Sterowane dźwignią z rolką

Mikrozawory sterowane mechanicznie 3/2 NO (normalnie otwarte) z dźwignią z rolką to niewielkie zawory pneumatyczne przeznaczone do precyzyjnego sterowania przepływem sprężonego powietrza w układach automatyki przemysłowej. Stanowią one rozwiązanie przemysłowe umożliwiające sterowanie mechaniczne obwodami pneumatycznymi bez konieczności użycia energii elektrycznej. Każdy taki zawór mechaniczny 3/2 NO wyposażony jest w dźwignię zakończoną rolką, co pozwala na wyzwalanie go za pomocą fizycznego kontaktu – na przykład przez element maszyny naciskający na rolkę. Dzięki temu zawór reaguje natychmiast na ruchome części urządzeń, przekierowując strumień powietrza zgodnie z potrzebami aplikacji. Mikro rozmiary zaworów ułatwiają integrację nawet w ciasnych przestrzeniach konstrukcyjnych.

Seria mikrozaworów CPP PREMA obejmuje kilka wariantów różniących się sposobem podłączenia zasilania oraz typem przyłącza. Wszystkie modele to monostabilne, sprężynowo powracające zawory 3-drogowe 2-położeniowe (3/2) w wykonaniu normalnie otwartym (NO). Oznacza to, że w stanie spoczynku (bez nacisku na dźwignię) zawór utrzymuje otwartą drogę między zasilaniem a wyjściem, a po wciśnięciu dźwigni następuje przesterowanie i odcięcie zasilania przy jednoczesnym otwarciu połączenia wyjścia z upustem (wydechem). Taka logika działania zapewnia, że element wykonawczy w układzie pneumatycznym jest domyślnie zasilany ciśnieniem, a dopiero mechaniczne zadziałanie na dźwignię powoduje jego odpowietrzenie. Dźwignia z rolką pełni tu rolę swoistego czujnika krańcowego – reaguje na kontakt, wyzwalając zmianę stanu zaworu. Po ustaniu nacisku, wewnętrzna sprężyna automatycznie powraca zawór do stanu wyjściowego (normalnie otwartego), gotowego do kolejnego cyklu pracy.

W ramach tej kategorii produktowej dostępne są następujące modele mikrozaworów 3/2 NO dźwigniowych marki CPP PREMA:

• Zawór mechaniczny 3/2 NO normalnie otwarty, dźwignia z rolką – zasilanie dolne fi 4 mm: Wersja z przyłączem push-in o średnicy 4 mm umieszczonym od spodu korpusu. Zasilanie doprowadzane jest od dołu zaworu za pomocą wężyka pneumatycznego Ø4 mm, co ułatwia montaż w płytach i panelach, gdy doprowadzenie powietrza odbywa się od strony podstawy.

• Zawór pomocniczy 3/2 NO "AZ-pilot" sterowany dźwignią z rolką – przyłączka dolna: Specjalny wariant wyposażony w wewnętrzny układ pilotujący (tzw. AZ-pilot), który wspomaga przełączanie zaworu. Mechaniczne naciśnięcie dźwigni inicjuje niewielki przepływ sterujący wewnątrz zaworu, który następnie uruchamia główny kanał przepływu. Dzięki temu wymagana siła mechaniczna do przesterowania zaworu jest zredukowana, co sprawdza się w aplikacjach wymagających bardzo lekkiego sterowania. Zasilanie podłączane jest od dołu (przyłączka dolna), analogicznie jak w powyższym modelu.

• Zawór mechaniczny 3/2 NO normalnie otwarty, dźwignia z rolką – zasilanie boczne fi 4 mm: Wariant funkcjonalnie zbliżony do pierwszego modelu, lecz z portem zasilania ulokowanym z boku korpusu i zintegrowaną przyłączką fi 4 mm do węży pneumatycznych. Boczne doprowadzenie powietrza bywa korzystne przy montażu na powierzchniach pionowych lub tam, gdzie wygodniej jest poprowadzić przewód z boku urządzenia niż od spodu.

• Zawór mechaniczny 3/2 NO normalnie otwarty, dźwignia z rolką – zasilanie dolne M5: Wersja z dolnym zasilaniem realizowanym poprzez gwint wewnętrzny M5 w korpusie. Pozwala to na wkręcenie standardowej złączki pneumatycznej lub bezpośrednie podłączenie przewodu zasilającego poprzez gwint M5. Rozwiązanie to zapewnia pewne, gwintowane połączenie i jest preferowane w instalacjach narażonych na wibracje.

• Zawór mechaniczny 3/2 NO normalnie otwarty, dźwignia z rolką – zasilanie boczne M5: Model bliźniaczy do powyższego, lecz posiadający gwint M5 umieszczony z boku korpusu do doprowadzenia zasilania. Boczny gwint M5 ułatwia montaż zaworu na ścianach urządzeń lub w rozbudowanych układach, gdzie przestrzeń nad i pod zaworem jest ograniczona.

Wszystkie powyższe mikrozawory charakteryzują się identyczną funkcją działania (3/2 NO) oraz standardową konfiguracją portów: jeden port zasilający (oznaczany zazwyczaj "1"), jeden port wyjściowy ("2") oraz port upustowy (wydech "3"). W zależności od wariantu, port zasilania "1" umieszczony jest od dołu lub z boku, z odpowiednim typem przyłącza (gwint M5 lub szybkozłączka fi 4 mm). Port wyjściowy "2" oraz wydech "3" z reguły znajdują się po przeciwległych stronach korpusu zaworu. W mikrozaworach przewidzianych do węży Ø4mm zazwyczaj występują dwa zintegrowane złącza wtykowe (na zasilaniu i wyjściu), natomiast wydech jest odprowadzany swobodnie do atmosfery przez otwór w korpusie. W wersjach z gwintami M5 – zasilanie i wyjście są gwintowane (umożliwiając podpięcie przewodów lub montaż np. tłumików hałasu), a wydech bywa albo gwintowany M5 (jeśli producent przewidział podłączenie odprowadzenia), albo również wypuszczony otwartym kanałem. Każdy z zaworów jest elementem modułowym, który można łączyć z typowymi przewodami pneumatycznymi, złączkami i tłumikami.

Mikrozawory 3/2 NO z dźwignią z rolką od CPP PREMA wyróżniają się solidną budową i zoptymalizowanym projektem mechanicznym. Pomimo swoich niewielkich wymiarów są w stanie pracować w trudnych warunkach przemysłowych – ich korpusy metalowe, uszczelnienia oraz elementy wewnętrzne zostały dobrane pod kątem długotrwałej eksploatacji i odporności na intensywne użytkowanie. Dźwignia z rolką wykonana ze stali lub stopu metalu zapewnia pewny kontakt z elementem aktywującym, a wbudowana sprężyna powrotna gwarantuje powtarzalny reset zaworu do pozycji wyjściowej po każdym cyklu. Precyzja wykonania wewnętrznego mechanizmu (tłoczka lub grzybka zaworowego) minimalizuje tarcie i umożliwia szybkie przełączanie nawet przy niskim ciśnieniu sterującym. Dzięki temu czas reakcji zaworu jest krótki, a straty ciśnienia podczas przełączania – znikome.

Zalety mikrozaworów 3/2 NO z dźwignią z rolką:

• Brak potrzeby zasilania elektrycznego: Zawory te działają wyłącznie na zasadzie sterowania mechanicznego, co eliminuje konieczność stosowania cewek elektrycznych, okablowania czy źródeł prądu. Są idealne do zastosowań w strefach, gdzie iskry elektryczne są niepożądane lub brak jest dostępu do elektryczności.

• Szybka i bezpośrednia reakcja: Mechaniczne wyzwalanie poprzez dźwignię z rolką zapewnia natychmiastowe przełączenie przepływu powietrza w momencie zadziałania elementu wykonawczego. Nie występują opóźnienia związane z przetwarzaniem sygnałów elektrycznych – ruch fizyczny od razu zmienia stan zaworu.

• Kompaktowość i łatwy montaż: Mikrozawory te cechują się małymi gabarytami i niską masą, dzięki czemu można je instalować bezpośrednio na maszynach, panelach sterowniczych czy w ograniczonej przestrzeni urządzeń. Różne warianty przyłączy (gwint M5 lub przyłączka Ø4) oraz zasilania (dolne lub boczne) pozwalają dobrać odpowiednią konfigurację do wymogów przestrzennych.

• Wysoka trwałość i niezawodność: Wykorzystanie odpornych materiałów (aluminium, mosiądz, stal nierdzewna) oraz prostota konstrukcji przekładają się na długą żywotność zaworów. Elementy wewnętrzne są hartowane i zabezpieczone przed korozją, co gwarantuje ponad milion cykli pracy bez awarii w typowych warunkach. Sprężyna powrotna zapewnia powtarzalne działanie i powrót do stanu bezpiecznego po każdym użyciu.

