Válvulas de Bigote Neumáticas - Cómo Funcionan

Una válvula de bigote utiliza una palanca delgada y flexible, conocida como brazo de bigote, para detectar la presencia de un objeto y controlar el flujo de aire. Estas válvulas se utilizan comúnmente en sistemas de automatización para detectar el movimiento de piezas, actuar como interruptores de seguridad y controlar el flujo de aire en diversas aplicaciones industriales. Este artículo cubre el diseño y funcionamiento de las válvulas de bigote, sus estados predeterminados, ventajas y desventajas, y aplicaciones específicas. Además, proporciona datos técnicos detallados sobre las válvulas de bigote FVS-3-⅛ y FVSO-3-⅛ de Festo.

Tabla de contenidos

• Diseño
• Operación
• Estados predeterminados
• Ventajas y desventajas de la válvula de bigote
• Aplicaciones
• Válvulas de bigote de Festo

Diseño

• Brazo de bigote: Una palanca delgada y flexible que se extiende desde el cuerpo de la válvula y actúa como el elemento sensorial.
• Cuerpo de la válvula: Contiene los componentes internos de la válvula, incluidos los puertos para el flujo de aire.
• Puertos: Puertos de entrada y salida para el suministro de aire neumático.
• Mecanismo de control de flujo: Normalmente incluye un carrete, émbolo o diafragma que controla el flujo de aire según la posición del brazo de bigote.

Operación

La Figura 2 ilustra cómo funciona una válvula de bigote (Figura 2 etiquetada como A) con un relé neumático (Figura 2 etiquetada como B) para controlar el flujo de aire. En la posición de apagado (Figura 2 izquierda), el bigote no está deflectado y el aire fluye desde la entrada (C) hacia la salida (D) y hacia el instrumento neumático aguas abajo. Cuando el bigote está deflectado, el aire en la válvula se libera a través del puerto de la válvula de bigote (Figura 2 etiquetada como E), permitiendo que el diafragma se eleve y bloquee el aire de la entrada. El aire se agota a través del puerto de escape (Figura 2 etiquetada como F), y cualquier aire del instrumento neumático regresa a través del relé (Figura 2 etiquetada como G) y sale por el puerto de escape.

Estados predeterminados

Las válvulas de bigote son válvulas de 3/2 vías, lo que significa que tienen 3 puertos y 2 estados, o posiciones, que son abiertas y cerradas. Las válvulas de bigote pueden ser normalmente abiertas o normalmente cerradas:

• Normalmente abiertas: El aire fluye a través de la válvula de bigote cuando el brazo no está accionado. Cuando el brazo es deflectado por un objeto, el mecanismo interno se desplaza para bloquear el flujo de aire o redirigirlo a otro puerto.
• Normalmente cerradas: El flujo de aire se bloquea cuando el brazo de bigote no está accionado. Cuando el brazo es deflectado, el mecanismo interno se desplaza para permitir que el aire fluya a través de la válvula.

Válvula de 3 vías

Una válvula de 3 vías en su estado predeterminado está conectada al suministro de aire y otro puerto está conectado a la salida. El tercer puerto está conectado al escape pero está bloqueado. En el estado accionado, el aire que proviene del suministro está bloqueado y el aire en la válvula y en el instrumento aguas abajo fluye hacia el escape.

Si una válvula de bigote no tiene un puerto de escape, la válvula simplemente abrirá o cerrará la ruta de flujo de aire sin liberar aire a la atmósfera.

Ventajas y desventajas de la válvula de bigote

Ventajas

• Simplicidad: Diseño mecánico simple sin necesidad de energía eléctrica.
• Fiabilidad: Duradero y confiable en entornos industriales adversos.
• Costo-efectividad: Generalmente menos costoso que los sensores electrónicos.

Desventajas

• Desgaste mecánico: El brazo de bigote puede desgastarse con el tiempo debido al contacto mecánico repetido.
• Sensibilidad: Puede que no sea tan sensible o preciso como los sensores electrónicos.

Aplicaciones

En sistemas de automatización de máquinas, las válvulas accionadas por bigote neumáticas detectan el movimiento de las piezas. Cuando una pieza toca el bigote, la válvula se abre o se cierra. Estas válvulas requieren fuerzas de accionamiento muy bajas y son ideales para sistemas con piezas variables o posicionamiento impreciso. El bigote puede ser abordado desde cualquier dirección perpendicular. Las aplicaciones de válvulas neumáticas operadas por bigote incluyen:

• Sistemas de automatización: Utilizados para detectar la posición de las piezas en líneas de ensamblaje.
• Mecanismos de seguridad: Pueden actuar como un interruptor de seguridad para detener la maquinaria si se detecta un objeto en un área peligrosa. La liberación de aire puede ser una forma de despresurizar rápidamente un sistema para prevenir accidentes.
• Sistemas de control: En sistemas de control, la función de escape se utiliza a menudo para restablecer o ventilar la presión en una parte específica del sistema.
• Sensor de posición: Utilizado en diversas aplicaciones industriales para detectar la posición de las piezas en movimiento.

Válvulas de bigote de Festo

Festo ofrece dos tipos de válvulas de bigote: la FVS-3-⅛ y la FVSO-3-⅛. Ambas son válvulas de 3/2 vías, pero difieren en sus estados predeterminados. La FVS-3-⅛ es una válvula monostable normalmente cerrada, mientras que la FVSO-3-⅛ es una válvula monostable normalmente abierta. Elija una válvula normalmente abierta para el estado predeterminado para permitir el flujo de fluido cuando la válvula no está accionada, y una válvula normalmente cerrada para el estado predeterminado para bloquear el flujo de fluido cuando la válvula no está accionada.

Datos técnicos generales

• Tasa de flujo nominal estándar
  • FVS-3-⅛: 146 l/min
  • FVSO-3-⅛: 175 l/min
• Función de la válvula
  • FVS-3-⅛: Válvula de 3/2 vías, normalmente cerrada, monostable
  • FVSO-3-⅛: Válvula de 3/2 vías, normalmente abierta, monostable
• Control de flujo de aire de escape: presente
• Diseño: Válvula de asiento de disco, pilotada
• Dirección del flujo: No reversible
• Conexión neumática: Gx
• Tamaño nominal: 3.5 mm
• Peso: 130 g

Materiales

• Sello: NBR
• Carcasa: Aluminio anodizado
• Nota sobre materiales: Cumple con RoHS

Condiciones operativas y ambientales

• Medio operativo: Aire comprimido según ISO 8573-1:2010
• Nota sobre medio operativo/piloto: Operación lubricada posible (requerida durante la operación posterior)
• Rango de presión de operación: 3.5 a 8 bar
• Temperatura del medio: -10 a 60 °C
• Temperatura ambiente: -10 a 60 °C
• Clase de Resistencia a la Corrosión (CRC): 2

Preguntas frecuentes

¿Qué es una válvula de bigote?

Una válvula de bigote utiliza una palanca delgada y flexible, conocida como brazo de bigote, para detectar la presencia de un objeto y controlar el flujo de aire en sistemas de automatización.

¿Cómo funciona una válvula de bigote?

Una válvula de bigote detecta el movimiento de piezas utilizando un brazo de bigote, que activa la válvula para abrir o cerrar, controlando el flujo de aire en aplicaciones industriales.