FAQ - Settori

Industria di processo - Ingegneria di processo

Industria di processo - Ingegneria di processo

Su quali valvole di processo (valvole a sfera, valvole a farfalla) può essere montato il Copar?

L'attuatore oscillante Copar è conforme alla norma ISO 5211, che definisce l'interfaccia fra l'attuatore oscillante e la valvola di processo. La norma definisce due caratteristiche:

  • Diametro del foro circolare e diametro del foro per le viti di fissaggio utilizzate per montare l'attuatore sulla valvola
  • Forma e dimensioni del collegamento meccanico fra la valvola e gli alberi dell'attuatore

Per poter scegliere l'attuatore oscillante più adatto ad una valvola di processo specifica, è necessario conoscere sia la dimensione della flangia che la dimensione del quadrato. Con il quadrato, occorre inoltre verificare se la tubazione è posata parallela o ruotata di 45°.

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Che differenze ci sono fra i cilindri DLP e i cilindri a norme?

Il cilindro DLP è stato progettato specificamente per soddisfare i requisiti dell'industria di processo e si differenzia dai cilindri a norme utilizzati nell'automazione industriale per alcune caratteristiche fondamentali, di cui le più importanti sono indicate qui di seguito.

 

Caratteristica confrontata DLP Cilindro a norme
(DNC/ADN)
Cicli di lavoro,
velocità di movimento e durata
Più lento, movimenti meno frequenti, progettato per offrire una durata adatta all'industria di processo Veloce, elevati cicli di commutazione, progettato per offrire una lunga durata
Decelerazione di finecorsa Nessuna decelerazione di finecorsa Con decelerazione ad entrambe le estremità, regolabile secondo necessità
Forza radiale Assorbimento solo del carico lineare (carico radiale non consentito) Assorbimento della forza radiale in rapporto alla corsa
Diametro disponibile Da 80 a 320 mm (non sono possibili diametri più piccoli poiché le applicazioni di processo richiedono generalmente lo spostamento di carichi elevati) Fino a 320 mm (a seconda del tipo di cilindro)
Interfacce speciali per
il collegamento di valvole e raccordi
Attacco flangiato secondo ISO5210/DIN3358 per il collegamento di valvole e raccordi Nessun attacco idoneo
Interfacce per il collegamento diretto di valvole e accessori Configurazione dei fori NAMUR (VDI/VDE 3845) per il collegamento diretto di elettrovalvole e accessori Nessun attacco idoneo

 

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È possibile convertire un attuatore oscillante a semplice effetto da "chiusura con molla di richiamo" ad "apertura con molla di richiamo"?

Un attuatore oscillante a semplice effetto può essere ordinato sia nella versione con chiusura con molla di richiamo che nella versione con apertura con molla di richiamo. La differenza consiste nella rotazione di 180° dei pistoni, che fa sì che l'albero ruoti nella direzione inversa rispetto al normale. Quando si converte un attuatore oscillante da chiusura con molla di richiamo ad apertura con molla di richiamo, i pistoni devono essere ruotati di 180°. La rotazione dei pistoni fa sì che le cremagliere sul lato opposto dell'albero facciano presa, costringendo l'albero con la forza delle molle a ruotare verso sinistra.

 

Single-acting quarter turn actuator

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Un attuatore oscillante tipo DRD/DRE può essere azionato anche manualmente?

L'estremità superiore dell'albero dell'attuatore oscillante è progettata in modo tale da consentire l'azionamento manuale dell'attuatore con l'ausilio di una classica chiave a forchetta. Gli azionamenti di questo tipo non compromettono la durata o il funzionamento degli attuatori.

Tuttavia, gli attuatori di grandi dimensioni richiedono forze molto elevate e grandi leve per mettere in movimento l'albero di uscita.

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Le unità di azionamento con valvola a sfera tipo VZPR possono sostituire le unità precedenti (non più disponibili) tipo (CR)QH-DR?

Le valvole a sfera delle unità VZPR hanno esattamente le stesse dimensioni delle valvole a sfera delle unità (CR)QH-DR e sono disponibili fino ai formati 1/4" e 3/8" (esecuzione in ottone) e 1/4" (esecuzione in acciaio inossidabile). Questo ne garantisce l'intercambiabilità con le unità VZPR. Le dimensioni di montaggio dell'attuatore pneumatico, tuttavia, differiscono da quelle degli attuatori precedenti; tuttavia, nella maggior parte delle applicazioni il fattore determinante sarà costituito dalle dimensioni della valvola a sfera.

