FAQ - Segmentos industriais

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Em quais válvulas de processo (valvulas de esfera, válvulas borboleta) é possível instalar o atuador rotativo?

O atuador rotativo cumpre as exigências da norma ISO 5211 standard, que define a interface entre o atuador rotativo e a válvula de processo. A norma define dois atributos:

  • Diâmetro do círculo do furo e diâmetro do furo dos parafusos de fixação utilizados na montagem do atuador na válvula  
  • Formato e dimensões da conexão mecânica entre a válvula e os eixos do atuador

Para poder selecionar um atuador rotativo para uma determinada válvula de processo, é preciso conhecer tanto o tamanho do flange quanto o tamanho do quadrado. Em relação ao quadrado, você também precisa verificar se o tubo corre em paralelo ou está a 45°.

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Quais são as diferenças entre o DLP e os cilindros padrão?

O DLP foi desenvolvido especialmente para satisfazer as exigências específicas da indústria de processos, diferindo dos cilindros padrão utilizados na automação de manufatura em aspectos essenciais. Confira os mais importantes na tabela a seguir: 

 

Aspecto a ser comparado DLP Cilindros normalizados
(DNC/ADN)
Ciclos, velocidade do movimento e vida útil Mais lente, movimentos menos frequentes, desenvolvido para uma vida útil adequada à indústria de processos Rápido, ciclos de comutação curtos, desenvolvido para ter uma vida útil longa
Amortecimento nas posições finais Sem amortecimento nas posições finais Com amortecimento nas posições finais de curso, ajustável, se necessário
Força transversal Somente absorção de carga linear (cargas transversais não são possíveis) Absorçao de força transversal em relação ao comprimento do curso
Diâmetro disponível 80 até 320mm (sem diâmetros menores, pois na indústria de processos as cargas a serem movidas costumam ser maiores) Até 320mm (dependendo do tipo de cilindro)
Interfaces especiais para conectar válvuals e conexões Conexão por flagne conforme norma ISO5210/DIN3358 para conectar válvulas e conexões Nenhuma adequada
Interfaces para conexão direta de válvulas e acessórios Diagrama de conexões conforme NAMUR (VDI/VDE 3845) para conexão direta de válvulas solenoides e acessórios Nenhuma adequada

 

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É possível converter um cilindro giratório de simples ação com “força da mola no fechamento” em “força da mola na abertura”?

É possível encomendar um cilindro giratório de simples ação em versões que fecham ou abrem com a força da mola. A diferença é rotação de 180° das hastes, de forma que o eixo gira na direção contrária à normal. Ao converter um cilindro giratório que fecha com a força da mola em um que abre com a força da mola, as hastes precisam girar 180°. A rotação das hastes faz com que as cremalheiras do lado oposto do eixo se prendam, forçando o eixo com a força das molas para girar para a esquerda.

 

 Atuador rotativo de simples ação

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O atuador rotativo DRD/DRE também pode ser operado manualmente?

A extremidade do eixo superior do atuador rotativo é projetada de tal maneira que o atuador possa ser operado manualmente com o auxílio de uma chave inglesa comum. Acionamentos desse tipo não afetam a vida útil ou o funcionamento dos atuadores.

No entanto, atuadores muito grandes exigem forças muito grandes e alavancas grandes para colocar o eixo em movimento. 

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Os atuadores de válvula de esfera VZPR podem substituir os antigos atuadores (CR)QH-DR que não estão mais disponíveis?

As válvulas de esfera dos atuadores VZPR têm exatamente as mesmas dimensões das válvulas de esfera dos atuadores (CR)QH-DR com tamanhos até 1/4" e 3/8" (versão de latão) e 1/4" (versão de aço inoxidável). Por isso, podem ser substituídos pelos atuadores VZPR. No entanto, as dimensões de instalação do atuador pneumático diferem das dimensões dos atuadores anteriores. Porém, na maioria das aplicações as dimensões da válvula de esfera são o fator decisivo. 

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Quais especificações preciso conhecer para configurar um atuador rotativo?

