Zawory rozdzielające VFS SMC

Zawory VFS1000 i VFS2000 to 5-drogowe, pilotowo sterowane zawory elektromagnetyczne z metalową uszczelką, stosowane głównie do sterowania siłownikami pneumatycznymi małej i średniej wielkości. Seria VFS należy do grupy zaworów rozdzielających 4/5-drogowych z możliwością montażu pojedynczego (zawór przewodowy – body ported) oraz w wyspach zaworowych (montaż płytowy – base mounted/manifold). VFS1000 to kompaktowy zawór przewodowy z przyłączami bezpośrednio w korpusie, natomiast VFS2000 występuje zarówno jako zawór przewodowy (body ported), jak i przewodowo-płytowy (base mounted), umożliwiający budowę wysp zaworowych. Dzięki metalowym uszczelnieniom są to zawory trwałe, przystosowane do intensywnej pracy cyklicznej w trudniejszych warunkach przemysłowych.

Standardowo zawory VFS1000/VFS2000 są przystosowane do pracy z powietrzem sprężonym oraz gazami obojętnymi (np. azot), pod warunkiem ich odpowiedniego przygotowania (osuszenie, filtracja). SMC dla wersji metrycznych podaje maksymalne ciśnienie robocze 0,99 MPa (ok. 9,9 bar) oraz zakres temperatur otoczenia i medium od –10°C do +60°C, pod warunkiem, że medium nie zamarza w instalacji.  Z punktu widzenia projektanta instalacji pneumatycznej oznacza to, że zawory te mogą być stosowane zarówno w typowych układach warsztatowych 6–8 bar, jak i w bardziej wymagających układach procesowych, byle nie przekraczać górnej granicy ciśnienia i stosować odpowiednie przygotowanie medium (filtracja 5 µm lub dokładniejsza, ewentualna regulacja punktu rosy).

„Zawór przewodowy” (body ported) – w przypadku VFS1000 i częściowo VFS2000 – ma wszystkie przyłącza procesowe (porty 1, 2, 4, 3, 5) wyprowadzone bezpośrednio w korpusie. Przyłącza te mogą być gwintowane (Rc/PT, NPTF, G(PF) w wersjach globalnych) lub w formie zintegrowanych szybkozłączy – zależnie od konfiguracji.
„Zawór przewodowo-płytowy” (base mounted) – typowy dla VFS2000 – montowany jest na płycie pośredniej lub w wyspie zaworowej, gdzie właściwe porty procesowe znajdują się w płycie/manifoldzie. Sam zawór to wymienny moduł, co bardzo ułatwia serwis i rozbudowę – demontujemy tylko wkład zaworu, bez rozkręcania orurowania.

Seria VFS obejmuje szeroką gamę funkcji: 2-położeniowe zawory jednostronnie i dwustronnie sterowane (single/double solenoid) oraz zawory 3-położeniowe z różnymi konfiguracjami położenia środkowego: środek zamknięty (closed center), środek odpowietrzający (exhaust center), środek pod ciśnieniem (pressure center), a w niektórych wykonaniach także środek podwójnie blokujący (double check). Dobór funkcji zależy od wymaganego zachowania siłownika po zaniku sygnału lub w pozycji neutralnej – np. środek zamknięty do utrzymania pozycji, środek odpowietrzający do swobodnego opadania lub blokowania oscylacji, środek pod ciśnieniem do „sztywnego” dociśnięcia w obu komorach.

Wersje określane jako metryczne mają przyłącza gwintowane w standardzie ISO – najczęściej Rc (PT) lub G – oraz są projektowane z myślą o współpracy z typowymi metrycznymi średnicami przewodów (np. 6, 8, 10 mm). W katalogu SMC dla VFS1000 wyraźnie wskazano wersję „Body Ported Type Valve, Metric” z gwintem Rc(PT) i zakresem portów od 1/8 do 3/4 cala (odpowiednio dopasowanych do średnic przewodów). Dla użytkownika europejskiego oznacza to łatwą integrację z istniejącą instalacją (DN, mm), brak konieczności stosowania przejściówek z systemu calowego na metryczny oraz zgodność z lokalnymi standardami armatury.

