Válvulas de Retardo de Tiempo Neumáticas

Una válvula de retardo de tiempo neumática regula el tiempo de flujo de aire en un sistema neumático al retrasar la activación o desactivación de la válvula durante una duración especificada. Las válvulas de retardo de tiempo son componentes cruciales en sistemas industriales donde la precisión del tiempo es esencial para un rendimiento óptimo. Estas válvulas se utilizan en diversas aplicaciones industriales, como maquinaria automatizada y sistemas de seguridad. Este artículo utilizará las válvulas de retardo de tiempo de Festo como ejemplo para ilustrar sus características y criterios de selección.

Las válvulas de tiempo neumáticas a menudo trabajan con válvulas de control direccional neumáticas de 3/2 vías para controlar el tiempo y la dirección del flujo de aire en un sistema neumático. La válvula de 3/2 vías tiene tres puertos y dos posiciones, lo que le permite dirigir el aire hacia un actuador o expulsarlo. La válvula de retardo de tiempo neumática regula la duración del flujo de aire, asegurando un control preciso sobre el tiempo de las operaciones. Esta combinación se utiliza para automatizar procesos, mejorar la eficiencia y garantizar un tiempo preciso en aplicaciones como maquinaria, fabricación y sistemas de control de fluidos.

Componentes de diseño

La Figura 2 ilustra los componentes típicos de una válvula de retardo de tiempo:

• Perilla de ajuste de tiempo (A): Permite al usuario establecer el tiempo de retardo deseado ajustando el mecanismo interno. La perilla de ajuste es una válvula de estrangulación, típicamente una válvula de aguja.
• Puerto de escape (B): Libera el exceso de aire de la cámara de control para restablecer la válvula para el próximo ciclo.
• Puerto de entrada (C): Punto de entrada para el aire comprimido que será controlado por la válvula.
• Válvula de retención (D): El aire del puerto de entrada fluye a través de una válvula de retención hacia la cámara de control.
• Cámara de control (E): Espacio interno donde se acumula la presión del aire para crear el efecto de retardo.
• Diafragma o pistón (F): Se mueve en respuesta a los cambios de presión del aire, controlando el flujo de aire a través de la válvula.
• Puertos de salida (G): Puntos de salida donde se libera el aire controlado después del período de retardo.
• Mecanismo de resorte (H): Proporciona la fuerza necesaria para devolver el diafragma o pistón a su posición original después del período de retardo.
• Cuerpo de la válvula (I): La estructura principal que alberga todos los componentes internos y proporciona puntos de conexión para los puertos de entrada y salida.

Principio de funcionamiento

1. Suministro de aire: El aire comprimido entra en la válvula a través del puerto de entrada.
2. Mecanismo de temporización: La válvula contiene un mecanismo de temporización, generalmente un diafragma o pistón, conectado a una válvula de aguja ajustable. La válvula de aguja controla la velocidad a la que el aire llena o se libera de la cámara de control.
3. Período de retardo: Cuando el aire entra en la cámara de control, la válvula de aguja restringe el flujo, creando un retardo. La longitud del retardo es ajustable cambiando la configuración de la válvula de aguja utilizando la perilla de ajuste de tiempo.
4. Activación: Una vez que la cámara de control se llena a una cierta presión, activa la válvula principal para abrirse o cerrarse, permitiendo que el aire pase o se bloquee.
5. Salida: El flujo de aire retardado luego activa o desactiva el componente neumático conectado.
6. Restablecimiento: El exceso de aire se libera a través del puerto de escape, restableciendo la válvula para el próximo ciclo.

Aplicaciones de las válvulas de retardo de tiempo

Las válvulas de retardo de tiempo neumáticas se utilizan en diversos entornos industriales donde la precisión del tiempo es esencial. A continuación se presentan aplicaciones comunes:

