En muchas máquinas neumáticas, el número de modelo de una válvula parece sencillo, pero la función que representa determina cómo se mueve el actuador. Las válvulas 3V110, 3V210, 3V310 y 3V410 se utilizan normalmente como electroválvulas neumáticas 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 electroválvulas , pero resuelven diferentes necesidades de los circuitos.
La diferencia práctica está en el tipo de actuador. Una válvula 3V suele elegirse 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 único puerto de trabajo. Una válvula 4V suele elegirse para un cilindro de doble efecto que necesita dos puertos 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 evacua el aire cuando la válvula vuelve a su posición inicial. Esta configuración hace que la válvula sea adecuada para cilindros de simple efecto, ya que el muelle del interior 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 serie, mayores suelen ser el tamaño de los puertos 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 para el cilindro y dos puertos de escape. Esto permite que la válvula suministre aire alternativamente a cada lado de un cilindro de doble efecto mientras evacúa el aire del lado opuesto. El cilindro puede extenderse y retraerse mediante aire comprimido en lugar de depender de un muelle mecánico.
La compatibilidad con el actuador determina la elección
Si la máquina utiliza una pinza de simple efecto, un pequeño tope, un expulsor, un pasador neumático o un minicilindro con retorno por muelle, la serie 3V suele ser la opción más sencilla. El circuito es simple, la disposición de los tubos es más fácil de entender 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, elevar, posicionar, abrir, cerrar o realizar movimientos de transferencia, la serie 4V resulta más adecuada. Las 4V110-06 y 4V210-08 son habituales para cilindros compactos y medianos. Para una mayor demanda de aire se puede optar por 4V310-10 o 4V410-15.
Un error frecuente es elegir una válvula de 3/2 vías para un cilindro de doble efecto solo porque la tensión de la bobina y la rosca parecen correctas. La válvula puede conmutar el aire, pero el cilindro no tendrá el circuito direccional adecuado. Otro error es utilizar una válvula de 5/2 vías para un simple soplado de aire o un cilindro de simple efecto cuando una válvula de 3/2 vías más pequeña sería más sencilla y económica.
El caudal depende del diámetro y la velocidad del cilindro
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 más grande que se mueve rápidamente. Una válvula sobredimensionada puede ocupar espacio y aumentar los costes innecesariamente, mientras que una subdimensionada puede hacer que el actuador funcione de forma lenta o inestable.
En muchas instalaciones industriales, las válvulas de la serie 110 se utilizan para utillajes compactos, aire de señal y cilindros pequeños. Las válvulas de la serie 210 son habituales en máquinas de automatización general. Las válvulas de 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 caudal de aire. La misma lógica de tamaños se aplica tanto a la familia 3V como a la 4V, pero la función del circuito sigue siendo diferente.
Control eléctrico y comportamiento de retorno
La mayoría de las válvulas 3V y 4V de una sola bobina utilizan una señal eléctrica para desplazar la corredera y un retorno por muelle o pilotaje para devolverla a su posición cuando se corta la alimentación. Este comportamiento es útil cuando la máquina debe volver a un estado predeterminado después de que cese la señal. La tensión de la bobina, como DC24V, AC110V o AC220V, debe ser compatible con el armario de control.
En una válvula 3V, al cortar la alimentación normalmente se evacua el aire de la línea de salida. En una válvula 4V de una sola bobina, al cortar la alimentación normalmente se restablece el sentido de movimiento predeterminado del cilindro. 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 de los dispositivos de sujeción.
Consejos prácticos de compra
Antes de realizar el pedido, confirme si el actuador es de simple o doble efecto. Después, compruebe el tamaño de los puertos, la tensión de la bobina, la presión de trabajo, el tamaño de los tubos, el tipo de conector y el espacio de instalación. Si va a sustituir una válvula antigua, fotografíe la etiqueta del modelo y las marcas de los puertos antes de retirar los tubos.
Para los compradores OEM, resulta útil estandarizar unos pocos tamaños. Por ejemplo, las funciones pequeñas de simple efecto pueden utilizar 3V110 o 3V210, mientras que los cilindros habituales de doble efecto pueden utilizar 4V210. Las máquinas más grandes pueden reservar 3V310, 3V410, 4V310 y 4V410 para puntos que requieran un mayor caudal. Esto facilita las compras y la gestión de repuestos.
Preguntas frecuentes
¿Puede una válvula 3V controlar un cilindro de doble efecto?
Por lo general, no es la opción adecuada. Un cilindro de doble efecto normalmente necesita 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 muelle o controles simples de alimentación y escape.
¿Cuándo debo elegir una válvula 4V?
Elija una válvula 4V para cilindros de doble efecto que necesiten extensión y retracción mediante aire comprimido a través de dos puertos de aire.
Conclusión
La forma más sencilla de distinguir entre las válvulas de control direccional 3V y 4V es fijarse en el actuador. Los circuitos de simple efecto suelen requerir válvulas 3V, mientras que los circuitos con cilindros de doble efecto suelen necesitar válvulas 4V. Después, seleccione el tamaño 110, 210, 310 o 410 según la demanda de caudal, el tamaño de los puertos y el espacio de instalación.