VFS1000 to seria bardziej kompaktowa – typowe przyłącza to G/Rc 1/8 (czasem 1/4), co przekłada się na przepływy odpowiednie dla siłowników o średnicach mniej więcej do 40–50 mm przy ciśnieniach 6 bar (oczywiście należy zawsze weryfikować to w katalogu za pomocą danych C lub Cv konkretnej wersji zaworu).  VFS2000 jest większy gabarytowo, z portami rzędu G/Rc 1/4 oraz przepływem katalogowym np. C ≈ 3,4 dm³/(s·bar) dla typowych wersji 1/4”, co pozwala na sterowanie średnimi i większymi siłownikami (63 mm i powyżej) z zachowaniem szybkiej dynamiki ruchu. W praktyce dobór rozpoczyna się od wymaganego czasu wysuwu siłownika oraz dostępnego ciśnienia, a następnie – poprzez tabele przepływów C/Cv – dobiera się odpowiednią wielkość zaworu i serii.

Metalowa uszczelka w głównym zaworze (main valve) podnosi odporność na zużycie przy bardzo dużej liczbie cykli oraz umożliwia pracę z wyższymi ciśnieniami niż w wielu zaworach z uszczelnieniami elastomerowymi. Charakterystyczną zaletą metalowego uszczelnienia jest stabilna charakterystyka przepływu w długim okresie eksploatacji, mniejsza wrażliwość na skoki temperatur i odporność na medium z niewielką ilością mgły olejowej. Wadą może być większa wrażliwość na cząstki stałe – dlatego tak ważne jest odpowiednie przygotowanie powietrza (filtracja).

Seria VFS korzysta z cewek zanurzeniowych o niskim poborze mocy, zasilanych najczęściej napięciem 24 V DC (popularny standard w automatyce) oraz – w zależności od rynku – 110/220 V AC. Katalogowo cewki serii VFS są określane jako „low power consumption”, co ma szczególne znaczenie przy rozbudowanych wyspach zaworowych, gdzie kilkadziesiąt cewek pracuje równolegle. Mniejsze zużycie energii ogranicza nagrzewanie cewek, poprawia trwałość izolacji oraz zmniejsza obciążenie zasilacza 24 V DC – istotne np. przy współpracy ze sterownikami PLC, modułami wyspowymi i zasilaczami o ograniczonej mocy.

Zawory VFS dostępne są z różnymi typami przyłączy elektrycznych: grommet (przewód wyprowadzony bezpośrednio z cewki), złączem DIN (np. DIN 43650A) lub z wtykiem do wysp zaworowych (plug-in). Wersje z grommetem są kompaktowe i tańsze, ale wymagają pracy z przewodem na stałe (np. konieczność wprowadzania do kanałów kablowych lub peszli). Wersje z złączem DIN ułatwiają serwis – cewkę można szybko odłączyć, a okablowanie pozostaje niewzruszone. Z kolei plug-in w wyspach VFS2000 pozwala na montaż w formie „cardridge” – wkładamy/wyjmujemy moduł zaworu, a złącze elektryczne realizowane jest automatycznie poprzez płytę bazową.

Zawory VFS1000 i VFS2000 w wykonaniu standardowym posiadają ręczny przycisk sterowania (manual override) w wersji „non-locking push” – tzn. przycisk utrzymuje się w położeniu roboczym tylko tak długo, jak długo jest naciskany.
Manual override wykorzystuje się do:

• testowania działania zaworu i siłownika bez podawania sygnału z PLC,

• odpowietrzania układu podczas serwisu,

• ustawiania pozycji siłownika w trakcie regulacji krańcówek lub czujników.

Ze względów bezpieczeństwa nie zaleca się stosowania manual override jako docelowego sposobu sterowania w procesie – to narzędzie serwisowe, nie element logiki sterowania.