A grande variedade de princípios construtivos e materiais para válvulas de processo, válvulas de esfera e válvulas borboleta faz com que seja necessário examinar detalhadamente cada aplicação para escolher a combinação correta de válvula/atuador, bem como o tamanho adequado. 

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Qual a diferença entre os atuadores rotativos DRD/DRE e os atuadores DAPS?

O atuador rotativo DAPS baseia-se no segundo princípio operacional mais importante para os atuadores giratórios na indústria de processos, o princípio Scotch yoke.
Enquanto o DRD/DRE tem características de torque linear devido ao princípio de cremalheira e pinhão, a curva de torque do DAPS não é linear. Essa propriedade é produzida pelo braço da alavanca que se movimenta ao longo de todo o ângulo de rotação (0°-90°). Por esse motivo, é preciso prestar atenção especial a três fatores do tipo de construção do DAPS. São eles: 

0° torque inicial de trabalho, torque máximo de rotação Mmax = 100%
45° torque mínimo de rotação Mmin = 0,5 x Mmax
90° torque nas posições finais Mend = 0,75 x Mmax

Portanto, o modo como a saída do torque varia é a diferença mais importante entre esses dois atuadores.  

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Os atuadores pneumáticos e as linhas de alimentação podem congelar no inverno?

A água está sempre presente no ar na forma de umidade. No inverno, quando o ar comprimido fica mais frio (nos canos e atuadores localizados em áreas externas), a água condensa e pode formar gelo. Recomendados o uso de ar comprimido próprio para a aplicação com um separador de condensados e um secador de ar.

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O atuador rotativo DRD/DRE (Copar) vem com amortecimento nas posições finais?

O atuador rotativo DRD/DRE (Copar) não vem com amortecimento nas posições finais. Na indústria de processos, esse atuador normalmente deve ser capaz de executar movimentos lentos, tornando desnecessário o amortecimento ajustável das posições finais. Na maioria dos casos, a função de amortecimento da vedação da válvula já é suficiente.

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Existe um conjunto de peças de reposição para o atuador rotativo DRD e DRE?

Existe um conjunto de peças de reposição para todos os tamanhos do atuador rotativo contendo todas as vedações, o-rings, os dois mancais do eixo e o anel de retenção para o eixo. Todas as peças devem ser instaladas durante o reparo, pois as vedações podem sofrer danos quando o atuador é desmontado.  

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O atuador rotativo também pode ser utilizado para a automação de manufatura?

O atuador rotativo foi desenvolvido especialmente para aplicações na indústria de processos e, portanto, satisfaz os critérios desse tipo de indústria. Ele também pode ser utilizado em algumas aplicações na automação de manufatura, mas é necessário fazer uma análise mais precisa.  

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Os atuadores pneumáticos não são muito caros?

Os atuadores pneumáticos funcionam com ar comprimido. O ar comprimido é produzido por um compressor. Os atuadores eletromecânicos de válvula utilizam a alimentação principal como fonte de energia. Comparando os custos operacionais (despesas com energia) das duas formas de atuadores, existem vantagens no custos dos atuadores pneumáticos. Do ponto de vista dos custos, é importante projetar o sistema de ar comprimido (compressor e reservatório) para que se adaptem às exigências reais. 

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O atuador rotativo também pode ser utilizado para acionar as válvulas de esfera de 3 vias?

Existem válvulas de esfera de 3 vias com diversos tipos construtivos, sendo que vários deles podem ser acionados pelo atuador rotativo. Para se projetar uma válvula de esfera de 3 vias com atuador, é preciso conhecer os seguintes aspectos:

  • Orifício da esfera em “L” ou em “T”
  • Ângulo de rotação necessário: 90°, 180° ou 360°

 

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O atuador rotativo também pode ser utilizado para acionar válvulas de esfera de 4 vias?

