Componentes de seguridad neumática y dónde aplicarlos

Con la introducción de sistemas automatizados, la construcción de máquinas se ha vuelto aún más compleja. Esto obligó a los diseñadores a dedicar más tiempo a implementar nuevos estándares de seguridad. Un buen ejemplo de esto es la revisión de ISO 13849 en 2006, lo que significó que todos los fabricantes de máquinas ahora tenían que considerar los componentes con clasificación de seguridad como parte de su proceso de diseño.

Un aspecto particular que debe tenerse en cuenta es la seguridad de los sistemas neumáticos. Estos sistemas se usan ampliamente en muchas industrias diferentes, por lo que es crucial asegurarse de que estén diseñados y construidos teniendo en cuenta la seguridad.

Hay algunos componentes clave que deben incluirse en cualquier sistema neumático para garantizar su seguridad. En este artículo, repasaremos cinco de ellos.

Cinco funciones clave de seguridad en un sistema neumático

1. Protección contra arranques de máquinas no planificados.

Una de las funciones críticas de seguridad que debe estar presente en cualquier sistema neumático o automatizado es la protección contra el encendido accidental de las máquinas. Esta puede ser una situación peligrosa porque si una máquina se apaga y luego se vuelve a encender sin los procedimientos de seguridad adecuados, podría causar lesiones graves a cualquier persona que se encuentre cerca.

Hay algunas formas de lograr esto, pero una de las más comunes es usar válvulas e interruptores de seguridad.

Estas válvulas están diseñadas para bloquear el flujo de aire a los actuadores, lo que impide que la máquina arranque. Por otro lado, los interruptores se utilizan para detectar cuando hay una pérdida de presión de aire. Esto suele ser una indicación de que algo salió mal con el sistema y los interruptores apagarán la alimentación de la máquina.

Algunas máquinas llevan incorporada una electrónica cuya función específica es evitar arranques no planificados de forma automática. Sin embargo, todavía hay productos que requieren un PLC de seguridad o un relé seguro externo para realizar las mismas funciones y cumplir con las certificaciones mínimas de seguridad.

2. Protección contra descarga de escape o presión de aire.

Una descarga de escape o presión de aire es una característica de seguridad que se utiliza para liberar la presión del sistema en caso de emergencia. Esto es importante porque si la presión aumenta demasiado, el sistema podría fallar y provocar lesiones graves.

La mayoría de descargas y escapes de presión de aire a menudo ocurren simultáneamente como un arranque inesperado de la máquina. Es por eso que los componentes de seguridad modernos generalmente combinan las dos funciones.

Hay dos formas principales de protegerse de este problema:usar una válvula de escape y utilizar una válvula de descarga.

La válvula de escape libera la presión gradualmente, lo que evita que el sistema falle abruptamente. Por otro lado, la válvula de descarga se usa para liberar toda la presión a la vez.

Las máquinas basadas en tecnologías más nuevas están comenzando a incorporar sensores de posición y válvulas de arranque suave para gestionar arranques inesperados y descargas de presión.

3. Mantener, bloquear y detener.

La capacidad de detener, bloquear y detener equipos en funcionamiento es otra función de seguridad fundamental que necesitan los sistemas neumáticos. Esto es importante porque si algo sale mal con la máquina, debe poder detenerse rápidamente para evitar más daños o lesiones.

Para hacer esto, la mayoría de los sistemas neumáticos utilizan varias válvulas, como válvulas de retención, válvulas de alivio de presión y válvulas de solenoide.

• Las válvulas de retención se utilizan para evitar el flujo en una dirección. Normalmente se utilizan para mantener los actuadores en su lugar ante la pérdida de presión del sistema.
• Las válvulas de alivio de presión se utilizan para liberar la presión si sube demasiado, lo que evita que el sistema falle.
• Las válvulas solenoides se utilizan para controlar el flujo de aire, lo que permite que el sistema se encienda y apague según sea necesario.

Es posible que deba instalarse un freno o bloqueo mecánico en el vástago del pistón del cilindro en algunas aplicaciones complejas. Por lo general, esto se hace en aplicaciones en las que se necesitan fuerzas de sujeción elevadas o en las que la máquina debe poder detenerse rápidamente.

Además, algunas máquinas modernas tienen componentes de seguridad adicionales capaces de monitorear la posición del equipo o sus componentes. Esto permite que el sistema sepa cuándo algo está fuera de lugar y reaccione en consecuencia.

4. Movimiento inverso del cilindro.

En algunos casos, es necesario poder invertir la dirección de las partes móviles de una máquina. Esto generalmente se hace por razones de seguridad, como si algo está bloqueando el camino de la máquina. Si se ignora, esto podría hacer que la máquina falle, lo que provocaría lesiones graves a cualquier persona que se encuentre cerca de la máquina.

La forma más común de lograr esto es mediante el uso de una válvula de inversión. Esta válvula se usa para cambiar la dirección del flujo de aire, que luego cambia la dirección del equipo.

Sin embargo, algunas aplicaciones complejas pueden requerir una válvula proporcional, que permite un control más preciso del flujo de aire. Esto es importante porque permite al operador cambiar lentamente la dirección del equipo, lo que suele ser necesario para situaciones delicadas.

Las válvulas solenoides de retorno por resorte también pueden cumplir esta función de seguridad. Estas válvulas se utilizan para cambiar la dirección del flujo de aire, pero también pueden volver a su posición original cuando se apaga la alimentación.

5. Reduciendo la velocidad .

Otra función de seguridad que suele ser necesaria es la capacidad de reducir la velocidad del equipo. Esta es una función de seguridad vital porque permite que el operador controle la máquina si algo sale mal. Por ejemplo, si una pieza del equipo se mueve demasiado rápido y está en peligro de golpear algo, el operador puede usar una válvula reductora de velocidad para reducir la velocidad.

Se utilizan dos válvulas principales para este propósito:válvulas reductoras de presión y válvulas de control de flujo.

• Las válvulas reductoras de presión se utilizan para reducir la presión de aire que fluye hacia el sistema. Esto reduce la velocidad del equipo.

• Las válvulas de control de flujo se utilizan para regular la cantidad de aire que ingresa al sistema. Esto también reduce la velocidad del equipo, pero es más preciso que usar una válvula reductora de presión.

En algunos casos, se pueden usar ambos tipos de válvulas para lograr el resultado deseado. También vale la pena señalar que algunas máquinas tienen dispositivos integrados para reducir la velocidad, como un sistema de poleas.

Tome en serio estos componentes de seguridad

Las características de seguridad son importantes para cualquier máquina, pero son especialmente vitales para los sistemas neumáticos. Esto se debe a que los sistemas neumáticos se utilizan a menudo en entornos peligrosos y, por lo general, tienen piezas móviles.

Es importante elegir las características de seguridad adecuadas para su aplicación y asegurarse de que estén instaladas correctamente. Tomar en serio estas funcionalidades puede conducir a un entorno de trabajo más seguro y eficiente.

Si tiene alguna pregunta sobre la seguridad neumática o necesita ayuda para elegir los componentes de seguridad adecuados para su sistema automatizado, comuníquese con un experto de John Henry Foster. Somos un proveedor líder de actuadores neumáticos fiables y nuestro equipo estará encantado de responder a sus consultas.