Elektrozawory ISO

Elektrozawory ISO, dostępne w ofercie CPP PREMA, stanowią zaawansowaną linię urządzeń pneumatycznych, które dostosowano do normy ISO 5599-1. Norma ta określa między innymi wymiary przyłączy, rozstaw otworów montażowych na płytach zaworowych oraz pewne aspekty konstrukcyjne samych zaworów. Dzięki temu możliwa jest pełna wymienność między zaworami spełniającymi ten standard, co przydaje się w wieloletniej eksploatacji. Użytkownik może z łatwością wymienić element jednego producenta na inny model, o ile obydwa produkty spełniają założenia ISO.

CPP PREMA jest polską marką cenioną w branży pneumatyki. Działa od wielu lat i oferuje kompleksowe rozwiązania w dziedzinie rozdzielania sprężonego powietrza. W obszarze elektrozaworów ISO firma dostarcza zawory 5/2 i 5/3 w różnych konfiguracjach cewki (zarówno monostabilne, jak i bistabilne), a także modele wyposażone w tłok różnicowy czy dodatkowy sygnał sterujący. Rozwiązania te projektuje się z myślą o uniwersalności i niezawodności. Bogata gama wariantów zasilania (24V DC, 24V AC, 110V AC, 230V AC) pozwala zintegrować zawory w każdej praktycznie instalacji przemysłowej.

Poniżej przedstawiono główne cechy charakterystyczne elektrozaworów ISO od CPP PREMA:

1. Zgodność z normą ISO 5599-1. To kluczowy wyróżnik tej serii. Dzięki niemu wszystkie wymiary i rozstawy są standardowe, co ułatwia montaż na płytach. Użytkownik, który posiada już wyspę zaworową, może dokonać szybkiej wymiany lub rozbudowy, nie martwiąc się o problemy kompatybilności.

2. Konstrukcja 5/2 lub 5/3. Zawory 5/2 pozwalają na sterowanie siłownika dwustronnego działania w dwóch pozycjach przepływowych. Z kolei modele 5/3 dysponują trzema pozycjami (centralne zamknięcie – CC, centralne otwarcie – CO lub inna konfiguracja) i większą elastycznością w sterowaniu przepływem. Wśród produktów widnieją takie nazwy, jak „Elektrozawór pneumatyczny rozdzielający 5/3 ISO2 CO centralnie otwarty ISO5599-1 cewki 24V DC” lub „Elektrozawór pneumatyczny rozdzielający 5/3 ISO2 CC centralnie zamknięty ISO5599-1 cewki 110V AC”. Wariant 5/3 szczególnie przydaje się tam, gdzie potrzebujemy pozycji neutralnej zabezpieczającej.

3. Możliwość montażu płytowego. Wiele wymienionych zaworów nosi dopisek „zasilany płytowo” lub „płyt. #4, #5 itp.”. Oznacza to, że zamiast tradycyjnych przyłączy gwintowanych (np. G1/8 czy G3/8), zawory mocuje się na specjalnej płycie wyposażonej w kanały powietrzne. Takie rozwiązanie eliminuje konieczność okablowania każdego portu osobno. Zapewnia to bardziej kompaktowe budowy oraz łatwość serwisu. Wyspę zaworową rozbudowuje się modułowo, dodając lub wymieniając poszczególne segmenty.

4. Opcja tłoka różnicowego. Niektóre modele, np. „Zawór DTE 5/2 G1/4-G3/8 (ISO) st.el.z pneum.tł.różnic.c.o.płyt.#2”, wyposażono w tłok różnicowy (tzw. air pilot lub ciśnienie obce). Rozwiązanie to zwiększa siłę i szybkość przełączenia suwaka w warunkach niskiego ciśnienia zasilającego lub przy dużych przepływach. Tłok różnicowy także stabilizuje pracę zaworu w aplikacjach, gdzie ciśnienie waha się dynamicznie.

5. Warianty monostabilne i bistabilne. Wśród elektrozaworów ISO od CPP PREMA znajdziemy modele monostabilne (z jedną cewką), które po zaniku sygnału wracają do pozycji spoczynkowej, jak i wersje bistabilne (z dwoma cewkami), które zachowują ostatnio wybraną pozycję także po wyłączeniu zasilania. Wybór rozwiązania zależy od wymagań procesu i bezpieczeństwa.

6. Moce i napięcia cewek. Producent oferuje cewki w wariantach DC i AC, a także w różnych zakresach napięć (24V, 110V, 230V). Występują też modele dedykowane do sygnałów niskiego napięcia, co jest ważne przy sterownikach PLC. Moce często wynoszą około 6,5 VA (dla AC) lub 6,5 W (dla DC), choć występują też warianty o mniejszych czy większych mocach.

7. Solidne wykonanie i polska jakość. Zawory DTE, ZE czy inne seriowe oznaczenia należą do asortymentu sprawdzonych w branży. Używa się korpusów z aluminium (często anodowanych), stalowych suwaków i sprężyn, a także uszczelnień NBR lub FKM (Viton). Każdy egzemplarz przechodzi testy szczelności i powtarzalności cykli, co przekłada się na długą żywotność.

8. Elastyczność konstrukcji. Zawory ISO 2 pasują do płyt o wymiarach określonych przez standard – np. ISO5599-1 w rozmiarze 2. Oferowany jest także rozmiar 1 lub 3, zależnie od wymaganego przepływu. W opisie produktów pojawia się często dopisek „ISO2 monostabilny” czy „ISO2 bistabilny” – to oznacza, że dopasowano je do standardu ISO5599-1 w wariancie wielkości 2. Dzięki temu projektanci linii produkcyjnych mogą z łatwością planować przepustowość i sterowanie.