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Quali dati devono essere noti per poter configurare un Copar?
La molteplicità dei principi costruttivi e dei materiali utilizzati per le valvole di processo come valvole a sfera e valvole a farfalla rende necessario esaminare nel dettaglio ogni singola applicazione in modo tale da poter scegliere la giusta combinazione di valvola e attuatore e la dimensione più idonea.

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Qual è la differenza fra gli attuatori oscillanti tipo COPAR (DRD/DRE) e tipo SYPAR (DAPS)?

L'attuatore oscillante SYPAR (Scotch-Yoke-Pneumatic-Actuator-Rotative) si basa sul secondo principio operativo più importante degli attuatori oscillanti dell'industria di processo, il principio "Scotch yoke".
Mentre il COPAR presenta una curva di coppia lineare in ragione del suo meccanismo a pignone e cremagliera (Rack & Pinion), la curva di coppia del SIPAR è non lineare. Questa caratteristica è determinata dal braccio di leva che si sposta attraverso l'intero angolo di oscillazione (0°-90°). Di conseguenza, quando si progetta un attuatore SYPAR è necessario prestare particolare attenzione a tre fattori. Questi si comportano come segue:

0° Coppia di spunto, momento torcente massimo Mmax = 100%
45° Momento torcente minimo Mmin = 0,5 x Mmax
90° Coppia nelle posizioni terminali Mend = 0,75 x Mmax

L'andamento della variazione della coppia costituisce pertanto la differenza principale fra questi due attuatori.

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Gli attuatori pneumatici e le linee di alimentazione possono gelare durante l'inverno?
L'acqua è sempre presente nell'aria sotto forma di umidità naturale. Durante l'inverno, quando l'aria compressa si raffredda (nelle tubazioni e negli attuatori situati all'esterno), l'acqua condensa e potrebbe formarsi del ghiaccio. Consigliamo di utilizzare una preparazione dell'aria compressa adatta all'applicazione, con un separatore di condensa e un essiccatore d'aria.

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L'attuatore oscillante DRD/DRE (Copar) viene realizzato con decelerazione di finecorsa?

L'attuatore oscillante DRD/DRE (Copar) non è dotato di decelerazione di finecorsa. Nell'industria di processo, questo attuatore viene generalmente impiegato solo per eseguire movimenti lenti, che pertanto non richiedono una decelerazione di finecorsa regolabile. Nella maggior parte dei casi è sufficiente la funzione di decelerazione della guarnizione della valvola.

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Esiste un kit di parti di ricambio per gli attuatori oscillanti Copar DRD e DRE?
Esiste un kit di parti di ricambio per tutte le dimensioni dell'attuatore oscillante Copar. Il kit contiene tutte le guarnizioni, gli O-ring, gli anelli scorrevoli, i due cuscinetti dell'albero e l'anello di fissaggio per l'albero. In caso di riparazione devono essere sostituite tutte le parti, poiché le guarnizioni potrebbero subire danneggiamenti durante lo smontaggio dell'attuatore.

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L'attuatore oscillante Copar può essere utilizzato anche per l'automazione industriale?
L'attuatore oscillante Copar è stato progettato specificamente per applicazioni nell'industria di processo e, di conseguenza, soddisfa i criteri richiesti in questo settore. Può essere utilizzato anche per alcune applicazioni di automazione industriale, sebbene in questo caso sia necessaria un'analisi estremamente accurata.

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Gli attuatori pneumatici non sono eccessivamente costosi?
Gli attuatori pneumatici sono azionati con aria compressa. L'aria compressa viene prodotta da un compressore. Gli attuatori elettromeccanici vengono azionati con l'alimentazione di rete. Il confronto delle spese d'esercizio (costi energetici) di queste due forme di attuatori evidenzia i vantaggi economici offerti dagli attuatori pneumatici. Ai fini dei costi, è importante che l'impianto dell'aria compressa (compressore e serbatoio dell'aria compressa) venga progettato in base ai requisiti effettivi.

