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Pistolas de sopro

As pistolas de sopro a ar comprimido destinam-se à limpeza de locais e recantos de difícil acesso. As pistolas de sopro só devem ser utilizadas com ar comprimido isento de condensado e óleo. A pressão de trabalho deve ser fixa.

Anéis de vedação

Os anéis de vedação são elementos de vedação. Dependendo da área de aplicação e dos requisitos (como, por exemplo, resistência a óleos, gorduras, ácidos, calor, estanqueidade ao vácuo), são utilizados diferentes materiais, por exemplo, vários tipos de borracha, borracha perfluorada (FFKM ou FFPM), polietileno (PE) ou politetrafluoroetileno (PTFE).

Acessórios

«Fitting» (plural «os fittings») é um termo genérico para designar acessórios, geralmente normalizados, utilizados na técnica de montagem.

Acessórios para tubagens

Função

Em sentido estrito, designa-se assim as peças de ligação de uma conduta que cumprem as seguintes funções:

• Ligação direta de secções de tubagem, por exemplo, manguitos e acoplamentos
• Mudança de direção por meio de curvas de tubagem (não se trata de tubos dobrados, estes são obtidos a partir de tubos retos!)
• Mudança de diâmetro (reduções)
• Derivações, por exemplo, peças em T (de 3 ramificações) e cruzamentos (de 4 ramificações)
• Ligação a componentes de montagem, por exemplo, flanges ou ligações aparafusadas (bicos)
• Ligação de diferentes materiais de tubagem. Devem evitar-se elementos corrosivos na ligação de metais diferentes; por exemplo, para ligar um tubo de aço a um de cobre, utiliza-se um encaixe de latão.

Aplicação

Em resumo, uma tubagem é constituída por

• Tubos retos e, se necessário, curvas
• Acessórios ou peças moldadas
• Acessórios de tubagem (por exemplo, válvulas, juntas, termómetros, manómetros)

Os acessórios têm a função de adaptar o traçado da tubagem às condições externas: é necessário contornar obstáculos, ter em conta pontos de separação para trabalhos de montagem e manutenção, bem como realizar ramificações e mudanças de diâmetro. Em suma, permitem adaptar o traçado de uma conduta aos requisitos de construção. O tipo de ligação pode ser por parafuso, flange, solda, soldadura, prensagem ou colagem.

Roscas funcionais

As conexões roscadas funcionais pneumáticas cumprem várias funções num espaço mínimo. São utilizadas tal como as conexões roscadas normais. No entanto, desempenham outras funções, tais como, por exemplo:

• Válvulas de estrangulamento e de retenção
• Válvulas de estrangulamento
• Válvulas economizadoras de ar
• Válvulas de corte.

São também frequentemente utilizadas em cilindros pneumáticos.

Válvulas de esfera

As torneiras de esfera são válvulas com uma esfera perfurada como elemento de corte e são também designadas por «válvulas de esferas», sobretudo no caso de tubagens de maior diâmetro.[1] Na maioria dos casos, são utilizadas como torneiras de corte. Uma característica distintiva da torneira de esfera é o fecho completo numa rotação de exatamente 90°, ao contrário, por exemplo, das válvulas.

Manómetro

Um manómetro é um dispositivo de medição destinado a registar e indicar a pressão física de um meio, como líquidos ou gases. Na maioria das aplicações, mede-se a pressão relativa – ou seja, em relação à pressão atmosférica. Os medidores de pressão diferencial medem, tal como os outros, uma diferença de pressão, mas entre dois sistemas quaisquer.

Os manómetros de mola tubular são instrumentos de medição de pressão cujo elemento de medição, dependendo da gama de pressão a medir, consiste numa mola tubular enrolada em forma circular, helicoidal ou em espiral, também designada por mola de Bourdon. Quando submetida a pressão, a mola tubular tende a desenrolar-se. A variação de deslocamento que a extremidade da mola tubular sofre nesse processo é transmitida, através de uma haste de tração, a uma roda dentada segmentada e, consequentemente, ao eixo do ponteiro

Silenciadores

O ar comprimido em saída provoca ruído. Os silenciadores têm a função de conduzir o ar de escape de forma controlada e libertá-lo para o ar ambiente. O nível de ruído é reduzido.