Elektrozawory ISO w asortymencie CPP PREMA pozwalają realizować nowoczesne i modułowe systemy pneumatyczne. Idealnie wpisują się w założenia, by mechanizmy sterowania były unifikowane oraz proste w wymianie w razie uszkodzenia. Montaż jest szybki, a wyśrubowane standardy jakości zapewniają wieloletnie działanie bez konieczności częstych serwisów. W kolejnych sekcjach szczegółowo omówimy zastosowania tych zaworów, ich parametry techniczne, użyte materiały konstrukcyjne, kroki montażu oraz najczęstsze pytania i odpowiedzi. Każdy użytkownik czy inżynier sterowania zyska w ten sposób pełen wgląd w możliwości oferowane przez tę kategorię produktu.

Warto podkreślić, że standard ISO5599-1 to nie tylko identyczne rozstawy otworów montażowych, ale też gwarancja zachowania pewnej konwencji przepływowej i logicznej. Dzięki temu schematy podłączeń są zunifikowane – port P (zasilanie) i porty wyjściowe A/B, a także porty wydechowe R/S, zawsze zajmują to samo miejsce na płycie. Ułatwia to projektowanie i skraca czas potrzebny na wdrożenie nowej linii produkcyjnej.

CPP PREMA dba o to, aby klienci mogli wybierać spośród szerokiej gamy modeli, w tym 5/2 i 5/3, a także wariantów monostabilnych i bistabilnych. Nie brakuje modeli z centralnie zamkniętą pozycją neutralną (CC) bądź centralnie otwartą (CO). Takie odmiany 5/3 sprawdzają się w bardziej skomplikowanych cyklach, gdzie ważne jest np. odpowietrzenie siłownika w pozycji neutralnej (CO) albo odcięcie całego układu (CC).

Elektrozawory ISO (według normy ISO5599-1) cieszą się uznaniem w rozlicznych gałęziach przemysłu. Ich standaryzowany rozkład portów i wymiary montażowe sprawiają, że są przyjazne w instalacji. Różnorodność wersji (5/2, 5/3, monostabilne, bistabilne, z tłokiem różnicowym itd.) daje szerokie pole do popisu projektantom automatyki. Poniżej opisujemy najczęstsze obszary, gdzie zawory te pełnią kluczową rolę w usprawnieniu procesów:

1. Linie produkcyjne w przemyśle motoryzacyjnym
   Branża automotive słynie z automatyzacji. Mnóstwo siłowników pneumatycznych pracuje przy montażu silników, podzespołów lub elementów nadwozi. Elektrozawory 5/2 w normie ISO2 (np. monostabilne lub bistabilne) idealnie wpisują się w koncepcję szybkiej wymiany modułowej. Gdy jeden zawór ulegnie zużyciu, obsługa wymienia go błyskawicznie bez konieczności modyfikacji płyty bazowej. Monostabilne modele pozwalają na szybki powrót do stanu spoczynkowego w razie zaniku zasilania, co bywa ważne z punktu widzenia bezpieczeństwa. Bistabilne z kolei utrzymują położenie, jeżeli potrzeba zachowania ustalonego stanu siłownika.

2. Przemysł spożywczy i napojowy
   W zakładach produkujących żywność często istnieją rygorystyczne zasady higieny. Zawory montowane na płytach ułatwiają mycie i dezynfekcję. Elektrozawory ISO2 5/3 z pozycją neutralną (np. CC – centralnie zamknięta) sprawdzają się przy zatrzymywaniu przepływu surowców (ciasta, ciasta w płynie, mas) na etapie transportu pneumatycznego. Możliwość szybkiego odłączenia zasilania i bezpiecznego zablokowania przepływu zapobiega marnotrawstwu surowców, a sama wymiana modułów jest prosta.

3. Branża chemiczna i farmaceutyczna
   W fabrykach leków kluczowa jest sterylność i pewność dozowania. Często stosuje się czyste gazy procesowe, a zawory sterują ciśnieniem w reaktorach czy mikserach. Modele ISO5599-1 dają opcję szybkiego podłączenia do płyty ze stali nierdzewnej bądź powlekanego aluminium. Dzięki temu projektanci mogą budować kompaktowe wyspy zaworowe zamknięte w obudowach higienicznych. Dodatkowa stabilność pracy i konfigurowalność 5/2 czy 5/3 (CO, CC) pomaga w płynnej kontroli procesów reakcyjnych.

4. Przemysł papierniczy i drzewny
   Linie cięcia, prasowania, sortowania arkuszy lub płyt drewnopochodnych korzystają z wielu siłowników. Elektrozawory ISO o rozmiarze 2 (czy większe) z łatwością dostarczają odpowiedni przepływ. Wersje z tłokiem różnicowym radzą sobie przy niższym ciśnieniu. Jest to cenione w instalacjach, gdzie obniżenie ciśnienia zasilającego służy oszczędności energii, a zarazem wymaga pewnego przełączania zaworów nawet przy spadkach ciśnienia do ok. 3–4 bar.

5. Automatyka magazynowa
   W centrach logistycznych, gdzie ruch paczek i palet obsługują przenośniki, windy czy sortowniki, liczy się modułowość i trwałość. Zawory ISO, instalowane na wyspach zaworowych, mogą sterować wieloma siłownikami odpowiedzialnymi za rozdział towarów. Bistabilne warianty 5/2 zatrzymują siłownik w danej pozycji, gdy prąd jest odłączony, co pozwala uniknąć zatorów w systemie. Gdy wymagana jest pewność rozładowania ciśnienia po wyłączeniu, stosuje się modele monostabilne.

6. Robotyka i manipulatory
   Roboty wyposażone w chwytaki pneumatyczne potrzebują zwinnych, kompaktowych zaworów. ISO5599-1 w rozmiarze 1 (jeśli dostępny w ofercie) lub 2 bywa wystarczający do typowych przepływów. Dodatkowy pilot pneumatyczny w niektórych urządzeniach pozwala sterować ruchem suwaka, niezależnie od ciśnienia w głównej linii. W przemyśle półprzewodników ceni się precyzję i powtarzalność, co daje właściwie dobrany, niskoprofilowy zawór monostabilny.