• Precyzja i bezpieczeństwo działania: Konstrukcja dźwigni z rolką umożliwia łagodne wejście elementu aktywującego (np. krzywki, trzpienia) na rolkę, co minimalizuje zużycie mechaniczne. Jednocześnie normalnie otwarty charakter zaworu sprawia, że w razie zaniku nacisku lub awarii mechanizmu wykonawczego zasilanie pneumatyczne automatycznie pozostaje włączone, utrzymując pracę układu lub utrzymując siłownik w pozycji wysuniętej – chyba że celowo zaprojektowano układ jako zabezpieczenie (np. odpowietrzanie awaryjne po naciśnięciu stop).

• Uniwersalność zastosowań: Mikrozawory 3/2 NO z dźwignią z rolką znajdują zastosowanie w różnorodnych branżach – od automatyki przemysłowej, poprzez linie produkcyjne i transportowe, po układy pneumatyczne maszyn mobilnych. Mogą pełnić rolę zaworów sygnałowych (przekaźników pneumatycznych), zaworów krańcowych wykrywających położenie komponentów, a nawet elementów bezpieczeństwa, odcinających lub upuszczających powietrze w określonych sytuacjach.

Mikrozawory sterowane mechanicznie dźwignią z rolką (3/2 NO) są niezwykle wszechstronne i znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie potrzebne jest niezawodne, bezpośrednie sterowanie przepływem powietrza za pomocą ruchomych elementów maszyn. Dzięki swoim niewielkim wymiarom i odpornej konstrukcji, sprawdzają się w wielu gałęziach automatyki przemysłowej i mechaniki. Poniżej przedstawiamy kilka typowych obszarów zastosowań tych zaworów, wraz z opisem korzyści płynących z ich użycia:

1. Linie montażowe i pakujące: W zautomatyzowanych liniach produkcyjnych, gdzie produkty są składane lub pakowane, mikrozawory 3/2 NO z dźwignią z rolką pełnią funkcję pneumatycznych czujników krańcowych oraz elementów wykonawczych. Montujesz takie zawory przy taśmach transporterów lub stanowiskach montażowych – tak, aby wystająca rolka stykała się z przejeżdżającym produktem lub ruchomym elementem maszyny. Gdy np. pudełko na linii pakującej dotknie rolki, zawór otwarty normalnie zostaje dociśnięty i natychmiast odpowietrza siłownik zatrzymujący taśmę lub wysuwa inny element wykonawczy. Po usunięciu pudełka sprężyna automatycznie przywraca dopływ powietrza, resetując układ do stanu wyjściowego. Takie rozwiązanie jest proste i niezawodne – nie wymaga sensorów elektrycznych, a jedynie mechanicznego kontaktu. W efekcie uzyskujesz szybkie i bezbłędne wykrywanie pozycji produktu na linii oraz natychmiastowe działanie siłowników wykonawczych, co przekłada się na wysoką powtarzalność procesu pakowania.

2. Systemy automatyki pneumatycznej w maszynach przemysłowych: W rozbudowanych maszynach wyposażonych w układy pneumatyczne – takich jak prasy, wtryskarki, maszyny CNC czy manipulatory – mikrozawory dźwigniowe działają jako elementy sterujące sekwencją ruchów. Na przykład w prasie pneumatycznej można zastosować zawór z rolką, który jest dociskany przez ruchomy stempel po osiągnięciu skrajnego położenia. W momencie naciśnięcia rolki zawór 3/2 NO zmienia stan – może to np. wysłać sygnał powietrzny do innego zaworu logicznego lub bezpośrednio odciąć dopływ powietrza do konkretnego siłownika. W ten sposób realizujesz logikę „mechaniczno-pneumatyczną” sterowania – kolejne ruchy maszyny uruchamiają zawory, które kaskadowo przełączają zasilanie odpowiednich siłowników w zaprogramowanej kolejności. Przewagą takiego systemu jest jego niezależność od elektroniki – całość odbywa się w domenie pneumatycznej. Mikrozawory PREMA zapewniają tu niezawodność i szybki czas reakcji, a ich normalnie otwarta konstrukcja gwarantuje, że w przypadku zwolnienia dźwigni dopływ powietrza jest automatycznie przywracany, co często bywa istotne dla bezpieczeństwa (np. powrót siłownika do pozycji wyjściowej).

3. Urządzenia bez dostępu do elektryczności lub w strefach zagrożonych wybuchem: W niektórych zastosowaniach przemysłowych nie ma możliwości lub jest niewskazane użycie komponentów elektrycznych. Przykładem mogą być instalacje w strefach ATEX (zagrożonych wybuchem), gdzie iskra elektryczna z tradycyjnego elektrozaworu mogłaby zapoczątkować zapłon. Mikrozawory mechaniczne 3/2 NO stanowią idealne rozwiązanie dla takich środowisk – do ich działania wystarczy sprężone powietrze i bodziec mechaniczny. Możesz je zastosować np. w pneumatycznych układach sterowania w kopalniach, rafineriach czy zakładach chemicznych, gdzie dźwignia zaworu uruchamiana jest przez ruch urządzenia (lub nawet ręcznie przyciskiem na dźwigni) w celu otwarcia lub zamknięcia dopływu medium. Dzięki brakowi elementów iskrzących zawory te nie stanowią źródła zapłonu. Dodatkowo ich metalowa konstrukcja (aluminium, stal) jest odporna na działanie większości czynników środowiskowych spotykanych w takich zakładach. Również w odległych miejscach, gdzie brak zasilania elektrycznego – np. na liniach przesyłowych gazu czy w instalacjach polowych – mechaniczne zawory z rolką pozwalają na lokalne, ręczne sterowanie przepływem pneumatycznym w sposób prosty i skuteczny.

4. Układy bezpieczeństwa i zatrzymania awaryjnego: Mikrozawory 3/2 NO z dźwignią mogą pełnić rolę elementów bezpieczeństwa, zapewniających natychmiastową reakcję na określone zdarzenia. Przykładowo, w maszynach z osłonami bezpieczeństwa można zamontować zawór tak, aby gdy tylko osłona (drzwi maszyny) zostanie otwarta i naciśnie rolkę – nastąpi automatyczne odpowietrzenie krytycznego obwodu pneumatycznego. Ponieważ zawór jest normalnie otwarty, dopóki osłona jest zamknięta układ pozostaje pod ciśnieniem i maszyna może pracować. Otwarcie drzwi uruchamia mechanicznie zawór, który odcina dopływ powietrza i otwiera wydech, co skutkuje natychmiastowym zatrzymaniem siłowników (np. opuszczenie tłoczysk do bezpiecznej pozycji). Tego typu mechaniczno-pneumatyczne wyłączniki bezpieczeństwa charakteryzują się wysoką niezawodnością – nie są zależne od sterownika ani elektroniki, więc zadziałają nawet przy zaniku zasilania prądem. Dodatkowo reagują bezpośrednio na fizyczne otwarcie osłony, co eliminuje ewentualne opóźnienia. Mikrozawory PREMA dzięki solidnej konstrukcji wytrzymują wielokrotne cykle takich awaryjnych zadziałań, a ich prosta obsługa (reset następuje poprzez zamknięcie osłony i tym samym zwolnienie rolki) sprawia, że są cenionym elementem w systemach bezpieczeństwa maszyn.

5. Precyzyjne układy kontrolne w urządzeniach pomiarowych i laboratoryjnych: W aparaturze testowej, stanowiskach laboratoryjnych czy maszynach kalibrujących często wymagane jest kontrolowane dozowanie lub odcinanie niewielkich strumieni powietrza lub gazów. Mikrozawory 3/2 NO mogą być tu wykorzystane jako elementy wykonawcze reagujące na ruch mechanizmu pomiarowego lub próbki. Na przykład w urządzeniu do badania szczelności, próbka umieszczona na stanowisku może naciskać rolkę zaworu, co powoduje doprowadzenie gazu pod ciśnieniem do badanego układu (normalnie otwarty zawór zapewnia przepływ dopóki próbka wywiera nacisk). Po odjęciu próbki zawór automatycznie zamknie dopływ i otworzy odpowietrzenie, pozwalając na przygotowanie stanowiska do kolejnego testu. Taka konfiguracja zapewnia automatyczne cykle dozowania gazu zsynchronizowane z fizycznym umieszczeniem próbki, bez konieczności stosowania elektrozaworów sterowanych programowo. W warunkach laboratoryjnych docenisz niewielkie rozmiary tych mikrozaworów – zmieszczą się nawet w kompaktowych przyrządach. Wykonanie z materiałów odpornych na korozję (mosiądz, aluminium, stal nierdzewna) gwarantuje kompatybilność z gazami technicznymi, a opcjonalne uszczelnienia FKM pozwalają na pracę z mediami o wyższej temperaturze lub agresywnych chemicznie, jeśli zajdzie taka potrzeba.

