La serie CC4 alcanza las máximas calificaciones de seguridad disponibles: Categoría 4, Nivel de Rendimiento e (PL e) según ISO 13849-1:2015 y SIL 3 según IEC 62061:2021. Estas certificaciones demuestran la capacidad de la válvula para ofrecer un rendimiento de control fiable en aplicaciones críticas para la seguridad, donde el movimiento inesperado del cilindro podría suponer graves riesgos para el personal o los equipos.    

Diseño y construcción de válvulas de doble asiento

La válvula emplea la tecnología de obturador ROSS, que ofrece un funcionamiento rápido, fiable, resistente a la suciedad y con sellado frontal de baja fricción. Los obturadores redundantes impiden la entrada o salida de aire de cada puerto, creando un diseño a prueba de fallos que bloquea todos los puertos al desconectarse la alimentación. Esta construcción de doble obturador utiliza materiales de acetal y acero inoxidable con juntas de Buna-N, alojados en un cuerpo de válvula de aluminio fundido diseñado para una mayor durabilidad en entornos industriales.    

Tecnología de detección de posición intermedia

La serie CC4 incorpora detección de posición intermedia mediante sensores de proximidad magnéticos (tipo PNP) para detectar la posición central cerrada. Estos sensores proporcionan información esencial a los sistemas de control de seguridad externos, lo que permite una monitorización dinámica y cíclica que verifica que ambos elementos de la válvula se encuentren en su posición segura y neutra. Esta información de posición es fundamental para alcanzar el rendimiento de Categoría 4, PL e cuando se integra con los controles de seguridad adecuados.   

Capacidades de monitoreo externo

El monitoreo externo debe realizarse mediante un sistema de control de seguridad proporcionado por el cliente, capaz de verificar el estado de ambos sensores de posición intermedia de la válvula ante cualquier cambio en las señales de control. El sistema de monitoreo debe ser capaz de inhibir el funcionamiento de la válvula en caso de falla e impedir su reinicio hasta que ambos elementos de la válvula hayan regresado a la posición central. Este método de monitoreo externo proporciona una cobertura de diagnóstico del 99 % cuando se implementa correctamente.    

Tamaños de puerto y caudales nominales

El catálogo detalla cuatro configuraciones de puerto disponibles con sus correspondientes capacidades de flujo: 

Tamaño del puerto 1/4" x 1/4" : Caudales de 0,9 Cv (900 Nl/min) para los puertos 1-2 y 1-4, con 0,7 Cv (700 Nl/min) para el puerto 2-3 y 0,6 Cv (600 Nl/min) para el puerto 4-3. Peso de la unidad aproximado 11,2 lb (5,1 kg).  

Tamaño del puerto 3/8" x 3/8" : Mayor capacidad de flujo para aplicaciones de mayor volumen con características de control redundantes similares.  

Tamaño del puerto 1/2" x 1/2" : Caudales de 1,7 Cv (1700 Nl/min) para los puertos 1-2 y de 1,8 Cv (1800 Nl/min) para los puertos 2-3, lo que permite su uso con cilindros de mayor tamaño. 

Tamaño del puerto 3/4" x 3/4" : Máxima capacidad de flujo para aplicaciones exigentes que requieren un volumen de aire sustancial. 

Especificaciones eléctricas

La serie CC4 funciona con 24 V CC y consume 3,5 vatios por solenoide . Cada válvula utiliza cuatro solenoides (dos para extensión y dos para retracción) en una configuración de accionamiento piloto con retorno por resorte asistido por aire. Las válvulas incorporan dos conectores M12 de 5 pines que cumplen con la norma IEC 61076-2-101 y cuentan con codificación A. Los indicadores LED en cada solenoide facilitan la resolución de problemas y proporcionan confirmación visual del estado de energización.   

Certificaciones de seguridad y cumplimiento normativo

El catálogo de la serie CC4 proporciona documentación de certificación detallada que demuestra el cumplimiento de las normas y reglamentos de seguridad internacionales.  

Categoría 4, PL e Nivel de rendimiento

Certificada según la categoría 4 y el nivel de rendimiento e de la norma ISO 13849-1:2015, la serie CC4 representa el máximo nivel de rendimiento posible para los componentes de seguridad de los sistemas de control. Esta certificación indica que la válvula ha sido diseñada con canales redundantes, cobertura de diagnóstico y resistencia a fallos de causa común. La arquitectura de categoría 4 garantiza que un único fallo no provoque la pérdida de la función de seguridad, y que los fallos se detecten antes de que se produzca la siguiente demanda sobre el sistema de seguridad.     

El valor B10D de la válvula, de 10 000 000 de ciclos , y su PFHD de 1,62 x 10⁻⁸ demuestran una fiabilidad excepcional. El MTTFD de 151 años (con un nop de 662 400 ciclos) proporciona datos cuantificables para los cálculos del sistema de seguridad.  