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L'attuatore Copar può essere utilizzato anche per azionare valvole a sfera a 3 vie?
Esistono numerose configurazioni delle valvole a sfera a 3 vie, molte delle quali possono essere azionate con il Copar. Per poter progettare una valvola a sfera a 3 vie con attuatore, devono essere noti i dati seguenti:
  • Foro della sfera di forma "L" o "T"
  • Angolo di rotazione richiesto: 90°, 180° o 360°

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L'attuatore Copar può essere utilizzato anche per azionare valvole a sfera a 4 vie?
Sì. Con il Copar possono essere azionate varie configurazioni, tuttavia le valvole a sfera a 4 vie devono avere un angolo di rotazione non superiore a 180°. Oltre ai dati applicativi come pressione della tubazione, fluido, temperatura del fluido, pressione di lavoro dell'attuatore e materiali necessari per la valvola a sfera, devono essere noti anche i seguenti valori:
  • Foro della sfera di forma "L" o "T"
  • Angolo di rotazione richiesto: 90°, 180° o 360°

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Gli attuatori pneumatici sono regolabili?
Sì. Gli attuatori Copac e Copar possono essere regolati mediante dei regolatori di posizione comunemente reperibili sul mercato. Attualmente è in progetto uno specifico attuatore a velocità variabile, progettato ad es. per le valvole pistone anulare. Festo è lieta di offrire assistenza e consulenza per la scelta e la progettazione di applicazioni a velocità variabile. Gli attuatori Festo consentono sempre di prevedere posizioni intermedie.

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Posso sostituire l'attuatore di un altro fabbricante con un Copar?
La maggior parte degli attuatori oscillanti dell'industria di processo sono compatibili e possono quindi essere scambiati. La coppia del Copar deve essere almeno pari a quella dell'attuatore concorrente. Inoltre, l'interfaccia fra l'attuatore e la valvola deve essere scelta con cura in modo tale che, se necessario, la valvola possa essere dotata di adattatori.

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È possibile utilizzare il modulo di finecorsa QH-DR-E-... con il Copar?
La funzione del finecorsa QH-DR-E-… può essere applicata a tutte le dimensioni di attuatori oscillanti Copar. Tutte e tre le varianti, elettrica, induttiva e pneumatica, possono essere utilizzate come scatole dei sensori per il Copar. La forma e la dimensione del collegamento meccanico fra l'albero dell'attuatore e l'albero della scatola dei sensori sono standardizzate e uguali per tutti gli attuatori. Tuttavia, la norma tedesca VDI/VDE 3845 consente di utilizzare squadrette di fissaggio di diverse dimensioni per montare la scatola dei sensori sull'attuatore. La squadretta di montaggio fornita insieme alla scatola dei sensori QH-DR-E (configurazione dei fori 80x30 mm) è compatibile solo con gli attuatori Copar di dimensione 4 – 26.

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L'attuatore Copar può essere utilizzato anche per un angolo di rotazione di 180°?
L'attuatore oscillante Copar può essere fornito anche come attuatore a 180°. Il doppio angolo di rotazione viene realizzato con una struttura aggiuntiva fra la cremagliera e il pignone. La cremagliera viene lavorata in modo tale da presentare un numero di denti doppio. Come contropezzo, sulla cremagliera del pistone viene avvitato un adattatore che presenta, sui due lati, dei denti di dimensioni diverse. Un lato è compatibile con la cremagliera del pistone, mentre l'altro è compatibile con i denti dell'albero. Il dimezzamento del modulo denti e il conseguente raddoppiamento dei denti fa sì che l'albero possa raggiungere un angolo doppio con la stessa corsa del pistone. Questa modifica implica che, rispetto a un attuatore standard della stessa dimensione, è possibile raggiungere solo la metà della coppia.

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L'attuatore Copar può essere utilizzato anche per la regolazione di fluidi?
Montando dei regolatori di posizionamento sull'interfaccia standardizzata, il Copar può essere comandato in continuo con un segnale da 4-20mA. Questo può essere realizzato con attuatori a semplice e doppio effetto. Mentre i regolatori di posizionamento semplici reagiscono solo ai segnali elettrici, le versioni più complesse possono essere dotate di moduli speciali e funzioni aggiuntive come le funzioni di feedback/diagnostica. Ecco perché, prima di scegliere un regolatore di posizionamento, è essenziale disporre di quante più informazioni possibile sull'applicazione e i suoi requisiti.

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L'attuatore Copar può essere convertito da doppio a semplice effetto?
Un attuatore Copar DRD a doppio effetto può essere convertito da doppio a semplice effetto installando delle molle. Per ciascuna dimensione dell'attuatore esistono delle molle speciali aventi una dimensione e un coefficiente di proporzionalità specifici. Il numero delle molle può essere stabilito utilizzando le tabelle dei valori di coppia degli attuatori oscillanti a semplice effetto DRE-xx-xx nel documento Info 910. Innanzitutto è necessario svitare le viti e rimuovere la copertura. Successivamente installare le molle, prestando particolare attenzione al posizionamento delle molle a rotazione oraria e a rotazione antioraria sui pistoni. Quando si riposiziona la copertura, le viti devono essere avvitate uniformemente con uno schema a croce per evitare che la copertura resti inclinata.