VFS1000, jako typowy zawór przewodowy, mocuje się najczęściej śrubami do płyty montażowej lub konstrukcji maszyny, a przewody pneumatyczne wkręca się bezpośrednio w korpus zaworu. Taka koncepcja jest prosta i dobra przy małej liczbie zaworów oraz wtedy, gdy zawory są rozproszone po maszynie.  VFS2000 w wersji przewodowo-płytowej montuje się do sub-płyt (sub-plates) lub wysp zaworowych (manifold). Do płyty podłącza się zasilanie i przewody robocze, natomiast same zawory są wpinane (plug-in) lub przykręcane. To rozwiązanie ułatwia serwis (wymiana jednego modułu), skraca czasy podłączeń i pozwala tworzyć zwarte wyspy przy dużej liczbie zaworów.

Dla serii VFS dostępna jest szeroka gama kolektorów i wysp: α) klasyczne wyspy pneumatyczne z zasilaniem wspólnym (VV5FS1, VV5FS2, VV5FS3, itd.), β) kolektory plug-in i non plug-in, oraz γ) rozwiązania z interfejsem komunikacyjnym. SMC podaje, że możliwe jest zestawienie nawet do 8 stacji i 32 pozycji (512 cewek) w jednej wyspie z interfejsem szeregowym. Dzięki temu VFS2000 świetnie nadaje się do modularnych rozdzielni pneumatycznych, paneli sterowniczych oraz zaawansowanych linii produkcyjnych, gdzie ważne jest skonsolidowanie zaworów w jednym miejscu i minimalizacja okablowania oraz orurowania.

Zawory te wymagają sprężonego powietrza oczyszczonego z kondensatu i cząstek stałych. Zalecana jest filtracja na poziomie min. 5 µm oraz, w razie potrzeby, dodatkowe stopnie osuszania (np. chłodnicze, adsorpcyjne), aby uniknąć kondensacji i zamarzania, zwłaszcza przy pracy w rejonach niskich temperatur. Dopuszcza się pracę zarówno w układach bezolejowych (oil-free), jak i z mgłą olejową, przy czym należy zachować konsekwencję – jeśli rozpoczniemy eksploatację z olejem, to musimy go dostarczać przez cały czas (zmiana po kilku latach na „układ bez oleju” może pogorszyć stan uszczelnień i prowadzić do nieszczelności).

Dla VFS2000 katalogowo podawane są czasy odpowiedzi rzędu kilkunastu–kilkudziesięciu milisekund oraz maksymalne częstotliwości pracy w setkach cykli na minutę (cpm) – zależnie od funkcji (2/3-położeniowe) i ciśnienia roboczego.  W praktyce oznacza to, że zawory te nadają się nie tylko do typowego sterowania siłownikami, ale także do bardziej dynamicznych aplikacji (np. szybkich podajników, stołów obrotowych, prostych systemów sortujących), pod warunkiem, że odpowiednio dobrany jest rozmiar zaworu, przekroje przewodów i utrzymana jest właściwa jakość medium.

Tak, SMC dopuszcza stosowanie zaworów VFS z powietrzem oraz gazami obojętnymi, pod warunkiem, że nie są one agresywne wobec materiałów konstrukcyjnych zaworu i że zachowana jest odpowiednia czystość medium.
Przy gazach innych niż powietrze zawsze warto:

• sprawdzić kompatybilność materiałową (uszczelnienia, korpus),

• uwzględnić inną gęstość i lepkość gazu w obliczeniach przepływu,

• w aplikacjach procesowych (np. gaz ochronny) rozważyć dodatkowe zabezpieczenia, takie jak zawory bezpieczeństwa i systemy detekcji wycieków.

Zawór 5/2 (dwa położenia, pięć portów) – najczęściej stosowany w wersji 2-położeniowej, z jednym lub dwoma elektromagnesami – zapewnia przełączanie siłownika między dwoma skrajnymi pozycjami. To uniwersalne rozwiązanie dla większości prostych napędów pneumatycznych.
Zawór 5/3 (trzy położenia, pięć portów) ma dodatkowe położenie środkowe, które można skonfigurować jako środek zamknięty, odpowietrzający lub pod ciśnieniem.