Nivel de integridad de seguridad SIL 3

La certificación SIL 3 según la norma IEC 62061:2021 habilita la serie CC4 para su uso en sistemas instrumentados de seguridad que requieren altos niveles de reducción de riesgos. SIL 3 representa una probabilidad de fallo bajo demanda de entre 10⁻³ y 10⁻² o una probabilidad de fallo peligroso por hora de entre 10⁻⁸ y 10⁻⁷. Esta certificación es particularmente importante en industrias como la manufactura, el procesamiento de metales, la producción de papel y las operaciones de ensamblaje, donde los riesgos asociados al movimiento de los cilindros exigen medidas de seguridad robustas.        

Certificaciones DGUV y CE

El catálogo incluye la certificación DGUV (HSM 21015 – Sicherheit geprüft/seguridad comprobada) de la Seguridad Social Alemana, que confirma que la válvula cumple con los rigurosos requisitos de seguridad europeos. El marcado CE indica la conformidad con las directivas europeas aplicables, incluida la Directiva de Máquinas 2006/42/CE. Otras certificaciones incluyen la Declaración de Conformidad y el Certificado de Cumplimiento .     

Las válvulas han sido sometidas a pruebas de resistencia a vibraciones e impactos según la norma DIN EN 60068-2-6, lo que garantiza un funcionamiento fiable en entornos industriales exigentes. 

Características principales y tecnología de válvulas

Función de seguridad de control y sujeción de carga

La función de seguridad principal de la serie CC4 es el control seguro del cilindro, la parada segura del cilindro y la retención de carga . Esta función se logra bloqueando el suministro de energía neumática a través de la válvula y la salida de energía neumática de las líneas del cilindro aguas abajo cuando la válvula se cierra o se produce una falla. Esto evita movimientos inesperados del cilindro durante el acceso del personal para tareas de producción o mantenimiento.  

Cuando todos los solenoides se desenergizan, la válvula regresa a su posición central, atrapando la energía neumática en el cilindro para detener y mantener el movimiento. Esta capacidad de retención de carga es esencial para aplicaciones con cilindros verticales y otras situaciones donde la gravedad o fuerzas externas podrían provocar movimientos peligrosos.    

Arquitectura de control redundante

La serie CC4 emplea un control redundante con retroalimentación de posición que permite alcanzar la categoría 4, PL e cuando se utiliza con los controles de seguridad adecuados. Cada elemento de válvula funciona de forma independiente con su propio solenoide y sensor de posición, creando una arquitectura de doble canal. Si ambos conjuntos de componentes internos de la válvula no se mueven sincrónicamente durante la energización o desenergización, la válvula bloquea automáticamente todos los puertos, impidiendo una mayor presurización o escape.   

Este diseño redundante garantiza que un único fallo mecánico, como un carrete bloqueado o un sello dañado, no provoque la pérdida de la función de seguridad. El sistema detecta cualquier discrepancia entre los dos elementos de la válvula y entra en un estado de bloqueo seguro.  

Sistemas de alivio de presión atrapados

El catálogo detalla las válvulas de alivio de presión manual integradas en la base de la válvula. Dos válvulas bidireccionales de accionamiento manual —una para cada puerto de salida— permiten la liberación controlada de la presión acumulada para tareas de mantenimiento. Esta función posibilita el descenso seguro de cargas verticales o el reposicionamiento de cilindros tras los procedimientos de bloqueo/etiquetado.   

Importante : El funcionamiento de las válvulas de alivio de presión manuales provocará el movimiento del cilindro, por lo que se requiere precaución para evitar los riesgos asociados con el movimiento de la carga. 

Indicadores LED y diagnóstico

Los indicadores LED instalados en cada solenoide proporcionan información visual inmediata sobre el estado de energización, lo que facilita considerablemente la resolución de problemas y el diagnóstico del sistema. Estos indicadores permiten al personal de mantenimiento verificar rápidamente que las señales eléctricas llegan a la válvula sin necesidad de equipos de medición.   

Soluciones de aplicación y casos de uso en la industria

Control de cilindros neumáticos

La serie CC4 destaca en aplicaciones que requieren un control direccional preciso de cilindros de doble efecto, con la seguridad adicional de la capacidad de retención de carga. La válvula controla el flujo de aire para impulsar los cilindros hacia adelante o hacia atrás según los requisitos operativos de la máquina, y luego retiene la presión para detener y mantener el movimiento cuando se activa la señal.   