7. Maszyny budowlane i rolnicze (stacjonarne)
   W urządzeniach typu prasy, przesiewacze czy stacjonarne instalacje do betonu zdarza się użycie zaworów ISO. Zawory 5/3 CC centralnie zamknięte pozwalają na zatrzymanie siłownika w połowie skoku bez utraty ciśnienia. Tłok różnicowy bywa kluczowy przy zapylonym środowisku, ponieważ pozwala utrzymać moc przełączania nawet przy spadku ciśnienia roboczego. Naprawy i wymiany stają się szybsze dzięki standardowi ISO, bo wystarczy jedynie odkręcić moduł i zamocować nowy.

8. Transport wewnętrzny i systemy przenośników
   Rozbudowane układy przenośników i rozdzielnic w fabrykach wyposażono w siłowniki do przełączania dróg towaru. Elektrozawory 5/2 monostabilne z płytowym montażem ułatwiają konstrukcję kompaktowych szaf sterowniczych. Bistabilne ułatwiają zachowanie położenia przy zanikach zasilania, co bywa ważne przy przenośnikach wysokiego składowania.

9. Urządzenia testowe i kontrolno-pomiarowe
   W laboratoriach testujących komponenty mechaniczne stosuje się często krótkie, intensywne serie przełączeń siłowników. Elektrozawory ISO 5/2, przystosowane do wysokich częstotliwości przełączania, zapewniają powtarzalność wyników. Jeśli konieczne jest zablokowanie ciśnienia w trakcie testów, model 5/3 CC staje się rozwiązaniem idealnym.

10. Przemysł opakowań i etykietowania
    Maszyny formujące kartony, naklejające etykiety czy zgrzewające folię często muszą działać w rytmie kilkudziesięciu cykli na minutę. Zawory ISO, posadzone na wyspach, błyskawicznie przełączają kierunek przepływu i odznaczają się niską awaryjnością przy takim obciążeniu. Jednocześnie modułowa budowa wysp zaworowych pozwala szybko rozbudować linię o nowe stanowiska pakujące.

11. Branża AGD
    Produkcja sprzętu gospodarstwa domowego (np. pralek, kuchenek) bazuje na automatycznych liniach. Elektrozawory ISO 5/2 monostabilne obsługują siłowniki, które transportują i dociskają elementy. Bistabilne modele w kluczowych punktach stabilizują proces, by zapobiec cofnięciu się elementów w razie przerwy zasilania.

12. Systemy bezpieczeństwa
    W układach awaryjnego odcinania powietrza czy zatrzymywania ruchu siłowników preferuje się najczęściej monostabilne zawory 5/2. Po wyłączeniu cewki zawór przechodzi do pozycji, w której siłownik jest odcięty i odpowietrzony. Standard ISO w tym miejscu ułatwia szybką wymianę, jeśli dojdzie do uszkodzenia zaworu, co ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa linii.

13. Instalacje prototypowe
    Działy R&D często projektują nowe maszyny. Stosowanie zaworów ISO jest sprytnym posunięciem, gdyż gwarantuje uniwersalność i łatwość adaptacji. Zmiana rozmiaru gwintów czy przepływu bywa prostsza dzięki możliwości szybkiego przypięcia innego modułu. W ten sposób laboratoria oszczędzają czas i mogą szybko przechodzić z prototypu do wersji finalnej.

14. Pomieszczenia czyste i clean-room
    W branży elektronicznej, farmaceutycznej lub optycznej panują warunki niemal bezpyłowe. Elektrozawory ISO 2 5/2 albo 5/3, z korpusem z anodowanego aluminium lub stali nierdzewnej, wpisują się w wysokie standardy czystości. Odpowiednie uszczelnienia i minimalny wypływ mgły olejowej (lub jego brak) spełniają normy czystości.

15. Robienie podciśnienia i manipulacja cienkimi foliami
    Chociaż standardowo elektrozawory 5/2 służą do sprężonego powietrza, w pewnych modyfikacjach pozwalają też sterować obiegiem podciśnienia. Niektóre systemy przenoszą delikatne folie czy cieniutkie materiały przy pomocy chwytaków ssących. Wtedy modele monostabilne ISO z pilotem zewnętrznym wspomagają niezawodne przełączanie kanałów podciśnieniowych.

16. Aplikacje wodne i chłodzące
    Teoretycznie zawory 5/2 do powietrza można stosować także z wodą, ale częściej poszukuje się konstrukcji dedykowanych do cieczy. Niemniej w obwodach chłodzenia form wtryskowych bywa używana też pneumatyka. W standardzie ISO występują uszczelnienia odporne na wilgoć i ewentualne płyny (NBR, FKM). Zachowanie standardu ISO5599-1 zapewnia pewną dowolność w doborze płyt i rozwiązań.

17. Wysokie ciśnienia (specjalne wykonania)
    Jeśli proces wymaga ciśnień ponad 10 bar, czasem dostępne są specjalne wersje wzmocnione. Niekiedy wisi to w opisie jako #7 czy #4, co sugeruje modyfikacje w wewnętrznej konstrukcji (wzmocnione sprężyny, grubsze ścianki). W branżach petrochemicznych lub gazowniczych opłaca się poszukać takiego wzmocnionego modelu.

18. Rozległe sieci sprężonego powietrza
    W fabrykach o kilkunastu wydziałach sprężone powietrze rozprowadzane jest rurociągami. Na każdym stanowisku z osobna formuje się wyspy zaworowe. ISO2 5/2 lub 5/3 staje się wtedy standardem, bo serwisanci wolą wymieniać moduły na płytach, niż żmudnie demontować dziesiątki rurek. Zwiększa to elastyczność linii – dodanie nowego siłownika sprowadza się do dołożenia kolejnego zaworu na płycie.

19. Oszczędność energii
    W dobie rosnących cen energii popularne staje się obniżanie ciśnienia roboczego do poziomu minimalnego akceptowalnego przez siłowniki. W takiej sytuacji zawór ISO 5/2 z tłokiem różnicowym lub dodatkowym pilotem obcym nadal zapewnia niezawodne przełączanie, ograniczając straty ciśnienia. To przekłada się na ograniczenie kosztów zużycia sprężonego powietrza.