Sim, diversas versões podem ser acionadas com o atuador rotativo, mas as válvulas de esfera de 4 vias devem ter um ângulo de rotação de no máximo 180°. Além de conhecer os dados da aplicação, como pressão da tubulação, meio, temperatura do meio, pressão de trabalho do atuador e os materiais necessários para a válvula de esfera, é preciso saber também: 

  • Furo da esfera em “L” ou em “T”
  • Ângulo de rotação necessário: 90°, 180° ou 360°

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Os atuadores pneumáticos podem ser controlados?

Sim. Os atuadores rotativos podem ser regulados com os posicionadores usuais disponíveis no mercado. Atualmente está sendo desenvolvido um atuador específico para velocidades variáveis, para p.ex. válvulas de êmbolo anular. A Festo oferece consultoria e suporte para a seleção e o planejamento de aplicações com velocidade variável. Os atuadores Festo sempre podem atingir posições intermediárias.   

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Posso substituir um atuador do concorrente por um atuador rotativo?

A maioria dos atuadores rotativos da indústria de processos são compatíveis e podem ser substituídos entre si. O torque do atuador rotativo deve ser no mínimo tão alto quanto o do concorrente. A interface entre o atuador e a válvula deve ser definida com precisão, de forma que a válvula possa ser ajustada com adaptadores, se necessário. 

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O sensor de posição e indicador óptico colorido QH-DR-E-... pode ser usado com o atuador rotativo?

A função do sensor de posição e indicador óptico colorido QH-DR-E-… pode ser aplicada com os atuadores rotativos de todos os tamanhos. Todas as três versões, elétrico, indutivo e pneumático, também podem ser utilizadas como sensores de posição para o atuador rotativo. O formato e o tamanho da conexão mecânica entre o eixo do atuador e o eixo do sensor de posição são padronizados e idênticos para todos os atuadores. No entanto, a norma alemã VDI/VDE 3845 permite uma faixa de dimensões para a cantoneira de fixação quando o sensor de posição é montado no atuador. A cantoneira de fixação fornecida com o sensor de posição e indicador óptico colorido QH-DR-E (interface 80x30mm) adapta-se somenteo ao atuador rotativo nos tamanhos 4 até 26.

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O atuador rotativo também pode ser utilizado com ângulo de 180°?

O atuador rotativo também pode ser fornecido como um atuador de 180°. O ângulo de rotação duplo é alcançado por meio de uma adição entre a cremalheira e o pinhão. A cremalheira é usinada de forma a ter o dobro do número de dentes. Um adaptador com dentes de diferentes tamanhos no outro lado é aparafusado na cremalheira do êmbolo como uma contrapeça. Um lado combina com a cremalheira do êmbolo, e o outro com os dentes do eixo. A redução pela metada do módulo de dentes e a consequente duplicação de dentes pode alcançar o dobro do ângulo com o mesmo curso. A alteração significa que apenas metade do torque será alcançada em comparação com o atuador padrão do mesmo tamanho. 

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O atuador rotativo também pode ser utilizado para regular líquidos?

É possível o controle total das variáveis do atuador rotativo com um sinal 4-20mA montando posicionadores na interface padronizada. Isso pode ser feito com atuadores de simples e dupla ação. Enquanto os posicionadores simples reagem apenas aos sinais elétricos, as versões mais complexas também podem ser equipadas com módulos especiais e funções adicionais como feedback e diagnóstico. Por isso é fundamental ter o maior número de informações possível sobre a aplicação e suas exigências antes de selecionar um posicionador. 

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É possível converter um atuador rotativo de dupla ação em simples ação?

Um atuador rotativo de dupla ação DRD pode ser convertido em simples ação instalando-se molas. Existem molas especiais para cada tamanho de atuador, com o tamanho correto e a constante da mola. O número de molas pode ser determinado usando as tabelas de torque para atuadores rotativos de simples ação DRE-xx-xx indicadas no Info 910. A primeira etapa é soltar os parafusos e remover a tampa. Depois são instaladas as molas. É preciso prestar bastante atenção no posicionamento das molas com rotação no sentido horário e anti-horários dos êmbolos. Quando você for aparafusar novamente a tampa, os parafusos devem estar apertados da mesma forma em um padrão para evitar o tombamento.

