En muchas máquinas neumáticas, el número de modelo de una válvula parece sencillo, pero la función que hay detrás determina cómo se mueve el actuador. Las válvulas 3V110, 3V210, 3V310 y 3V410 se utilizan normalmente como válvulas solenoides de aire de 3/2 vías, mientras que las válvulas 4V110, 4V210, 4V310 y 4V410 se utilizan normalmente como válvulas de control direccional de 5/2 vías. Ambos grupos pertenecen a la categoría de válvulas solenoides , pero resuelven problemas de circuitos diferentes.
La diferencia práctica está en el tipo de actuador. Una válvula 3V suele seleccionarse para un cilindro de simple efecto, control de soplado de aire, aire de señal o un pequeño dispositivo neumático que necesita alimentación y escape a través de un solo puerto de trabajo. Una válvula 4V suele seleccionarse para un cilindro de doble efecto que necesita dos puertos de cilindro para alternar entre la extensión y la retracción.
La función de los puertos es la primera diferencia
Una válvula de la serie 3V tiene tres puertos y dos posiciones. Un puerto recibe el aire de alimentación, otro se conecta al actuador o a la línea de salida, y el tercero permite el escape del aire cuando la válvula vuelve a conmutar. Esta configuración hace que la válvula sea adecuada para cilindros de simple efecto, ya que el resorte dentro del cilindro realiza la carrera de retorno después de liberar el aire.
Modelos como 3V110-06, 3V210-08, 3V310-10 y 3V410-15 siguen este tipo de lógica de control. Cuanto mayor es el número de la serie, normalmente mayores son el tamaño del puerto y la capacidad de caudal.
Una válvula de la serie 4V tiene cinco puertos y dos posiciones. Cuenta con un puerto de presión, dos puertos de cilindro y dos puertos de escape. Esto permite que la válvula suministre aire alternativamente a cada lado de un cilindro de doble efecto mientras evacua el aire del lado opuesto. El cilindro puede extenderse y retraerse mediante aire, en lugar de depender de un resorte mecánico.
La compatibilidad con el actuador modifica la selección
Si la máquina utiliza una abrazadera de simple efecto, un tope pequeño, un expulsor, un pasador neumático o un minicilindro con retorno por resorte, la serie 3V suele ser la opción más sencilla. El circuito es simple, los tubos son más fáciles de interpretar y la resolución de problemas es más rápida porque solo hay una línea de salida controlada.
Si la máquina utiliza un cilindro de doble efecto para empujar, levantar, indexar, abrir, cerrar o realizar movimientos de transferencia, la serie 4V resulta más adecuada. La 4V110-06 y la 4V210-08 son comunes para cilindros compactos y medianos. Una mayor demanda de aire puede requerir 4V310-10 o 4V410-15.
Un error común es elegir una válvula de 3/2 vías para un cilindro de doble efecto solo porque el voltaje de la bobina y la rosca parecen correctos. La válvula puede conmutar el aire, pero el cilindro no contará con el circuito direccional adecuado. Otro error es utilizar una válvula de 5/2 vías para un soplado de aire sencillo o un cilindro de simple efecto cuando una válvula 3/2 más pequeña sería más fácil y económica.
El tamaño del caudal depende del diámetro del cilindro y de la velocidad
Los tamaños 110, 210, 310 y 410 deben considerarse junto con el diámetro del tubo, el diámetro interior del cilindro, la longitud de carrera y la velocidad del ciclo. Un cilindro pequeño que se mueve lentamente no necesita el mismo caudal de válvula que un cilindro grande que se mueve rápidamente. Sobredimensionar la válvula puede desperdiciar espacio y aumentar el coste, mientras que subdimensionarla puede hacer que el actuador funcione lentamente o de forma inestable.
En muchas instalaciones industriales, las válvulas de la serie 110 se utilizan para herramientas compactas, aire de señal y cilindros pequeños. Las válvulas de la serie 210 son comunes en máquinas de automatización general. Las series 310 y 410 son adecuadas para cilindros más grandes, carreras más largas o equipos en los que el actuador debe moverse con un mayor volumen de aire. La misma lógica de tamaño se aplica a las familias 3V y 4V, pero la función del circuito sigue siendo diferente.
Control eléctrico y comportamiento de restablecimiento
La mayoría de las válvulas 3V y 4V de un solo solenoide utilizan una señal eléctrica para desplazar el carrete y un retorno por resorte o pilotaje para restablecerlo cuando se corta la alimentación. Este comportamiento resulta útil cuando la máquina debe volver a un estado predeterminado después de que se detenga la señal. El voltaje correcto de la bobina, como DC24V, AC110V o AC220V, debe coincidir con el armario de control.
En una válvula 3V, cortar la alimentación normalmente evacúa el aire de la línea de salida. En una válvula 4V de un solo solenoide, cortar la alimentación normalmente devuelve la dirección del cilindro al lado predeterminado. Este comportamiento predeterminado debe comprobarse durante el diseño de la máquina, ya que afecta a las paradas de emergencia, los cortes de energía, la seguridad durante el mantenimiento y la posición del dispositivo de fijación.
Notas prácticas de compra
Antes de realizar el pedido, confirme si el actuador es de simple efecto o de doble efecto. Después, compruebe el tamaño del puerto, el voltaje de la bobina, la presión de trabajo, el tamaño del tubo, el tipo de conector y el espacio de instalación. Si va a sustituir una válvula antigua, tome una foto de la etiqueta del modelo y de las marcas de los puertos antes de retirar los tubos.
Para los compradores OEM, resulta útil estandarizar algunos tamaños. Por ejemplo, las funciones pequeñas de simple efecto pueden utilizar 3V110 o 3V210, mientras que los cilindros comunes de doble efecto pueden utilizar 4V210. Las máquinas más grandes pueden reservar 3V310, 3V410, 4V310 y 4V410 para posiciones que requieran un mayor caudal. Esto facilita las compras y la gestión de piezas de repuesto.
Preguntas frecuentes
¿Puede una válvula 3V controlar un cilindro de doble efecto?
Normalmente no es la opción adecuada. Un cilindro de doble efecto suele necesitar una válvula de 5/2 vías, como una válvula de la serie 4V, para que ambos puertos del cilindro puedan controlarse correctamente.
¿Cuándo debo elegir una válvula 3V?
Elija una válvula 3V para cilindros de simple efecto, soplado de aire, aire de señal, actuadores con retorno por resorte o un control sencillo de alimentación y escape.
¿Cuándo debo elegir una válvula 4V?
Elija una válvula 4V para cilindros de doble efecto que necesiten extensión y retracción accionadas mediante dos puertos de aire.
Conclusión
La forma más sencilla de distinguir las válvulas de control direccional 3V y 4V es observar el actuador. Los circuitos de simple efecto suelen requerir válvulas 3V, mientras que los circuitos con cilindros de doble efecto normalmente necesitan válvulas 4V. Después, seleccione el tamaño 110, 210, 310 o 410 según la demanda de caudal, el tamaño del puerto y el espacio de instalación.