Dobór i późniejsza eksploatacja elektrozaworów ISO w dużej mierze zależą od ich parametrów technicznych. Norma ISO5599-1 ustala podstawowe wymiary i układ portów, ale to nie wszystko. Kluczowe są detale takie jak zakres ciśnień, przepływy, moc cewki czy czas reakcji. W tej sekcji przedstawiamy najważniejsze informacje w tym obszarze, z uwzględnieniem cech charakterystycznych zaworów od CPP PREMA:

1. Standard ISO5599-1

   • Określa wymiary płyty bazowej i rozmieszczenie portów.

   • Dzieli zawory na rozmiary (ISO1, ISO2, ISO3...), przy czym wielkość 2 (ISO2) bywa najpopularniejsza w zastosowaniach przemysłowych.

   • Zawory w tym standardzie mają typowo porty P, A, B, R, S (lub Exhaust 1,2) w ściśle określonych miejscach.

2. Konfiguracja 5/2 i 5/3

   • 5/2 oznacza pięć portów i dwie pozycje suwaka. Przepływ medium może być kierowany do wyjścia A lub B.

   • 5/3 oznacza dodatkową, trzecią pozycję centralną. W wariancie CC (centralnie zamknięta) porty siłownika są odcięte w pozycji neutralnej. W wariancie CO (centralnie otwarta) natomiast swobodnie odprowadzamy ciśnienie z obu portów siłownika.

3. Monostabilne i bistabilne

   • Wersje monostabilne (z jedną cewką) wracają do stanu spoczynku za pomocą sprężyny po wyłączeniu zasilania.

   • Bistabilne (z dwiema cewkami) utrzymują ostatnią zadaną pozycję nawet bez prądu, co bywa kluczowe w procesach wymagających „pamiętania” pozycji siłownika.

4. Ciśnienie pracy

   • Typowy zakres to od 1 do 10 bar, choć zależy to od modelu i rodzaju pilotowania.

   • Niektóre zawory (np. z tłokiem różnicowym) potrafią przełączać się pewnie przy niższych ciśnieniach (ok. 1 bar).

   • Minimalne ciśnienie pilotowe bywa w dokumentacji określone np. na 2 bar, jeżeli zawór ma pilot wewnętrzny.

5. Przepływ (Kv, Qn)

   • Rozmiar ISO2 z reguły zapewnia przepływ ok. 1000–1500 Nl/min lub więcej, zależnie od konstrukcji.

   • W praktyce należy sprawdzić wykresy przepływu dla zadanego ciśnienia. Projektanci siłowników oceniają, ile powietrza potrzeba do uzyskania wymaganej prędkości ruchu.

6. Napięcie i moc cewki

   • CPP PREMA oferuje cewki na 24V DC, 24V AC, 110V AC, 230V AC, a także czasem 12V DC.

   • Moc waha się od ok. 3 W w energooszczędnych odmianach, po 6,5 W czy 10 W w wydajniejszych.

   • Wersje AC mogą mieć moc wyrażoną w VA, np. 6,5VA, 8VA.

7. Czas przełączania

   • Zależy od wielkości zaworu, ciśnienia zasilania i mocy cewki. Zwykle mieści się w granicach kilkudziesięciu milisekund (np. 30–100 ms).

   • Obecność tłoka różnicowego często skraca czas reakcji i stabilizuje ruch suwaka.

8. Temperatura pracy

   • Standardowy zakres: -10°C do +50°C, chociaż z uszczelnieniami FKM (Viton) i odpowiednią cewką można sięgać wyższych wartości.

   • Przy niższych temperaturach rośnie ryzyko zamarzania kondensatu, więc warto zadbać o osuszacze powietrza.

9. Rodzaje uszczelnień

   • Najczęściej NBR (kauczuk nitrylowy) w standardzie.

   • Viton (FKM) do zastosowań wysokotemperaturowych lub chemicznie agresywnych.

   • EPDM sporadycznie, np. tam, gdzie występuje para wodna.

10. Materiał korpusu i suwaka

• Korpus najczęściej: aluminium anodowane.

• Suwak: stal nierdzewna, stal chromowana lub aluminium z powłoką teflonową.

• Sprężyny: stal sprężynowa.

• Dokładne dane zależą od wariantu (DTE, ZE itp.).

11. Pilotowanie

• Wewnątrz (pilot wewnętrzny) – wymaga minimalnego ciśnienia głównego, zwykle ok. 2 bar.

• Zewnętrzne (dodatkowy port pilotowy) – pozwala na pracę nawet przy bardzo niskim ciśnieniu głównym, o ile linia pilotowa ma odpowiednie ciśnienie.

12. Montaż na płycie

• Zawory w standardzie ISO5599-1 mocuje się czterema śrubami do płyty. Porty P, A, B, R, S są realizowane w płycie.

• Złącza elektryczne cewki (typowo DIN 43650) mogą być obrócone o 180°, by dopasować do kierunku przewodów.

13. Klasa szczelności (IP)

• Większość cewek ma IP65. Oznacza to ochronę przed kurzem i strumieniami wody.

• W strefach zagrożonych wybuchem (ATEX) trzeba używać modeli z dopuszczeniem Ex.

14. Opcje 5/3

• CC (Centralny zamknięty) – w pozycji środkowej A i B są odcięte, co blokuje siłownik.

• CO (Centralny otwarty) – w pozycji środkowej A i B są odpowietrzone, co zwalnia ciśnienie z siłownika.

• BI (Blokada siłownika i otwarcie zasilania) – rzadziej stosowana konfiguracja.

15. Rozmiar ISO (1, 2, 3...)

• ISO1 ma mniejsze kanały i przepływy, ISO2 – średnie, ISO3 – większe.

• W opisanych produktach dominują te w rozmiarze ISO2, choć w zależności od zapotrzebowania można spotkać też ISO1 czy ISO3.

