e a operação da máquina quando detectar uma incompatibilidade entre os estados SWA e SWB.
• Não restrinja as portas de escape. O coeficiente de atrito (Cv) do silenciador deve ser igual ou superior ao coeficiente de atrito (Cv) do escape da válvula para evitar o acúmulo de contrapressão que possa afetar o tempo de acionamento do freio e o funcionamento do pressostato.
• Após a instalação, mas antes de conectar a embreagem/freio da prensa, execute no mínimo 10 ciclos de acionamento completos e verifique com o sistema de monitoramento se ambos os pressostatos mudam de estado corretamente em cada ciclo.
• Certifique-se de que as tensões dos pressostatos não excedam 250 VCA.
• Acione a válvula pelo menos uma vez por mês, conforme necessário para a verificação contínua do seu funcionamento.

Garantia e suporte global

A ROSS Controls oferece garantia de um ano para todos os produtos da Série CrossFlow 35, cobrindo defeitos de material e fabricação a partir da data da compra. A garantia será anulada em caso de uso indevido, aplicação incorreta, manutenção inadequada, modificação ou adulteração.

Suporte técnico global disponível através dos escritórios da ROSS nos EUA, 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.

Arquivos da biblioteca SISTEMA, desenhos dimensionais, gráficos de tempo de resposta e modelos CAD disponíveis em rosscontrols.com ou entrando em contato com a ROSS Controls em (800) GET-ROSS (438-7677).

Baixe o catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/series/181-double-valves-with-pressure-switches-ports-3-8-to-1-1-2