Zawory zwrotne do powietrza i próżni

Zawór zwrotny pneumatyczny przepuszcza powietrze w określonym kierunku i ogranicza przepływ wsteczny. Do doboru potrzebne są nie tylko rozmiar gwintu i ciśnienie instalacji, lecz także wymagany przepływ, dopuszczalny spadek ciśnienia oraz sposób odblokowania zaworu. W ofercie Pneumatig znajdują się zwykłe zawory jednokierunkowe, zawory zwrotne sterowane pneumatycznie i wykonania do próżni. Te grupy spełniają różne zadania w obwodzie.

Jak działa zawór zwrotny i kiedy się otwiera?

Zwykły zawór zwrotny działa samoczynnie pod wpływem różnicy ciśnień po obu stronach elementu zamykającego. Nie potrzebuje cewki elektromagnetycznej ani osobnego sygnału sterującego. Przepływ w kierunku przewodzenia rozpoczyna się, gdy różnica ciśnień jest wystarczająca do otwarcia zaworu. Przy odwróceniu tej różnicy zawór blokuje drogę powrotną, w granicach szczelności i warunków określonych dla danego wykonania.

Ciśnienie otwarcia nie jest ciśnieniem roboczym ani potwierdzeniem pełnego otwarcia. Pierwszy parametr opisuje próg rozpoczęcia przewodzenia, a zakres roboczy określa dopuszczalne warunki pracy elementu. Dlatego informacja „10 bar” nie oznacza, że zawór potrzebuje 10 bar do otwarcia. Przy małej różnicy ciśnień trzeba sprawdzić próg otwarcia i charakterystykę konkretnego modelu, zamiast zakładać swobodny przepływ.

W czasie przepływu na zaworze występuje spadek ciśnienia Δp, czyli różnica między jego wlotem i wylotem. Dobieraj zawór dla zapotrzebowania odbiornika podczas pracy, a nie wyłącznie dla ciśnienia mierzonego przy zamkniętym obwodzie. Zbyt mała przepustowość może ograniczyć tempo napełniania komory lub wydajność odbiornika mimo prawidłowego ciśnienia przed zaworem.

Zawór jednokierunkowy do obwodu sprężonego powietrza

Zwykłe zawory zwrotne stosuje się tam, gdzie po spadku ciśnienia zasilania medium nie powinno wracać z wydzielonego odcinka instalacji. Miejsce montażu wynika ze schematu i kierunku przepływu, nie z zasady umieszczania zaworu „na końcu układu”. Zawór nie służy do regulacji ciśnienia ani do odprowadzania jego nadmiaru. W układzie sprężarki nie zastępuje zaworu bezpieczeństwa, a dobór do gorącego powietrza na tłoczeniu wymaga potwierdzenia temperatury i przeznaczenia konkretnego wykonania.

Przykładem do instalacji z przyłączem G 1/4 jest zawór jednokierunkowy SZ-ZZA-02. Jego karta podaje ciśnienie robocze 10 bar, zakres temperatur od −5 do +70°C, korpus z mosiądzu niklowanego i uszczelnienie NBR 70. Te dane dotyczą tego modelu; nie określają jego ciśnienia otwarcia ani spadku ciśnienia przy wymaganym przepływie. Przy doborze do obwodu o małej różnicy ciśnień potrzebne jest dodatkowe potwierdzenie tych właściwości.

Zawór zwrotny sterowany: otwarcie drogi powrotnej sygnałem pilota

W zaworze zwrotnym sterowanym pneumatycznie sygnał podany na osobne przyłącze pilota pozwala odblokować kierunek normalnie zamknięty. Takie rozwiązanie stosuje się między innymi do ograniczenia opróżniania komory siłownika po zaniku zasilania. Karty oferowanych zaworów sterowanych zalecają montaż bezpośrednio na siłowniku. Trzeba przy tym zapewnić właściwe sterowanie drogą odpływu podczas zamierzonego ruchu.

Dwa zawory o przyłączu głównym G 1/8 mogą wymagać innego podłączenia pilota. SZ-ZZS-01-04 ma wtykowe przyłącze pilota 4 mm, natomiast karta WAI-WB8U podaje przyłącze pilota 1/8″. Dla obu kart wskazano zakres roboczy 0–10 bar i minimalne ciśnienie przesterowania 2,5 bar. Wariant WAI-WB4U z przyłączem głównym G 1/4 ma w karcie minimum przesterowania 4 bar. Sam rozmiar głównego gwintu nie wystarcza więc do wyboru lub zamiany zaworu.