6. Maszyny mobilne i pojazdy z układami pneumatycznymi: Również w pojazdach oraz maszynach mobilnych wykorzystuje się mechaniczne zawory pneumatyczne dla zapewnienia prostego i niezawodnego działania funkcji. Przykładowo w autobusach i ciężarówkach stosowane są pneumatyczne układy zawieszenia oraz drzwi, gdzie zawory z dźwigniami reagują na położenie elementów. Zawory poziomujące zawieszenie – utrzymujące stałą wysokość pojazdu – to często specjalne odmiany zaworów 3-drogowych z dźwignią połączoną z osią lub ramą. Gdy pojazd jest obciążany lub odciążany, dźwignia zmienia położenie i zawór automatycznie dopuszcza powietrze do miechów zawieszenia albo je upuszcza, przywracając zadany poziom. Dzieje się to całkowicie mechanicznie, bez elektroniki, co gwarantuje działanie nawet w trudnych warunkach drogowych. Innym przykładem są zawory w układach sterowania osiami podnoszonymi przyczep – tam również ruch dźwigni sprzężonej z zawieszeniem decyduje o dopuszczeniu lub odcięciu powietrza. W maszynach budowlanych i rolniczych mikrozawory 3/2 NO mogą służyć do wykrywania skrajnych pozycji wysięgników, sterowania hamulcami pneumatycznymi czy zabezpieczania układów (np. blokada kierownicy w pojazdach specjalnych, zwalniana dopiero po naciśnięciu określonego pedału który mechanicznie uruchamia zawór). Wybór zaworów mechanicznych w pojazdach bywa podyktowany ich odpornością na wibracje i temperatury – brak wrażliwej elektroniki to mniej potencjalnych punktów awarii. Dodatkowo prostota serwisowania (łatwa wymiana zaworu na nowy w razie potrzeby) jest ceniona w warunkach terenowych. Mikrozawory PREMA, dzięki solidnej konstrukcji, sprawdzają się w tych zastosowaniach, zapewniając pewne działanie układów pomocniczych pojazdów przez długi czas bez potrzeby kalibracji czy zasilania elektrycznego.

Poniżej przedstawiono kluczowe parametry techniczne mikrozaworów 3/2 NO sterowanych mechanicznie (dźwignia z rolką) marki CPP PREMA. Każdy parametr opisujemy zwięźle, koncentrując się na praktycznych informacjach istotnych z punktu widzenia projektanta i użytkownika układów pneumatycznych:

1. Konfiguracja portów i funkcja zaworu: Zawór typu 3/2 posiada trzy porty przyłączeniowe: port zasilania (1), port wyjściowy (2) oraz port wydechowy (3). Wykonanie NO (normalnie otwarte) oznacza, że w pozycji spoczynkowej zaworu port 1 jest połączony z portem 2, a port 3 (wydech) jest odcięty. Naciśnięcie dźwigni zmienia ten układ – port 1 zostaje zamknięty, a port 2 łączy się z portem 3, co powoduje odpowietrzenie wyjścia. Po zwolnieniu dźwigni sprężyna powrotna przywraca połączenie 1–2 (zasilanie->wyjście) i ponownie odcina wydech. Taki cykl pracy gwarantuje, że medium (sprężone powietrze lub gaz) przepływa do układu wykonawczego tylko do momentu aktywacji zaworu przez mechanizm zewnętrzny. Warto zauważyć, że w niektórych konstrukcjach możliwe jest zamienne wykorzystanie portów 1 i 3 – ten sam zawór można skonfigurować jako normalnie zamknięty poprzez podłączenie zasilania do innego portu, jednak opisywane tu modele są przeznaczone domyślnie do pracy jako NO i zaleca się stosowanie ich zgodnie z oznaczeniem producenta.

2. Sposób zasilania – dolne vs. boczne: Mikrozawory CPP PREMA występują w dwóch wariantach konstrukcyjnych jeśli chodzi o ulokowanie zasilania: z przyłączem dolnym lub przyłączem bocznym. Wariant zasilania dolnego posiada port 1 umieszczony na spodzie korpusu – sprawdza się to przy montażu zaworu na płycie lub gdy zasilanie doprowadzane jest od dołu. Z kolei przyłącze boczne oznacza port 1 wyprowadzony na bok korpusu, co ułatwia podłączenie przewodu w sytuacji, gdy zawór jest mocowany do pionowej ścianki lub innego urządzenia. Niezależnie od ulokowania, samo działanie zaworu pozostaje takie samo. Wybór między zasilaniem dolnym a bocznym zależy głównie od wymagań montażowych – możliwość wyboru obu opcji zwiększa elastyczność integracji zaworu w układzie pneumatycznym.

3. Typy przyłączy – gwint M5 vs. przyłączka Ø4 mm: Poszczególne modele mikrozaworów oferują różne sposoby podłączenia przewodów pneumatycznych. Wersje z gwintem M5 posiadają w korpusie wewnętrzny gwint metryczny M5 (o średnicy ~5 mm), do którego można wkręcić typowe złączki lub bezpośrednio króciec przewodu. Gwint M5 jest standardem w pneumatyce dla małych komponentów – odpowiada średnicy nominalnej ok. 2–3 mm wewnątrz przelotu. Alternatywnie, wersje z przyłączką o średnicy 4 mm (fi 4) są wyposażone fabrycznie w złącze wtykowe, do którego bezpośrednio wpina się wężyk o zewnętrznej średnicy 4 mm. Ta opcja upraszcza montaż – wystarczy wsunąć wąż do oporu, a specjalny mechanizm obejm (pierścieni zaciskowych) utrzyma go pewnie i szczelnie. Oba rodzaje przyłączy zapewniają szczelność do wysokich ciśnień (10 bar i więcej) pod warunkiem prawidłowego montażu. Zaletą gwintu M5 jest możliwość stosowania różnych końcówek (np. kolanek, szybkozłączy, tłumików) oraz wyższa odporność mechaniczna połączenia. Z kolei przyłączki push-in fi 4 mm pozwalają na szybką instalację i ewentualną wymianę przewodów bez użycia narzędzi, co bywa korzystne przy częstym serwisie lub rekonfiguracji układu.

4. Medium robocze i wymogi czystości: Standardowym medium dla opisywanych zaworów jest sprężone powietrze – suche lub mgłą olejową, odpowiednio przefiltrowane. Dopuszczalne jest także stosowanie innych neutralnych gazów technicznych, takich jak azot czy argon. Kluczowe jest zapewnienie czystości medium: powietrze powinno być filtrowane co najmniej do 40 μm (zalecany filtr dokładności 10–40 μm), tak aby drobiny zanieczyszczeń nie powodowały zużycia lub blokowania zaworu. W układach wymagających najwyższej niezawodności warto stosować filtrację dwustopniową (z separatorem wody i dokładnym filtrem cząstek). Powietrze może być zarówno smarowane (z olejowaniem wstępnym), jak i niesmarowane – producent dopuszcza obie opcje. Jeśli w systemie wprowadzono naolejacze, należy kontynuować podawanie mgły olejowej przez cały okres eksploatacji zaworu. Dla zastosowań specjalnych istnieje możliwość zamówienia wersji z uszczelnieniami odpornymi na inne media (np. tlen – wtedy wymagane są uszczelki z EPDM, a elementy odolejone), jednak standardowo mikrozawory CPP PREMA przeznaczone są do pracy z powietrzem.

5. Zakres ciśnień roboczych: Mikrozawory dźwigniowe 3/2 NO są przystosowane do pracy w typowych warunkach pneumatycznych – zakres ciśnienia zasilającego wynosi od około 0,5 bar do 10 bar. Minimalne ciśnienie ok. 0,5 bar jest wymagane, aby zapewnić pewne przełączanie i szczelność zaworu (przy niższych ciśnieniach siły sprężyny mogą przeważać nad siłami działającymi na element zamykający). Maksymalne ciśnienie pracy 10 bar wynika z konstrukcji korpusu i uszczelnień – typowe dla komponentów tego typu. Warto zauważyć, że wiele mikrozaworów może również bezpiecznie pracować przy podciśnieniu (próżni) rzędu -0,95 bar, co oznacza, że zawór może służyć także do sterowania vacuum (np. jako czujnik krańcowy w układach podciśnieniowych). Niezależnie od ciśnienia roboczego, każdy egzemplarz zaworu jest testowany pod kątem szczelności i wytrzymałości – standardem jest ciśnieniowa próba szczelności przy ciśnieniu ok. 1,5 raza wyższym niż maksymalne (np. 15 bar) w kontrolowanych warunkach fabrycznych, co gwarantuje bezpieczeństwo użytkowania z podanymi 10 barami.

6. Temperatura pracy: Standardowy zakres temperatur dla mikrozaworów CPP PREMA wynika z zastosowanych materiałów uszczelniających (NBR) i wynosi typowo od -10°C do +60°C. Oznacza to bezawaryjną pracę zarówno w warunkach lekkiego mrozu (np. na zewnątrz pomieszczeń w zimie), jak i w podwyższonych temperaturach otoczenia do +60°C (np. przy maszynach generujących ciepło). W przypadku zastosowania uszczelnień z kauczuku fluorowego FKM (Viton), górna granica temperaturowa może zostać podniesiona do ok. +80°C, a dolna do ok. -20°C (choć standardowo opcja FKM w tak małych zaworach nie jest często wymagana). Należy unikać przekraczania dopuszczalnych temperatur – zbyt niska temperatura może powodować usztywnienie uszczelnień i nieszczelność, a zbyt wysoka ich przedwczesne zużycie. Warto wspomnieć, że aluminiowy korpus oraz metalowe elementy wewnętrzne dobrze przewodzą ciepło, co sprzyja równomiernemu rozprowadzeniu temperatury i zapobiega lokalnym przegrzaniom. Jednak praca w pobliżu źródeł intensywnego ciepła (powyżej +60°C) powinna być konsultowana z producentem.

