TECNOLOGIA ELETTROVALVOLE E VALVOLE Funzionamento, terminologia e tipi di costruzione ELETTROVALVOLE Un’elettrovalvola è composta da due parti principali: 1. Una testa elettromagnetica costituita principalmente da una bobina, un cannotto, un nucleo fisso, un anello di sfasamento e da una molla (molle). 2. Un corpo valvola contenente dei fori nei quali è posizionato un otturatore, una membrana, un pistone, ecc. a seconda del tipo di tecnologia impiegata. L'apertura e la chiusura dell’elettrovalvola dipendono dalla posizione del nucleo mobile che si sposta per effetto del campo magnetico generato dalla bobina in tensione. TERMINOLOGIA RELATIVA ALLE ELETTROVALVOLE (Fig. 1) 1 - Testa magnetica Clip di mantenimento Bobina Anello di sfasamento Nucleo fisso Molla del nucleo Cannotto Nucleo Ghiera filettata Coperchio 2 - Corpo valvola 00005IT-2005/R01 Ci riserviamo il diritto di modificare caratteristiche e dimensioni senza preavviso. Tutti i diritti riservati. Anello di sfasamento Anello incassato nella parte inferiore del nucleo fisso, sopra il nucleo mobile, che serve a limitare le vibrazioni in caso di alimentazione in corrente alternata. Solitamente è in rame, ma esiste anche in argento. Le versioni in corrente continua non richiedono l’anello di sfasamento. Bobina Parte elettrica che crea un campo magnetico, costituita da un avvolgimento a spola composto da un filo di rame isolato. La bobina è mantenuta in posizione sul cannotto da una clip. Otturatore Guarnizione di tenuta che chiude il foro principale. Ghiera filettata Parte intermedia generalmente avvitata sulla testa magnetica che permette il montaggio diretto sul coperchio o sul corpo valvola. Coperchio Parte filettata sul corpo valvola predisposta per inserire la testa magnetica completa e le parti interne. Nucleo fisso Parte metallica inserita nell’estremità del cannotto per migliorare il campo magnetico durante il funzionamento. Guarnizioni di tenuta Elementi che assicurano la tenuta del corpo valvola : - a livello della o delle sedi; - all’atmosfera esterna. Nucleo Cilindro con debole magnetismo residuo, azionato dalla forza elettromagnetica. Foro di carico Assicura la chiusura dell’elettrovalvola mantenendo una pressione permanente sulla parte superiore della membrana o del pistone. Foro pilota Situato al centro della membrana, è chiuso dalla guarnizione di tenuta montata sul nucleo. Supporto otturatore Parte azionata dal nucleo, sulla quale è inserito l’otturatore. Molla otturatore Foro di carico Guarnizione Guarnizione Membrana Supporto otturatore Corpo Sede Molla dell’otturatore Montata sul nucleo, assicura un effetto di chiusura positiva dell’otturatore. Molla del nucleo Molla che mantiene il nucleo mobile in una posizione prestabilita quando la bobina non è sotto tensione. Sede Parte del corpo valvola sulla quale la guarnizione dell’otturatore assicura la tenuta. Cannotto Tubo di ottone o acciaio inox che serve da guida al nucleo mobile azionato dalla forza elettromagnetica generata dalla bobina. TIPI DI ELETTROVALVOLE Elettrovalvole 2/2-3/2 a comando diretto Il nucleo è collegato meccanicamente all’otturatore che apre o chiude il foro della valvola a seconda che la bobina sia alimentata o meno. Costruzione nucleo-otturatore (Fig. 2). Il funzionamento è indipendente dalla portata e dalla pressione (zero o massima). Questa valvola è generalmente disponibile nelle versioni 2/2 NC/NA e 3/2 NC/NA/U. NC = Normalmente chiusa NA = Normalmente aperta U = Universale fig. 2 