Temperaturas bajas/altas, conexión DIN y M12 [Serie 21] Válvula de asiento en línea con conexión DIN y M12 con rango de temperatura aumentado

Descripción general del producto

La serie ROSS Controls es una familia de válvulas direccionales de asiento en línea pertenecientes a la probada plataforma Serie 21, diseñadas específicamente para sistemas neumáticos que requieren un control fiable del flujo de aire en entornos de temperaturas extremas, desde -40 °F (-40 °C) hasta 300 °F (150 °C). Con conexiones eléctricas DIN EN 175301-803 y M12, estas válvulas con certificación TUV (SIL 2) ofrecen funciones 2/2, 3/2 y 4/2 en tamaños de puerto de 1/4" a 1-1/2", con una capacidad de flujo máxima de Cv 33 (32 000 Nl/min).

Esta serie de válvulas direccionales regula la dirección, el flujo y el aislamiento del aire comprimido en circuitos neumáticos. Disponibles en configuraciones con control piloto por solenoide y con control neumático, estas válvulas incorporan la exclusiva construcción de asiento de ROSS, un diseño que elimina la fricción por deslizamiento y el desgaste inherentes a las válvulas de carrete tradicionales.

La geometría perpendicular del sello frontal de la válvula crea un flujo elevado con cierre hermético, mientras que el diseño de pistón diferencial ofrece tiempos de respuesta rápidos y consistentes durante millones de ciclos. Las opciones de sellos de fluorocarbono y Buna-N amplían el rango operativo para cubrir tanto el almacenamiento en frío a baja temperatura como los procesos industriales a alta temperatura.

Para los ingenieros de diseño que especifican componentes neumáticos en aplicaciones exigentes, esta serie ofrece una combinación única de tolerancia a temperaturas extremas, alta capacidad de flujo, rendimiento de seguridad con clasificación SIL y conexiones eléctricas DIN/M12 de desconexión rápida que simplifican la instalación y el mantenimiento en el campo.

Características de ingeniería clave

• Sellos frontales de asiento perpendiculares : crean una alta capacidad de flujo con fugas casi nulas y un sellado positivo, eliminando las pérdidas por derivación comunes en las válvulas de carrete.
• Diseño de pistón diferencial : proporciona tiempos de respuesta rápidos y consistentes durante toda la vida útil de la válvula, algo fundamental para aplicaciones de automatización de alto ciclo.
• Fuerzas de cambio abrumadoras : proporciona un funcionamiento sin adherencias incluso después de períodos prolongados de inactividad o en entornos contaminados, lo que garantiza una actuación fiable en cada ciclo.
• Flujo de aire de alta velocidad a través de los asientos de válvula : permite una acción de autolimpieza y una gran tolerancia a la suciedad, lo que reduce el tiempo de inactividad no planificado en entornos industriales exigentes.
• Sistema de guiado interno superior con juntas autocompensantes : ajusta automáticamente la longitud de la carrera a medida que las juntas se desgastan, lo que proporciona una vida útil prolongada sin degradación del rendimiento.
• Conexiones de desconexión rápida DIN EN 175301-803 y M12 : simplifican la instalación y permiten un reemplazo rápido de la bobina sin conexiones cableadas, lo que reduce significativamente el tiempo de mantenimiento.
• Anulación manual sin bloqueo : estándar en todos los modelos controlados por solenoide para la puesta en marcha, la resolución de problemas y la verificación del sistema sin necesidad de herramientas externas.
• Certificación TUV SIL 2 (SIL 3 en configuración redundante) : permite la integración en arquitecturas de control relacionadas con la seguridad según las normas IEC 62061 e ISO 13849, los niveles más altos de integridad de seguridad para componentes neumáticos.
• Modelos CAD descargables : disponibles para todas las variantes con el fin de optimizar la integración del diseño de la máquina y reducir el tiempo de desarrollo de ingeniería.

Especificaciones técnicas

Especificaciones generales

Clasificación de temperatura

Esta serie está diseñada específicamente para funcionar fuera de los rangos de temperatura estándar. La selección del material de sellado determina el rango de temperatura aplicable.

Importante: Para temperaturas del fluido inferiores a 40 °F (4 °C), el aire comprimido debe estar libre de vapor de agua para evitar la formación de hielo dentro de la válvula.

Datos eléctricos (válvulas piloto solenoides)

Todos los solenoides están diseñados para funcionamiento continuo y cuentan con un grado de protección IP65.

