Zawory pneumatyczne – w kierunku nowoczesności

Udostępnij:

Praktycznie każda branża przemysłu w swojej działalności wykorzystuje zawory pneumatyczne. Powszechne są one zwłaszcza w automatyzacji – razem z siłownikami – i wszędzie tam, gdzie sprężonego powietrza używa się do szybkiej obróbki towarów (np. w produkcji żywności) bez ryzyka zanieczyszczania produktu końcowego.

Zawory pneumatyczne, czyli urządzenia sterujące przepływem sprężonego czynnika roboczego, najczęściej powietrza, mogą zmieniać kierunek przepływu (rozdzielacze) oraz sterować jego ciśnieniem i natężeniem. Wykorzystuje się je nie tylko jako elementy decydujące o pracy członów wykonawczych, ale też realizujące funkcje przetwarzania informacji. W tej drugiej grupie wyróżnia się zawory logiczne rozdzielające, opóźniające, progowe i sekwencyjne. Zawory stosowane są również w wyspach zaworowych i sterownikach pneumatycznych.

Zawory rozdzielające
Ze względu na rodzaj sygnału sterującego zawory rozdzielające dzieli się na ręczne, mechaniczne, pneumatyczne i elektryczne. Pod względem liczby możliwych dróg przepływu wyróżnia się zawory 2-, 3-, 4- i 5-drogowe, a jeśli wziąć pod uwagę sposób sterowania – m.in. zawory sterowane bezpośrednio lub pośrednio. Mogą być one przeznaczone do instalacji pneumatycznych nad- i podciśnieniowych.

Zawory rozdzielające często stosuje się też jako proste sterowniki elementów wykonawczych, np. siłowników pneumatycznych. Warto tu zwrócić uwagę na sposób zasilania. Zawory wykonuje się w wersji przewodowej i płytowej – przewodowe mają w korpusach gwintowane otwory zasilania, odpowietrzenia i odbiorników. Najczęściej są to zwykle gwinty calowe od G1/8 do G3/4, na rynku jednak dostępne są również z innymi gwintami, np. metrycznymi, stożkowymi, calowymi itp. W małych zaworach są to choćby gwinty metryczne od M3 do M6. W katalogach producentów czasem podawana jest też wartość DN, czyli średnica nominalna otworu, przez który przepływa sprężone powietrze.



Zawory płytowe z kolei montowane są z wykorzystaniem płyt zaworowych indywidualnych lub złożonych z zespołów. Zwykle zawory płytowe mają duże natężenie przepływu. Dziś jednak najczęściej stosuje się wyspy zaworowe składające się z dużej liczby zaworów zamontowanych na płycie, wyposażonych w dodatkowe złącza elektryczne. Specjaliści wśród zalet tego rozwiązania wymieniają ich szybki montaż i demontaż bez potrzeby odłączania instalacji pneumatycznej, ograniczenie liczby elementów złącznych i przewodów, integrację sterowania pneumatycznego z elektroniką oraz montaż w ograniczonych przestrzeniach. Szerokie spektrum zastosowań przekłada się na różnorodność wykonań i parametrów użytkowych. Należy na to zwrócić uwagę, projektując instalacje do konkretnego zastosowania. Warto też pamiętać, że w przypadku maszyn lub zastosowań niestandardowych dostępne są również specjalne zawory pneumatyczne przeznaczone do specjalistycznego sprzętu i procesów.

