HBB Serie HBB

Descripción general del producto

La serie HBB de ROSS Controls es una familia de sistemas de válvulas hidráulicas redundantes 3/2 diseñados para cumplir con los exigentes requisitos de bloqueo y purga hidráulica seguros en maquinaria industrial. La función de seguridad de cada sistema de válvula HBB consiste en bloquear la presión de suministro hidráulico y, simultáneamente, purgar la energía hidráulica aguas abajo de vuelta al depósito, garantizando que los actuadores y circuitos posteriores a la válvula estén completamente desenergizados antes del acceso del personal.

Cada sistema de válvulas HBB contiene dos elementos de válvula de carrete de accionamiento independiente que funcionan de forma síncrona. Ambos solenoides deben energizarse simultáneamente para permitir el flujo, y el sistema vuelve automáticamente al estado de bloqueo y purga ante una pérdida de energía eléctrica o cualquier fallo en una sola válvula. Cada elemento principal de la válvula está equipado con un interruptor de posición inductivo PNP, que permite que un sistema de control de seguridad eléctrico externo supervise continuamente la posición del carrete de la válvula y detecte discrepancias entre el estado programado y el estado real.

La serie HBB está disponible en tres tamaños de cuerpo (D03, D05, D07) que cubren rangos de flujo de 0 a 50 gpm y tamaños de puerto desde SAE-8 hasta brida de 1-1/4 Código 61. Los cuerpos D03 y D05 utilizan accionamiento directo por solenoide, mientras que el cuerpo D07 utiliza operación piloto por solenoide para un cambio fiable a alto flujo. Se encuentra disponible una válvula de alivio a prueba de manipulaciones opcional en la entrada para proteger contra la acumulación de presión aguas abajo. El diseño a prueba de manipulaciones requiere una herramienta especial para el desmontaje, lo que impide la modificación no autorizada del sistema de seguridad.

Las funciones de bloqueo y purga permiten el flujo cuando están activadas y bloquean el suministro y purgan la energía hidráulica aguas abajo cuando están desactivadas o en estado de falla. Los ingenieros deben considerar el efecto de los componentes aguas abajo, como las válvulas de retención pilotadas, las válvulas de contrapeso y las válvulas direccionales de centro cerrado, que pueden afectar la velocidad y la eficacia de la purga aguas abajo. La válvula HBB está diseñada para tareas de producción rutinarias y repetitivas. Las tareas de mantenimiento requieren procedimientos completos de bloqueo/etiquetado según OSHA 1910.147.

Características de ingeniería clave

• Arquitectura de doble válvula redundante : dos elementos de válvula de carrete 3/2 accionados independientemente que funcionan de forma síncrona. Ambos solenoides deben energizarse simultáneamente para permitir el flujo; la pérdida de cualquiera de los solenoides o cualquier fallo individual activa el bloqueo y purga del sistema.
• Interruptores de posición inductivos PNP : Dos interruptores de posición inductivos PNP (uno por elemento de válvula, conector M12 de 5 pines con código A) supervisan la posición del carrete en tiempo real, lo que permite que un sistema de control de seguridad eléctrico externo detecte discrepancias en la válvula y aplique la arquitectura de seguridad de Categoría 4 / PL e cuando se integra correctamente.
• Tres tamaños de cuerpo (D03 (0-10 gpm, puertos SAE-8), D05 (0-20 gpm, puertos SAE-12) y D07 (0-50 gpm, brida de 1-1/4 Código 61)) cubren toda la gama de tamaños de circuitos hidráulicos industriales.
• Accionamiento directo o piloto : Los cuerpos de válvula D03 y D05 utilizan accionamiento directo por solenoide para una respuesta rápida a caudales moderados. El cuerpo de válvula D07 utiliza accionamiento piloto por solenoide para desplazar de forma fiable los elementos de la válvula de alto caudal contra las fuerzas generadas por una presión hidráulica de 5000 psi.
• Válvula de alivio a prueba de manipulaciones : la válvula de alivio de entrada opcional, preajustada aproximadamente un 10 % por encima de la presión de funcionamiento del sistema, evita picos de presión aguas abajo. Su diseño a prueba de manipulaciones requiere una herramienta especial para su extracción, lo que garantiza la integridad del sistema de seguridad y evita ajustes no autorizados.
• Desmontaje a prueba de manipulaciones : se requiere una herramienta especial a prueba de manipulaciones para el desmontaje de la válvula, lo que evita la modificación no autorizada de un componente crítico para la seguridad y mantiene el cumplimiento del sistema con las normas de seguridad de la máquina aplicables.
• Orientación de montaje horizontal sobre base: diseño con base roscada SAE en línea para los tamaños D03 y D05, y puertos con brida para el tamaño D07. Se acepta cualquier orientación de montaje, aunque se prefiere la horizontal para una dinámica y drenaje óptimos del carrete.
• Electroválvulas de servicio continuo : Las electroválvulas están diseñadas para servicio continuo según la norma VDE 0580, con conexiones eléctricas EN 175301-803 Forma A y grado de protección IP65, lo que garantiza un funcionamiento fiable en entornos de máquinas hidráulicas exigentes con exposición a niebla de aceite y refrigerante.
• Juntas de Buna-N : Las juntas de Buna-N (nitrilo) ofrecen compatibilidad con fluidos hidráulicos de aceite mineral HLP y aceite vegetal HETG en el rango de temperatura de funcionamiento recomendado de -4 a 140 grados F para el medio.
• Construcción en hierro dúctil : el cuerpo de la válvula, el colector y los componentes primarios en contacto con el fluido están fabricados en hierro dúctil con carretes de acero, lo que proporciona la integridad estructural necesaria para un funcionamiento continuo a 5000 psi y resistencia a las cargas de choque mecánicas presentes en los sistemas hidráulicos industriales.

