Pojedynczy zawór załączający i wolnego startu

To specyficzna kategoria zaworów pneumatycznych, które pełnią dwie kluczowe funkcje:

1. Załączanie/odcinanie dopływu powietrza (funkcja odcinająca lub włącz/wyłącz),
2. Wolny start (soft-start), czyli stopniowe napełnianie układu sprężonym powietrzem przy rozruchu.

W efekcie w jednym urządzeniu uzyskujemy zarówno kontrolę nad zasilaniem pneumatycznym, jak i ochronę przed nagłym wzrostem ciśnienia.

HE-LO (np. „Hand Emergency – Lock Out”) to typ zaworów odcinających, umożliwiających ręczne zatrzymanie przepływu powietrza w sytuacjach awaryjnych bądź do prac serwisowych. PVEL (pneumatyczne zawory włącz./wyłącz.) przeznaczone są do kontroli zasilania w układach pneumatycznych — załączają lub wyłączają przepływ powietrza, często w połączeniu z funkcją wolnego startu.

Mniejsza liczba komponentów – zamiast dwóch osobnych zaworów (np. odcinającego i wolnego startu) montuje się jeden. Łatwiejszy montaż – prostsza konfiguracja, mniej połączeń gwintowanych. Oszczędność miejsca w szafie pneumatycznej bądź na wyspie przyłączeniowej. Spójna regulacja – wszystkie parametry (czas napełniania, załączanie) mogą być ustawiane i monitorowane w jednym bloku.

Po załączeniu zaworu (ręcznie lub pneumatycznie), układ jest zasilany w sposób dławiony – dopływ powietrza jest ograniczany, co powoduje stopniowy wzrost ciśnienia w instalacji. Po osiągnięciu ustalonego progu ciśnienia, zawór przechodzi w tryb pełnego przepływu, pozwalając na normalną pracę całego systemu.

• Automotive – linie montażowe, gdzie wymagana jest ochrona przed uderzeniami ciśnienia.

• Przemysł spożywczy – aplikacje wymagające delikatnej obsługi elementów (np. pakowanie).

• Farmacja i kosmetyka – precyzyjne dozowanie mediów.

• Maszyny i urządzenia ogólnego zastosowania – wszędzie tam, gdzie bezpieczeństwo i ochrona układu przed przeciążeniem stanowią priorytet.

Nie do końca. Zawory HE-LO/PVEL są przeznaczone głównie do:

• manualnego (lub pneumatycznego) uruchamiania i odcinania przepływu
• wolnego startu

Zawory bezpieczeństwa (np. SV – safety valve) to osobna kategoria, zapewniająca szybkie odpowietrzenie w sytuacjach awaryjnych i nie należy ich stosować zamiennie z HE-LO czy PVEL, jeśli wymagana jest typowa funkcja bezpieczeństwa (pod kątem dyrektyw maszynowych).

W zależności od modelu i serii HE-LO zwykle oferuje ręczną obsługę (dźwignia, pokrętło). PVEL może występować w wersji pneumatycznie sterowanej (sygnał pilotujący) bądź w odmianach z elektrozaworem. Zawsze należy sprawdzić dokładną specyfikację w katalogach Festo.

Najczęściej zawór umieszcza się za filtrami i reduktorami, aby powietrze było już przygotowane (oczyszczone i ustabilizowane ciśnieniowo). Dalej można zainstalować smarownicę (jeśli wymagana) i rozdzielacze zasilające siłowniki lub inne urządzenia. Jeśli w systemie występuje zawór bezpieczeństwa (awaryjny), to zwykle montuje się go równolegle bądź przed zaworem załączającym – zależy od architektury systemu bezpieczeństwa.

Posiada ręczne załączanie (Hand Emergency). Może mieć funkcję lock out – pozwalającą zablokować dźwignię w pozycji „zamkniętej” (np. kłódką) dla bezpieczeństwa prac serwisowych. W niektórych wersjach wbudowany jest mechanizm wolnego startu, co ogranicza gwałtowne napełnianie układu podczas powrotu z pozycji OFF na ON.

1. Przepływ nominalny (l/min, m³/h) – musi odpowiadać zapotrzebowaniu instalacji.

2. Maksymalne dopuszczalne ciśnienie – typowo do 10–12 bar w przemyśle.

3. Średnica przyłączy (np. G1/4, G3/8, G1/2).