16. Zasilanie cewki AC vs. DC

• W cewkach DC występuje stabilny pobór prądu, w AC mamy dodatkowo zjawisko reaktancji.

• W razie wątpliwości warto wybrać 24V DC, co jest powszechne w automatyce i sterowaniu PLC.

• Przy 230V AC unikamy stosowania transformatorów, ale cewka może się bardziej nagrzewać.

17. Eksploatacja i trwałość

• Dobra jakość sprężonego powietrza (filtracja i osuszanie) gwarantuje długi czas bezawaryjnej pracy.

• W normalnych warunkach liczba cykli może dochodzić do kilkunastu milionów zanim dojdzie do istotnego zużycia uszczelnień.

18. Certyfikaty i normy

• Zawory ISO muszą zachowywać zgodność z dyrektywami maszynowymi i ewentualnie ATEX w wersjach przeznaczonych do stref zagrożonych wybuchem.

• CPP PREMA dokumentuje to zazwyczaj w deklaracjach zgodności CE.

19. Maksymalna częstotliwość przełączeń

• W intensywnych aplikacjach (np. linie pakujące) zawory mogą przełączać się kilka razy na sekundę.

• Jeśli potrzebna jest naprawdę duża dynamika, warto przeanalizować szybkość reakcji cewki i minimalne czasy zwalniania.

20. Charakterystyki przepływu

• Producent często dostarcza wykresy spadku ciśnienia w funkcji natężenia przepływu. Pozwala to dobrać zawór tak, by uniknąć nadmiernego dławiącego efektu przy dużych przepływach.

W elektrozaworach ISO (norma ISO5599-1) niezwykle ważne jest zapewnienie trwałości i niezawodności przy jednoczesnym zachowaniu powtarzalności wymiarowej. Materiały użyte w konstrukcji decydują o szczelności, odporności na korozję oraz żywotności przy tysiącach cykli dziennie. W niniejszej części omówimy surowce stosowane w produktach CPP PREMA oraz uzasadnimy, dlaczego właśnie takie połączenia wybrano.

1. Aluminium anodowane

   • Najczęstszy materiał na korpus zaworu.

   • Zapewnia lekkość i wystarczającą wytrzymałość.

   • Anodowanie chroni przed utlenianiem, co przedłuża żywotność w wilgotnych środowiskach i ułatwia utrzymanie czystości.

   • Dobre parametry odlewnicze lub obróbkowe sprawiają, że kanały wewnętrzne można formować z dużą precyzją.

2. Stal nierdzewna

   • Stosowana w newralgicznych elementach, narażonych na tarcie czy korozję.

   • Suwak oraz tuleje prowadzące często wykonuje się z nierdzewnej stali chromowanej, co minimalizuje zużycie i chroni przed korozją kontaktową.

   • W niektórych modelach, wymagających specjalnej odporności chemicznej, również korpus bywa stalowy. Jednak jest to droższe i cięższe rozwiązanie.

3. Stal sprężynowa

   • Z niej wytwarza się sprężyny powrotne w modelach monostabilnych.

   • Powierzchnie tych sprężyn bywają fosforanowane lub ocynkowane, by nie rdzewiały przy kontakcie z wilgocią.

4. Powłoki PTFE (teflon)

   • Niektóre suwakowe zawory z płytowym zasilaniem mają suwak pokryty teflonem.

   • Taka powłoka redukuje tarcie i ogranicza zużycie uszczelnień.

   • Wpływa też na lepsze odprowadzanie mikrozanieczyszczeń i zmniejszenie ryzyka „zacięcia” w warunkach niskiego smarowania.

5. Uszczelnienia – NBR i FKM

   • NBR (kauczuk nitrylowy) to standard do powietrza z niewielką domieszką oleju, w temperaturach do ok. 80°C.

   • FKM (Viton) używa się w zaworach eksploatowanych w wyższych temperaturach lub przy kontakcie z agresywnymi chemikaliami.

   • Pierścienie typu o-ring i profilowane uszczelnienia koszykowe muszą ściśle przylegać do suwaka, by uniknąć przecieków wewnętrznych (tzw. blow-by).

6. Konstrukcja tłoka różnicowego

   • W wariantach z tłokiem różnicowym stosuje się zwykle metal o wysokiej wytrzymałości (stal nierdzewna, anodowane aluminium), który może znieść częste zmiany ciśnienia.

   • Uszczelnienia tego tłoka dobiera się tak, by minimalizować opory przesuwu, a zarazem chronić przed wydmuchiwaniem przy dużych skokach ciśnienia.

7. Elementy pilotowe

   • Gdy zawór jest pilotowy, w cewce znajduje się niewielki mikrozawór sterujący. Bywa on wykonany z tworzywa sztucznego lub mosiądzu, co zapewnia lekkość i prostotę konstrukcji.

   • Kanały pilotowe muszą mieć gładkie ścianki, co zwiększa czułość na wahania ciśnienia.

8. Cewki i obudowy z tworzyw sztucznych

   • Typowe obudowy cewek (DIN 43650) produkuje się z poliamidu, PBT lub innego tworzywa wytrzymałego cieplnie.

   • Wnętrze cewki wypełnia się żywicą epoksydową lub poliamidową, by zapobiec wilgoci i wibracjom.

9. Powłoki antykorozyjne

   • Oprócz anodowania, części stalowe (np. śruby montażowe) cynkuje się galwanicznie.

   • W razie wyższych wymogów estetycznych lub odporności, możliwe jest chromowanie bądź niklowanie.

10. Wymiary i tolerancje

• Norma ISO5599-1 narzuca ścisłe tolerancje rozstawu otworów montażowych. Ułatwia to kompatybilność z płytami innych producentów.

• Precisja obróbki CNC kanałów i portów minimalizuje spadki ciśnienia i zapewnia równomierny rozkład przepływu.