Opciones de conexión eléctrica

Datos de rendimiento del flujo

Datos de rendimiento de flujo para válvulas de control piloto de solenoide 2/2 (se muestran tamaños seleccionados).

Fórmula del tiempo de respuesta: Tiempo de respuesta (ms) = M + (F x V), donde M es la constante de respuesta mínima, F es el factor de llenado/vaciado y V es el volumen de salida en pulgadas cúbicas. Los valores de M y F se publican para cada tamaño de puerto y función en el catálogo de la serie ROSS 21.

Certificaciones y cumplimiento

Aplicaciones e industrias típicas

Procesamiento de metales y fabricación a alta temperatura

• Hornos de acero, laminadores en caliente, líneas de recocido, galvanizado y colada continua donde las temperaturas ambiente y del fluido superan habitualmente los 82 °C (180 °F). La opción de sellado con fluorocarbono garantiza un funcionamiento fiable en entornos de altas temperaturas sostenidas.
• Termoformado y fabricación de plásticos para controlar el vacío y la presión del aire en zonas de moldes calentadas donde los sellos estándar se degradarían.
• Fabricación de vidrio para el control direccional del aire cerca de hornos y estaciones de conformado que operan a temperaturas extremas.
• Operaciones de fundición para el control de cilindros y actuadores neumáticos en las proximidades de operaciones con metal fundido.

Almacenamiento en frío, procesamiento de alimentos y bebidas

• Instalaciones de almacenamiento en frío y refrigeración que utilizan actuadores neumáticos en entornos de congelación a temperaturas de hasta -40 °F. Las juntas de Buna-N mantienen la flexibilidad y la integridad del sellado a temperaturas criogénicas.
• Procesamiento de alimentos y bebidas, incluyendo ultracongelación, envasado criogénico y líneas de automatización de la cadena de frío, donde los sellos de válvulas estándar se vuelven quebradizos y fallan.

Fabricación de automóviles y ensamblaje

• Actuadores para talleres de carrocería, controles de líneas de pintura y automatización de ensamblajes donde el ciclo de funcionamiento fiable y la tolerancia a la suciedad reducen los intervalos de mantenimiento.
• Operaciones de montaje y prueba, incluidas pruebas de fugas, manipulación por vacío y dispositivos de prueba de selección de canales que requieren un control direccional preciso del aire.

Embalaje e industria en general

• Los sistemas de envasado al vacío, montaje de cajas, sellado de cartones y paletizado se benefician del diseño de válvula de asiento autolimpiante de alto flujo.
• Fabricación de semiconductores y productos electrónicos para el control direccional del aire limpio en zonas de proceso con temperatura controlada.
• Instalaciones al aire libre en instalaciones de control y procesamiento de oleoductos en zonas árticas o de clima frío, donde las temperaturas ambiente descienden por debajo de los -40 °F.

Configuración de pedidos y número de modelo

La serie ROSS 21 utiliza un sistema de numeración de modelos estructurado. A continuación se muestra un desglose para una válvula de control piloto de solenoide 2/2.

Códigos de voltaje: H = 12 VCC, W = 24 VCC, Z = 120 VCA/60 Hz, Y = 240 VCA/60 Hz.

Códigos de tipo de bobina para modelos de solenoide: 1 = DIN Forma A (estándar), 2 = DIN Forma B (estándar), 3 = M12, 4 = Conducto de 1/2" (estándar), 5 = DIN Forma B (baja temperatura, se requiere Buna-N), 6 = Conducto de 1/2" (alta temperatura, se requiere fluorocarbono).

Para roscas G (BSPP), añada "D" después del prefijo de la serie (por ejemplo, D2171B2001W-1). Las opciones de solenoide para bajas temperaturas solo están disponibles en tamaños de cuerpo de 3/8 y 3/4.

Accesorios

Conectores eléctricos

ROSS ofrece una gama completa de conectores DIN EN 175301-803 precableados e independientes en configuraciones de tipo A y tipo B, con opciones de sujeción de cables o entrada de conducto NPT de 1/2". Hay disponibles versiones de conectores iluminados para 24 V CC, 120 V CA y 230 V CA, que proporcionan una indicación visual de la activación del solenoide.

Silenciadores de escape

Los silenciadores de escape de aluminio están disponibles para tamaños de puerto de 1/2", 1" y 1-1/2", con una presión nominal de 290 psig (20 bar).

Advertencia: Los silenciadores de escape deben tener una capacidad de flujo al menos igual a la capacidad de escape de las válvulas. Los silenciadores contaminados pueden aumentar la contrapresión y afectar el funcionamiento de las válvulas.