As válvulas pneumáticas ou os motores pneumáticos são aplicações típicas dos silenciadores.

Mangueiras

As mangueiras são condutas flexíveis para o transporte de substâncias sólidas, líquidas e gasosas. À medida que a espessura da parede aumenta, as condutas tornam-se mais estáveis, mas menos flexíveis.

Nesse caso, fala-se de tubagens

Acoplamentos para mangueiras

Os acoplamentos para mangueiras (também conhecidos como acoplamentos rápidos, monoacoplamentos ou multiacoplamentos) são necessários para abastecer máquinas, instalações ou pistolas de sopro com meios gasosos (ar comprimido) e líquidos. Para uma utilização flexível e, consequentemente, económica, muitas tubagens não estão ligadas entre si de forma fixa, mas sim concebidas para serem separáveis através de acoplamentos rápidos. Estes permitem uma ligação e substituição racionais e fiáveis de sistemas, agregados, equipamentos, etc. O tipo de construção depende da finalidade de utilização, do fluido transportado na mangueira (ar, gás, água, óleo), bem como das condições de pressão existentes na mangueira (vácuo ou sobrepressão)

Ligações de mangueiras

Para ligar mangueiras entre si ou de uma mangueira a outras ligações, utilizam-se:

• Conectores de mangueira, um pequeno troço de tubo para ligar mangueiras
• Acoplamento de garras (ligação de mangueira) — com 2 garras em cada metade do acoplamento (num total de 4, o que proporciona uma ligação resistente à torção) e que se fecha com um movimento de rotação para a direita, com um ângulo de fecho de cerca de 90...120°, encaixando-se por meio de saliências, mas que só pode ser fechado manualmente sem pressão
• Ligação de mangueira — ligação à torneira para mangueira de jardim ou máquina de lavar roupa de 3/4 de polegada
• Acoplamento rápido para ar comprimido - NW 7,2, 5 ou 2,7 mm, respetivamente 0...35 bar [1]
• Acoplamento de segurança com purga
• Racorde rápido para mangueira [3]
• Conector rápido - para mangueiras de PU
• Racorde de anel de corte (para tubo) com manga de encaixe, também para mangueira [4] 4...18 (42) mm de diâmetro exterior, 180...50 bar
• Mangueira hidráulica - prensagem com racordo, ligação por encaixe estanque, eventualmente com bloqueio por rosca

Racordes de anel de corte

Uma ligação com anel de corte é uma técnica de ligação de tubos estanque aos líquidos, concebida para pressões máximas.

Utilização

As ligações roscadas com anel de corte estão normalizadas segundo as normas EN ISO 8434 e DIN 2353 e são utilizadas principalmente na hidráulica. Os componentes de uma ligação roscada com anel de corte são: porca de aperto, cone de fixação e anel de corte. Possuem um cone de vedação de 24°, sendo que a porca tem uma rosca métrica. As ligações são fabricadas em três séries: muito leve, leve (até cerca de 350 bar) e pesada (até cerca de 600 bar).

Ao apertar a porca de fixação, que apresenta um perfil cónico no interior, o anel de corte é comprimido, fazendo com que o interior cónico do anel se encaixe na parede do tubo e crie uma ligação estanque por encaixe.

Ligações de encaixe rápido / ligações roscadas de encaixe

As conexões roscadas de encaixe rápido permitem a montagem e desmontagem manuais em frações de segundo, sem necessidade de ferramentas. Estão disponíveis em diversos modelos, podem ser utilizadas em diferentes intervalos de temperatura de funcionamento e de pressão e são compatíveis com uma grande variedade de meios: como, por exemplo, ar comprimido, gases e líquidos. Para tal, as mangueiras têm de ser cortadas a direito e calibradas externamente.

Racores de montagem rápida

As conexões roscadas rápidas são conexões em que a mangueira é fixada à conexão com a ajuda de uma porca de aperto.