7. Przepływ nominalny (wydajność): Mikrozawory charakteryzują się stosunkowo niewielkimi przekrojami wewnętrznymi, dostosowanymi do sterowania sygnałami pneumatycznymi lub zasilania małych siłowników. Średnica nominalna orificium wynosi około 2–2,5 mm, co przekłada się na przepływ rzędu 60–120 Nl/min przy 6 bar i Δp=1 bar. Przykładowo, dla wersji z gwintem M5 (DN ok. 2 mm) przepływ maksymalny wynosi około 80–100 litrów/minutę, zaś dla większych wariantów (np. z przyłączem G1/8, DN ~6–7 mm) może dochodzić nawet do 600 l/min. W przypadku oferowanych mikrozaworów fi 4 mm/M5 uzyskiwane wartości mieszczą się w typowym zakresie ~80–120 Nl/min, co w zupełności wystarcza do sterowania większością małych siłowników, zaworów pilotowych lub elementów logicznych w układzie pneumatycznym. Warto dodać, że współczynnik przepływu KvKv dla tych zaworów wynosi około 0,05–0,1 m³/h (w zależności od modelu), co potwierdza ich przynależność do kategorii zaworów sterujących/pomocniczych o umiarkowanej przepustowości. Mniejszy przekrój zapewnia za to krótki czas reakcji – niewielka objętość wewnętrzna oznacza szybką zmianę ciśnienia po przełączeniu.

8. Siła potrzebna do przełączenia i mechanizm sprężynowy: Zaletą mechanicznych zaworów z dźwignią jest to, że do ich uruchomienia wymagana jest niewielka siła, którą łatwo wygenerować typowym elementem maszyny (np. krzywką, popychaczem). Orientacyjnie, do pełnego wciśnięcia dźwigni mikrozaworu 3/2 NO przy ciśnieniu zasilania 6 bar potrzeba jedynie kilku niutonów – rzędu 5–8 N. Tak niski poziom wynika z zastosowania dźwigni (działającej jak ramię – zmniejsza odczuwalny opór) oraz optymalizacji uszczelnień i sprężyn. W wariancie z AZ-pilotem siła wymagana do inicjacji może być jeszcze niższa, gdyż wewnętrzny pilot pneumatyczny przejmuje część obciążenia. Wszystkie modele są wyposażone w wewnętrzną sprężynę powrotną, która zapewnia automatyczny powrót zaworu do pozycji wyjściowej po zwolnieniu dźwigni. Sprężyna ta ma dobrany skok i sztywność tak, aby gwarantować pewne domknięcie zaworu w stanie spoczynku (utrzymanie otwartej drogi zasilania przy NO) oraz szybkie odepchnięcie dźwigni po ustaniu nacisku. Dzięki sprężynie zawór jest monostabilny – samoczynnie wraca do stanu normalnego i nie pozostaje w pozycji przełączonej po zaniku sygnału. Mechanizm dźwigni został zaprojektowany tak, by ograniczyć możliwość zakleszczenia czy zablokowania – zakres ruchu dźwigni wynosi zwykle około 10–15 mm (lub kąt obrotu rolki około 90°), a skrajne położenia są precyzyjnie określone przez konstrukcję.

9. Trwałość i częstotliwość cykli: Mikrozawory CPP PREMA są zaprojektowane z myślą o długotrwałej eksploatacji w trudnych warunkach przemysłowych. Hartowane elementy wewnętrzne oraz wytrzymałe sprężyny sprawiają, że zawory te wytrzymują ponad 1 milion cykli przełączeń bez znaczącej degradacji parametrów. Oczywiście żywotność zależy od warunków pracy – czyste medium i umiarkowane ciśnienia sprzyjają osiągnięciu maksymalnej liczby cykli. Producent przewiduje, że przy standardowym obciążeniu mechaniczno-pneumatycznym zawór może pracować latami bez potrzeby wymiany czy regeneracji. W razie zużycia, możliwa jest wymiana uszczelnień (o ile producent oferuje zestawy serwisowe), jednak w praktyce mikrozawory częściej po prostu zastępuje się nowymi ze względu na ich relatywnie niewysoki koszt i kluczową rolę w systemach (gdzie niezawodność jest priorytetem). Testy wytrzymałościowe przeprowadzane przez producenta obejmują nie tylko cykliczne przełączanie, ale też badania szczelności po długim okresie drgań i obciążeń, co gwarantuje, że nawet w aplikacjach wibrujących czy udarowych zawory zachowują szczelność i funkcjonalność.

10. Masa i wymiary zewnętrzne: Opisywane mikrozawory są bardzo lekkie i kompaktowe. Masa pojedynczego zaworu z dźwignią to około 0,04–0,06 kg (40–60 gramów), w zależności od wersji (np. zawory z metalowymi szybkozłączkami mogą być minimalnie cięższe niż te z aluminiowym korpusem i gwintem M5). Typowe gabaryty obudowy zaworu mieszczą się w kilku centymetrach – przykładowo korpus ma długość rzędu 30 mm, szerokość 10–15 mm, a wysokość (bez dźwigni) ok. 20 mm. Wystająca dźwignia z rolką może mieć długość ok. 15–30 mm, tak aby rolka znalazła się w optymalnej pozycji do kontaktu z elementem sterującym. Dzięki tak małym wymiarom zawór można zamontować praktycznie wszędzie. Dodatkowo obudowa często posiada dwa otwory przelotowe lub gwintowane do przykręcenia (typowo M3 lub M4), co ułatwia stabilne zamocowanie zaworu na konstrukcji maszyny lub panelu.

Materiały użyte do budowy mikrozaworów 3/2 NO z dźwignią z rolką zostały dobrane pod kątem wytrzymałości mechanicznej, odporności na korozję oraz zapewnienia długiej, bezawaryjnej pracy. Poniżej wyszczególniono główne elementy konstrukcyjne zaworu wraz z informacją o zastosowanych materiałach i ich właściwościach:

Korpus zaworu: Obudowa (korpus) mikrozaworu wykonana jest najczęściej z aluminium – lekkiego metalu o wysokiej odporności na korozję. Producent CPP PREMA stosuje aluminium stopowe (np. seria 6000) poddane obróbce skrawaniem CNC, co gwarantuje precyzję wymiarową i gładkość powierzchni. Dla dodatkowej ochrony powierzchnia korpusu może być anodowana na kolor naturalny lub czarny, co tworzy twardą warstwę tlenkową chroniącą przed utlenianiem i zużyciem. Aluminium jest wystarczająco wytrzymałe, by wytrzymać ciśnienie 10 bar w tak małym przekroju, a jednocześnie znacznie redukuje masę komponentu. W niektórych modelach lub partiach (w zależności od dostaw) korpusy mogą być również wykonywane z mosiądzu lub stopów cynku (ZnAl), zwłaszcza jeżeli wymagane jest bardzo precyzyjne odlanie skomplikowanych kształtów. Jednak dominuje aluminium ze względu na najlepszy kompromis wagi do wytrzymałości. Każdy korpus posiada zintegrowane gniazda przyłączeniowe – gwinty M5 są toczone bezpośrednio w metalu, natomiast przyłączki push-in (Ø4) są często wprasowane w korpus jako osobne elementy (mosiężne lub z tworzywa). Gładko obrobiony korpus zapewnia szczelność połączeń i odpowiednie ułożenie elementów wewnętrznych.

Element sterujący (tłoczek / grzybek zaworowy): Wewnątrz korpusu znajduje się ruchomy element odpowiedzialny za otwieranie i zamykanie przepływu – może mieć formę tłoczka przesuwnego lub grzybka zaworowego dociskanego do gniazda. CPP PREMA stosuje zazwyczaj elementy metalowe o wysokiej twardości: mosiądz niklowany lub stal nierdzewną. Wiele mikrozaworów posiada tłoczki wykonane z mosiądzu pokrytego galwanicznie niklem, co zapewnia gładką powierzchnię i odporność na korozję. Mosiądz jest materiałem samosmarownym i dobrze współpracuje z gumowymi uszczelnieniami. Alternatywnie spotyka się tłoczki ze stali nierdzewnej (np. AISI 303/304) – szczególnie w zaworach nastawionych na bardzo długą żywotność i pracę w agresywnym środowisku. Stalowe elementy są często hartowane powierzchniowo, aby zminimalizować ich ścieranie podczas milionów cykli pracy. Kształt tłoczka/grzybka jest precyzyjnie dopasowany do wnętrza zaworu – obróbka CNC z tolerancjami rzędu setnych części milimetra zapewnia, że każda sztuka działa płynnie i nie zacina się. Powierzchnie współpracujące (tłoczek vs. gniazdo korpusu) są polerowane do niskiej chropowatości (np. Ra < 0,8 μm), aby tarcie było minimalne. W modelach z pilotem (AZ-pilot) wewnątrz może dodatkowo znajdować się mały kanalik i miniaturowy grzybek pilotujący – te elementy również wykonane są z metalu (mosiądz/stal), by wytrzymały różnice ciśnień i częste przełączenia.