Productos y accesorios relacionados

• Válvulas clásicas de baja/alta temperatura de la serie 21 : variantes de la serie 21 con conexión de conducto estándar de 1/2" para aplicaciones de temperaturas extremas. https://www.rosscontrols.com/en/series/231-low-high-temperatures-classic-21-series
• Válvulas de temperatura estándar serie 27 : válvulas de asiento en línea de temperatura estándar con puertos de hasta 2-1/2" para caudales más elevados. https://www.rosscontrols.com/en/series/230-standard-temperatures-classic-27-series
• Sistema de vacío para bajas y altas temperaturas Serie 21 (DIN/M12) : Variante de la Serie 21 con clasificación para vacío, con conexiones DIN y M12 para aplicaciones de vacío en temperaturas extremas. https://www.rosscontrols.com/en/series/2760-vacuum-low-high-temperatures-din-m12-connection-21-series
• Conectores eléctricos : conectores DIN y M12, conjuntos precableados e indicadores luminosos para electroválvulas ROSS. https://www.rosscontrols.com/en/series/91-electrical-connectors
• Silenciadores de escape : Silenciadores de aluminio con una presión nominal de 290 psig para puertos de 1/2" a 1-1/2" para reducir el ruido del escape. https://www.rosscontrols.com/en/series/90-silencers
• Válvulas de bloqueo (aislamiento de energía) : válvulas de bloqueo LOX para un aislamiento seguro de la energía durante el mantenimiento, de acuerdo con los requisitos de bloqueo/etiquetado de OSHA. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué diferencia al ROSS de la serie 21 estándar?

A: Esta serie es la variante con conexión DIN y M12 de la Serie 21, configurada específicamente con serpentines de desconexión rápida y opciones de sellado para temperaturas extendidas (fluorocarbono para altas temperaturas de hasta 300 °F; Buna-N para bajas temperaturas de hasta -40 °F). Las válvulas estándar de la Serie 21 con conexiones clásicas operan dentro de un rango de temperatura más estrecho, de 0 °F a 122 °F.

P: ¿Cuál es la temperatura máxima de funcionamiento?

A: La configuración de mayor rendimiento, una válvula controlada por presión con juntas de fluorocarbono, admite temperaturas ambiente y del fluido de hasta 150 °C (300 °F). Para los modelos con piloto de solenoide, la temperatura máxima del fluido es de 150 °C (300 °F) con un límite ambiente de 82 °C (180 °F).

P: ¿Cuál es la temperatura mínima de funcionamiento?

A: Gracias a sus juntas de Buna-N, los modelos para bajas temperaturas funcionan hasta -40 °F (-40 °C) tanto en condiciones ambientales como en condiciones de fluidos. Esto los hace idóneos para entornos árticos y aplicaciones de almacenamiento en frío.

P: ¿Se pueden utilizar estas válvulas en aplicaciones críticas para la seguridad (con clasificación SIL)?

R: Sí. La serie 21 cuenta con la certificación TUV Rheinland según SIL 2 (IEC 61508/61511) y PL c (EN ISO 13849-1) en aplicación individual. En una configuración redundante (1oo2), las válvulas alcanzan SIL 3 y PL e.

P: ¿Qué material de sellado debo elegir?

A: Elija fluorocarbono para aplicaciones de alta temperatura (medios de hasta 149 °C) y Buna-N para aplicaciones de baja temperatura (hasta -40 °C). Tenga en cuenta que la bobina DIN Form B para baja temperatura (código 5) requiere juntas de Buna-N, mientras que la bobina de conducto para alta temperatura (código 6) requiere juntas de fluorocarbono.

P: ¿Están disponibles las opciones de rosca NPT y BSPP (G)?

R: Sí. Los modelos estándar vienen con roscas NPT. Para pedirlos con roscas G (BSPP), añada la letra "D" como prefijo al número de modelo (por ejemplo, D2171B2001W-1).

P: ¿Qué presión de suministro piloto se requiere?

A: Para el suministro piloto interno, la presión de entrada debe cumplir con el umbral mínimo de operación de 30 psig. Para el suministro piloto externo, la presión piloto debe ser igual o superior a la presión de entrada y debe cumplir con la presión mínima de operación.

P: ¿Estas válvulas requieren lubricación?