Szukanie nowych rozwiązań
Pneumatyka to znana od dawna technologia, w której stosuje się sprawdzone już metody projektowania i budowy systemów. Rynek zaworów pneumatycznych jest nasycony, dlatego producenci coraz częściej inwestują w tworzenie rozwiązań do zastosowań niszowych, przeznaczonych dla producentów OEM i konstruktorów maszyn. Według najnowszego opracowania firmy analitycznej Frost&Sullivan ze względu na rosnące koszty energii, a także zapotrzebowanie użytkowników końcowych na obniżenie kosztu wytworzenia produktów, lepszą wydajność operacyjną i wydłużenie czasu sprawności maszyn na świecie przewidywane jest zwiększenie wykorzystania przemysłowego internetu rzeczy (IioT). Producentom zaleca się, by skupili się na nowych strategiach rozwoju produktu w zakresie zmniejszania zużycia powietrza i energii, ponieważ za większość kosztów operacyjnych odpowiadają właśnie koszty sprężonego powietrza. Te nowe strategie obejmować mogą np. zmniejszanie rozmiaru i wagi zaworów oraz uświadamianie użytkownikom konieczności wyboru rozmiaru właściwego do danego zastosowania. Zalecane jest projektowanie systemów i usług o wartości dodanej, tak by wykorzystać przewidywany wzrost popytu na inteligentne produkty oraz zwiększyć integrację zaworów z elementami elektronicznymi. Opracowanie produktów o większej inteligencji, kompatybilnych z IIoT i wbudowanych w zawory oraz siłowniki, może zmniejszyć migrację użytkowników w kierunku systemów elektrycznych.


TOP w kategorii




W analizie Frost & Sullivan, „Global Pneumatic Valves and Actuators Market, Forecast to 2022” wśród kluczowych obecnie graczy na rynku światowym wymienia się takie firmy jak: SMC, Festo, Parker-Hannifin, IMI Precision Engineering i Aventics. Ich produkty, jak i wielu innych znanych firm są dostępne również na naszym rynku.

Bogata oferta
Trudno wymienić wszystkie nowości związane z zaworami pneumatycznymi oferowane obecnie na rynku. Na pewno warto zwrócić uwagę na Motion Terminal VTEM firmy Festo, czyli aplikacje przenoszące pneumatykę w erę Przemysłu 4.0 (tzw. Motion Apps). Sterują one poszczególnymi elementami urządzenia, zastępując do 50 poszczególnych komponentów. Funkcje pneumatyczne – od prostych funkcji zaworu sterującego po złożone zadania ruchowe – mogą być zmieniane z poziomu aplikacji bez potrzeby dokonywania zmian sprzętu.

Wśród ciekawych produktów firmy SMC można wskazać 5-drogowe zawory NAMUR 5/3 o ciśnieniu pracy od 0,15 do 0,9 MPa i wielkość przyłączy 1/4 oraz stopniu ochrony 5 (pyłoszczelność). Bibus Menos ma ofercie m.in. wyspy zaworowe firm Camozzi i japońskiej marki CKD. Dzięki modułowości pneumatycznej wysp możliwe jest tworzenie stref zróżnicowanego ciśnienia. Z kolei Hennlich oferuje szeroki wybór produktów pneumatyki firmy Mader – są to m.in. siłowniki pneumatyczne, zawory pneumatyczne, złączki, elektrozawory, filtry, zawory kulowe i przewody pneumatyczne. Firma ASCO, część globalnego koncernu EMERSON, ma w swoim portfolio platformy elektroniczne Numatics serii G3 obsługujące do 128 cewek. Zgrupowanie zaworów pilotowych w pojedyncze wyspy zaworowe umożliwia redukcję liczby węzłów, okablowania, przewodów pneumatycznych i połączeń elektrycznych montowanych w szafie sterowniczej. W ofercie Rectus Polska znajdziemy m.in. zawory i rozgałęziacze w wykonaniu ze stali kwasoodpornej AISI316L (zgodnej z normą NACE MR0175/ISO 15156-1) z serii „Steel Line” produkcji włoskiej firmy Pneumax. W jej skład wchodzą rozdzielacze 3/2 sterowane pneumatycznie, mono- i bistabilne oraz sterowane ręcznie, zawory zwrotne, dławiące i dławiąco-zwrotne, a także moduły rozgałęziające.

To tylko pobieżne spojrzenie na bardzo szeroką ofertę rynkową w zakresie zaworów pneumatycznych. Na rynku działa wielu producentów oraz dostawców pneumatyki prostej i zaawansowanej. Coraz częściej proponują oni gotowe już podsystemy i zaimplementowane sterowania elektropneumatyczne. Pozwala to stosunkowo łatwo budować układy pneumatyczne programowalne (PLC lub CNC). Kolejnym naturalnym etapem rozwoju jest ich integracja w ramach koncepcji Przemysłu 4.0.

Udostępnij:

Drukuj





Bohdan Szafrański



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również