Uszczelnienia: Kluczowym elementem wpływającym na szczelność zaworu są uszczelnienia dynamiczne umieszczone na tłoczku lub w gnieździe zaworowym. Standardowo mikrozawory wyposażone są w uszczelki z kauczuku nitrylowego (NBR) o twardości około 70°ShA. NBR zapewnia dobre uszczelnienie dla sprężonego powietrza, ma odporność na olej (co jest ważne przy smarowanym medium) i funkcjonuje w typowym zakresie -10…+60°C. Uszczelki te przyjmują formę O-ringów osadzonych w odpowiednich rowkach na tłoczku lub stacjonarnie w korpusie. Ich wymiary i tolerancje są precyzyjnie dobrane – luz montażowy gwarantuje niewielkie spłaszczenie o-ringu zapewniające szczelność, ale nie powodujące nadmiernego tarcia. Dla specjalnych zastosowań producent może zastosować inne materiały uszczelniające: np. FKM (Viton) dla wyższych temperatur (do ok. 120°C) lub odporności chemicznej, czy EPDM dla kompatybilności z ozonem czy czystym tlenem. Każda uszczelka przed montażem jest pokrywana cienką warstwą smaru silikonowego lub teflonowego, co ułatwia pierwszy montaż i zapobiega wycieraniu podczas początkowej fazy eksploatacji. Warto podkreślić, że uszczelnienia w mikrozaworach mają niewielką powierzchnię kontaktu, dzięki czemu siły tarcia są małe – to właśnie wpływa na redukcję siły potrzebnej do przełączenia i zwiększa trwałość.

Sprężyna powrotna: Wszystkie opisywane zawory wyposażone są w wewnętrzną sprężynę ze stali sprężynowej, której zadaniem jest powrót mechanizmu do pozycji wyjściowej (normalnie otwartej). Stosuje się niewielkie sprężyny cylindryczne wykonane z drutu stalowego nierdzewnego o wysokiej wytrzymałości (np. stal typu 302 lub 17-7PH). Sprężyna jest odporna na odkształcenia trwałe nawet przy wielokrotnym ściskaniu – jej zakres sprężystości został tak dobrany, aby po przekroczeniu skoku roboczego nie nastąpiło przekroczenie granicy plastyczności. W efekcie sprężyna nie "męczy się" i zachowuje swoją siłę przez cały okres eksploatacji zaworu. Dla ochrony przed korozją sprężyny są często chemicznie pasywowane lub fosforanowane (jeśli to stal węglowa, chociaż w większości stosuje się nierdzewne). Siła generowana przez sprężynę to zwykle kilka niutonów – wystarcza do pewnego odbicia dźwigni i przełączenia zaworu, a zarazem nie jest na tyle duża, by wymagać od użytkownika dużego wysiłku przy aktywacji. Warto zaznaczyć, że sprężyna jest elementem krytycznym dla bezpieczeństwa działania zaworu – jej niezawodność zapewnia, że zawór zawsze wróci do pozycji NO po zwolnieniu dźwigni.

Dźwignia i rolka: Zewnętrzna dźwignia z rolką, za pomocą której następuje sterowanie zaworem, wykonana jest z wytrzymałych materiałów metalowych. Sama dźwignia bywa tłoczona lub frezowana ze stali konstrukcyjnej (często ocynkowanej dla zabezpieczenia) albo z aluminium. Warianty aluminiowe dźwigni mogą być anodowane, co zwiększa ich twardość powierzchniową i odporność na korozję. Z kolei stalowe dźwignie odznaczają się bardzo wysoką wytrzymałością zmęczeniową – co ma znaczenie, gdy dźwignia jest wielokrotnie zginana/ugięta przy naciskach. Rolka na końcu dźwigni jest najczęściej wykonana ze stali nierdzewnej o hartowanej powierzchni, ewentualnie z trwałego tworzywa (np. poliacetalu POM) w tańszych wersjach. Stalowa rolka jest zamontowana na osi (sworzniu) i obraca się swobodnie na łożyskowaniu ślizgowym. Obracająca się rolka zmniejsza tarcie między poruszającym się elementem maszyny a dźwignią zaworu – dzięki temu zużycie jest mniejsze, a działanie płynniejsze. Połączenie rolki z dźwignią jest solidne: sworzeń rolki jest zwykle zabezpieczony przed wypadnięciem poprzez zagięcie lub zabezpieczenie pierścieniem segera. Cała dźwignia mocowana jest do korpusu zaworu za pomocą osi lub śruby, która stanowi również punkt obrotu. Dźwignia bywa wyposażona w ograniczniki skoku (np. opierające się o korpus), by zapobiec nadmiernemu wychyleniu i uszkodzeniu sprężyny. Podsumowując, materiały dźwigni i rolki są dobrane tak, by wytrzymać setki tysięcy cykli nacisku, kontakt z metalowymi krzywkami, a także niekorzystne warunki (wilgoć, pył) – gwarantuje to długotrwałą pracę bez odkształceń czy pęknięć.

Elementy mocujące i usztywniające: Choć mikrozawory to proste komponenty, w ich konstrukcji obecne są drobne elementy złączne – np. śrubki mocujące połówki korpusu (jeżeli korpus jest dwuczęściowy) lub mocujące dźwignię. Wykorzystuje się śruby ze stali ocynkowanej lub nierdzewnej o niewielkich rozmiarach (M2–M4 w zależności od potrzeb). Ocynkowanie lub zastosowanie stali nierdzewnej zapewnia odporność takich śrubek na rdzewienie nawet w wilgotnym środowisku. Ponadto, jeżeli w korpusie znajdują się tulejki czy prowadnice (np. dla tłoczka), często są one wykonane z tworzywa PTFE lub POM – materiały te zmniejszają tarcie i nie wymagają smarowania. Przykładowo, tuleja prowadząca tłoczek może być z teflonu wzmocnionego włóknem szklanym, co daje idealnie gładką powierzchnię i pochłania mikrodrgania. Takie detale konstrukcyjne przekładają się na stabilność pracy zaworu i powtarzalność jego charakterystyki w długim okresie.

Prawidłowy montaż mikrozaworów 3/2 NO z dźwignią z rolką jest kluczowy dla ich niezawodnego działania. Poniżej przedstawiamy instrukcję krok po kroku, która pomoże w poprawnej instalacji tych elementów w układzie pneumatycznym:

1. Przygotowanie stanowiska: Przed rozpoczęciem montażu upewnij się, że miejsce instalacji zaworu jest czyste, a w układzie nie ma ciśnienia. Wyłącz dopływ sprężonego powietrza i odpowietrz cały odcinek instalacji, w którym będzie montowany zawór. Zgromadź potrzebne narzędzia – zazwyczaj wystarczą klucze do złączek (jeśli używasz gwintów M5) oraz wkrętak lub klucz imbusowy do mocowania śrub (jeżeli planujesz przykręcić zawór do konstrukcji). Sprawdź też, czy posiadasz odpowiednie uszczelki, taśmę teflonową lub pastę uszczelniającą do połączeń gwintowanych.

2. Identyfikacja portów zaworu: Zapoznaj się z oznaczeniami na korpusie zaworu (o ile są naniesione). Zazwyczaj port zasilania oznaczony jest symbolem "1" lub "P", port wyjściowy jako "2" (lub "A"), a wydech jako "3" ("R"). W przypadku mikrozaworów normalnie otwartych zaleca się podłączenie zasilania do portu 1, aby uzyskać deklarowaną funkcjonalność (NO). Port 3 to wylot powietrza – upewnij się, że pozostanie on drożny (czy to przez podłączenie tłumika, czy przez pozostawienie go otwartym do atmosfery). Jeśli zawór nie ma czytelnych oznaczeń, odnieś się do dokumentacji producenta lub schematu działania – upewnij się, który otwór pełni jaką rolę, by nie zamienić przypadkowo funkcji.

3. Montaż mechaniczny zaworu: Wybierz odpowiednie miejsce instalacji – dźwignia z rolką powinna być ustawiona tak, aby element aktywujący (np. kamień, trzpień, ruchoma część maszyny) mógł swobodnie nacisnąć rolkę w wymaganym momencie. Zawór można montować w dowolnej pozycji przestrzennej (pionowo, poziomo, pod dowolnym kątem) – jego działanie nie jest zależne od grawitacji. Przyłóż zawór do powierzchni montażowej i wykorzystaj otwory montażowe w korpusie: zazwyczaj przewidziano dwa otwory na śruby. Wprowadź odpowiednie śruby (np. M3 lub M4) i dokręć je równomiernie, aby pewnie przytwierdzić zawór. Nie stosuj nadmiernej siły, by nie uszkodzić gwintów ani korpusu – wystarczy dokręcenie z wyczuciem, ewentualnie z użyciem podkładek sprężynowych zapobiegających luzowaniu. Jeśli zawór ma być zamontowany na ruchomym elemencie, upewnij się, że pozycja dźwigni nie będzie się sama zmieniać pod wpływem wibracji (w razie potrzeby zastosuj kontrnakrętki lub klej do gwintów na śrubach montażowych).