Elettrovalvole 2/2-3/2 servoassistite Utilizzano la pressione d’ingresso o a monte per il funzionamento. Sono dotate di due fori di comando (pilota e di carico). Quando la bobina viene alimentata, il foro pilota lascia depressurizzare la camera sopra la membrana (o il pistone) verso l’utilizzo o l’uscita della valvola. La differenza di pressione risultante, provoca l’apertura del foro principale. Quando la bobina non è più alimentata, la chiusura del foro pilota provoca un aumento di pressione a monte che agisce sulla membrana (attraverso il foro di carico), generando una forza che assicura la tenuta della valvola. Queste valvole sono generalmente disponibili nelle versioni 2/2 NC/NA e 3/2 NC/NA. Otturatore fig. 1 Consultare la nostra documentazione su : www.asconumatics.eu V013-1 A Funzionamento, terminologia e costruzione - TECNOLOGIA ELETTROVALVOLE E VALVOLE Esistono due tipi di costruzione : - a membrana non guidata (fig. 3a) o a pistone non guidato (fig. 3b) : Costruzione a saracinesca, 4/2 (fig. 5a). Costruzione a spola, 5/2 (fig. 5c). Questo tipo di costruzione richiede una pressione differenziale minima per aprire e mantenere l’elettrovalvola in posizione aperta. fig. 5a fig. 6c fig. 3a fig. 5b fig. 3b - a membrana guidata (fig. 4) : fig. 4 Elettrovalvole 4/2, 5/2 e 5/3 a comando diretto o servoassistite Queste elettrovalvole sono utilizzate principalmente per comandare attuatori (cilindri, valvole). Sono dotate di 4 o 5 fori di connessione, 2 posizioni (chiuso/aperto) o 3 posizioni (5/3,W1 centro chiuso; 5/3, W3 centro aperto allo scarico). Costruzioni proposte : - Funzione monostabile, singolo pilota Ritorno dell’elettrovalvola in posizione di riposo al momento della mancanza di tensione (ritorno molla). Costruzione a saracinesca, 4/2 (fig. 5a). Costruzione a otturatore, 4/2 (fig. 5b). Costruzione a spola, 5/2 (Fig. 5c). - Funzione bistabile, doppio pilota Queste elettrovalvole mantengono le posizioni di lavoro e riposo in caso di interruzione dell’alimentazione elettrica (funzione memoria). fig. 5c - Funzione 5/3 : Nella posizione di riposo, quando la bobine non è alimentata, la spola è centrata in posizione intermedia : W1, centro chiuso alla pressione, nessuna pressione è applicata ai fori; W3, centro aperto allo scarico, gli utilizzi 2 e 4 sono aperti allo scarico (fori 3 e 5). Elettrovalvole per applicazioni con vapore (Sezione H, 901) - Costruzione a “nucleo-otturatore”, sede in acciaio inox, lunga durata, per applicazioni severe con vapore fino a 165°C /170°C (fig. 6a). - Costruzione a pistone in acciaio inox o ottone, lunga durata, per applicazioni severe con vapore fino a 184°C (fig. 6b). - Costruzione a membrana guidata per bassa pressione e portate elevate (fig. 6c). fig. 6a Consultare la nostra documentazione su : www.asconumatics.eu V013-2 fig. 6b 00005IT-2005/R01 Ci riserviamo di modificare caratteristiche e dimensioni senza preavviso. Tutti i diritti riservati. In questo tipo di costruzione, l’elettrovalvola può funzionare con pressione differenziale minima da zero al valore massimo consentito. Quando è sotto tensione, il nucleo, collegato meccanicamente alla membrana, apre (o chiude) la valvola. Funzionamento, terminologia, costruzione - TECNOLOGIA ELETTROVALVOLE E VALVOLE Valvole progettate per il controllo dei fluidi a pressioni elevate con basse pressioni di comando. La superficie del pistone o della membrana (pressione di pilotaggio) superiore alla superficie dell’otturatore (pressione del fluido) crea un’azione «differenziale». Una valvola è composta da due parti principali : 1. Una testa di comando costituita principalmente da un pistone o una membrana. 