Al desactivar todos los solenoides, la válvula vuelve a su posición central, deteniendo el movimiento del cilindro pero manteniendo la posición. Esto también permite el movimiento gradual del cilindro mediante la activación momentánea de los solenoides, lo que posibilita un posicionamiento preciso en puntos intermedios, en lugar de solo en las posiciones de máxima extensión o retracción. 

Aplicaciones de sujeción de carga

La retención de carga es una función de seguridad fundamental en numerosas aplicaciones industriales. La serie CC4 proporciona esta función gracias a su diseño de centro cerrado, que atrapa la presión en ambas cámaras del cilindro cuando está desenergizado. Esto evita la deriva de carga en equipos como:    

• Equipos móviles : Plataformas elevadoras, plataformas de trabajo aéreas y elevadores de brazo donde los operadores trabajan en altura y requieren un posicionamiento estable.  
• Prensas de fabricación : Prensas accionadas por cilindro que requieren movimiento controlado y sujeción de la carga para la seguridad del trabajador.  
• Manipulación de materiales : Elevación y posicionamiento de equipos donde movimientos inesperados suponen riesgos de lesiones.  
• Operaciones de ensamblaje : Dispositivos de sujeción y fijación que requieren un mantenimiento de posición fiable.  

Operaciones de fabricación y ensamblaje

En entornos de fabricación y montaje , la serie CC4 proporciona soluciones de seguridad para diversos desafíos de actuación neumática. Las aplicaciones incluyen:  

• Operaciones de conformado de metal por prensado donde el movimiento del cilindro debe controlarse con precisión y detenerse en posiciones seguras durante el acceso del personal. La válvula, con clasificación PL e de categoría 4, cumple con los requisitos de funcionamiento fiable en aplicaciones de prensado cuando se integra correctamente con los sistemas de seguridad.   
• Equipos de montaje y prueba que requieren un control seguro del cilindro para los mecanismos de sujeción, posicionamiento y accionamiento. La capacidad de retención de carga de la válvula garantiza una sujeción estable de los conjuntos durante el procesamiento. 
• Aplicaciones en la industria metalúrgica en entornos exigentes como fundiciones de aluminio e instalaciones de procesamiento de acero, donde la fiabilidad y la seguridad son primordiales. La red global de ROSS Controls ofrece soluciones probadas para estas aplicaciones de alta exigencia.  
• Aplicaciones en la industria papelera, incluyendo bobinadoras, sistemas de recogida, manipulación de rollos, cortadoras y gofradoras, donde un control seguro de los cilindros previene lesiones y daños en los equipos. 

Entornos críticos para la seguridad

La serie CC4 cumple con los estrictos requisitos de control neumático de seguridad crítica en aplicaciones donde:

• La evaluación de riesgos determina si se requiere un nivel de desempeño d o e según la norma ISO 13849-1.   
• Se especifica la capacidad SIL 2 o SIL 3 para las funciones instrumentadas de seguridad.   
• El cumplimiento normativo requiere sistemas de seguridad neumática fiables y de control preciso.  
• Las normas de protección de maquinaria exigen un control redundante con monitorización.  

Nota : Estas válvulas no están diseñadas para controlar los mecanismos de embrague/freno en prensas mecánicas . Las aplicaciones de control de prensas requieren soluciones de doble válvula especializadas, diseñadas específicamente para ese fin.  

Información sobre la configuración y el pedido del modelo

Configuraciones de puerto disponibles

El catálogo incluye un completo configurador de números de modelo para especificar configuraciones exactas de válvulas. Los números de modelo siguen el formato: CC4M[tamaño del puerto][tipo de rosca][monitorización][comunicación][alivio de presión][revisión] 

Algunos ejemplos de números de modelo son:

• CC4M22NAEXSA : Puertos NPT de 1/4" con monitorización externa.  
• CC4M23NAEXSA : Puertos NPT de 3/8" con monitorización externa. 
• CC4M23GAEXSA : Puertos de rosca G de 3/8" con monitorización externa. 
• CC4M44NAEXSA : Puertos NPT de 1/2" con monitorización externa. 
• CC4M45NAEXSA : Puertos NPT de 3/4" con monitorización externa. 

Diagramas de cableado y conectividad

Se proporcionan diagramas de cableado detallados y disposiciones de receptáculos de válvulas que muestran las conexiones para: 

Conectores A y B (solenoides) : conexiones M12 de 5 pines para la alimentación de los solenoides.

• Pin 1 (marrón): Alimentación +24 V CC
• Pin 2 (Blanco): No se utiliza
• Pin 3 (azul): Común 0 V CC
• Pin 4 (Negro): No se utiliza
• Pin 5 (Gris): No se utiliza

Conector C (Sensores) : Conexión M12 de 5 pines para sensores de posición.