Especificaciones técnicas

Especificaciones generales

Clasificación de temperatura

Las temperaturas indicadas corresponden a los rangos de funcionamiento recomendados. El funcionamiento fuera de estos rangos requiere una revisión por parte de un ingeniero.

Importante: El fluido hidráulico debe mantenerse dentro del rango de temperatura recomendado. Una viscosidad del fluido fuera del rango de diseño de la válvula puede afectar la fiabilidad del cambio de marchas y el tiempo de respuesta del carrete.

Datos de rendimiento del flujo

Caudales y pesos según el tamaño del cuerpo. Todos los modelos están clasificados para una presión máxima de funcionamiento de 5000 psi.

Certificaciones y cumplimiento

Aplicaciones e industrias típicas

Operaciones de prensado y estampado

• Circuitos de prensas hidráulicas donde la presión del pistón aguas abajo debe liberarse por completo antes del cambio de troquel, el acceso a las herramientas o la eliminación de atascos. Los bloques de válvulas HBB suministran y purgan el circuito del cilindro de la prensa, lo que permite un aislamiento de energía conforme a las especificaciones.
• Líneas de estampado de metal que requieren acceso seguro a las herramientas entre ciclos de producción. La arquitectura de válvulas redundantes proporciona la tolerancia a fallos necesaria para aplicaciones de prensado de alto riesgo.
• Aislamiento energético de la prensa de forja entre ciclos de forja cuando el personal de mantenimiento debe acceder al área de herramientas o eliminar atascos de material.

Moldeo por inyección y procesamiento de plásticos

• Máquinas de moldeo por inyección donde es necesario liberar la presión hidráulica de la abrazadera del molde antes de acceder al molde para su limpieza, para solucionar atascos en la extracción de piezas o para cambiar las herramientas.
• Circuitos de actuadores de líneas de extrusión que requieren aislamiento hidráulico seguro antes de que el personal acceda a las áreas de cambio de matrices o filtros.
• Circuitos de acumuladores hidráulicos donde la energía aguas abajo debe disiparse por completo antes de un acceso seguro, con la válvula HBB que proporciona simultáneamente funciones de bloqueo y purga.

Procesamiento de acero y metales

• Circuitos de actuadores hidráulicos de laminadoras donde se debe eliminar la presión aguas abajo antes del cambio de rodillos o del acceso para mantenimiento en los cilindros de ajuste de separación.
• Circuitos hidráulicos de máquinas de colada continua para accionamientos de segmentos y actuadores de guía de filamentos, donde se requiere un aislamiento seguro de la energía antes de las tareas de mantenimiento en proceso.
• Circuitos hidráulicos de la línea de cizallamiento para cilindros de sujeción y retención de la cuchilla, que aíslan la energía antes del cambio de cuchilla o los ajustes de alineación.
• Circuitos hidráulicos de equipos de manipulación de bobinas para actuadores de mandril, carrete de tensión y carro portabobinas que requieren aislamiento de bloqueo y purga durante las operaciones de transferencia de bobinas.

Fabricación de automóviles

• Circuitos hidráulicos para talleres de carrocería destinados a la sujeción, posicionamiento y retención de actuadores, donde se requiere un acceso seguro entre ciclos de producción para la configuración o el mantenimiento.
• Circuitos de prensas hidráulicas para el ensamblaje de componentes del sistema de transmisión que requieren un aislamiento seguro de la energía antes de la extracción de la pieza o el mantenimiento del dispositivo.
• Circuitos de equipos de prueba de fugas hidráulicas que requieren un aislamiento completo de la presión antes de cambiar el accesorio o acceder al cabezal de prueba.