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L'attuatore oscillante Copar può essere utilizzato per sostituire l'attuatore rotativo DRQD?
Mentre il Copar è concepito specificamente per l'industria di processo, il DRQD è un prodotto classico dell'automazione industriale. Le esigenze di questi due settori applicativi sono estremamente diverse, poiché ciascuno richiede prodotti specifici. Per questo, il Copar DRD/DRE e il DRQD non sono compatibili e risultano intercambiabili solo in pochissimi casi.

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L'attuatore per valvole a sfera CR-QH-DR può essere sostituito con il Copar?
Il Copar e l'attuatore oscillante del CR-QH-DR funzionano entrambi in base al principio di cremagliera & pignone e sono pertanto totalmente compatibili. Tuttavia, il CR-QH-DR è disponibile solo come attuatore oscillante a doppio effetto; di conseguenza, può essere sostituito direttamente solo con il Copar DRD a doppio effetto. L'attuatore oscillante del CR-QH-DR è identico a quello del QH-DR. La denominazione "CR" di Festo indica una maggiore resistenza alla corrosione e si riferisce solo alla valvola a sfera in tre parti realizzata in acciaio inossidabile. Se anche l'attuatore utilizzato nell'applicazione richiede un'elevata resistenza alla corrosione, consigliamo di utilizzare il Copar con elevata resistenza alla corrosione "C".

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L'attuatore per valvole a sfera QH-DR può essere sostituito con il Copar?
Il Copar e l'attuatore oscillante del QH-DR funzionano in base al principio di cremagliera & pignone e sono pertanto totalmente compatibili. Tuttavia, il QH-DR è disponibile solo come attuatore oscillante a doppio effetto; di conseguenza, può essere sostituito direttamente solo con il Copar DRD a doppio effetto. Si osservino le interfacce della valvola a sfera (flangia e perno quadrato) e le coppie.

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È possibile limitare l'intervallo di oscillazione del Copar a meno di 90°?
Sì. A questo scopo, è necessario utilizzare delle viti più lunghe per le coperture al fine di accorciare la corsa del pistone, riducendo così l'angolo di rotazione dell'albero dell'attuatore.

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L'intervallo di oscillazione del Copar è limitato a 90°?
Sì. L'attuatore oscillante Copar può essere fornito anche per angoli di rotazione maggiori. Per raggiungere un angolo di rotazione compreso fra 90° e 180°, vengono utilizzate delle viti di fermo più lunghe rispetto a quelle degli attuatori standard. Questo consente di accorciare o regolare in qualunque modo la corsa del pistone. Una volta effettuata la modifica, può essere ottenuta solo la metà della coppia precedente.

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L'attuatore Copar può essere azionato manualmente?
L'estremità superiore dell'albero dell'attuatore oscillante DRD/DRE può essere ruotata manualmente con l'ausilio di una classica chiave a forchetta. Questo azionamento non pregiudica la durata o il funzionamento dell'attuatore. Tuttavia, gli attuatori di grandi dimensioni richiedono forze molto elevate e grandi leve per mettere in movimento l'albero. Se una scatola di finecorsa è installata con montaggio diretto, il Copar può essere azionato manualmente solo se la squadretta di fissaggio è provvista di una fessura che consenta alla chiave a forchetta di essere ruotata di 90°.

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Cosa significano le classi CRC?
La marcatura CRC indica le classi di resistenza alla corrosione. Queste classi sono state definite da Festo nella norma FN 940 070. Per stabilire la classe CRC di un prodotto, quest'ultimo deve essere sottoposto a quattro test:
  • W/K= invecchiamento a caldo/freddo (+120° C/-20° C)
  • KFW= ciclo di condensazione DIN 50 017 - KFW
  • SO2= test di Kesternich secondo EN ISO 6988 KFW 0.2 S
  • SS= nebbia salina con soluzione NaCl (5%) DIN 50 021 - SS
Le classi CRC vanno dalla classe 1 al livello più alto, la classe 4. Per ciascun test, il prodotto deve superare un determinato numero di fasi (1 fase = 24 ore di test). I risultati vengono utilizzati per classificare il prodotto in una matrice CRC, che consente quindi di definirne la classe CRC.

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