4. Podłączanie przewodu zasilającego (port 1): Jeżeli korzystasz z wersji zaworu z gwintem M5, nawiń na gwint złączki trochę taśmy teflonowej (2–3 zwoje) lub nanieś niewielką ilość pasty uszczelniającej, a następnie wkręć złączkę w port oznaczony jako zasilanie (dolny lub boczny w zależności od modelu). Dokręć złączkę kluczem – mocno, ale bez przesady (moment dokręcania dla M5 to zwykle ok. 3–4 Nm). Następnie wciśnij wężyk zasilający w złączkę do oporu (jeśli to szybkozłączka) lub dokręć nakrętkę złączki skręcanej, by zaciśnięć wąż. W przypadku wersji z wbudowaną przyłączką Ø4 mm – po prostu wciśnij przewód 4 mm prosto w otwór do momentu poczucia oporu i lekko pociągnij z powrotem, aby upewnić się, że zatrzasnął się w obejmie. Upewnij się, że przewód zasilający nie jest naprężony ani załamany – poprowadź go łagodnymi łukami.

5. Podłączanie przewodu wyjściowego (port 2): Analogicznie podłącz przewód, który ma być zasilany/odpowietrzany przez zawór, do portu wyjściowego. Może to być np. przewód prowadzący do siłownika lub dalej do innego elementu układu. Wykonaj połączenie gwintowane M5 (z taśmą teflonową i złączką) lub wciśnij wąż w przyłączkę Ø4 mm – zależnie od modelu zaworu. Sprawdź, czy wybrany wąż ma odpowiednią średnicę (4 mm na zewnątrz dla szybkozłączek fi4; jeśli masz gwint M5, to wewnętrzna średnica węża powinna odpowiadać złączce, np. 4x2,5 mm). Wszystkie podłączenia wykonuj starannie, aby zapobiec późniejszym wyciekom.

6. Zabezpieczenie lub podłączenie wydechu (port 3): Port wydechowy w mikrozaworach 3/2 NO najczęściej jest po prostu otworem w obudowie skierowanym w dół lub na bok. Upewnij się, że ten otwór nie jest niczym zasłonięty. Jeśli w aplikacji wskazane jest wyciszenie hałasu wypuszczanego powietrza lub odprowadzenie go w inne miejsce (np. ze względu na czystość pomieszczenia), możesz zainstalować miniaturowy tłumik pneumatyczny. W przypadku wersji z gwintowanym wydechem M5 – wkręć tłumik z porowatego brązu lub tworzywa do portu 3 (także z umiarem co do siły). Jeżeli wydech nie ma gwintu, a bardzo zależy Ci na jego skierowaniu, można zastosować dodatkową obudowę lub kanał zbierający powietrze, jednak w większości zastosowań wystarczy pozostawić port 3 otwarty. Pamiętaj: nie podłączaj nigdy zasilania ani odbioru do portu wydechowego – służy on tylko do upustu powietrza atmosferę.

7. Kontrola poprawności montażu: Po zamocowaniu zaworu i podłączeniu wszystkich przewodów, dokładnie obejrzyj instalację. Sprawdź, czy przewody nie są poskręcane i czy dźwignia zaworu ma pełny zakres ruchu (nie powinna zahaczać o inne elementy maszyny, nawet gdy jest całkowicie wciśnięta). Upewnij się, że element, który ma naciskać na rolkę, jest prawidłowo ustawiony – rolka powinna znaleźć się na torze jego ruchu. Jeśli to np. krzywka, sprawdź czy jej profil zapewni stopniowy nacisk na rolkę (unikniesz uderzenia). Zweryfikuj także dokręcenie wszystkich połączeń gwintowanych oraz śrub mocujących.

8. Próba szczelności i działania: Powoli przywróć ciśnienie do układu (otwórz zawór zasilający sprężone powietrze). Początkowo ustaw niższe ciśnienie (np. 2–3 bar) i obserwuj zachowanie nowo zainstalowanego zaworu. Nasłuchuj, czy nie słychać syczenia świadczącego o nieszczelności połączeń. Jeśli wykryjesz wyciek na którymś z przyłączy, natychmiast odetnij powietrze i popraw połączenie (dokręć złączkę, dociśnij wąż, lub w razie potrzeby zdemontuj i dodaj np. więcej taśmy uszczelniającej). Gdy wszystko jest szczelne, zwiększ ciśnienie do docelowej wartości roboczej i wykonaj kilkukrotnie cykl pracy zaworu: ręcznie naciśnij dźwignię (lub porusz elementem maszyny, który ją dociska) i obserwuj czy następuje prawidłowe przełączanie – powietrze powinno uchodzić z wydechu w momencie wciśnięcia rolki, a po puszczeniu natychmiast przestać uchodzić i ponownie zasilić wyjście. Jeżeli posiadasz manometry w układzie, sprawdź spadki ciśnienia podczas przełączania – powinny być minimalne i krótkotrwałe.

9. Dopasowanie i regulacja mechaniczna: W razie potrzeby wyreguluj położenie zaworu lub elementu aktywującego, aby uzyskać optymalne wyniki. Możesz np. przesunąć nieco zawór na otworach montażowych (jeśli są podłużne) tak, by rolka była wciskana dokładnie w momencie, w którym chcesz uzyskać przełączenie. Pamiętaj, że dociśnięcie dźwigni nie musi być bardzo głębokie – wystarczy do momentu aż zawór zareaguje. Zbyt duże ugięcie dźwigni po zadziałaniu może prowadzić do przyspieszonego zużycia mechanicznego, staraj się więc ustawić tak, by ruch ograniczał się do niezbędnego minimum. Jeśli zawór ma regulowany kątownik rolki (niektóre modele pozwalają ustawić kąt ustawienia rolki), dostosuj go tak, aby rolka jak najdłużej toczyła się po elemencie naciskającym zamiast szurać.

10. Konserwacja i użytkowanie: Po pomyślnym montażu pamiętaj o kilku zasadach eksploatacji. Utrzymuj układ pneumatyczny w czystości – regularnie sprawdzaj filtr powietrza i wymieniaj go zgodnie z harmonogramem, aby chronić zawór przed zanieczyszczeniami. Co jakiś czas (np. przy przeglądach maszyny) skontroluj stan dźwigni i rolki – czy nie ma oznak nadmiernego zużycia, wygięcia lub poluzowania elementów. Mikrozawory nie wymagają smarowania zewnętrznego, ale jeśli układ pracuje na "suchym" powietrzu, możesz rozważyć dodanie kilku kropel oleju pneumatycznego do układu co kilkaset tysięcy cykli (tylko jeśli producent to zaleca). W normalnych warunkach zawory te są bezobsługowe – dopóki działają poprawnie i nie wykazują oznak nieszczelności, nie ma potrzeby ingerencji. Gdyby jednak po bardzo długim czasie zauważalny był spadek sprawności (np. wolniejsze odbijanie dźwigni lub drobny przeciek), może to oznaczać zużycie uszczelnień – wtedy najlepiej skontaktować się z serwisem producenta w celu zakupu zestawu naprawczego lub wymienić cały zawór na nowy.

P: Co to jest zawór mechaniczny 3/2 NO z dźwignią z rolką?
O: Jest to rodzaj pneumatycznego zaworu rozdzielającego, który posiada trzy porty i dwa stany (3/2) oraz jest sterowany mechanicznie za pomocą dźwigni zakończonej rolką. Oznaczenie NO (normalnie otwarty) informuje, że w stanie spoczynku (gdy dźwignia nie jest wciśnięta) zawór utrzymuje otwarty przepływ między portem zasilania a portem wyjściowym. Zawór mechaniczny 3/2 NO z rolką działa podobnie jak czujnik krańcowy – wykrywa fizyczny kontakt (naciśnięcie rolki) i w odpowiedzi zmienia stan przepływu powietrza. Tego typu zawory stosuje się w układach pneumatycznych do bezpośredniego sterowania siłownikami lub sygnałami powietrznymi bez użycia prądu.