Equipos industriales generales y pesados

• Circuitos de cilindros hidráulicos en máquinas de propósito especial donde la función de bloqueo y purga garantiza que los actuadores posteriores no puedan moverse durante el acceso para mantenimiento.
• Circuitos hidráulicos de freno y contrapeso para robots industriales, donde la presión residual debe verificarse como cero antes de reposicionar el brazo del robot durante el mantenimiento.
• Circuitos de la unidad de potencia hidráulica que alimentan múltiples zonas de la máquina, donde una única válvula HBB proporciona aislamiento de energía a nivel de zona, independientemente de la unidad de potencia principal.

Procesamiento de la madera y aserraderos

• Rodillos de alimentación hidráulicos y cilindros de sujeción en líneas de aserrado donde se requiere un acceso seguro para el cambio de cuchillas o la eliminación de atascos en las tablas.
• Circuitos hidráulicos para la manipulación y el descortezado de troncos que requieren el aislamiento de la energía antes de que el personal acceda a las zonas de entrada y salida.
• Circuitos de sujeción hidráulica de cepilladoras y molduradoras que requieren aislamiento de bloqueo y purga antes de acceder al cabezal de corte para el reemplazo de herramientas.

Configuración de pedidos y número de modelo

La serie HBB utiliza un sistema de numeración de modelos estructurado. Seleccione el tamaño del cuerpo, el caudal, el tamaño del puerto, el ajuste de la válvula de alivio, el tipo de sello y la configuración de monitoreo para generar el número de modelo completo.

Los códigos de las válvulas de alivio representan la presión máxima de funcionamiento del sistema a la que está preajustada la válvula; el ajuste de fábrica es aproximadamente un 10 % superior a la presión del sistema seleccionada.

Ambos solenoides deben funcionar de forma síncrona. El sistema de control de seguridad externo debe desenergizar ambos solenoides simultáneamente ante una orden de parada de seguridad.

Para aplicaciones que se salgan de los parámetros operativos estándar, incluidos fluidos distintos del aceite mineral HLP o el aceite vegetal HETG, póngase en contacto con ROSS Controls.

Para presiones del sistema superiores a 5000 psi o caudales superiores a 50 gpm, póngase en contacto con el departamento de ingeniería de ROSS Controls para que revisen su aplicación.

Accesorios

Conectores eléctricos para solenoides

ROSS Controls ofrece conectores precableados EN 175301-803 Forma A compatibles con las conexiones de solenoides de la serie HBB. Disponibles en configuraciones de sujeción de cables y entrada de conducto, con y sin indicador LED de estado.

Advertencia: No utilice conectores eléctricos con protectores contra sobretensiones. Los protectores contra sobretensiones aumentan el tiempo de respuesta de la válvula al desenergizar los solenoides, lo que puede retrasar la transición al estado seguro (bloqueo y purga) y comprometer el tiempo de respuesta de la función de seguridad.

Productos y accesorios relacionados

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• Válvulas hidráulicas de doble bloqueo y parada serie HDBH : sistema de válvulas de doble bloqueo redundante de montaje tipo sándwich para colectores D03, que proporciona una parada segura para actuadores hidráulicos con capacidad de duplicación de caudal. https://www.rosscontrols.com/en/series/1313-hdbh
• Válvula de bloqueo hidráulica LOX : válvula de bloqueo hidráulica manual de 4 vías para un aislamiento seguro de la energía según los requisitos de bloqueo/etiquetado de OSHA, con derivación del flujo de la bomba y purga de la presión aguas abajo. https://www.rosscontrols.com/en/series/3133-hydraulic-lockout-valve
• Sistema de aislamiento de energía ElectroGuard : sistema integrado de aislamiento de energía eléctrica, neumática e hidráulica con estaciones de bloqueo remoto, certificado según la categoría 4 / PL e. https://www.rosscontrols.com/en/series/1314-electroguard
• Válvulas neumáticas dobles serie DM2 : válvulas neumáticas dobles de control fiable para aplicaciones de escape seguro de categoría 4 / PL e en protección de maquinaria. https://www.rosscontrols.com/en/categories/529-hydraulic

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál es la función de seguridad de la válvula de la serie HBB?

A: La función de seguridad es Bloqueo y Purga. Cuando la válvula está desenergizada (o en estado de fallo), bloquea simultáneamente la presión de suministro hidráulico para que no llegue al circuito aguas abajo y purga cualquier presión hidráulica residual aguas abajo de vuelta al depósito, asegurando así que los actuadores aguas abajo estén completamente desenergizados.