• Pin 1 (marrón): Salida de +24 V CC del sensor A
• Pin 2 (blanco): Salida de +24 V CC del sensor B
• Pin 3 (azul): Tierra
• Pin 4 (Negro): No se utiliza
• Pin 5 (Gris): No se utiliza

La tensión de salida de los sensores cuando están encendidos (posición central) es aproximadamente igual a la tensión suministrada por el controlador de seguridad. 

Condiciones de funcionamiento y especificaciones

Rangos de temperatura :  

• Temperatura ambiente: de 4° a 50°C (de 40° a 120°F)
• Temperatura de funcionamiento: de 4° a 80°C (40° a 175°F)

Especificaciones de presión :  

• Presión de funcionamiento con piloto interno: de 60 a 120 psig (de 4 a 8 bar)
• Presión de funcionamiento con piloto externo: de 0 a 120 psig (de 0 a 8 bar)
• Suministro piloto externo: de 60 a 120 psig (de 4 a 8 bar) - debe ser igual o superior a la presión de entrada.
• Presión estática: de 0 a 150 psig (de 0 a 10,3 bar)

Fluido de flujo : Aire comprimido según ISO 8573-1 Clase 7:4:2  

Montaje : Montaje sobre base inferior con cualquier orientación; se prefiere la posición horizontal con los solenoides en la parte superior.  

Grado de protección : IP 65 según DIN 40050 

Recursos de integración e instalación

Biblioteca SISTEMA y cálculos de seguridad

Los archivos de la biblioteca SISTEMA están disponibles para su descarga en rosscontrols.com , lo que permite a los ingenieros de seguridad incorporar los datos de las válvulas de la serie CC4 en sus cálculos de funciones de seguridad. La herramienta de software de integridad de seguridad para la evaluación de aplicaciones de máquinas (SISTEMA) valida que las funciones de seguridad alcancen los niveles de rendimiento requeridos según la norma ISO 13849-1.    

El catálogo proporciona los datos de seguridad funcional necesarios para los cálculos de SISTEMA:  

• Categoría: CAT 4
• Nivel de rendimiento: PL e
• B10D: 10.000.000 de ciclos
• PFHD: 1,62 x 10⁻⁸
• MTTFD: 151 años (nop: 662.400)

Guía de integración

ROSS Controls ofrece una guía de integración para las válvulas dobles de la serie CC4 , que proporciona información detallada sobre:  

• Principios y secuencias de funcionamiento de las válvulas
• Requisitos de seguimiento e implementación
• Integración en los circuitos de control del cliente
• Especificaciones de la interfaz eléctrica
• Procedimientos de solución de problemas

Esta guía es esencial para la correcta implementación de la serie CC4 en aplicaciones críticas para la seguridad.  

Accesorios y componentes de soporte

El catálogo documenta los accesorios compatibles, entre los que se incluyen: 

Conectores eléctricos precableados : kits de cables preensamblados con conectores M12 y cables sueltos, disponibles en longitudes de 5 metros (16,4 pies) para una instalación simplificada. 

Silenciadores de escape : Silenciadores de aluminio disponibles para todos los tamaños de puerto (1/4", 3/8", 1/2", 3/4") con roscas NPT macho o R/Rp. Presión nominal máxima de 0 a 290 psig (0 a 20 bar). Capacidades de flujo que van desde 2,3 Cv (2300 Nl/min) para puertos de 1/4" hasta 18 Cv (18 000 Nl/min) para puertos de 3/4". 

Requisitos de mantenimiento y operación

Frecuencia mínima de funcionamiento : Una vez al mes para garantizar un funcionamiento correcto.  

Tiempo máximo de discordancia permitido recomendado : 150 milisegundos entre movimientos de los elementos de la válvula. 

Requisitos de monitorización : Monitorización externa, dinámica y cíclica con equipos suministrados por el cliente que comprueben el estado de ambos sensores de posición intermedia de la válvula ante cualquier cambio en las señales de control de la válvula.   

Modelos CAD descargables

Los modelos CAD están disponibles para su descarga, lo que permite su integración en el diseño y la documentación de las máquinas. Estos modelos son compatibles con diversas plataformas CAD e incluyen datos dimensionales precisos para todas las configuraciones de válvulas. 

Dimensiones técnicas

En el catálogo se proporcionan planos dimensionales completos para todos los tamaños de puerto: 

• Tamaños de puerto de 1/4" y 3/8" : Largo 12,37" (314,2 mm), Ancho 4,60" (116,7 mm), Alto 5,72" (145,3 mm)
• Tamaños de puerto de 1/2" y 3/4" : Largo 13,61" (345,7 mm), Ancho 5,80" (147,3 mm), Alto 6,84" (171,1 mm)

Los dibujos indican la ubicación de los solenoides, la conectividad de los sensores, el puerto piloto externo, las válvulas de alivio de presión y todas las conexiones de los puertos.