11. Sposób łączenia obudowy

• W elektrozaworach ISO korpus główny i pokrywę (lub moduł cewki) łączy się śrubami. W przypadku modeli monolitycznych, korpus bywa jednoczęściowy, a część pokryw pilotowych dociskają sprężyny i uszczelki.

12. Uchwyt i elementy montażowe

• Często w zestawie z zaworem znajdziemy śruby i wkręty, które także powinny być odporne na korozję.

• W systemach płytowych kluczowa jest jakość płyty (aluminium, stal). Materiał musi współgrać z uszczelkami i wytrzymać nacisk śrub dociskających zawór.

13. Materiały w strefach ATEX

• W modelach do atmosfer wybuchowych cewki muszą spełniać rygory iskrobezpieczeństwa, a metalowe elementy nie mogą generować iskier. Wymaga to specjalnych certyfikowanych komponentów (mosiężne, nierdzewne).

14. Masa i wyważenie

• Aluminium sprawia, że zawór jest relatywnie lekki. Ma to znaczenie przy wysokich wyspach zaworowych, gdy obciążenie płyty rośnie wraz z liczbą modułów.

• Stabilność mechaniczna korpusu zapewnia brak zniekształceń nawet po wielokrotnym odkręcaniu i dokręcaniu zaworu.

15. Sprężyny dociskowe i prowadnice suwaka

• Czasem poza główną sprężyną powrotną występują niewielkie sprężyny dociskające uszczelki koszykowe. Eliminują luzy i przecieki wewnętrzne.

• Prowadnice suwaka (stalowe, teflonowane) ograniczają ryzyko przekrzywienia się elementu.

16. Uszczelki pomiędzy sekcjami

• W 5/3 z centralną pozycją musi być więcej stref uszczelnienia. Każda dodatkowa pozycja to kolejny obszar styku suwaka i korpusu. Materiały muszą wytrzymać dynamiczne zmiany bez deformacji.

17. Wpływ zanieczyszczeń

• Jeśli w powietrzu znajdują się drobinki metalu lub piasku, mogą powodować rysy na suwaku. Materiały o twardych powłokach (chrom, teflon) wolniej ulegają zarysowaniu.

• Stąd istotna rola filtracji powietrza – chroni mechanizmy przed uszkodzeniem.

18. Smary wewnętrzne

• W niektórych konstrukcjach suwakowych stosuje się specjalne smary, które wypełniają mikroszczeliny i redukują tarcie. Smar musi być kompatybilny z materiałami uszczelek i cewki, by nie wywołać pęcznienia.

Poprawny montaż elektrozaworów ISO decyduje o ich długim i bezproblemowym działaniu. Standard ISO5599-1 ułatwia instalację na płytach, ale wciąż warto przestrzegać właściwej procedury, by zachować szczelność i uniknąć zarysowań suwaka. Poniżej przedstawiamy szczegółowy przewodnik montażowy, korzystny zwłaszcza dla osób odpowiedzialnych za wdrożenie i utrzymanie ruchu.

1. Przygotowanie miejsca pracy

   • Upewnij się, że powierzchnia robocza jest czysta i wolna od zanieczyszczeń.

   • Zgromadź narzędzia: klucze imbusowe, śrubokręty, klucz dynamometryczny (opcjonalnie), wkrętaki do złącza cewki.

   • Wyłącz dopływ sprężonego powietrza w całym obszarze roboczym. Upewnij się, że ciśnienie spadło do zera.

2. Weryfikacja modelu

   • Sprawdź, czy wybrany elektrozawór ISO odpowiada rozmiarem płycie (ISO1, ISO2, ISO3).

   • Oceń napięcie cewki – czy jest zgodne z Twoim sterownikiem (24V DC, 110V AC itd.).

   • Potwierdź, czy wersja 5/2 lub 5/3 jest tą, której potrzebujesz. W 5/3 sprawdź rodzaj pozycji neutralnej (CC, CO).

3. Czyszczenie płyty bazowej

   • Oczyść kanały i gniazda o-ringów. Usuń pyły, opiłki i resztki smarów.

   • Sprawdź stan o-ringów w płycie. Wymień je, jeśli są wytarte czy odkształcone.

4. Pozycja montażu

   • Zawory ISO5599-1 zaprojektowano tak, by można je było montować w dowolnej orientacji, ale najczęściej pozioma jest najbardziej praktyczna.

   • Upewnij się, że cewki mają wystarczającą przestrzeń do odprowadzania ciepła.

5. Montaż zaworu na płycie

   • Ułóż zawór na płycie tak, by kanały P, A, B, R, S (lub 1, 2, 3, 4, 5) pokrywały się z otworami w płycie.

   • Zgodnie z normą ISO5599-1, przyłącza muszą być spasowane. Zwróć uwagę na ewentualne wypusty i zagłębienia ustalające.

   • Delikatnie osadź o-ringi w rowkach (jeśli nie są już w płycie). Pilnuj, by nie wystawały i nie wykręcały się.

6. Dokładne dokręcanie

   • Przeważnie do mocowania służą cztery śruby (lub sześć w większych rozmiarach). Wkręcaj je równomiernie na krzyż, by uniknąć przechylenia zaworu.

   • Zbyt mocne dokręcenie może prowadzić do uszkodzenia gwintów lub deformacji korpusu aluminiowego. Zbyt słabe – do nieszczelności. Zaleca się użycie klucza dynamometrycznego wg specyfikacji producenta.

7. Podłączenie zasilania elektrycznego

   • Najczęściej korzystasz ze złącza DIN 43650. Odkręć wtyk, zobacz styki i podłącz fazę (lub plus w DC) i neutralny (lub minus). W cewkach AC bywa też potrzebny przewód uziemienia.

   • Jeśli cewka ma wskaźnik LED, sprawdź, gdzie powinna iść polaryzacja (dotyczy DC).

   • Zamknij wtyk, upewnij się, że uszczelka w złączu jest w dobrym stanie (IP65).

