Rodzaje zaworów pneumatycznych – który do czego

Zawory pneumatyczne dzieli się według funkcji na rozdzielające (sterują kierunkiem przepływu: 2/2, 3/2, 5/2, 5/3), odcinające (kulowe i elektromagnetyczne 2/2), zwrotne, dławiące i dławiąco-zwrotne, szybkiego spustu, redukcyjne i bezpieczeństwa, a według sposobu sterowania – na ręczne, mechaniczne, elektryczne (elektrozawory) i pneumatyczne. Do siłownika jednostronnego działania potrzebny jest zawór 3/2, do dwustronnego – 5/2, do zatrzymania siłownika w dowolnym punkcie – 5/3. Poniżej każdy rodzaj z zasadą działania, oznaczeniami i parametrami, jakie mają zawory dostępne w sklepie MW Tech.

Zawory rozdzielające – 2/2, 3/2, 5/2, 5/3

Zawór rozdzielający kieruje powietrze do odpowiedniego przyłącza i odpowietrza to, które przestaje być zasilane. Oznaczenie „drogi/położenia” mówi, ile ma przyłączy i ile stanów: zawór 5/2 ma pięć przyłączy (zasilanie 1, wyjścia 2 i 4, odpowietrzenia 3 i 5) i dwa położenia.

Zawór	Zadanie	Steruje	Wersje	W sklepie MW Tech
2/2	otwiera lub zamyka przepływ	dmuchawa, przedmuch, zasilanie odcinka instalacji, media ciekłe	NC (normalnie zamknięty), NO (normalnie otwarty)	elektrozawory 2/2 G1/8–G2
3/2	zasila jedno wyjście i odpowietrza je po przełączeniu	siłownik jednostronnego działania, pilot innego zaworu, chwytak ze sprężyną	NC, NO; monostabilny, bistabilny	elektrozawory 3/2 G1/8–G1/2, przepływ 780–1390 Nl/min
5/2	przełącza zasilanie między dwoma wyjściami	siłownik dwustronnego działania	monostabilny (sprężyna), bistabilny (dwie cewki)	elektrozawory 5/2 G1/8–G1/2, do 2790 Nl/min
5/3	jak 5/2 plus położenie środkowe	siłownik, który ma stanąć w połowie skoku lub zostać odpowietrzony	środek odcięty, odpowietrzony lub zasilony	elektrozawory 5/3 G1/8–G1/2

Monostabilny czy bistabilny? Zawór monostabilny wraca sprężyną do położenia spoczynkowego, gdy zniknie sygnał – po zaniku zasilania siłownik wraca do pozycji wyjściowej. Zawór bistabilny zostaje w ostatnim położeniu, aż dostanie sygnał przeciwny – siłownik zostaje tam, gdzie był. NC czy NO? Dotyczy zaworów 2/2 i 3/2: NC jest zamknięty bez sygnału (standard), NO otwarty bez sygnału. Szczegóły i przykłady: Zawór 3/2 vs 5/2 oraz Jak działa elektrozawór 5/2.

Podział według sterowania: ręczne, mechaniczne, elektryczne, pneumatyczne

• Zawory sterowane ręcznie – dźwignią, przyciskiem, pokrętłem lub pedałem. Stosowane na stanowiskach obsługiwanych przez człowieka: prasy, dociski, podnośniki, stoły. W sklepie zawory ręczne i mechaniczne: z dźwignią 3/2, 5/2 i 5/3 (G1/8–G1/2, 0–8 bar, przepływ do 2745 l/min), zawór nożny 5/2 z blokadą i obudową, zawory z przyciskiem i pokrętłem.
• Zawory sterowane mechanicznie – rolką, trzpieniem lub dźwignią z rolką, uruchamiane przez krzywkę lub element maszyny. Pełnią rolę czujników położenia w układach bez elektryki.
• Elektrozawory – przełączane cewką elektromagnetyczną na sygnał ze sterownika PLC, przekaźnika lub przycisku elektrycznego. Najczęstszy wybór w automatyce. Cewki w sklepie: 12 V DC, 24 V DC, 24 V AC, 115 V AC, 230 V AC; gniazdo DIN, w wersjach AC często z diodą LED. Zawory serii 3V i 4V Airtac oraz Pneuer pracują w zakresie 1,5–8 bar (3V od 0 bar). Elektrozawory 3/2, 5/2, 5/3. Jak dobrać napięcie cewki i sprawdzić ją miernikiem: cewka elektrozaworu.
• Zawory sterowane pneumatycznie – przesterowane sygnałem powietrza (pilotem) z innego zaworu. Stosowane tam, gdzie nie ma zasilania elektrycznego, w strefach zagrożonych wybuchem albo w układach czysto pneumatycznych. Zawory sterowane pneumatycznie 5/2 i 3/2, G1/8–G1/2, powrót powietrzem lub sprężyną, ciśnienie sterujące od 1,5–2 bar.

