Principio de funcionamiento del colector neumático
Figura 1: Electroválvulas neumáticas en un colector de diseño de una sola pieza
Los colectores neumáticos permiten que varias electroválvulas neumáticas compartan un único puerto de suministro y escape de aire, lo que reduce significativamente la complejidad del sistema, las fugas y los costes de mantenimiento. Los bloques distribuidores de aire son indispensables en aplicaciones que requieren numerosas válvulas, como maquinaria móvil y equipos industriales pesados. Con diferentes presiones nominales, tamaños de puerto, caudales y materiales de carcasa, los colectores pueden satisfacer necesidades específicas. Incluso pueden ser específicos de una marca o adherirse a patrones de montaje estandarizados. La reducción del consumo de energía del sistema como resultado de unos recorridos de flujo más cortos pone aún más de relieve la eficiencia de un colector. Este artículo explora la funcionalidad y las ventajas de los colectores de válvulas neumáticas en diversas aplicaciones.
Índice de contenidos
- Tipos de distribuidores neumáticos
- Placas ciegas
- Estándares
- Criterios de selección
- Símbolo del distribuidor neumático
- Preguntas frecuentes
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Tipos de distribuidores neumáticos
Los distribuidores de electroválvulas se dividen en dos categorías generales: diseño de pieza única (figura 2) y diseño de bloque modular. El diseño de una sola pieza puede acomodar un número específico de válvulas con geometrías de puerto predeterminadas. En cambio, un diseño de bloques modulares es más personalizable. Consta de bloques individuales que suelen soportar una válvula, y ensamblando los bloques individuales se crea el colector.
Colectores de una sola pieza
Figura 2: Colector de una sola pieza
Un colector neumático de una sola pieza canaliza aire comprimido desde una única entrada a múltiples salidas (actuadores, válvulas de control, etc.) a través de los puertos integrados en el colector. El aire se distribuye uniformemente a todos los componentes conectados, lo que permite un funcionamiento coordinado del sistema neumático.
El diseño más común de colector de una sola pieza es un bloque de acero, aluminio, hierro fundido o plástico con orificios perforados para crear las vías de flujo y los puertos. Gracias a su diseño de una sola pieza, estos colectores son robustos y pueden soportar aplicaciones de alta presión. Normalmente, se pueden montar de 2 a 10 electroválvulas neumáticas en un colector de una sola pieza. Deben especificarse para cuántos puertos (por ejemplo, para una válvula de 3/2 vías o de 5/2 vías) y cuántas válvulas. Las placas ciegas (véase más abajo) están disponibles para cerrar los puertos no utilizados.
Colectores modulares
Los colectores de bloques modulares (figura 3) están diseñados para ser adaptables. Un solo bloque de un colector modular contiene una válvula. Los bloques pueden añadirse o retirarse del colector para su modificación y mantenimiento. Debido a su modularidad, los colectores modulares presentan vías de fuga adicionales. Cada punto de conexión está sellado con una junta tórica para mitigar las fugas. Además de los bloques de construcción básicos, un colector de bloque modular también puede constar de placas de interconexión, divisorias y espaciadoras. Las placas suelen instalarse entre bloques individuales, y los distintos tipos de placas tienen finalidades diferentes.
- Placa de interconexión: Las placas de interconexión pueden desviar el flujo entre los distintos bloques.
- Placas divisorias: Las placas divisoras bloquean una vía de flujo.
- Placa espaciadora: Las placas espaciadoras ajustan el espacio entre los bloques cuando se utiliza una válvula más grande, que requiere más espacio.
Figura 3: Un diseño de colector modular desmontado
Placas ciegas
Figura 4: Placa ciega
Si un bloque distribuidor neumático tiene más puertos que electroválvulas, se necesita una placa ciega (figura 4) para cerrar los puertos no utilizados. Una placa de obturación se fija fácilmente en su lugar y garantiza que el aire no se escape por los puertos no utilizados. Las placas ciegas son específicas de cada marca o cumplen las normas ISO 5599 o ISO 15407.
Estándares
Las placas de distribución de aire que permiten intercambiar válvulas de distintos fabricantes están diseñadas según interfaces normalizadas ISO. Estas normas especifican las dimensiones de los puertos de las válvulas, las interfaces de montaje y las conexiones eléctricas necesarias.
ISO 5599
La norma ISO 5599 especifica los requisitos para la superficie de interfaz de montaje de las válvulas neumáticas direccionales de cinco puertos para su uso a una presión nominal máxima de 1,6 MPa (16 bar). Proporciona las dimensiones y las tolerancias de las características de la interfaz, la identificación de los puertos y la identificación del resultado del accionamiento del mecanismo de control.