P: ¿En qué se diferencia la válvula HBB de una válvula de cierre simple?

A: Una válvula de cierre simple solo bloquea el paso sin purga y no ofrece redundancia. La serie HBB proporciona una arquitectura de doble válvula redundante, purga activa aguas abajo y monitoreo de interruptor de posición inductivo para cada elemento de la válvula, lo que permite la integración en sistemas de control de seguridad externos que pueden verificar que la válvula esté en el estado correcto antes de permitir el acceso seguro.

P: ¿Qué significa la monitorización externa?

A: El monitoreo externo significa que el sistema de válvulas en sí no contiene la lógica de seguridad. En cambio, los dos interruptores de posición inductivos PNP envían señales de posición de los carretes a un sistema de control de seguridad eléctrico externo (como un PLC de seguridad o un relé de seguridad), que monitorea las discrepancias e inicia una parada de la máquina si ambos carretes no se encuentran en la posición esperada dentro de un intervalo de tiempo definido.

P: ¿Pueden las válvulas de retención o de contrapeso de la salida de la bomba afectar la función de purga?

R: Sí. Las válvulas de retención pilotadas, las válvulas de contrapeso y las válvulas direccionales de centro cerrado están diseñadas para bloquear el flujo bajo ciertas condiciones. Si estos componentes se encuentran aguas abajo de la válvula HBB, pueden ralentizar o impedir la liberación completa de la presión aguas abajo. El diseñador del sistema debe evaluar si se requieren vías de purga adicionales o configuraciones diferentes de los componentes aguas abajo para lograr el estado de seguridad requerido.

P: ¿Qué categoría de seguridad y nivel de rendimiento se pueden alcanzar con la serie HBB?

A: Cuando se integra correctamente con un sistema de control de seguridad externo de categoría 4 / PL e que supervisa los interruptores de posición y controla los solenoides, el sistema combinado puede alcanzar un rendimiento de categoría 4 / PL e según la norma ISO 13849-1. ROSS Controls proporciona datos de seguridad funcional para respaldar los cálculos a nivel de sistema.

P: ¿Qué fluidos hidráulicos son compatibles con la serie HBB?

A: La serie HBB es compatible con fluido hidráulico de aceite mineral según HLP, HL-DIN 51524 y aceite vegetal HETG según VMDA 24568. Para otros tipos de fluidos, póngase en contacto con el departamento de ingeniería de ROSS Controls para confirmar la compatibilidad y aplicabilidad de los sellos.

P: ¿Cuál es la presión máxima de funcionamiento de la serie HBB?

A: La presión máxima de funcionamiento es de 5000 psi (344 bar) para todos los tamaños de cuerpo. La opción de válvula de alivio de entrada se puede ajustar desde 1100 psi hasta 5500 psi (preajuste de fábrica), según la presión de funcionamiento del sistema seleccionada.

P: ¿Por qué deben funcionar ambos solenoides de forma síncrona?

A: El funcionamiento síncrono garantiza que ambos elementos de la válvula se muevan simultáneamente. Si un solenoide se energiza mientras el otro permanece desenergizado, el sistema de monitoreo del interruptor de posición detectará la discrepancia y enviará una señal de falla al sistema de control de seguridad externo, evitando una activación parcial involuntaria que podría comprometer la función de seguridad.

P: ¿Cuál es la finalidad del diseño a prueba de manipulaciones?

A: El diseño a prueba de manipulaciones impide que personal no autorizado desmonte o modifique el sistema de válvulas. Se requiere una herramienta especial para el desmontaje. Esto mantiene la integridad de la función de seguridad y evita la elusión de la arquitectura redundante, lo cual es fundamental para el cumplimiento continuo de las normas de seguridad de la maquinaria.

P: ¿Se puede utilizar la válvula HBB para mantener la carga durante largos periodos?

R: No. La válvula HBB es una válvula de carrete y, como todas las válvulas de carrete, presenta fugas internas inherentes. Está diseñada para liberar la presión aguas abajo, no para mantener una carga en posición durante periodos prolongados. Para mantener la carga a largo plazo, se deben incorporar componentes adicionales, como válvulas de contrapeso o válvulas de retención pilotadas, aguas abajo de la válvula HBB.

P: ¿Es la válvula HBB adecuada para tareas de mantenimiento?