Sterowanie bezpośrednie i pośrednie. W zaworze sterowanym bezpośrednio cewka sama przesuwa element zamykający – działa od 0 bar, ale ma ograniczony przepływ. W zaworze sterowanym pośrednio (serwosterowanym) cewka otwiera tylko mały zawór pilotowy, a resztę pracy wykonuje ciśnienie powietrza – taki zawór ma duży przepływ przy małej cewce, ale wymaga minimalnego ciśnienia (zwykle 1,5–3 bar), a w zaworach 2/2 do cieczy – minimalnej różnicy ciśnień między wejściem a wyjściem.

Zawory odcinające: kulowe i elektromagnetyczne 2/2

Zawór odcinający zamyka przepływ na czas serwisu, przerwy w pracy lub awarii. Zawór kulowy obsługuje się ręcznie: ćwierć obrotu dźwigni, pełny przelot, bez strat ciśnienia. Zawory kulowe w sklepie mają korpus z mosiądzu niklowanego, uszczelnienie NBR, ciśnienie robocze do 20 bar, zakres temperatur od -20 do +80°C, gwinty G1/8–G1/2 wewnętrzne lub zewnętrzno-wewnętrzne i nadają się do sprężonego powietrza, wody, oleju i próżni. Do montażu bezpośrednio na przewodzie służą zawory kulowo-wtykowe.

Elektrozawór 2/2 odcina zdalnie, na sygnał elektryczny. W sklepie są zawory mosiężne i ze stali nierdzewnej, G1/8–G2, do sprężonego powietrza, gazów neutralnych, wody (także gorącej), oleju opałowego i mediów rozcieńczonych – w zależności od modelu i uszczelnienia. Dobór zależy od medium i jego temperatury: uszczelnienie NBR do wody, powietrza i olejów mineralnych, EPDM do wody, także gorącej, ale nie do olejów mineralnych, FKM (Viton) do olejów, paliw i wyższych temperatur. Zawory bezpośrednie pracują od 0 bar, zawory pośrednie wymagają minimalnej różnicy ciśnień. Przed zakupem zaworu do cieczy warto zapytać – nie każdy zawór „do wody” nadaje się do gorącej wody czy oleju.

Zawory zwrotne

Zawór zwrotny przepuszcza powietrze w jedną stronę i zamyka się, gdy próbuje ono płynąć z powrotem. Najczęstsze miejsce montażu to przewód między pompą kompresora a zbiornikiem: po wyłączeniu silnika zawór zwrotny trzyma ciśnienie w zbiorniku, a głowica i przewód tłoczny mogą się odpowietrzyć, dzięki czemu kompresor startuje bez obciążenia. W instalacjach zawór zwrotny zabezpiecza odcinek przed spadkiem ciśnienia przy awarii zasilania i rozdziela dwa źródła powietrza. W sklepie: zawory zwrotne kątowe do kompresorów z mosiądzu, G1/2–G1, do 10 bar, z dodatkowym przyłączem odciążającym. Zawory zwrotne proste do instalacji i zbiorników: zawory zwrotne do sprężonego powietrza G3/8–G4. Zawór zwrotny jest też częścią zaworu dławiąco-zwrotnego.

Zawory dławiące i dławiąco-zwrotne

Zawór dławiący zwęża przekrój i ogranicza przepływ w obu kierunkach. Zawór dławiąco-zwrotny dławi tylko w jedną stronę, a w drugą przepuszcza swobodnie przez wbudowany zawór zwrotny – to standardowy sposób regulacji prędkości siłownika. Montuje się go w przyłączu siłownika tak, aby dławił powietrze wypływające z komory (dławienie na wylocie): ruch jest wtedy równy, bez szarpnięć, bo tłok pracuje między dwiema poduszkami powietrza. Dławienie na wlocie stosuje się rzadziej, głównie w siłownikach jednostronnego działania. W sklepie: zawory dławiąco-zwrotne gwintowe M5–G1/2 na przewód 4–12 mm (0–10 bar) i wtykowe do montażu w przewodzie 4–12 mm. Budowę, symbol, dławienie na wylocie i regulację krok po kroku opisujemy osobno: zawór dławiąco-zwrotny – zasada działania, symbol, montaż i dobór.