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O atuador rotativo pode ser utilizado para substituir o atuador rotativo com êmbolo duplo DRQD?

Considerando que o atuador rotativo foi desenvolvido especialmente para a indústria de processos, o DRQD é um produto clássico para a automação de manufatura. As especificações nessas duas áreas de aplicação diferem muito, e cada uma exige seus próprios produtos especiais. Por esse motivo, o atuador rotativo DRD/DRE e o atuador rotativo com êmbolo duplo DRQD não são compatíveis e, portanto, só podem ser intercambiados em poucos casos.

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O atuador de válvula de esfera CR-QH-DR pode ser substituído pelo atuador rotativo?

Tanto o atuador rotativo como o atuador de válvula de esferas CR-QH-DR trabalham com o princípio de cremalheira e pinhão, sendo, consequentemente, totalmente compatíveis. No entanto, o CR-QH-DR só está disponível como atuador rotativo de dupla ação, de modo que só pode ser substituído diretamente pelo atuador rotativo de dupla ação DRD. O atuador rotativo do CR-QH-DR é idêntico ao do QH-DR. A designação Festo “CR” para alto grau de resistência à corrosão refere-se apenas à válvula de esferas de três peças feita de aço inoxidável. Se o atuador utilizado na aplicação também necessitar de alto grau de resistência à corrosão, é preciso utilizar o atuador rotativo "C" com maior grau de resistência à corrosão. 

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O atuador de válvula de esfera QH-DR pode ser substituído pelo atuador rotativo?

O atuador rotativo e o atuador do QH-DR operam pelo princípio de pinhão e cremalheira, sendo, portanto, totalmente compatíveis. No entanto, o atuador QH-DR só está disponível como um atuador giratório de dupla ação e somente pode ser substituído diretamente pelo atuador rotativo de dupla ação DRD. Observe as interfaces da válvula de esfera (flange e quadrada) e os torques.

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É possível limitar a faixa de rotação do atuador rotativo para um ângulo menor do que 90°?

Sim. Utilizando parafusos mais longos nas tampas, o curso do êmbolo é reduzido. Dessa forma o ângulo de rotação do eixo do atuador também diminui.

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É possível limitar a faixa de rotação do atuador rotativo em 90°?

Sim. O atuador rotativo também pode ser fornecido para ângulos de rotação maiores. Para alcançar um ângulo de rotação entre 90° e 180°, são utilizados parafusos limitadores de posição maiores do que os usados em atuadores padrão. Dessa forma é possível reduzir ou ajustar o curso do êmbolo do jeito que quiser. Depois de alterado, só é possível atingir a metado do torque anterior. 

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O atuador rotativo pode ser acionado manualmente?

A parte superior do eixo do atuador rotativo DRD/DRE pode ser girada manualmente com a ajuda de uma chave inglesa comum.  Isso não afeta a vida útil ou a função. No entanto, atuadores maiores exigem forças muito grandes e alavancas maiores para colocar o eixo em movimento. Se o interruptor de limite estiver montado diretamente no atuador, ele só poderá ser acionado manualmente se as braçadeiras de fixação tiverem um corte que permita que a chave inglesa gire 90°.

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O que significam as classes CRC?

CRC representa as classes de resistência à corrosão. Elas foram definidas pela Festo na norma FN 940 070. Para definir a classe CRC de um produto, ele precisa ser submetido a quatro testes diferentes:

  • W/K= envelhecimento calor/frio (+120° C/-20° C)
  • KFW= atmosfera saturada DIN 50 017 - KFW
  • SO2= teste de Kesternich conforme EN ISO 6988 KFW 0.2 S
  • SS= névoa salina com solução NaCl (5%) DIN 50 021 - SS

As classes CRC variam de 1 até 4, o grau mais alto. Cada teste deve passar por um determinado número de turnos (1 turno = 24 horas de testes). Os resultados são utilizados para classificar o produto em uma matriz CRC que define a classe CRC.

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