Vantagens:

• Ligação segura
• É possível utilizar uma grande variedade de mangueiras e tipos de mangueiras
• As mangueiras não precisam de ser calibradas
• Elevada segurança de montagem

Também adequado para meios líquidos

Válvulas

Uma válvula é um componente destinado a bloquear ou regular o fluxo de fluidos, tais como ar/gás e líquidos. Nas válvulas, um elemento de fecho (por exemplo, um cone ou uma esfera) é movido de forma quase paralela à direção do fluxo do fluido. O fluxo é reduzido ou interrompido ao pressionar todo o elemento de fecho contra uma abertura com a forma adequada.

As válvulas podem ser fabricadas de forma a que, ao contrário de outros órgãos de corte (por exemplo, guilhotinas, comportas, torneiras de esfera), apresentem um padrão de fluxo uniforme em toda a secção transversal ao longo de toda a gama de regulação. Por isso, além do simples bloqueio de fluxos de substâncias, as válvulas também são adequadas para tarefas de regulação.

Tipos de válvulas

Classificação segundo a forma da válvula

As válvulas podem ser classificadas de acordo com a sua forma geométrica em:

• Válvula de passagem direta (a entrada e a saída estão na mesma direção), podendo a passagem ser «reduzida» (com redução da secção transversal) ou «igual» (sem redução da secção transversal).
• Válvula de assento inclinado (o corpo de fecho está (na maioria das vezes) inclinado a 45° em relação à direção do fluxo)
• Válvulas de três vias para a mistura controlada de fluxos de fluidos.

Classificação por tipo de acionamento

As válvulas também podem ser classificadas de acordo com o tipo de acionamento em:

• Válvulas de acionamento manual. Na maioria dos casos, é previsto um volante para o efeito. Existem modelos com haste ascendente ou não ascendente. No caso de diâmetros nominais grandes, é intercalada uma caixa de engrenagens. Da mesma forma, o acionamento manual pode ser previsto apenas como acionamento de emergência, caso o acionamento motorizado normal não esteja disponível.
• Válvulas acionadas por motor elétrico com acionamento de válvula
• Válvulas acionadas eletromagneticamente
• Válvulas acionadas pelo próprio fluido, controladas pneumaticamente ou hidraulicamente, por exemplo, válvulas de compressão. No caso das válvulas acionadas pelo próprio fluido, pode-se distinguir, por sua vez, entre válvulas acionadas pelo próprio fluido e válvulas acionadas por fluido externo.

• Válvulas acionadas pelo próprio fluido, por exemplo, válvulas de retenção
• Válvulas acionadas por meio externo, por exemplo, todas as válvulas de comando indireto. Uma vez que também podem fazer parte de uma válvula de múltiplos estágios, as válvulas acionadas por meio externo ou de comando indireto devem ser tratadas separadamente.

Distinção por estágios da válvula

Uma válvula atua através de uma energia de entrada relativamente pequena, influenciando assim um movimento de fluido que, na maioria das vezes, possui mais energia. No entanto, a amplificação numa válvula de um único estágio tem os seus limites. Com o aumento do diâmetro, nas válvulas de comando direto aumenta a força de pressão estática, sendo necessária uma força de comando (por exemplo, força magnética) correspondentemente maior para a superar. Se esta não for suficiente, são ligadas várias válvulas em série. Fala-se então de válvulas de múltiplos estágios. Consideradas individualmente, a primeira é controlada diretamente e as outras são controladas indiretamente ou por pré-comando. Exemplos:

• Válvulas de comando forçado: uma membrana ou um pistão, acoplado ao núcleo magnético, serve para vedar a sede da válvula propriamente dita. Após a ativação da corrente elétrica, o núcleo é atraído e abre a sede da válvula auxiliar na membrana ou no pistão. O fluido presente na membrana ou no pistão pode fluir para fora. Desta forma, criam-se condições de pressão equilibradas na válvula e, através do acoplamento núcleo/membrana ou núcleo/pistão, a sede da válvula principal é aberta. Nesta versão, não é necessária qualquer pressão diferencial. A gama de pressão nominal começa na pressão zero.

