Neumatica e hidráulica

2.3.8 Cilindro neumático de fuelle

El cilindro neumático de fuelle (motor neumático de fuelle) incorpora un cilindro de doble efecto, un sistema de accionamiento de válvula de control direccional y dos tornillos de regulación de velocidad de avance y retroceso (Figura 2.29).

En la tabla 2.5 puede verse el empuje desarrollado para varios tamaños de cilindros, y en la figura 2.29 el cilindro y una curva que relaciona la presión del aire con la velocidad del vástago cuando no hay carga en el cilindro.

Tabla 2.5. Características cilindro neumático de fuelle. Fuente: Schrader.

Fig. 2.29. Cilindro neumático de fuelle. Fuente: Schrader.

2.3.9 Sistemas de acondicionamiento

Para regular el arranque, parada y el sentido así como la presión o el caudal del aire de los cilindros neumáticos, existen varios sistemas de accionamiento de las válvulas: manual, mecánico, eléctrico, hidráulico o neumático.

Los sistemas más utilizados son las válvulas distribuidoras, las válvulas antirretorno o de bloqueo, las válvulas reguladoras de presión y las reguladoras de flujo o de velocidad.

2.3.9.1 Válvulas distribuidoras

Las válvulas distribuidoras dirigen el aire comprimido hacia varias vías en el arranque, la parada y el cambio de sentido del movimiento del pistón dentro del cilindro. En la simbología de estas válvulas DIN-ISO 1219 (Internacional Standard Organization) y CETOP (Comité Europeo de Transmisiones Oleohidráulicas y Neumáticas), se utiliza la siguiente nomenclatura:

Tabla 2.6. Simbología de válvulas distribuidoras.

Válvula normal cerrada = No permite el paso del aire en posición de reposo. Si se excita (acciona), permite circular el aire comprimido.

Válvula normal abierta = En reposo el paso del aire está libre y, al excitarla (accionarla), se cierra.

Posición de partida = Movimiento de las partes móviles de una válvula al estar montada en un equipo y alimentarla a la presión de la red neumática.

Los cilindros accionados por las válvulas distribuidoras se representan con letras A, B, C, etc. Los sensores asociados de las posiciones inicial y final del vástago se representan con un código alfanumérico:

Cilindro A:

a0 = Final retracción (posición inicial vástago con el pistón completamente retraído).

a1 = Final extensión (posición final vástago con el pistón completamente extendido).

Cilindro B:

b0 = Final retracción (posición inicial vástago con el pistón completamente retraído).

b1 = Final extensión (posición final vástago con el pistón completamente extendido).

Para representar las funciones de las válvulas distribuidoras, se utilizan símbolos que indican el número de posiciones y de vías de la válvula y su funcionamiento. El número de posiciones viene representado por el número de cuadrados yuxtapuestos (o casillas) en cuyo interior se dibuja el esquema de funcionamiento, siendo las líneas el número de tuberías o de conductos, cuya unión se representa mediante un punto.

Las conexiones (entradas y salidas de la válvula) se representan por medio de trazos externos unidos al cuadrado o casilla. Los empalmes se identifican con letras mayúsculas.

Por ejemplo, la válvula distribuidora 5/2 tiene 5 vías y 2 posiciones, tal como puede verse en la función H de la figura 2.30a.

A, B son las tuberías de trabajo.

R y S los orificios de purga o escape

Z e Y tuberías de pilotaje

P la alimentación de aire comprimido

Esta simbología representada con el código numérico CETOP puede verse en la figura 2.27b con:

2, 4 son las tuberías de trabajo.

3 y 5 los orificios de purga o escape

14 y 16 tuberías de pilotaje

1 la alimentación de aire comprimido.

Fig. 2.30a. Símbolos básicos de las válvulas distribuidoras (DIN-ISO 1219).

Fig. 2.30b. Símbolos básicos de las válvulas distribuidoras (CETOP).

La casilla indica la posición de reposo de la válvula distribuidora, es decir la posición que ocupa cuando la válvula no está excitada. La posición inicial es la qué toma la válvula cuando se establece la presión o bien la conexión de la tensión eléctrica, y es la posición por medio de la cual comienza el programa preestablecido. Las figuras 2.30a y 2.30b representan estos símbolos básicos según la norma DIN-ISO 1219 y el código numérico CETOP.

En la figura 2.31 se representa una válvula distribuidora 3/2 que dispone de 3 vías y 2 posiciones y acciona una válvula todo-nada y un cilindro de simple efecto. En las figuras 2.32 y 2.33 puede verse una válvula distribuidora 5/2 (5 vías, 2 posiciones) que acciona un cilindro de doble efecto. En la parte inferior de las figuras 2.31 y 2.32 figuran las válvulas distribuidoras y el cilindro representados en forma antigua, antes de la aparición de las normas ISO 1219 y CETOP.

Fig. 2.31. Válvula distribuidora 3/2 (3 vías, 2 posiciones) manual, actuando sobre válvula neumática todo-nada y cilindro con retorno por muelle (simple efecto).