• Środek zamknięty – utrzymanie pozycji siłownika.

• Środek odpowietrzający – swobodny ruch/opuszczanie.

• Środek pod ciśnieniem – „sztywne” dociskanie w obu komorach.

Dobór zależy od wymagań procesu w stanie zatrzymania lub awarii.

Instrukcja serwisowa SMC podkreśla, że w przypadku zaworów bez wbudowanego układu tłumienia przepięć (typ „Nil”) tłumienie musi być zrealizowane zewnętrznie – jak najbliżej cewki zaworu.
W praktyce oznacza to:

• stosowanie diod, warystorów lub modułów typu „light/surge suppressor”,

• unikanie prowadzenia długich linii bez odpowiednich elementów ochronnych,

Zakres katalogowy –10°C do +60°C dotyczy zarówno temperatury otoczenia, jak i medium, ale z wyraźnym zastrzeżeniem, że medium nie może zamarzać w instalacji. Oznacza to, że w układach na zewnątrz lub w chłodniach należy zadbać o osuszanie powietrza do punktu rosy niższego niż najniższa występująca temperatura oraz ewentualnie stosować izolację przewodów lub podgrzewanie. Same zawory konstrukcyjnie wytrzymują temperatury ujemne, ale zamarzający kondensat może uszkodzić uszczelnienia lub zablokować ruch elementów.

Przyjmuje się, że średnica przewodu powinna być co najmniej równa przyłączom zaworu, a w wielu przypadkach – dla zachowania dynamiki – wręcz o numer większa. Jeśli zawór VFS1000 ma port G1/8, to typowe przewody to 6 mm (czasem 4 mm przy mniejszych przepływach), natomiast przy VFS2000 z portem G1/4 dobiera się zwykle przewody 8–10 mm.  Dodatkowo, długość przewodów pomiędzy zaworem a siłownikiem powinna być jak najmniejsza – zbyt długie odcinki zwiększają objętość układu, wydłużają czasy napełniania/odpowietrzania i obniżają efektywną prędkość siłownika.

Do najczęstszych usterek należą:

• nieszczelności na portach (zużyte uszczelki, luźne przyłącza),

• zacięcia tłoczka zaworu (zanieczyszczenia, korozja wewnętrzna),

• przegrzewanie i uszkodzenia cewek (zbyt wysokie napięcie, brak tłumienia przepięć, przekroczenie temperatur).

Diagnostykę rozpoczyna się od sprawdzenia zasilania pneumatycznego (ciśnienie, przepływ, filtracja), następnie zasilania elektrycznego (napięcie, sygnały sterujące), a na końcu mechaniki zaworu (ręczne przełączanie, nasłuch nieszczelności). W przypadku VFS2000 w wyspie łatwo można wymienić jeden moduł zaworu, co skraca przestój.

Seria VFS jest zasadniczo projektowana do pracy z powietrzem i gazami obojętnymi przy dodatnich ciśnieniach roboczych (do 0,99 MPa). W zastosowaniach podciśnieniowych zwykle stosuje się zawory specjalnie do tego przystosowane (np. z uszczelnieniami miękkimi, odpowiednią konstrukcją kanałów). Sporadycznie VFS może być używany po stronie atmosferycznej w układach próżniowych (np. jako zawór odpowietrzający), ale nie jest to typowy zawór procesowy do sterowania wysoką próżnią.

Zawory 5/3 z odpowiednim położeniem środkowym (szczególnie „double check” lub „closed center”) pozwalają na realizację postojów pośrednich siłownika poprzez równoważenie sił w obu komorach i blokadę przepływu. Przykładowo, przy położeniu środkowym „closed center” oba porty siłownika są odcięte od zasilania i odpowietrzenia, co przy właściwej konstrukcji siłownika oraz niewielkich przeciekach wewnętrznych umożliwia zatrzymanie tłoczyska w pozycji pośredniej. Należy jednak pamiętać, że dokładność zależy m.in. od obciążenia, tarcia i jakości powietrza – w aplikacjach o wysokich wymaganiach pozycjonowania lepiej stosować zawory proporcjonalne lub napędy serwo.