• Válvulas pilotadas: As válvulas pilotadas possuem uma válvula solenóide piloto de 3/2 vias. Uma membrana ou um pistão serve para vedar a sede da válvula propriamente dita. Quando a válvula piloto está fechada, a pressão do fluido pode acumular-se em ambos os lados da membrana através de um orifício de estrangulamento. Enquanto existir uma diferença de pressão entre a entrada e a saída, exerce-se uma força de fecho devido à maior área na parte superior da membrana. Quando a válvula piloto é aberta, a pressão acima da membrana diminui. A força resultante, que aumenta na parte inferior, eleva então a membrana para cima e abre a válvula. As válvulas pilotadas requerem uma diferença de pressão mínima para garantir uma abertura e um fecho corretos.

Distinção por função

As válvulas desempenham diferentes funções num sistema pneumático ou hidráulico. Elas constituem uma barreira aos fluidos (gases ou líquidos), dependendo de vários fatores. Existem os seguintes 4 casos:

1. O fluido pode ser simplesmente impedido de passar em ambas as direções (válvulas de fluxo),
2. ou, dependendo do sentido do fluxo (válvulas de retenção),
3. pode ser impedido em função da pressão (válvulas de pressão),
4. ou o fluxo pode ser controlado simultaneamente em várias condutas (válvulas direcionadoras, 3/2 ou superiores)

Válvulas de bloqueio e válvulas de fluxo

As válvulas de fluxo reduzem a secção transversal de fluxo ou bloqueiam-na totalmente.

Exemplos:

• Válvula de estrangulamento
• Válvula de retardamento
• Válvula de alternância (OU)
• Válvula de dupla pressão (E)
• Válvula de fecho rápido: Uma válvula de fecho rápido permite a interrupção repentina do fluxo numa conduta. Por exemplo, em caso de descarga mecânica repentina de um gerador (descarregamento de carga), o fornecimento de vapor pode ser interrompido instantaneamente. Desta forma, evita-se que a turbina «entre em rotação descontrolada».
• Na indústria química, as válvulas de fecho rápido são utilizadas para isolar as tubagens o mais rapidamente possível em caso de avaria.
• Válvula de passagem, válvula de comutação de corrente ou válvula de 2/2 vias: válvulas de corte com uma entrada e uma saída. Na posição de repouso, a mola central, apoiada pela pressão do fluido, pressiona a junta contra a sede da válvula e fecha a passagem. Após a ativação, o núcleo com a vedação é puxado pela bobina magnética até à superfície polar, abrindo a válvula. A força eletromagnética é superior à soma da força da mola, da pressão estática e da pressão dinâmica.

Válvulas de retenção

As válvulas de retenção bloqueiam o fluxo apenas num sentido. Válvulas de retenção especiais:

• Válvula de retenção com estrangulamento
• Válvula de purga rápida

Válvulas de pressão

As válvulas de pressão restringem o fluxo do fluido em função da pressão. Normalmente, só entram em ação a partir de um determinado intervalo de pressão.

Exemplos:

• Válvula limitadora de pressão e válvula de ativação
• Válvula de pressão diferencial
• Válvula redutora de pressão
• Válvula reguladora de pressão

Válvulas direcionais

As válvulas de três vias, de quatro vias ou de ordem superior impedem ou permitem o fluxo tal como as válvulas de passagem, ou seja, independentemente da pressão ou da direção. No entanto, influenciam simultaneamente vários fluxos de fluido, pelo que têm, pelo menos, três ligações de linha de trabalho. Podem ainda ser diferenciadas consoante as posições de comutação, ou seja, discretas (válvula direcional como válvula de comutação) e contínuas (válvula direcional como válvula de regulação contínua).