A: La válvula HBB está diseñada para tareas de producción rutinarias y repetitivas, como permitir el acceso seguro entre ciclos de producción. Para tareas de mantenimiento que requieren un aislamiento de energía sostenido (como el reemplazo de componentes hidráulicos), se deben seguir los procedimientos completos de bloqueo/etiquetado según OSHA 1910.147, incluyendo el aislamiento en la unidad de potencia hidráulica principal y la instalación de dispositivos de bloqueo en todas las fuentes de energía.

P: ¿Cuál es la diferencia entre los tamaños de cuerpo D03, D05 y D07?

A: Las dimensiones del cuerpo se refieren al tamaño de la envolvente de la válvula ISO y determinan la capacidad de flujo. La D03 maneja de 0 a 10 gpm con puertos SAE-8, la D05 maneja de 0 a 20 gpm con puertos SAE-12 y la D07 maneja de 0 a 50 gpm con puertos de brida Código 61 de 1-1/4. La D07 utiliza accionamiento piloto por solenoide en lugar de accionamiento directo por solenoide debido a las mayores fuerzas de cambio requeridas a alta capacidad de flujo.

P: ¿Qué interfaz de señal de interruptor de posición se requiere del controlador de seguridad externo?

A: Cada interruptor de posición es de tipo PNP con un conector M12 de 5 pines con codificación A. Las salidas del interruptor son normalmente abiertas (NA) y normalmente cerradas (NC). El sistema de control de seguridad externo debe supervisar ambos estados del interruptor y detectar fallos cruzados o discrepancias dentro del tiempo de respuesta requerido para la función de seguridad.

Guía de instalación y mantenimiento

• Se puede montar en cualquier orientación; se prefiere el montaje horizontal para una dinámica óptima del carrete y un drenaje adecuado de la contaminación desde el colector.
• Asegúrese de que la limpieza del fluido hidráulico cumpla con la norma ISO 4406 Clase 16/14/11 o superior. Un fluido contaminado puede provocar atascos en el carrete y retrasos en la conmutación que comprometen el tiempo de respuesta de las funciones de seguridad.
• Ambos solenoides deben estar cableados para funcionar de forma síncrona. Nunca active un solenoide de forma independiente durante el funcionamiento normal. Utilice un módulo de salida con certificación de seguridad para controlar ambos solenoides simultáneamente.
• Conecte ambos interruptores de posición inductivos al sistema de control de seguridad externo. El controlador de seguridad debe supervisar las discrepancias entre las señales de ambos interruptores y responder dentro del tiempo de parada requerido para la máquina.
• No utilice conectores eléctricos equipados con protectores contra sobretensiones. Los protectores contra sobretensiones ralentizan la desenergización del solenoide, lo que aumenta el tiempo de respuesta para alcanzar el estado seguro.
• Antes de la puesta en marcha, verifique que el ajuste de la válvula de alivio de entrada coincida con la presión máxima de funcionamiento del sistema. La válvula de alivio viene preajustada de fábrica a aproximadamente un 10 % por encima de la presión del sistema solicitada.
• Apriete todas las conexiones de los puertos según la especificación de brida SAE o Código 61. Las conexiones con un apriete insuficiente pueden provocar fugas externas a plena presión del sistema.
• Tras la instalación, haga funcionar la válvula varias veces bajo la presión máxima del sistema y verifique que las salidas del interruptor de posición cambian correctamente antes de integrarla con el sistema de control de seguridad.
• Para el mantenimiento del sistema que requiera la extracción de válvulas, siga los procedimientos completos de bloqueo/etiquetado, incluido el aislamiento de la unidad de potencia hidráulica y la descarga del acumulador, antes de desconectar cualquier conexión hidráulica.
• Inspeccione periódicamente el sello de la válvula de alivio a prueba de manipulaciones y las conexiones del interruptor de posición para detectar signos de manipulación, aflojamiento o daños. Documente los resultados de la inspección como parte del programa de mantenimiento de seguridad de la maquinaria.

Garantía y soporte global

ROSS Controls ofrece una garantía de un año en todos sus productos, que cubre defectos de material y mano de obra a partir de la fecha de compra.

El soporte técnico global está disponible a través de las oficinas de ROSS Controls en EE. UU. (sede central en Ferndale, Michigan), Canadá, Brasil, Alemania, Francia, Reino Unido, India, China y Japón.

Comuníquese con ROSS Controls USA al +1-248-764-1800 o (800) 438-7677, o visite rosscontrols.com para obtener configuración de productos, soporte de ingeniería de aplicaciones y servicios de localización de distribuidores.

Para obtener datos técnicos completos, planos dimensionales, datos de seguridad funcional y acceso al selector de válvulas, visite la página del producto de la serie HBB de ROSS Controls en rosscontrols.com.

Descargue el catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/series/1311-hbb