Comprensión de los sistemas de válvulas de doble bloqueo y cierre

Los sistemas de válvulas de bloqueo y parada dobles son dispositivos de seguridad críticos en los sistemas hidráulicos, diseñados para detener momentáneamente el movimiento del actuador bloqueando el flujo de fluido hidráulico mediante un mecanismo redundante y controlado. A diferencia de las válvulas de retención simples o las válvulas direccionales controladas por solenoide, la serie HDBH implementa un sofisticado diseño de doble carrete donde ambos elementos de la válvula operan sincrónicamente, creando una redundancia que cumple con los requisitos de seguridad funcional más exigentes. Esta redundancia es esencial en industrias donde la falla de una sola válvula podría resultar en una extensión o retracción incontrolada del cilindro, un escenario potencialmente catastrófico en sistemas de prensado, equipos de conformado de metales o líneas de ensamblaje automatizadas.

Es importante comprender que las funciones de bloqueo y parada están diseñadas para detener momentáneamente un actuador (ya sea lineal o rotativo), no para mantenerlo en su posición durante periodos prolongados. El diseño de válvula de carrete presentará fugas normales durante tiempos de retención prolongados. Para aplicaciones que requieren una retención a largo plazo, las organizaciones deben incorporar componentes complementarios, como válvulas de retención pilotadas, válvulas de contrapeso o dispositivos de bloqueo mecánico, como parte de una arquitectura integral de sistema de seguridad.

La ventaja de ROSS HDBH: redundancia y monitorización de primera calidad.

La serie HDBH se distingue por varias características únicas que la diferencian de las soluciones convencionales de válvulas de seguridad:

Diseño redundante tipo carrete: Cada sistema HDBH incorpora dos elementos de carrete independientes, cada uno con su propio actuador de solenoide, que funcionan de forma síncrona para proporcionar redundancia categórica. Este enfoque de diseño ofrece una protección superior en comparación con los sistemas de un solo elemento, cumpliendo con los exigentes requisitos de fiabilidad de la Categoría 4 (según se define en la norma ISO 13849-1:2015) y la clasificación SIL 3.

Capacidad de monitorización y diagnóstico externo: Cada válvula de la serie HDBH está equipada con interruptores de posición inductivos duales diseñados para la monitorización externa mediante sistemas de control de seguridad eléctrica. Estos interruptores proporcionan confirmación en tiempo real del estado de la válvula a su sistema de control, lo que permite una monitorización dinámica y cíclica que verifica el correcto funcionamiento de la válvula. Esta capacidad de diagnóstico integrada es esencial para cumplir con los estándares modernos de seguridad funcional y proporciona una garantía continua de que su sistema de seguridad opera según lo previsto.

Arquitectura de montaje flexible: La serie HDBH se adapta a múltiples paradigmas de instalación, reconociendo que los entornos de fabricación presentan diversas limitaciones espaciales y operativas. El montaje estándar tipo sándwich (interpuesto entre un colector y una válvula direccional) funciona bien para la mayoría de los sistemas basados en colectores. Para aplicaciones donde el montaje en colector no es práctico, los kits de montaje en línea opcionales facilitan la instalación entre válvulas direccionales y actuadores, e incluyen placas de montaje dobles que brindan flexibilidad en la configuración de los puertos. El kit de montaje en línea que duplica el flujo convierte el sistema al modo de bloqueo de línea única, duplicando la capacidad de flujo a 10 gpm para aplicaciones de alto rendimiento.

Kits espaciadores para mayor flexibilidad de diseño: Conscientes de las limitaciones de espacio en los colectores, ROSS ofrece kits espaciadores modulares (disponibles en alturas de 0,75 y 1,75 pulgadas) que se pueden combinar para lograr el espaciado deseado y evitar interferencias con otros componentes montados en el colector.

Certificaciones de seguridad que cumplen con los estándares globales

La serie HDBH cuenta con certificaciones de seguridad integrales que cumplen con los requisitos reglamentarios más exigentes:

• Categoría 4 (ISO 13849-1:2015): Representa el nivel más alto de detección y respuesta a fallos, con diagnósticos continuos y parada inmediata de las funciones inseguras.
• Nivel de rendimiento PLe (ISO 13849-1:2015): Confirma la capacidad del sistema para prevenir o mitigar de forma fiable los riesgos en todas las condiciones de funcionamiento especificadas.
• Nivel de integridad de seguridad SIL 3 (IEC 61508:2001): Demuestra una fiabilidad excepcional durante todo el ciclo de vida del producto, adecuada para funciones de seguridad críticas.
• Certificado por TÜV DGUV: Certificación independiente de terceros (HSM 220189) que proporciona verificación de las afirmaciones de seguridad y el rigor del diseño.

Estas certificaciones reflejan el compromiso de ROSS con la seguridad funcional y proporcionan la validación basada en evidencia que las organizaciones preocupadas por la seguridad exigen para proteger a los trabajadores y las operaciones.