Wyspy z serii VFS2000 mogą obsługiwać do 8 stacji i 32 pozycje (czyli fizyczne miejsca na zawory), co daje maksymalnie 512 cewek przy zastosowaniu odpowiedniego interfejsu szeregowego.
Ograniczenia wynikają z:

• maksymalnego dopuszczalnego prądu sumarycznego dla wyspy,

• dopuszczalnych spadków ciśnienia w kolektorze zasilającym,

• wymogów dotyczących szybkości komunikacji z nadrzędnym sterownikiem (w przypadku rozwiązań sieciowych).

Przy dużych wyspach warto rozdzielić zasilanie pneumatyczne na sekcje (np. strefy bezpieczeństwa).

Zawory VFS nie wymagają stosowania dedykowanych jednostek przygotowania powietrza SMC – ważne jest, aby spełnione były ogólne wymagania: właściwe ciśnienie, filtracja, ewentualna regulacja punktu rosy oraz dopuszczalne dodatki oleju.  W praktyce można je zasilać poprzez zestawy FRL różnych producentów, byle parametry tych zestawów (ciśnienie maks., przepływ nominalny) odpowiadały wymaganiom zaworów i całej instalacji.

W dokumentacji SMC dla serii VFS2000 znajdują się informacje o zgodności z międzynarodowymi normami oraz dostępności deklaracji zgodności (DoC/IM).
Dla użytkownika końcowego oznacza to:

• możliwość stosowania zaworów w maszynach objętych dyrektywą maszynową,

• spełnianie wymogów środowiskowych (np. RoHS) w zakresie materiałów,

• dostęp do formalnej dokumentacji, która często jest wymagana w audytach jakości i bezpieczeństwa.

Najistotniejsze jest dopasowanie napięcia znamionowego cewki do napięcia sterującego oraz uwzględnienie tolerancji (zwykle ±10%). Zasilanie 24 V DC powinno być stabilizowane i filtrowane – duże spadki napięcia przy załączeniu kilku cewek jednocześnie mogą powodować niepełne przełączanie zaworów. W przypadku dłuższych kabli należy uwzględnić spadek napięcia na przewodach i ewentualnie dobrać większy przekrój lub zastosować rozproszone moduły sterujące bliżej zaworów (wyspy z interfejsem). Przy prawidłowym zasilaniu cewki VFS mają umiarkowaną temperaturę pracy i nie wymagają dodatkowego chłodzenia.

Zazwyczaj nie ma możliwości „plug-and-play” – VFS1000 i VFS2000 różnią się gabarytami, wielkością portów oraz sposobem montażu (body ported vs body/base mounted).
Aby przejść z VFS1000 na VFS2000, trzeba uwzględnić:

• rozstaw otworów montażowych,

• średnice przyłączy pneumatycznych,

• właściwości przepływowe (C/Cv),

• sposób przyłącza elektrycznego.

W praktyce przejście na VFS2000 ma sens głównie wtedy, gdy chcemy zbudować lub rozbudować wyspę zaworową, a nie jedynie wymienić pojedynczy zawór.

Ponieważ VFS są zaworami 4/5-drogowymi, ich porty wylotowe (3 i 5) mogą generować znaczny hałas podczas odpowietrzania. Rozwiązaniem jest zastosowanie tłumików hałasu (mufflers) lub zespołów filtracyjno-tłumiących montowanych bezpośrednio w portach EXH. Przy doborze tłumików należy uwzględnić przepływ zaworu (C/Cv) – tłumik o zbyt małym przekroju może wydłużać czasy przełączania i powodować „dławienie” siłownika. W praktyce zaleca się użycie tłumików katalogowo dopasowanych do średnicy portu (np. G1/8, G1/4) i o przepływie nie mniejszym niż sam zawór.