P: Jak dokładnie działa normalnie otwarty zawór 3/2 podczas naciskania i zwalniania dźwigni?
O: W normalnym (spoczynkowym) położeniu dźwigni zawór 3/2 NO przepuszcza powietrze z zasilania (port 1) do wyjścia (port 2), zapewniając zasilenie układu wykonawczego. Port wydechowy (3) jest w tej chwili zamknięty, więc powietrze nie ucieka na zewnątrz. Gdy nastąpi naciśnięcie dźwigni z rolką (np. przez ruchomy element maszyny lub ręcznie), zawór zostaje przesterowany: wewnętrzny mechanizm zamyka drogę między portem 1 a 2, odcinając dopływ świeżego powietrza, a jednocześnie otwiera połączenie portu 2 z portem 3 (wydechem). W efekcie następuje odpowietrzenie układu na wyjściu – ciśnienie w siłowniku spada, bo powietrze uchodzi na zewnątrz przez port 3. Zawór pozostaje w tym stanie tak długo, jak długo dźwignia jest wciśnięta. Gdy nacisk ustaje, sprężyna powrotna automatycznie przywraca zawór do stanu początkowego: ponownie łączy port 1 z 2 (przywracając ciśnienie na wyjściu) i zamyka wydech (port 3). Cały ten cykl dokonuje się bardzo szybko, praktycznie natychmiast po mechanicznym zadziałaniu na dźwignię.

P: Do czego służy rolka na dźwigni i jakie daje korzyści?
O: Rolka jest kluczowym elementem dźwigni, zaprojektowanym w celu zmniejszenia tarcia oraz ułatwienia aktywacji zaworu przez inne elementy maszyn. Dzięki rolce, gdy np. krzywka lub trzpień porusza się i naciska na dźwignię, to zamiast powodować bezpośrednie tarcie metal o metal – element ten toczy się po rolce. Pozwala to na płynne przełączenie zaworu bez szarpnięć oraz minimalizuje zużycie zarówno samej dźwigni, jak i naciskającej ją części. Rolka umożliwia także aktywowanie zaworu pod kątem lub przy ruchu równoległym do dźwigni (bo obracając się dostosowuje się do kierunku ruchu elementu naciskającego). W praktyce oznacza to, że zawór z rolką jest bardziej wyrozumiały co do ustawienia i zapewnia dłuższą żywotność całego układu. Dodatkowo rolka zwiększa powierzchnię styku (w porównaniu do gołej krawędzi dźwigni), co pozwala przenosić siłę nacisku na dźwignię w sposób stabilny i zapobiega punktowemu wgniataniu się elementów.

P: Czym różni się zasilanie dolne od zasilania bocznego w tych zaworach?
O: Różnica polega wyłącznie na fizycznej lokalizacji portu zasilającego na korpusie zaworu. W wersji zasilanie dolne port zasilania (1) znajduje się na spodzie zaworu – co jest wygodne, gdy montujemy zawór na płycie lub chcemy ukryć przewód zasilający od dołu. Natomiast w wersji zasilanie boczne port 1 umieszczono z boku obudowy, co z kolei ułatwia podłączenie przewodu, gdy zawór jest zamocowany np. na ścianie bocznej urządzenia lub na froncie panelu. Funkcjonalnie oba warianty działają identycznie – wybór podyktowany jest kwestiami konstrukcyjnymi i ergonomicznymi. Jeśli mamy mało miejsca nad lub pod zaworem, wersja z zasilaniem bocznym pozwoli wyprowadzić przewód na bok. Z kolei przy montażu w kolektorze lub na górnej powierzchni maszyny, bardziej naturalne może być zasilanie od spodu. Warto przed zakupem przeanalizować miejsce instalacji i wybrać wariant, który uprości prowadzenie przewodów i zapewni łatwy dostęp.

P: Co oznacza przyłącze gwint M5 a co przyłączka fi 4 mm?
O: To dwa różne sposoby podłączenia przewodów pneumatycznych do zaworu. Gwint M5 to standardowy, drobny gwint metryczny o średnicy ok. 5 mm – w gnieździe takiego portu można wkręcić złączkę (np. prostą, kątową) dostosowaną do danego węża. Innymi słowy, port M5 jest uniwersalnym gwintowanym otworem, do którego użytkownik sam może dobrać i zamontować odpowiednią złączkę (np. do węża 6 mm, 4 mm, itp.). Z kolei przyłączka fi 4 mm (Ø4) to już fabrycznie zainstalowana w zaworze szybkozłączka wtykowa kalibrowana na wąż o zewnętrznej średnicy 4 mm. W tym przypadku nie potrzebujesz dodatkowych złączek – wężyk po prostu wciska się bezpośrednio w otwór, gdzie zostaje zablokowany przez mechanizm zębaty/obejmę. Różnica sprowadza się zatem do elastyczności vs. wygody: gwint M5 daje elastyczność (można zamontować różne końcówki, także np. redukcję do większego przewodu lub zaślepkę), a przyłączka fi4 zapewnia szybki i wygodny montaż (ale ograniczony do konkretnej średnicy węża). W praktyce, jeśli używasz standardowych wężyków 4x2,5 mm i zależy Ci na szybkim podłączeniu, wybierz wersję z przyłączką fi4. Jeśli chcesz mieć możliwość innego podłączenia albo już masz w systemie gwintowane złącza, lepszy będzie gwint M5.

P: Co to jest wariant "AZ-pilot" tego zaworu i kiedy się go stosuje?
O: Określenie AZ-pilot odnosi się do specjalnej konstrukcji zaworu, który posiada wewnętrzny układ pilotujący (wspomagający). W praktyce oznacza to, że naciśnięcie dźwigni nie od razu przełącza pełny przepływ główny, ale najpierw otwiera mały kanał sterujący – sprężone powietrze z tego kanału pomaga następnie przestawić główny element zaworu. Taki zawór działa więc dwustopniowo: mechanicznie uruchamiany pilot i w konsekwencji pneumatycznie uruchamiany główny zawór. Zaletą jest znaczne zmniejszenie siły, jaką trzeba wywrzeć na dźwignię (ponieważ siła sprężyny i ciśnienia jest częściowo równoważona przez pilota). Wariantu AZ-pilot używa się, gdy zawór ma reagować na bardzo delikatny bodziec lub gdy jest połączony z elementem, który nie może wygenerować dużej siły nacisku. Przykładem może być układ, w którym mały, lekki mechanizm (np. pływak, wrażliwy czujnik mechaniczny) wyzwala zawór – wówczas pilot sprawi, że lekkie trącenie dźwigni uruchomi pełny przepływ. Wadą może być to, że zawór pilotowy wymaga minimalnego ciśnienia zasilania (np. >1 bar) do poprawnego zadziałania – przy zbyt niskim ciśnieniu wspomaganie pilotem nie zadziała i zawór może nie przełączyć. W większości typowych instalacji jednak to rozwiązanie zapewnia bardziej czułe sterowanie i wydłuża żywotność (mniejsze obciążenia mechaniczne).

P: Czy do pracy tego zaworu potrzebne jest zasilanie elektryczne lub sterownik PLC?
O: Nie, zawór mechaniczny 3/2 NO z dźwignią z rolką jest elementem całkowicie pneumatycznym i mechanicznym. Do jego działania wystarcza sprężone powietrze oraz bodziec mechaniczny (naciśnięcie rolki). Nie ma tu żadnej cewki elektromagnetycznej ani potrzeby doprowadzania przewodów elektrycznych. W związku z tym nie jest wymagany sterownik PLC ani żaden sygnał elektryczny – sterowanie odbywa się poprzez fizyczny kontakt. Oczywiście zawór ten może wchodzić w skład większego systemu sterowanego przez PLC (np. PLC steruje siłownikami, a zawór mechaniczny działa jako czujnik krańcowy przekazujący sygnał pneumatyczny do przetwornika), jednak sam w sobie pracuje niezależnie od elektroniki. To czyni go idealnym rozwiązaniem w aplikacjach, gdzie nie ma zasilania elektrycznego lub gdzie celowo unika się elektroniki (choćby ze względów bezpieczeństwa w trudnych warunkach).

P: Czy zawór można montować w dowolnej pozycji, czy musi być np. pionowo?
O: Zawór można montować w dowolnej pozycji przestrzennej. Jego poprawne działanie nie jest uzależnione od grawitacji ani konkretnego ułożenia. Możesz zamocować go pionowo (dźwignią do góry lub do dołu), poziomo, pod kątem – byle zapewnić wygodny dostęp elementu naciskającego do rolki. Ważniejsze jest stabilne przymocowanie zaworu, aby się nie przemieszczał, oraz właściwe ustawienie względem mechanizmu sterującego. Producent nie narzuca tu ograniczeń, co potwierdzają katalogi: mikrozawory mogą pracować w każdym położeniu. Oczywiście warto unikać montażu w sposób narażający zawór na zbieranie się brudu czy wody (np. rolką do góry w miejscu, gdzie może kapać ciecz), ale z punktu widzenia funkcjonalności nie ma to wpływu na samo przełączanie.