2. Un corpo provvisto di fori chiusi dall’otturatore. L'apertura e la chiusura della valvola dipendono dalla posizione dello stelo. Lo stelo è azionato dal pistone o dalla membrana per effetto della pressione di pilotaggio. L’apertura e la chiusura dell’otturatore della valvola sono assicurate da un’elettrovalvola pilota o da un elettrodistributore pilota (3/2 NC) collegato al pistone o alla membrana. TERMINOLOGIA RELATIVA ALLE VALVOLE (Fig. 2a/2b) Arcata Parte della testa di comando che serve da supporto al pistone e alla membrana (valvola tipo AD). Otturatore Provvisto di una guarnizione di tenuta, chiude il foro principale. Coperchio / Ghiera Parte superiore filettata o fissata con viti a protezione della testa (valvole serie 290/390/298/398). Contiene generalmente l’indicatore ottico di posizione e mantiene in posizione le parti interne. Guarnizione dell’otturatore Materiale di tenuta della sede/otturatore del corpo valvola. Guarnizione corpo valvola Assicura la tenuta interna/esterna. Guarnizione raschiastelo Impedisce la penetrazione di impurità al livello del premistoppa. Membrana Parte in movimento di una valvola del tipo AD che permette lo spostamento verticale dello stelo per effetto della pressione di comando alimentata dal pilota. Pistone Parte in movimento di una valvola del tipo 290/390/298/398 che permette lo spostamento verticale dello stelo per effetto della pressione di comando alimentata dal pilota. Premistoppa Costituito da giunti a V in PTFE caricato, assicura la tenuta sullo stelo di comando. Stelo Parte in movimento che apre e chiude l’otturatore. TIPI DI VALVOLE Valvole 2/2-3/2 a comando esterno Costruzione a pistone (testa di comando, serie 290/390/298/398, fig. 7a) o a membrana (tipo AD, fig. 7b). Disponibili nelle versioni 2/2 NC/NA e 3/2 NC/ NA/U. 1 - Testa di comando Indicatore ottico di posizione Molle Scarico ;;;;;;;;;; ;;;;;; ;;;;;;;;;; ;;;; ;;;;; ;;;;;; ;;;;;; ;;;; ;;;;;; ;;; ;;;;; ;;; ;;; ;; ;;; ;; ;;; ;; ;;; ;; ;;;;; ;;;;; ;;;;; ;;;;; ;; ;;; ;;;;; ;;;;; ;;; ;; ;;; ;;;;; ;; ;;;;; ;;;;; ;;;;; 1 ;;;;;;;;;; 2 ;;;;; ;;;; ;;;;; ;;;;; ;;;;;; ;;;;;; ;;;;; ;;;; ;;;;; ;;;;;; ;;;;; ;;;; ;;;;; ;;;;; ;;;;;; ;;;;;; ;;;;; ;;;; ;;; ;;; ;; ;;; ;;; ;; ;; ;; ;;; ;;; ;; ;;; ;;; ;; ;; ;; ;;; ;;; ;; ;; ;;;; ;;;; ;; ;; ;; ;; ;; ;; ;; ;; 1 ;;;;; ;;;;; ;;;;;; ;;;;;; 2 3 fig. 7a fig. 7b Valvole 2/2-3/2 per applicazioni con vapore (Sezione H, 901) Costruzioni per applicazioni severe con vapore fino a 184°C (fig. 7a/7b), 250°C (fig.8a, fig. 8b). 1 2 fig. 8a fig. 8b Coperchio Membrana Arcata Molla Alimentazione Pistone Stelo Flange Stelo Premistoppa con tripli giunti a V 1 Corpo premistoppa Guarnizione corpo Otturatore 2 Guarnizione otturatore fig. 2a 2 - Corpo valvola Guida stelo 2 - Corpo valvola 00005IT-2007/R01 Ci riserviamo di modificare caratteristiche e dimensioni senza preavviso. Tutti i diritti riservati. Coperchio 1 - Testa di comando VALVOLE CON COMANDO A PRESSIONE 1 Guarnizione otturatore 2 Otturatore Guarnizione corpo fig. 2b Consultare la nostra documentazione su : www.asconumatics.eu V013-3 A 00005IT-2005/R01 Ci riserviamo il diritto di modificare caratteristiche e dimensioni senza preavviso. Tutti i diritti riservati. Funzionamento, terminologia, costruzione - TECNOLOGIA ELETTROVALVOLE E VALVOLE Consultare la nostra documentazione su : www.asconumatics.eu V013-4