8. Sprawdzenie sygnału pilotowego (jeżeli zawór zewnętrznie pilotowany)

   • Jeżeli Twój model wyposażono w port ciśnienia obcego, doprowadź do niego powietrze pilotowe o właściwym ciśnieniu (zazwyczaj 2–6 bar).

   • Upewnij się, że przewód pilotowy nie jest zagięty ani uszkodzony.

9. Zasilenie sprężonym powietrzem

   • Powoli otwieraj główny zawór w instalacji. Pozwól, by ciśnienie stopniowo narastało, co redukuje ryzyko wstrząsu.

   • Obserwuj ewentualne wycieki na połączeniach płyty i zaworu.

10. Test działania

• Załącz cewkę. W wersji monostabilnej zawór powinien przejść do pozycji aktywnej. Przy zwolnieniu sygnału wraca do spoczynku.

• W wersji bistabilnej załącz cewkę A – sprawdź, czy zawór ustawia się w pozycji A. Następnie załącz cewkę B i weryfikuj przełączenie. Po odłączeniu cewki zawór powinien zachować ostatnią pozycję.

11. Sprawdzenie pozycji neutralnej (dla 5/3)

• Jeśli montujesz zawór 5/3 CC, w centralnej pozycji siłownik nie powinien otrzymywać przepływu, a porty być odcięte.

• W modelu 5/3 CO odwrotnie – porty siłownika będą odpowietrzone.

12. Kontrola szczelności

• Najlepszą metodą jest test manometrem lub aplikacja tzw. płynu wykrywającego nieszczelności (mydliny itp.).

• Jeśli pojawi się powietrze uciekające spod zaworu, sprawdź dokręcenie śrub i stan o-ringów.

13. Konfiguracja dławików wydechowych

• Jeśli w płycie przewidziano montaż dławików w portach wydechowych, ustaw je tak, by nie dławić przepływu nadmiernie.

• Zbyt duże zdławienie może spowalniać siłownik lub powodować nadciśnienie w pozycji neutralnej.

14. Rozruch próbny

• W linii produkcyjnej zaleca się przeprowadzenie kilku cykli testowych.

• Sprawdź, czy siłownik porusza się płynnie, czy czasy ruchów są zgodne z oczekiwaniami.

15. W razie problemów

• „Zawór nie reaguje” – sprawdź zasilanie cewki, ciśnienie pilotowe, stan suwaka (może być zablokowany brudem).

• „Wycieki wewnętrzne” – suwak lub uszczelki mogły ulec uszkodzeniu.

• „Brak powrotu w monostabilnym” – to często problem ze sprężyną uszkodzoną lub brakiem ciśnienia pilotowego, jeśli jest to wersja z powrotem pneumatycznym.

16. Konserwacja

• Regularnie wymieniaj filtr wstępny w instalacji powietrza. Zabrudzenia to główny wróg zaworów suwakowych.

• Sprawdzaj, czy cewka się nie przegrzewa. Może to świadczyć o przekroczonym dopuszczalnym napięciu lub uszkodzonym uzwojeniu.

17. Wymiana zaworu

• Gdy zawór się zużyje, wystarczy odkręcić śruby i unieść moduł z płyty.

• Nowy egzemplarz jest instalowany w to samo miejsce, bez przerabiania kanałów. Taka właśnie jest zaleta normy ISO5599-1.

• Zwróć uwagę, by ponownie umieścić sprawne uszczelki (o-ringi) w płycie.

18. Dobór cewki

• Jeżeli planujesz wymianę samej cewki, pamiętaj, żeby dobrać moc i napięcie zgodnie z tabliczką znamionową.

• Niektóre cewki mają wbudowany tłumik przepięć lub diodę LED. Dopasuj identyczny wariant.

19. Uwagi BHP

• Zawsze wyłączaj zasilanie elektryczne i upuszczaj powietrze z układu przed demontażem.

• W strefach ATEX postępuj ściśle według procedur antywybuchowych (uziemienie, odzież antystatyczna).

20. Dokumentacja powykonawcza

• Po zakończonym montażu zapisz w dzienniku, jaki model zamontowano, przy jakim ciśnieniu pracuje i jakie parametry cewki wybrano.

• Te informacje będą cenne przy ewentualnych modernizacjach lub ustalaniu przyczyn awarii.

Poniżej zamieszczamy najczęściej zadawane pytania dotyczące elektrozaworów ISO (norma ISO5599-1) oraz krótkie, konkretne odpowiedzi. Sekcja ta ma pomóc w codziennej eksploatacji, doborze oraz serwisowaniu zaworów 5/2 i 5/3 w wykonaniu płytowym (ale nie tylko) marki CPP PREMA.

1. Czym elektrozawory ISO różnią się od zwykłych zaworów 5/2 czy 5/3?
Zawory ISO spełniają międzynarodową normę ISO5599-1. Oznacza to, że posiadają zunifikowane wymiary i rozstaw portów, umożliwiające montaż na standardowych płytach bazowych. W zwykłych zaworach 5/2 lub 5/3 często występuje indywidualny układ przyłączy gwintowanych. Zawory ISO zapewniają wymienność i modułowość, co upraszcza serwis i ewentualne modernizacje linii produkcyjnych.

2. Jakie są korzyści ze stosowania normy ISO5599-1?
Najważniejsza to kompatybilność: można szybko podmienić zawór jednego producenta na produkt innego, jeśli także spełnia tę normę. Zyskujemy spójną geometrię, co ułatwia projektowanie i rozbudowę. To standard ceniony przez firmy, które cenią sobie wolność wyboru i długi cykl życia instalacji.

3. Czy montaż elektrozaworu ISO wymaga specjalnych umiejętności?
Montaż jest dość prosty, o ile przestrzega się instrukcji i dysponuje odpowiednią płytą ISO. Wystarczą podstawowe zdolności mechaniczne i wiedza nt. pneumatyki. Jednakże w przypadku strefy ATEX lub pracy z gazami agresywnymi potrzeba konsultacji z ekspertami.