Zawory VFS są praktycznie bezobsługowe, jeśli spełnione są założenia odnośnie jakości medium. Konserwacja sprowadza się do okresowej kontroli:

• szczelności połączeń gwintowych i stanu tłumików,

• działania manual override,

• ewentualnego czyszczenia powierzchni zewnętrznych z pyłu i oleju.

W przypadku wysp VFS2000 zasadniczą zaletą jest możliwość wymiany pojedynczego modułu zaworu w razie awarii – bez konieczności rozbierania całej instalacji.

Oba parametry są istotne, ale kluczowy jest parametr przepływowy C/Cv, ponieważ to on bezpośrednio informuje o zdolności zaworu do napełniania i odpowietrzania komór siłownika. Średnica portu jest w praktyce powiązana z przepływem, ale przy specyficznych konfiguracjach (np. sub-platy kompaktowe) dwa zawory o tej samej średnicy przyłączy mogą mieć różne C/Cv. Dlatego dobór powinien zawsze opierać się na danych przepływowych konkretnych modeli, a dopiero potem na dopasowaniu gwintów i średnic przewodów.

SMC wskazuje w katalogu, że seria VFS może być integrowana z jednostkami interfejsu (interface units) i regulatorami, umożliwiając komunikację szeregową i zdalne sterowanie całymi wyspami zaworowymi. Technicznie zawór VFS pozostaje klasycznym zaworem dwustanowym (on/off), ale elektronika wyspy (moduły we/wy, interfejsy sieciowe) umożliwia sterowanie nim z poziomu sieci przemysłowej, np. PROFINET, EtherNet/IP, IO-Link – zależnie od dobranych modułów.

Zawory te są konstrukcyjnie przystosowane do pracy w dowolnej pozycji, jednak SMC zaleca montaż w sposób umożliwiający łatwy dostęp do manual override, cewek oraz przyłączy, a także taki, który minimalizuje możliwość zbierania się kondensatu przy cewkach (np. unikanie ich montażu „do góry nogami” w miejscach narażonych na zalanie). Dodatkowo, dla wysp VFS2000 ważna jest poprawna orientacja całej płyty bazowej – zgodnie z dokumentacją montażową – aby zapewnić prawidłowy rozkład kanałów ciśnieniowych i sygnałów.

Przy rozproszonej instalacji (pojedyncze VFS1000 w różnych miejscach maszyny) typowym rozwiązaniem jest prowadzenie kabli od każdego zaworu do centralnej skrzynki sterującej. Aby ograniczyć ilość przewodów, można zastosować:

• złącza wielopinowe i listwy zaciskowe,

• moduły we/wy w rozproszonych szafkach bliżej zaworów,

• przewody wielożyłowe z lokalnym rozgałęzieniem do kilku zaworów.

W wersjach wyspowych (VFS2000) znacznie prościej stosować gotowe wyspy z interfejsem – wtedy do całej grupy zaworów prowadzi się jeden przewód komunikacyjny i zasilający, zamiast wielu kabli sterujących pojedynczymi cewkami.

Standardowe wykonania VFS nie są z założenia specjalnymi zaworami ATEX – mają zwykłe cewki elektromagnetyczne. Zastosowanie w strefach zagrożonych wybuchem wymaga albo użycia odpowiednich barier iskrobezpiecznych, specjalnych cewek iskrobezpiecznych, albo zastąpienia ich zaworami dedykowanymi do środowisk ATEX. Przed montażem w takich strefach należy dokładnie sprawdzić dokumentację producenta i dostępność certyfikowanych wersji – brak odpowiednich oznaczeń na tabliczce znamionowej oznacza brak dopuszczenia ATEX.

Kod typu zaworu VFS jest złożony, ale logiczny:

• VFS2… – seria (VFS2000),

• 100 – wariant przyłącza i konstrukcji (np. rozmiar portów),

• „5” – 5-drogowy zawór,

• litera (np. F, D, E) – funkcja zaworu (2-położeniowy, 3-położeniowy itd.),

• „Z” – opcja (np. z wbudowanym tłumieniem przepięć, diodą, lampką),

• sufiks „Q” – wersje specjalne (np. dla danego regionu, zgodność z określonymi normami).