Zawory szybkiego spustu

Zawór szybkiego spustu (szybkiego odpowietrzania) montuje się bezpośrednio na przyłączu siłownika. Gdy zawór rozdzielający odcina zasilanie, powietrze z komory nie wraca długim przewodem do zaworu i tłumika, tylko wylatuje na miejscu przez duży otwór zaworu szybkiego spustu. Siłownik przyspiesza, często dwukrotnie – stosuje się to w wyrzutnikach, zgrzewarkach, sortownikach i wszędzie tam, gdzie liczy się czas cyklu. Zawór szybkiego spustu nie zastępuje dławiąco-zwrotnego: pierwszy przyspiesza, drugi spowalnia.

Zawory redukcyjne i zawory bezpieczeństwa

Zawór redukcyjny (reduktor ciśnienia) obniża ciśnienie z instalacji do wartości potrzebnej narzędziu lub siłownikowi i utrzymuje ją mimo wahań na wejściu. W sklepie reduktory ciśnienia G1/4–G1 z regulacją 0,5–8,5 bar (MW-R) lub 0,5–12 bar (AR) przy ciśnieniu wejściowym do 16 bar, z manometrem – jako element zespołu przygotowania powietrza.

Zawór bezpieczeństwa otwiera się samoczynnie, gdy ciśnienie w zbiorniku lub instalacji przekroczy nastawę, i wypuszcza nadmiar do atmosfery. Jest obowiązkowy na każdym zbiorniku ciśnieniowym; ciśnienie otwarcia dobiera się tak, aby nie przekraczało ciśnienia dopuszczalnego zbiornika. W sklepie zawory bezpieczeństwa z uszczelnieniem metalowym: 4, 6 i 11 bar, G1/4–G1/2.

Zawory logiczne i czasowe

W układach sterowanych czysto pneumatycznie funkcje logiczne pełnią zawory: zawór alternatywy (OR) daje sygnał na wyjściu, gdy pojawi się on na którymkolwiek z dwóch wejść, np. start z dwóch przycisków; zawór koniunkcji (AND, zawór dwuciśnieniowy) – tylko gdy sygnał jest na obu wejściach, np. oburęczne sterowanie prasą; zawór czasowy opóźnia sygnał o nastawiony czas dzięki dławikowi i małemu zbiornikowi. Dziś te zadania częściej wykonuje sterownik PLC z elektrozaworami, ale w prostych maszynach i w strefach bez elektryki zawory logiczne wciąż są w użyciu.

Jak dobrać zawór pneumatyczny

1. Funkcja: siłownik jednostronny → 3/2; dwustronny → 5/2; zatrzymanie w dowolnym punkcie → 5/3; odcięcie medium → 2/2 lub kulowy.
2. Sterowanie: PLC lub przekaźnik → elektrozawór z cewką o napięciu sterownika (najczęściej 24 V DC); obsługa ręczna → dźwignia, przycisk, pedał; brak elektryki → zawór pneumatyczny.
3. Zachowanie po zaniku sygnału: ma wrócić → monostabilny; ma zostać → bistabilny; ma stanąć → 5/3 z pozycją środkową odciętą.
4. Przepływ: zawór musi przepuścić tyle powietrza, ile potrzebuje siłownik w wymaganym czasie ruchu; przepływ zaworów podaje się w Nl/min (zawory G1/8 ok. 700–900 Nl/min, G1/4 ok. 1400 Nl/min, G1/2 do 2800 Nl/min). Duży siłownik na małym zaworze porusza się wolno niezależnie od dławików.
5. Gwint przyłączy: zgodny ze złączkami i przewodem; rozmiary w tabeli gwintów.
6. Medium i ciśnienie: do zaworów pneumatycznych powietrze filtrowane (zwykle do 40 µm), smarowane lub nie – zgodnie z kartą; do cieczy tylko zawory 2/2 z uszczelnieniem dobranym do medium i temperatury.
7. Odpowietrzenia: na porty 3 i 5 załóż tłumiki hałasu – zmniejszają hałas wylotu i chronią zawór przed pyłem.

Najczęstsze pytania o rodzaje zaworów pneumatycznych

Jak wyglądają symbole poszczególnych zaworów na schemacie: Symbole pneumatyczne – jak czytać schemat. Wszystkie rodzaje zaworów z tego wpisu znajdziesz w kategorii zawory i elektrozawory; przy doborze do konkretnej maszyny pomagamy telefonicznie i mailowo w dni robocze w godzinach 8–16.