4. Czy można używać elektrozaworów ISO do cieczy, nie tylko powietrza?
Zawory ISO5599-1 projektuje się głównie pod sprężone powietrze (lub gazy obojętne). Teoretycznie można by nimi kierować ciecz, ale często brakuje przystosowanych uszczelnień i właściwej konstrukcji dla mediów ciekłych. W takich wypadkach lepiej wybrać dedykowane zawory do cieczy, by uniknąć problemów z przeciekami czy korozją.

5. Jaka jest różnica między 5/2 monostabilnym a 5/2 bistabilnym?
W monostabilnym po ustaniu sygnału (wyłączeniu cewki) suwak powraca do pozycji początkowej za pomocą sprężyny. W bistabilnym występują dwie cewki, a zawór utrzymuje ostatnio wybraną pozycję po zaniku zasilania. Wybór zależy od tego, czy w razie zaniku prądu zawór ma wrócić (monostabilny) czy pozostać (bistabilny) w stanie wybranym.

6. Co oznacza 5/3 i dlaczego występują warianty CC lub CO?
5/3 to pięć portów i trzy pozycje suwaka. W pozycji środkowej (neutralnej) może nastąpić całkowite zamknięcie kanałów A i B (CC) albo ich otwarcie do wydechu (CO). „CC” zatrzymuje siłownik w dowolnym momencie, blokując przepływ. „CO” pozwala na odpowietrzenie siłownika w neutralnym stanie.

7. Jak rozpoznać rozmiar ISO (1,2,3)?
Rozmiar określa rozstaw i gabaryty. ISO1 jest mniejszy, ISO2 to rozmiar średni, a ISO3 większy. W opisach produktowych często widnieje „ISO2 monostabilny” lub „ISO3 bistabilny”. Każdy rozmiar ma inny przepływ nominalny i fizyczne wymiary montażowe.

8. Czy elektrozawory ISO2 mają wystarczający przepływ dla dużych siłowników?
ISO2 zazwyczaj pokrywa potrzeby większości aplikacji przemysłowych (przepływy rzędu 1000–2000 Nl/min). Jeśli jednak siłownik jest bardzo duży, trzeba rozważyć ISO3 o wyższym przekroju kanałów i większym przepływie.

9. Czy modele z tłokiem różnicowym to norma?
Nie, to wersje specjalne zwiększające siłę przełączania suwaka przy niskim ciśnieniu zasilania. Bywają przydatne w instalacjach, gdzie ciśnienie waha się pomiędzy 1–3 bar, a zależy nam na pewnym i szybkim przełączeniu.

10. Czy muszę smarować suwak w trakcie eksploatacji?
Większość nowoczesnych zaworów ISO z suwakami teflonowanymi lub z samosmarownymi uszczelkami nie wymaga dodatkowego smarowania. Warunkiem jest jednak utrzymanie właściwej jakości powietrza (filtr i osuszanie).

11. Czy cewki w wersjach DC i AC są wymienne?
Zazwyczaj nie. Cewka do 24V DC ma inną rezystancję niż 230V AC. Różnią się też kształtem uzwojeń. Wymiana cewki na nieodpowiednią doprowadzi do jej uszkodzenia lub braku reakcji. Trzeba trzymać się parametrów z tabliczki.

12. Czy w razie awarii mogę użyć zaworu innego producenta, byle był ISO5599-1?
Tak, to główna zaleta standaryzacji. Jeśli zachowane są wymiary i rodzaj portów (np. ISO2), wystarczy, że inny zawór też spełnia ten standard. Oczywiście parametry przepływu, cewki itd. muszą być odpowiednio dobrane.

13. Jak szybko przełącza się elektrozawór ISO?
Czasy wahają się od kilkudziesięciu do kilkuset milisekund. Zależą od ciśnienia, mocy cewki, rozmiaru suwaka i ewentualnego pilota obcego. Producent zwykle publikuje orientacyjne dane.

14. Co zrobić, gdy po montażu zawór nie rusza się?
Przede wszystkim sprawdź zasilanie cewki (czy jest napięcie i właściwe parametry). Sprawdź ciśnienie – czy jest wystarczające (pilot wewnętrzny wymaga np. min. 1,5–2 bar). Upewnij się, że suwak nie został zablokowany brudem, i że o-ringi w płycie są prawidłowo założone.

15. Czy cewki LED są lepsze?
Dioda LED sygnalizuje załączenie napięcia na cewce, co ułatwia diagnostykę. Sama dioda nie wpływa na funkcjonalność zaworu, ale w dużej fabryce takie rozwiązanie skraca czas poszukiwania przyczyn awarii.

16. Czy można szybko zmieniać cewki w systemie?
Tak, pod warunkiem, że cewka jest z tej samej serii i przeznaczona do danego napięcia. W wersjach DIN 43650 wystarczy wykręcić jedną śrubę w złączu, zdjąć cewkę i wymienić na nową.

17. W jaki sposób rozwiązać kwestię hałasu?
Głównym źródłem hałasu są wydechy portów R i S. Można zainstalować tłumiki (o ile płyta na to pozwala) albo dławiki, by zredukować prędkość wypływu. Pamiętaj jednak, że nadmierne zdławienie wydłuży czasy przełączania.

18. Kiedy użyć zaworu 5/3 centralnie zamkniętego, a kiedy centralnie otwartego?

• CC (centralnie zamknięte) – blokuje siłownik w położeniu, zapobiegając jego ruchowi.

• CO (centralnie otwarte) – w pozycji neutralnej odpowietrza obie strony siłownika, co może być przydatne przy bezpiecznym zwolnieniu naprężeń lub ochranianiu materiału.

19. Jak dbać o konserwację zaworów ISO?
Regularnie sprawdzaj filtry powietrza, wymieniaj wkłady i usuwaj skropliny. Utrzymuj płyty w czystości, unikając osadzania się pyłu. W razie spadku wydajności suwaka – sprawdź stan uszczelek. W modelach pilotowych kontroluj też doprowadzenie ciśnienia obcego.