Dokładne znaczenie każdej pozycji kodu należy zawsze sprawdzić w tabelach kodowania w katalogu SMC, aby uniknąć pomyłek przy zamawianiu części zamiennych.

Standardowa procedura obejmuje:

a) Zaślepienie wyjść roboczych (porty 2 i 4) lub podłączenie siłowników z odłączonym obciążeniem.

b) Napełnienie instalacji do nominalnego ciśnienia i stabilizację.

c)  Monitorowanie spadku ciśnienia w czasie (np. na manometrze lub przetworniku) przez określony okres.

d)  Lokalizację ewentualnych nieszczelności przy użyciu roztworu mydlanego lub detektorów ultradźwiękowych.

Zawory VFS mają wewnętrzne dopuszczalne mikroprzecieki, ale nie powinny powodować szybkiego spadku ciśnienia w całej instalacji – jeśli spadek jest duży, należy skontrolować zarówno połączenia gwintowe, jak i sam zawór (szczególnie przy długiej eksploatacji).

Tak, zawory VFS z przyłączami gwintowanymi Rc/G doskonale współpracują z typowymi szybkozłączami typu push-in – wystarczy dobrać złączkę o odpowiednim gwincie (np. Rc1/8) i średnicy przewodu (np. 6 mm).
Należy jednak pamiętać o:

• stosowaniu złączek dobrej jakości, z uszczelnieniem przeznaczonym do ciśnień do 1 MPa,

• odpowiednim momencie dokręcania, aby nie uszkodzić gniazda w korpusie zaworu,

• unikaniu nadmiernych sił poprzecznych na złączkach (podpieranie przewodów, prowadzenie ich w kanałach kablowych).

Zawory należy przechowywać w oryginalnych opakowaniach, w suchym i czystym pomieszczeniu, w temperaturze zbliżonej do pokojowej. Należy unikać długotrwałego narażenia na silne wibracje, wstrząsy oraz działanie substancji chemicznych (np. rozpuszczalników). Podczas transportu ważne jest zabezpieczenie cewek i złącz elektrycznych przed uszkodzeniem mechanicznym – np. poprzez stosowanie przekładek piankowych. Przed montażem warto skontrolować, czy na portach przyłączeniowych znajdują się zaślepki chroniące wnętrze zaworu przed zanieczyszczeniami.

Seria VFS jest ukierunkowana na napędy średnich i większych siłowników, z metalowymi uszczelnieniami i dużymi przepływami, natomiast serie takie jak SY są bardziej modułowe, lżejsze, często z uszczelnieniami miękkimi, zoptymalizowane pod bardzo kompaktowe wyspy. W aplikacjach, gdzie kluczowy jest wysoki przepływ, wytrzymałość i odporność na warunki przemysłowe – VFS1000/VFS2000 będzie często lepszym wyborem. Jeśli natomiast priorytetem jest ultrakompaktowość, bardzo duża liczba zaworów na małej przestrzeni oraz integracja z nowoczesnymi wyspami, czasem korzystniej jest sięgnąć po inne serie (np. SY).

Technicznie jest to możliwe – zawór 5-drogowy zawsze może sterować siłownikiem dwustronnego działania – ale przy bardzo małych średnicach przepływ VFS może być nadmierny, co objawia się zbyt gwałtownym ruchem siłownika.
W takich przypadkach warto rozważyć:

• zastosowanie zaworów o mniejszym przepływie (serie kompaktowe),

• zastosowanie dodatkowych dławików lub zaworów dławiąco-zwrotnych przy siłowniku,

• redukcję ciśnienia zasilającego dany obwód.

Przed rozpoczęciem prac serwisowych należy:

a)  Odłączyć zasilanie elektryczne zaworów.

b)  Zamknąć dopływ sprężonego powietrza do sekcji, w której znajdują się zawory.

c)  Skorzystać z manual override na zaworach, aby stopniowo odpowietrzyć komory siłowników i przewody – najlepiej, gdy zawory są połączone z tłumikami hałasu i filtrami kondensatu.

d)  Sprawdzić manometrami, że ciśnienie spadło do zera.