A: La válvula en sí no requiere lubricación de la línea de aire. Sin embargo, si se instalan adaptadores opcionales (como dispositivos de indexación neumática), puede ser necesaria la lubricación. Cuando se utilice, el lubricante debe ser a base de petróleo, con una viscosidad ISO 32 o inferior, a razón de aproximadamente una gota por minuto.

P: ¿Cuál es el grado de protección IP de la carcasa del solenoide?

A: Todas las electroválvulas piloto cuentan con una clasificación de protección IP65, lo que proporciona protección contra el polvo y resistencia a chorros de agua a baja presión.

P: ¿Es posible convertir la válvula de alimentación piloto interna a externa en el lugar de instalación?

R: Sí. Las válvulas de la serie ROSS 21 se pueden convertir en campo de suministro piloto interno a externo reubicando el tapón de tubería entre el puerto piloto externo y el conducto piloto interno. Comuníquese con ROSS para obtener el número de modelo actualizado y mantener la documentación adecuada.

P: ¿Hay modelos CAD 3D disponibles para su integración en el diseño?

R: Sí. Los modelos CAD descargables están disponibles para todas las variantes de esta serie a través del sitio web de ROSS Controls en rosscontrols.com.

P: ¿Cuál es el plazo de entrega previsto?

R: Los plazos de entrega estándar para la fabricación de cantidades de 10 unidades o menos suelen ser de 3 a 4 semanas, con envíos disponibles a todo Estados Unidos.

P: ¿Cómo calculo el tiempo de respuesta de la válvula?

A: Utilice la fórmula: Tiempo de respuesta (ms) = M + (F x V), donde M es la constante de respuesta mínima, F es el factor de llenado/vaciado y V es el volumen de salida en pulgadas cúbicas. Los valores de M y F se publican para cada tamaño de puerto y función en el catálogo de la serie ROSS 21.

Guía de instalación y mantenimiento

• Se puede montar en línea en cualquier orientación; se prefiere el montaje vertical para un rendimiento óptimo y un buen drenaje del condensado.
• Suministre aire filtrado (se recomienda una filtración de 5 micras) para maximizar la vida útil de la válvula y evitar que los contaminantes interfieran con el sellado del obturador.
• No restrinja las líneas de suministro ni los puertos de escape, ya que esto puede reducir la presión por debajo del mínimo de 30 psig y provocar un funcionamiento errático.
• En las configuraciones de suministro piloto externo, la presión piloto debe ser igual o superior a la presión de entrada.
• El aire debe estar libre de vapor de agua a temperaturas del fluido inferiores a 40 °F (4 °C) para evitar la formación de hielo dentro de la válvula.
• Utilice únicamente lubricantes a base de petróleo con un punto de anilina entre 82 °C y 104 °C, y una viscosidad ISO 32 o inferior. Evite los aditivos de tipo fosfato.
• Verifique que los silenciadores de escape tengan una capacidad de flujo al menos igual a la capacidad de escape de las válvulas. Los silenciadores contaminados pueden provocar un aumento de la contrapresión.
• Asegúrese de que la presión piloto mínima sea de 30 psig para todas las funciones de la válvula. Las presiones inferiores a este umbral pueden provocar un cambio de marchas incompleto.
• Al instalar en entornos de alta temperatura (superior a 180 °F de temperatura ambiente para los modelos de solenoide), verifique que la bobina del solenoide esté clasificada para la temperatura de aplicación y que se especifiquen juntas de fluorocarbono.
• Para instalaciones a bajas temperaturas, por debajo de 0 °F, confirme que se especifiquen juntas de Buna-N y que el suministro de aire comprimido se seque hasta alcanzar un punto de rocío inferior a la temperatura mínima de funcionamiento.

Garantía y soporte global

ROSS Controls ofrece una garantía de un año en todos sus productos, que cubre defectos de material y mano de obra a partir de la fecha de compra.

El soporte técnico global está disponible a través de las oficinas de ROSS en EE. UU. (sede central en Ferndale, Michigan), Canadá, Brasil, Alemania, Francia, Reino Unido, India, China y Japón.

Comuníquese con ROSS Controls USA al +1-248-764-1800 o visite rosscontrols.com para obtener servicios de configuración de productos, asistencia técnica y localización de distribuidores.

Para obtener datos técnicos completos, planos dimensionales y acceso al configurador de válvulas, visite la página de productos de ROSS Controls o comuníquese con ROSS Controls al (800) 438-7677.

Descargue el catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/documents/5341/Directional_Control_Valves_21_Series_ROSS-21_EN.pdf