Especificaciones técnicas y características de rendimiento

La serie HDBH está diseñada para un servicio industrial exigente con especificaciones robustas:

Rendimiento en caudal y presión:

• Capacidad máxima de caudal: 5 gpm (10 gpm con kit duplicador de caudal)
• Presión de funcionamiento: Hasta 5000 psi (350 bar) en los puertos P, A, B.
• Puerto del tanque: 3000 psi (210 bar) máximo

Sistema eléctrico:

• Solenoides dobles de 24 voltios CC (30 vatios de funcionamiento continuo cada uno)
• Diseño de accionamiento directo por solenoide con retorno por resorte.
• Interruptores de posición inductivos (PNP M12 de 4 pines, macho con codificación A)
• Corriente máxima de conmutación: 400 mA por interruptor
• Grado de protección: DIN EN 60529 IP 65

Rango de funcionamiento ambiental:

• Temperatura ambiente: -22 °F a 158 °F (-30 °C a 70 °C)
• Temperatura del fluido: -4 °F a 140 °F (-20 °C a 60 °C)
• Compatible con aceite mineral (HLP, HL-DIN 51524) y aceite vegetal (HETG, VDMA 24568).
• Contaminación máxima por fluidos: ISO 4401 clase 21/19/16

Características físicas:

• Peso: 15,0 lb (6,80 kg)
• Cuerpo de acero fundido con carrete de acero y juntas de buna-n.
• Soportes laterales de acero inoxidable (acero inoxidable 304) para resistencia a la corrosión.
• Huella: ISO 4401-03-02-0-05, NFPA D03, NG tamaño 6

Flexibilidad de instalación e integración

La serie HDBH se adapta a diversos entornos de fabricación gracias a sus múltiples opciones de configuración. El montaje estándar tipo sándwich entre un colector base y una válvula direccional proporciona la integración más compacta para sistemas basados en colectores. Para aplicaciones que requieren instalación en línea entre válvulas direccionales y actuadores, el kit de montaje opcional incluye placas de montaje dobles con múltiples puertos para conexiones A, B y T, lo que ofrece flexibilidad de instalación y reduce la necesidad de fabricación a medida.

La opción de duplicación de caudal permite el bloqueo de una sola línea con capacidad duplicada, convirtiendo el sistema de bloqueo de doble línea en una configuración de entrada/salida única, adecuada para aplicaciones de mayor volumen, manteniendo la misma arquitectura de seguridad redundante. Todos los kits de montaje incluyen los herrajes y tapones necesarios, aunque los clientes deben proporcionar los herrajes de montaje finales para su instalación específica.

Integración y monitorización de la seguridad funcional

La implementación eficaz de un sistema de seguridad requiere más que hardware: exige una integración adecuada con la lógica de control. La serie HDBH está diseñada para una integración perfecta con los modernos controladores de seguridad programables gracias a sus interruptores de posición inductivos integrados. El sistema de control de seguridad eléctrica debe supervisar estos interruptores y verificar el estado de ambos interruptores de posición de la válvula ante cualquier cambio en las señales de control.

ROSS proporciona guías de integración completas que detallan el funcionamiento, los protocolos de monitorización y la integración en los circuitos de control del usuario, lo que garantiza que sus ingenieros de seguridad cuenten con la base técnica necesaria para un diseño de sistema adecuado y una validación del cumplimiento normativo.

Aplicaciones en entornos de fabricación críticos

La serie HDBH se utiliza en diversos sectores donde la fiabilidad del control hidráulico es fundamental para la seguridad de los trabajadores y la integridad operativa:

Fabricación de automóviles: Protección de operarios y equipos en sistemas de soldadura robótica, operaciones con prensas hidráulicas y equipos de ensamblaje donde el movimiento inesperado de los actuadores crea riesgos.

Conformado y estampado de metales: Proporcionamos sistemas de seguridad en prensas punzonadoras, equipos de conformado hidráulico y maquinaria de doblado de metales donde es esencial una parada controlada.

Embalaje y manipulación de materiales: Protección de los trabajadores y prevención de daños en los productos en equipos de embalaje de alta velocidad, sistemas de transporte y sistemas automatizados de manipulación de materiales.

Equipos de prensado: Garantizar el funcionamiento seguro de prensas hidráulicas, equipos de embutición profunda y sistemas de prensado personalizados donde el control del movimiento es fundamental.

¿Por qué elegir ROSS Controls?

ROSS Controls aporta más de 100 años de experiencia en sistemas hidráulicos y neumáticos, y un firme compromiso con la excelencia en la fabricación, a cada uno de sus productos. La serie HDBH representa la convergencia de esta tradición con la ingeniería moderna de seguridad funcional, ofreciendo una protección probada para aplicaciones críticas donde la seguridad y la fiabilidad son primordiales.