4. Zakres temperatur pracy i odporność na środowisko (wilgotność, zapylenie).

5. Opcje sterowania (ręczne, pneumatyczne, elektryczne).

Niektóre modele PVEL są wyłącznie zaworami włącz./wyłącz. (on/off), a wolny start może być opcją dodatkową lub występować w innej serii. Należy upewnić się, czy wybrany wariant w nazwie bądź specyfikacji ma oznaczenie „soft-start” bądź analogiczne.

• Utrzymywanie instalacji w zakresie temperatur dozwolonych przez producenta (np. od -10°C do +60°C).

• Stosowanie osuszaczy powietrza, by uniknąć zamarzania kondensatu.

• Kontrola smarowania (o ile zawór wymaga określonego poziomu smarowania wewnętrznego).

Jeśli ciśnienie spadnie poniżej progu przełączania, zawór może się zamknąć (lub przejść w stan wolnego startu), co uniemożliwi ponowne gwałtowne napełnienie układu bez kontrolowanego rozruchu. Dzieje się tak w celu ochrony siłowników i sprzętu.

Zwykle zawory odcinające z funkcją wolnego startu oferowane są jako pojedyncze komponenty (inline). Natomiast niektóre serie można wkomponować w modułowe systemy Festo, choć zależy to od konkretnej linii produktowej i kompatybilności wymiarowej.

HE-LO zwykle obsługiwany ręcznie, więc integracja z PLC sprowadza się do czujnika położenia (informacja: zawór otwarty/zamknięty). PVEL w wersji pneumatycznej lub elektrozaworowej może być w pełni sterowany z PLC – np. sygnał ON/OFF uruchamia bądź wyłącza przepływ, a wbudowany czujnik może raportować stan otwarcia.

Zawory HE-LO i PVEL mogą wchodzić w skład systemu bezpieczeństwa maszyny (np. w kategorii 1–4), jednak ich rola musi być wyraźnie zdefiniowana w analizie ryzyka. Nie są to typowe „zawory bezpieczeństwa”, więc zastosowanie w układach SIL lub PL (Performance Level) wymaga weryfikacji i ewentualnego doboru innych elementów.

• Zanieczyszczenia (brak odpowiedniej filtracji, pyły, opiłki).

• Uszkodzone uszczelki lub zużyte elementy dławika.

• Niewystarczające ciśnienie pilotujące (w przypadku sterowania pneumatycznego).

• Nieprawidłowa regulacja śruby dławienia.

Najczęściej:

1. Za stacją przygotowania powietrza (filtr, reduktor) – by było czyste i ustabilizowane ciśnieniowo.

2. Przed rozdziałem na poszczególne obwody wykonawcze.

3. O ile w systemie występuje zawór bezpieczeństwa, jego lokalizacja zależy od analizy ryzyka i norm bezpieczeństwa; niekiedy jest on zainstalowany równolegle lub w innym dedykowanym miejscu.

W wersjach wyłącznie pneumatycznych – tak, o ile dostępne jest odpowiednie ciśnienie pilotujące. W wersjach elektryczno-pneumatycznych (z cewką) brak napięcia może uniemożliwić otwarcie zaworu, w zależności od konstrukcji (np. zawory normalnie zamknięte).

Zazwyczaj tak, o ile dokumentacja producenta nie zawiera ograniczeń związanych z grawitacją czy spływaniem kondensatu. Warto jednak, aby zawór był łatwo dostępny (szczególnie modele z dźwignią blokującą), co ułatwi czynności obsługowe i serwisowe.

Najczęściej z pomocą wbudowanej śruby dławienia przepływu lub zewnętrznego dławika (np. w linii doprowadzającej powietrze pilotujące). Pozwala to ustawić optymalny czas wzrostu ciśnienia w zależności od wymagań aplikacji.

Posiada ręczne załączanie (Hand Emergency). Może mieć funkcję lock out – pozwalającą zablokować dźwignię w pozycji „zamkniętej” (np. kłódką) dla bezpieczeństwa prac serwisowych. W niektórych wersjach wbudowany jest mechanizm wolnego startu, co ogranicza gwałtowne napełnianie układu podczas powrotu z pozycji OFF na ON.