• Maquinaria automatizada: Las válvulas de retardo de tiempo controlan el tiempo de diferentes operaciones de máquinas, asegurando que cada paso ocurra en la secuencia correcta.
• Sistemas de seguridad: Estas válvulas proporcionan un retardo antes de activar mecanismos de seguridad, permitiendo paradas controladas o respuestas de emergencia.
• Operaciones secuenciales: Las válvulas de retardo de tiempo gestionan el tiempo entre tareas secuenciales, asegurando que cada tarea se complete antes de que comience la siguiente.
• Sistemas transportadores: Regulan el tiempo de movimiento de artículos en transportadores, evitando atascos y asegurando un funcionamiento fluido.
• Equipos de embalaje: Las válvulas de retardo de tiempo controlan el tiempo de procesos de embalaje, como sellado y etiquetado, para mantener la consistencia y eficiencia.
• Circuitos de control neumático: Estas válvulas introducen retardos en circuitos neumáticos para controlar el tiempo de flujo de aire y los cambios de presión.
• Sistemas de control de procesos: Las válvulas de retardo de tiempo garantizan que los procesos ocurran en el orden correcto y en los intervalos adecuados, mejorando el rendimiento general del sistema.
• Sistemas de manipulación de materiales: Gestionan el tiempo de transferencia de materiales y operaciones de manipulación, optimizando el flujo de trabajo y reduciendo el riesgo de errores.

Ejemplo - Válvula de retardo de tiempo de Festo

Para dar un ejemplo de válvulas de retardo de tiempo, esta sección describe cuatro de estos dispositivos de Festo:

• VZO-3-PK-3
• VZ-3-PK-3
• VZA-3-1/4
• VZB-3-1/4

Una diferencia principal entre estos dos dispositivos es que el VZO está normalmente abierto y el VZ está normalmente cerrado. Esta diferencia es importante de entender porque el obturador en la válvula es de retorno por resorte. Por razones de seguridad, es esencial saber si la válvula estará abierta o cerrada en caso de pérdida de energía o fuga del dispositivo.

Tabla 1: Propiedades clave de las válvulas de retardo de tiempo de Festo

Factor	VZO-3-PK-3	VZ-3-PK-3	VZA-3-1/4	VZB-3-1/4
Tamaño nominal	2 mm		-	-
Estructura de diseño	Válvula de obturador con retorno por resorte		-	-
Presión de operación	2.5 a 8 bar		0 a 10 bar
Tiempos de retardo ajustables	0.25 a 5 segundos		0 a 30 segundos
Peso	150 g		550 g	390 g
Material de la carcasa	Die-casting de zinc		-	-
Tasa de flujo nominal estándar	60 l/min	90 l/min	600 l/min
Período de pausa para restablecer	>= 50 ms	>= 55 ms	-	-

Criterios de selección

Al seleccionar una válvula de retardo de tiempo, considere los siguientes criterios para garantizar un rendimiento óptimo y compatibilidad con el sistema:

• Tamaño nominal: Asegúrese de que el tamaño nominal de la válvula coincida con los requisitos del sistema.
• Tipo de actuación: Determine si una actuación neumática es adecuada para la aplicación.
• Estructura de diseño: Elija una válvula con una estructura de diseño apropiada.
• Presión de operación: Verifique que la válvula pueda operar dentro del rango de presión del sistema.
• Tasa de flujo: Asegúrese de que la tasa de flujo de la válvula satisfaga las necesidades del sistema.
• Tiempos de retardo ajustables: Compruebe si la válvula ofrece los tiempos de retardo requeridos.
• Precisión de repetición: Considere la precisión de repetición del ajuste de tiempo.
• Medio de operación: Confirme que la válvula sea compatible con el medio de operación. Las válvulas VZO y VZ utilizan aire comprimido de acuerdo con ISO8573-1:2010 [7:4:4].
• Condiciones ambientales: Asegúrese de que la válvula pueda operar dentro del rango de temperatura ambiente del entorno. Las válvulas VZO y VZ operan entre -10 y 60 °C.
• Tipo de montaje: Elija una válvula con un tipo de montaje adecuado. Las válvulas VZO y VZ se pueden instalar en un panel frontal o marco de montaje.
• Material y durabilidad: Considere el material de la válvula para la durabilidad y compatibilidad.
• Características adicionales: Busque cualquier característica adicional que pueda ser beneficiosa, como la capacidad de conectar un depósito adicional para retardos más largos.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una válvula de retardo de tiempo neumática?

Una válvula de retardo de tiempo neumática regula el tiempo de flujo de aire en un sistema neumático al retrasar la activación o desactivación de la válvula durante una duración especificada.

¿Dónde se utilizan las válvulas de retardo de tiempo neumáticas?

Las válvulas de retardo de tiempo neumáticas se utilizan en maquinaria automatizada, sistemas de seguridad y aplicaciones industriales que requieren un tiempo preciso para un rendimiento óptimo.