Minimalnego ciśnienia pilota nie należy traktować jako gwarancji otwarcia w każdej sytuacji obciążenia. Przy doborze sprawdź zależność wymaganego sygnału od ciśnień w obwodzie, w tym ciśnienia w komorze siłownika wywołanego obciążeniem. Potrzebna jest charakterystyka właściwego zaworu; nie można przenosić przełożenia pilota z innej serii. Podane w kartach przepływy również wymagają warunków pomiaru, zanim posłużą do porównania wydajności.

Zamknięcie drogi przepływu nie jest równoznaczne z trwałym mechanicznym podtrzymaniem obciążenia. Szczelność zaworu, przewodów i siłownika oraz ściśliwość powietrza wpływają na zachowanie napędu po zatrzymaniu. Zaworu zwrotnego nie należy samodzielnie uznawać za kompletne zabezpieczenie przed opadnięciem pionowo obciążonej osi. Taką funkcję trzeba ocenić dla całego układu i zastosować odpowiednie środki podtrzymania obciążenia.

Zawory zwrotne do próżni: kierunek i sposób podania ciśnienia

W obwodzie próżniowym zawór musi umożliwiać odsysanie gazu z opróżnianej przestrzeni w stronę źródła próżni i ograniczać przepływ powrotny. Kierunek sprawdza się według oznaczenia i schematu zaworu, a nie intuicyjnie według określenia „dopływ próżni”. Zwykłego wykonania do nadciśnienia nie należy dobierać do podciśnienia wyłącznie na podstawie pasującego gwintu.

Zawór do próżni PA-RUCK12VU ma przyłącze G 1/2 i DN 15. Karta podaje zakres ciśnienia −1 do 25 bar oraz temperatury od −20 do +100°C, a wśród mediów wymienia sprężone powietrze, gazy obojętne, oleje i wodę, z dopuszczeniem pracy w próżni. Nie przenoś górnej granicy 25 bar na całą rodzinę: dla PA-RUCK114VU i PA-RUCK112VU podano 18 bar.

Ujemne ciśnienie jest wartością względną, odniesioną do ciśnienia otoczenia. Ciśnienie bezwzględne odnosi się do próżni absolutnej i nie przyjmuje wartości ujemnych. Zapis dolnej granicy −1 bar nie określa sam w sobie osiągalnego ciśnienia bezwzględnego instalacji ani czasu utrzymania podciśnienia. Dla wymaganej próżni trzeba potwierdzić szczelność, próg otwarcia i opory przepływu przy rzeczywistych warunkach odsysania.

Co sprawdzić przed montażem i podczas diagnostyki?

Porównaj typ i rozmiar gwintu, wykonanie przyłączy, sposób uszczelnienia, medium oraz temperaturę. Oznaczenia G, R i NPT nie są zamienne tylko dlatego, że mają tę samą wielkość calową. Dopuszczenie konkretnego zaworu do wody lub oleju nie oznacza dopuszczenia pozostałych modeli w kategorii do tych mediów. Połączenie powinno być wolne od zanieczyszczeń i nadmiaru materiału uszczelniającego, który mógłby dostać się na gniazdo zaworu.

Przed demontażem odłącz zasilanie, zabezpiecz napęd przed ruchem i usuń ciśnienie z każdej odciętej przestrzeni. Zawór zwrotny może zatrzymać powietrze za sobą, dlatego zerowe wskazanie manometru przed zaworem nie potwierdza opróżnienia komory za nim. Nie rozszczelniaj połączenia w celu sprawdzenia, czy pozostało ciśnienie.

Przy braku przepływu sprawdź kierunek montażu, różnicę ciśnień oraz sygnał pilota, jeżeli zawór jest sterowany. Przy powolnym ruchu porównaj ciśnienia podczas przepływu; przy ubytku ciśnienia skontroluj również złącza, przewody i uszczelnienia odbiornika. Do zapytania o dobór w Pneumatig przygotuj schemat obwodu, medium, ciśnienia po obu stronach, przepływ, temperaturę, przyłącza i oczekiwane zachowanie po zaniku zasilania. Dla zaworu sterowanego dopisz dostępne ciśnienie pilota i sposób obciążenia siłownika.