P: Jakim medium można zasilać ten zawór – czy tylko powietrzem?
O: Zalecanym medium jest sprężone powietrze – jest to standard w pneumatyce i dla niego zawór jest projektowany. Można też używać innych gazów obojętnych, na przykład azotu, pod warunkiem że są czyste i suche. Niektóre zastosowania laboratoryjne używają mikrozaworów do gazów typu argon, dwutlenek węgla – zawór poradzi sobie z nimi, o ile nie reagują one z materiałami (NBR, aluminium, mosiądz). Należy natomiast unikać stosowania tych zaworów do cieczy, zwłaszcza agresywnych lub gęstych. Konstrukcja mikrozaworu nie jest przewidziana do uszczelniania płynów – ciecz mogłaby przeciekać lub powodować pęcznienie uszczelek. Wyjątkiem może być woda lub emulsja olejowa w niskich ciśnieniach, ale generalnie nie jest to zalecane (istnieją specjalne zawory do cieczy). Jeśli chodzi o powietrze, może być ono niemal obojętne lub lekko naolejone – ważne by było przefiltrowane i suche. Nie wolno używać sprężonego tlenu bez odpowiedniego przygotowania (zawór musiałby mieć usunięte smary węglowodorowe i specjalne uszczelki, by zapobiec ryzyku pożaru). Podsumowując: najlepiej zwykłe sprężone powietrze lub ewentualnie zamiennie azot; innych mediów – tylko jeśli producent dopuścił.

P: Czy trzeba stosować filtr powietrza i smarowanie (mgłę olejową) przy tym zaworze?
O: Filtr powietrza zdecydowanie tak, olejowanie – opcjonalnie. Zawory mechaniczne 3/2 NO posiadają wąskie kanały i precyzyjne elementy, które mogą zostać zakłócone przez zanieczyszczenia, dlatego w instalacji zawsze powinien znajdować się filtr odwadniająco-cząsteczkowy (z wkładem np. 25 μm) przed zaworem. To zapewni, że do zaworu nie dostaną się opiłki, pył ani kondensat wodny. Co do smarowania: zawory te są zwykle fabrycznie nasmarowane i mogą pracować na "suchym" powietrzu. Jeśli system pneumatyczny jest wyposażony w naolejacz mgłowy, zawór również będzie z nim kompatybilny (uszczelki NBR tolerują olej). Jednak ważna zasada – jeżeli raz zacznie się podawać olej mgłowy, to trzeba to robić stale, ponieważ olej wypłukuje fabryczny smar z elementów i przerwanie smarowania mogłoby skutkować zwiększonym zużyciem. W praktyce do większości zastosowań wystarczy powietrze suche, bez oleju – wtedy konserwacja jest prostsza, a zawór wytrzyma bardzo długo. Podsumowując: filtracja powietrza jest konieczna, natomiast smarowanie jest opcjonalne i zależy od preferencji oraz wymogów reszty systemu.

P: Jak trwałe są te zawory? Ile cykli mogą wykonać bez awarii?
O: Mikrozawory mechaniczne z dźwignią z rolką cechują się wysoką trwałością. Typowa żywotność podawana przez producenta to kilka milionów cykli przełączeń. W praktyce oznacza to, że w normalnej eksploatacji (np. kilkadziesiąt cykli na godzinę, jedno- lub dwuzmianowo) zawór może działać przez wiele lat bez oznak uszkodzenia. Testy w warunkach laboratoryjnych wykazują, że nawet po 1 000 000 cykli dobrze zaprojektowany zawór zachowuje szczelność i funkcjonalność. Oczywiście trwałość zależy od warunków – zanieczyszczone powietrze czy praca w skrajnych temperaturach mogą nieco skrócić ten okres. Ważny jest też właściwy montaż (unikanie nadmiernych obciążeń bocznych na dźwigni itd.). Niemniej jednak, użytkownicy rzadko doświadczają awarii tych zaworów zanim nastąpi naturalna potrzeba modernizacji całego układu. Kluczowe elementy – jak sprężyna czy uszczelki – są przewidziane tak, by wytrzymać setki tysięcy załączeń bez utraty właściwości. Dlatego można przyjąć, że zawory te są bardzo żywotne i bezawaryjne w swojej klasie, a jeśli już dochodzi do problemów, to zazwyczaj z powodu czynnika zewnętrznego (np. duże zabrudzenie) niż zużycia samego mechanizmu.

P: Czy te zawory wymagają jakiejś konserwacji lub regulacji w trakcie użytkowania?
O: Na co dzień zawory te są bezobsługowe – nie trzeba ich specjalnie konserwować. Raz zainstalowane, działają samoczynnie w odpowiedzi na ruch dźwigni. Warto jednak uwzględnić pewne czynności w ramach okresowych przeglądów całego układu pneumatycznego:

• Kontrola czystości: Sprawdź stan filtra powietrza przed zaworem; wymieniaj wkład filtra zgodnie z zaleceniami, aby zapobiec przedostawaniu się brudu.

• Oględziny mechaniczne: Co jakiś czas (np. co pół roku lub przy okazji innej konserwacji maszyny) obejrzyj zawór z zewnątrz. Upewnij się, że dźwignia nie jest wygięta, rolka się swobodnie obraca i nie ma nagromadzonego brudu wokół niej. Jeśli zauważysz osady (kurz zmieszany z olejem itp.), oczyść delikatnie okolice rolki miękką szmatką.

• Smarowanie wewnętrzne: Zawór nie wymaga dodatku smaru, jeśli system jest bezolejowy. Jeśli jednak z czasem zauważysz mniej płynną pracę (co jest mało prawdopodobne), można rozważyć dodanie bardzo niewielkiej dawki oleju pneumatycznego do powietrza lub rozebranie zaworu i przetarcie o-ringów smarem silikonowym. Takie czynności wykonuj jednak tylko, gdy masz doświadczenie – w przeciwnym razie lepiej wymienić zawór na nowy niż ryzykować jego uszkodzenie przy nieumiejętnym rozebraniu.

• Regulacja: Samego zaworu nie ma potrzeby regulować (nie posiada on np. śrub nastawczych). Jeśli zmieniają się warunki w układzie, regulacji dokonuje się raczej poprzez ustawienie punktu zadziałania (np. przesuwając czujnik mechaniczny naciskający rolkę). Dźwignia powinna działać płynnie w całym swoim zakresie – jeżeli tak jest, nie wymaga ingerencji.
  Podsumowując, utrzymanie tych zaworów sprowadza się do dbania o czystość medium i nieuszkadzanie mechaniczne. Przy spełnieniu tych warunków zawory będą pracować niezawodnie przez bardzo długi czas bez specjalnego nadzoru.

P: Czy ten zawór może pracować jako normalnie zamknięty (NC) w razie potrzeby?
O: Opisywany zawór jest konstrukcyjnie wykonany jako normalnie otwarty (NO) i w takiej funkcji powinien być używany. Jeśli potrzebujesz funkcji normalnie zamkniętej (NC), najlepiej zakupić dedykowany zawór 3/2 NC – jest on dostosowany sprężyną i układem kanałów do takiej pracy. Teoretycznie, niektóre zawory 3/2 monostabilne mogą działać odwrotnie po zamianie podłączenia portów (np. zasilając port wydechowy i używając dotychczasowego zasilania jako wydechu), ale nie zawsze jest to zalecane i może skutkować nieszczelnością lub niepełnym przełączaniem. Dlatego rekomendujemy stosowanie zaworów zgodnie z ich oznaczeniem fabrycznym. Jeśli Twoja aplikacja wymaga, by zawór był domyślnie zamknięty, wybierz model 3/2 NC z dźwignią z rolką (CPP PREMA oferuje analogiczne mikrozawory w wersji NC). Używanie wersji NO jako NC poprzez inne podłączenie mogłoby nie dać oczekiwanych rezultatów – np. sprężyna może nie dociskać poprawnie grzybka w tej konfiguracji. W skrócie: stosuj zawór NO jako NO, a dla funkcji NC zastosuj odpowiednik NC.

P: Jakie są wymiary tego zaworu? Czy zmieści się w moim urządzeniu?
O: Mikrozawory z serii opisanej jako "mikrozawory" są naprawdę niewielkie. Typowe wymiary obudowy to kilka centymetrów – dla orientacji: długość około 3–4 cm, szerokość 1–1.5 cm, wysokość (bez dźwigni) około 2 cm. Dźwignia z rolką może wystawać na kolejne 2–3 cm (zależy od modelu). W sumie zatem cały zawór wraz z dźwignią zmieści się w prostopadłościanie rzędu 40×15×30 mm (przybliżone wartości). Waga to kilkadziesiąt gramów, więc obciążenie konstrukcji jest pomijalne. Zawsze warto zajrzeć do karty katalogowej konkretnego modelu – tam podane są szczegółowe wymiary, w tym rozstaw otworów montażowych. Jednak z doświadczenia można powiedzieć, że są to jedne z najmniejszych elementów pneumatyki i zazwyczaj bez trudu udaje się je ulokować nawet w ciasnych mechanizmach. Jeśli miejsca jest naprawdę bardzo mało, upewnij się jedynie, że dźwignia będzie miała przestrzeń do swobodnego ruchu (żeby np. nie uderzała o ścianę obok w pełnym wychyleniu). Dzięki różnym wariantom (zasilanie z boku/dolu) można dodatkowo dostosować układ przewodów tak, by wszystko schludnie się zmieściło.