Figura 5: Un ejemplo de colector ISO 5599
ISO 1, 2, 3 Y 4
Dentro de la norma ISO 5599 están los tamaños 1, 2, 3 y 4. Las válvulas y los colectores suelen llevar la etiqueta ISO 5599-1 (o 2/3/4). Estos números corresponden al tamaño de la válvula (1 es el más pequeño). Por lo tanto, el colector debe coincidir con el número ISO correspondiente para montar la válvula correctamente.
- ISO 1: 42 mm de ancho
- ISO 2: 52 mm de ancho
- ISO 3: 65 mm de ancho
- ISO 4: 76 mm de ancho
Figura 6: Tamaños ISO 5599 para ISO 1, 2, 3 y 4
ISO 15407
La norma ISO 15407 especifica las dimensiones y tolerancias de:
- Características de la interfaz
- Identificación del puerto
- Identificación del resultado del accionamiento del mecanismo de control
- Dimensiones
- Tolerancia
- Especificaciones de la interfaz de montaje
- Especificaciones del conector eléctrico
- Para válvulas direccionales neumáticas de cinco puertos, 18 mm y 26 mm
- Para uso a una presión nominal máxima de 1,6 MPa (16 bar).
Figura 7: Un ejemplo de colector ISO 15407
ISO 01 Y 02
Dentro de la norma ISO 15407 están los tamaños 01 y 02. Las válvulas y los colectores suelen llevar la etiqueta ISO 15407-01 (o 02). Estos números corresponden al tamaño de la válvula (02 es el más pequeño). Por lo tanto, el colector debe coincidir con el 01 o 02 correspondiente para montar la válvula correctamente.
- ISO 01: 26 mm de ancho
- ISO 02: 18 mm de ancho
Figura 8: Tamaños ISO 15407 para ISO 02 y 01-agujero para el pasador de codificación (A), que asegura la correcta alineación y montaje de los componentes del colector.
Criterios de selección
Los principales criterios de selección de un colector neumático son:
- Número de estaciones de válvulas: Un colector de diseño de una sola pieza con un número fijo de estaciones de válvulas es una buena solución si hay un número fijo de válvulas. Es preferible un diseño modular si el número es desconocido o puede cambiar.
- Número de orificios de la válvula: El número de puertos de la válvula debe coincidir con el número de puertos del colector.
-
Material: Los colectores neumáticos suelen ser de acero inoxidable, aluminio o plástico. Los siguientes criterios suelen controlar qué material es el mejor para una aplicación.
- Entorno de aplicación: Un colector neumático de acero inoxidable es el mejor para entornos corrosivos o de alta temperatura, ya que es resistente al óxido y al calor. El aluminio es adecuado para aplicaciones de uso general y es conocido por sus buenas propiedades de disipación del calor. Los colectores de plástico pueden utilizarse cuando es necesaria la resistencia a la corrosión, pero la temperatura y la presión son bajas.
- Requisitos de presión: Las placas de distribución de acero inoxidable y aluminio pueden soportar presiones más altas que las de plástico.
- Durabilidad: El acero inoxidable es el más duradero, seguido del aluminio. Un colector neumático de plástico es menos duradero, pero podría ser ventajoso cuando el peso es una preocupación.
- El coste: Los colectores de plástico suelen ser más baratos que los de metal.
- Mantenimiento: El acero inoxidable y el aluminio son más fáciles de mantener y tienen una vida útil más larga que el plástico.
- Montaje: Asegúrese de que el colector sea de montaje específico de la marca o cumpla la norma ISO correcta y el tamaño correspondiente.
Símbolo del distribuidor neumático
Un símbolo de colector neumático, como se ve en la figura 9, es una intersección perpendicular de dos líneas dentro de un cuadrado. Las líneas muestran que hay múltiples puntos de conexión.
Figura 9: Símbolo de un colector neumático
Preguntas frecuentes
¿Qué es un colector neumático?
Un colector neumático dirige un único suministro de aire a varias electroválvulas neumáticas, lo que también permite instalarlas unas junto a otras para ahorrar espacio.
¿Cuáles son los distintos tipos de placas de distribución?
Los dos tipos de placas de distribución son de una sola pieza y modulares. Los bloques de una sola pieza tienen un número fijo de puertos, mientras que los bloques modulares pueden cambiarse para adaptarse a las necesidades cambiantes del sistema.