Manual override nie zastępuje zaworu bezpieczeństwa czy zaworu odcinająco-spustowego, ale jest wygodnym narzędziem do „lokalnego” rozładowania ciśnienia.

Tak, konstrukcja wysp VFS2000 pozwala na montaż różnych typów zaworów na jednej płycie bazowej – można zestawić obok siebie zawory 2-położeniowe, 3-położeniowe, a także zawory o różnych funkcjach środkowych.
Ważne jest jedynie, aby:

• płyta bazowa była odpowiednio dobrana do liczby stacji i wielkości zaworów,

• zachować spójność kodów portów i funkcji w dokumentacji,

• prawidłowo przyporządkować adresację cewek w sterowniku PLC.

Wersję body ported (np. VFS1000) warto wybrać, gdy:

• liczba zaworów jest niewielka,

• zawory muszą być rozproszone wzdłuż maszyny, blisko siłowników,

• projekt zakłada częste modyfikacje układu przewodów.

  Wersja base mounted (VFS2000 w wyspie) jest optymalna, gdy:

• występuje duża liczba zaworów,

• chcemy zminimalizować ilość przewodów,

• istotna jest łatwość rozbudowy i serwisu (wymiana pojedynczych modułów).

Tak – konstrukcja z metalową uszczelką i parametry pracy (ciśnienie do 0,99 MPa, temperatura –10…+60°C, wysokie dopuszczalne częstotliwości przełączania) czynią VFS1000/VFS2000 zaworami typowo przemysłowymi, zaprojektowanymi do pracy ciągłej.  Warunkiem jest prawidłowe przygotowanie powietrza, odpowiednie chłodzenie i zasilanie cewek oraz regularne przeglądy instalacji. W wielu aplikacjach produkcyjnych (np. linie montażowe, prasy, manipulatory) zawory te pracują bezawaryjnie przez wiele lat.

Należy:

a)  Odłączyć zasilanie elektryczne danej wyspy lub przynajmniej sekcji, w której pracuje dany zawór.

b)  Zamknąć zasilanie sprężonego powietrza i odpowietrzyć kolektor.

c)  Odkręcić lub wypiąć tylko ten moduł zaworu, zachowując ostrożność, aby nie uszkodzić powierzchni uszczelnień w płycie bazowej.

d)  Zamontować nowy zawór o identycznym kodzie, dokręcić zgodnie z zalecanym momentem.

e)  Ponownie napełnić instalację i wykonać test szczelności oraz test działania tylko tego punktu.

Najczęstsze błędy to:

• niedoszacowanie przepływu (zawór za mały do siłownika i wymaganej prędkości),

• zbyt długie przewody między zaworem a siłownikiem,

• brak odpowiedniego tłumienia przepięć na cewkach,

• niewłaściwe przygotowanie powietrza (zbyt dużo kondensatu, brak filtracji),

• brak strefowego podziału zasilania na wyspie (problem z bezpieczeństwem i serwisem).

Aby ich uniknąć, trzeba każdorazowo przeanalizować dane katalogowe (C/Cv, zakres ciśnień, temperatur, funkcje 2/3-położeniowe), poprawnie wykonać bilans przepływów i dobrze przemyśleć rozmieszczenie zaworów w maszynie.

Tak, ponieważ oferują nowoczesną konstrukcję, dużą dostępność wersji (różne gwinty, funkcje, napięcia), możliwość budowy wysp oraz dobrą dokumentację techniczną. Przy modernizacji ważne jest jednak sprawdzenie:

• zgodności gwintów i średnic portów,

• zgodności napięć cewek z istniejącą instalacją elektryczną,

• ewentualnej konieczności przebudowy kolektorów i przewodów.

W praktyce VFS1000 dobrze sprawdza się jako zamiennik klasycznych zaworów „pojedynczych”, a VFS2000 jako baza do budowy nowoczesnych wysp zaworowych z możliwością dalszej rozbudowy i integracji z systemami sterowania wyższego poziomu.