Exemplos:

• Válvula proporcional (válvula de vias como válvula contínua)
• Válvula de regulação (válvula direcional como válvula contínua)
• Servoválvula (válvula direcional como válvula de regulação contínua)
• Válvula de 3/2 vias de comando direto (válvula direcional como válvula de comutação): as válvulas de 3/2 vias têm três ligações e duas sedes de válvula. Alternadamente, uma sede de válvula permanece sempre aberta ou fechada. Dependendo da ligação do fluido de serviço às diferentes ligações de trabalho, resultam diferentes funções. A pressão é aplicada sob a sede da válvula. Quando desenergizada, uma mola pressiona a vedação inferior do núcleo contra a sede da válvula, bloqueando a válvula. A conduta na ligação A é purgada através de R. Após a ativação da corrente elétrica, o núcleo é magnetizado e veda a sede da válvula na ligação R através de uma vedação montada sobre molas. O fluido passa de P para A.

Distinção consoante o tipo de corpo de obturação

As válvulas também podem ser classificadas de acordo com o tipo de corpo de bloqueio. Exemplos:

• Válvula de disco, também chamada de válvula de sede: o corpo de fecho tem a forma de um disco; um exemplo é a típica torneira.
• Válvula tubular ou de dupla sede: o corpo de obturação é um troço de tubo e possui duas superfícies de vedação anulares; isto permite um acionamento sem pressão.
• Válvula de pistão: o corpo de fecho é um pistão
• Válvula de membrana rolante: o corpo de obturação consiste numa membrana que, ao desenrolar-se, liberta mais ou menos a secção transversal da válvula; este tipo de construção é utilizado, por exemplo, em válvulas de ventilação e purga.
• Válvula de compressão: O corpo de bloqueio tem forma tubular.
• Válvulas de agulha: A ponta cónica do corpo de fecho pressiona contra uma abertura de entrada/saída anelar
• Válvula de esfera: O corpo de bloqueio é uma esfera.

Aplicação

As válvulas permitem dosar com precisão os caudais numa conduta, bem como isolá-la de forma segura do ambiente. As válvulas de segurança, por outro lado, são concebidas para permitir grandes caudais, de modo a poderem equilibrar rapidamente condições de pressão inadmissíveis (por exemplo, num reservatório). As válvulas apresentam sempre uma certa resistência ao fluxo, o que as torna inadequadas para algumas aplicações. Além disso, é muito difícil manter a unidade de acionamento absolutamente estanque.

As válvulas, em especial as válvulas solenóides, são utilizadas com frequência e de diversas formas na indústria: na área da automação para o movimento de cilindros, sistemas de preensão ou ejetores, na indústria química, na indústria alimentar, no tratamento de água e em muitos outros setores.

Unidades de manutenção

A unidade de manutenção, enquanto subconjunto em instalações pneumáticas, tem como função tratar o meio de energia, o ar comprimido.

O tratamento adequado do ar comprimido é um pré-requisito para a segurança de funcionamento e a vida útil dos elementos pneumáticos e dos sistemas de controlo. As seguintes funções estão integradas na unidade de manutenção:

Limpeza. O ar comprimido proveniente do compressor contém partículas de sujidade e humidade, que são separadas por filtros e dispositivos especiais.
O ar destinado às condutas e aos elementos de controlo atinge um grau de purificação particularmente elevado graças a filtros ultrafinos adicionais.
Regulação da pressão. Uma válvula reguladora de pressão garante que a pressão de saída (pressão na rede de ar comprimido) se mantenha constante, mesmo com variações na pressão de entrada ou no consumo de ar.
Indicação da pressão. Um manómetro indica a pressão na rede.

Lubrificação. Caso os elementos pneumáticos necessitem de lubrificação, um lubrificador assegura o fornecimento suficiente de lubrificante.

Cilindros

Um cilindro pneumático é um cilindro de trabalho acionado por ar comprimido. Os cilindros pneumáticos são utilizados em muitas aplicações pneumáticas, por exemplo, em matrizes de moldagem por injeção, na tecnologia de transporte, acionamento ou manuseamento.

Distinguem-se, fundamentalmente, os cilindros que podem ser alimentados com ar comprimido por um lado e os que podem ser alimentados por ambos os lados, também designados por cilindros de ação simples ou de ação dupla.
Os símbolos esquemáticos para cilindros pneumáticos estão normalizados segundo a norma ISO 1219.