Fig. 2.32. Válvula distribuidora 5/2 (5 vías, 2 posiciones) y cilindro de doble efecto.

Fig. 2.33. Válvula distribuidora 5/2 (5 vías, 2 posiciones) de simple y doble bobina. Fuente: Bosch.

Las válvulas de 4 vías y 2 posiciones (4/2) (Figura 2.34) son semejantes a las de 5 vías diferenciándose en que disponen de un solo orificio de escape, con lo cual sólo admiten una regulación de velocidad en la entrada y la salida del aire.

Fig. 2.34. Válvula distribuidora 4/2 (4 vías, 2 posiciones) accionando un cilindro de doble efecto.

Las válvulas neumáticas manuales suelen ser válvulas 4/3 (4 vías y 3 posiciones) accionadas manualmente mediante un pedal o una palanca perpendicular o rotativa (Figura 2.35).

Fig. 2.35. Válvula rotativa 4/3 (4 vías, 3 posiciones).

El accionamiento manual de la válvula se efectúa mediante un pulsador, una palanca, un pedal o un pedal con enclavamiento, y el accionamiento mecánico con una leva o un rodillo.

El accionamiento eléctrico se realiza por medio de bobinas de solenoide que en el caso de máxima seguridad están siempre alimentadas, para que ante un fallo en la alimentación eléctrica vayan a la posición de seguridad. De hecho, las válvulas de solenoide son válvulas distribuidoras 2/2 (2 vías, 2 posiciones) o 3/2 (3 vías, 2 posiciones), 4/2 (4 vías, 2 posiciones) y 5/2 (5 vías, 2 posiciones). Las válvulas de 5 vías son semejantes a las de 4 vías, diferenciándose en que disponen de orificios de escape separados para cada tubería de entrada. Y las válvulas distribuidoras 4/2 son una combinación de dos válvulas 3/2.

La válvula de solenoide se excita a través de un temporizador eléctrico, un final de carrera, presostatos, termostatos o mandos electrónicos. En general, el accionamiento eléctrico es el adecuado cuando las distancias de transmisión son muy largas y los tiempos de conexión cortos.

La curva característica (fuerza–carrera) permite determinar la fuerza generada por una bobina de solenoide en un cierto punto de la carrera como función del número de espiras. En la figura 2.36 puede verse la relación entre la fuerza y la carrera de una válvula de solenoide típica, así como el consumo de corriente alterna y continua en el arranque.

Fig. 2.36. Relación fuerza-carrera, intensidad-tiempo de una válvula de solenoide. Fuente: Burkert.

Al ser desexcitadas, las electroválvulas de un solo solenoide tienen el retorno del émbolo por muelle y se llaman monoestables, mientras que las electroválvulas de doble solenoide permiten que la válvula vaya de una posición a la otra mediante una señal eléctrica de impulso a la bobina opuesta (sistema biestable de doble pilotaje). De este modo permanecen en la posición deseada sin que sea necesario que la bobina esté excitada de forma permanente (el émbolo se queda inmóvil una vez desaparecida la señal de mando–función de memoria).

Fig. 2.37. Válvulas de solenoide.

Las válvulas de solenoide con rearme manual (Figura 2.37) se utilizan para prevenir un arranque inadvertido de la instalación después de presentarse una avería. Por ejemplo, su uso es común en la línea de combustible (gas natural o fueloil) de alimentación de una caldera de vapor. Si ésta se para por fallo de alguno de los elementos del circuito de enclavamiento, la válvula de solenoide se dispara y el operario debe rearmarla manualmente antes de poner de nuevo en marcha la caldera. La presión de accionamiento de las válvulas distribuidoras es de unos 6 bar (600 kPa). El margen de la presión de trabajo se encuentra entre 1,2 y 8 bar (120 a 800 kPa). El caudal nominal es de unos 100 l/min.

En las válvulas de solenoide de acción directa la diferencia de presiones entre la entrada y la salida disminuye al aumentar el diámetro de la válvula, ya que la fuerza generada por la bobina al conectarla a la corriente debe vencer la presión diferencial del fluido. Si la presión diferencial es grande, la fuerza ejercida por la bobina es pequeña comparada con dicha presión diferencial del fluido, y es necesario utilizar el aire de alimentación como fluido auxiliar para accionar el émbolo de la válvula a través de la válvula piloto de solenoide, es decir, la válvula de solenoide actúa como relé neumático de la señal. En estas válvulas con piloto electroneumático, la diferencia de presiones mínima debe estar comprendida entre 0,2 bar y 1 bar para que la válvula piloto trabaje correctamente Este tipo de válvulas consume menos corriente pero emplea más tiempo en la conmutación de posiciones.

Fig. 2.38. Válvulas de solenoide con accionamiento electroneumático. Acción directa, indirecta y doble solenoide y circuito electroneumático típico.

Los sistemas electroneumáticos permiten un alto grado de sofisticación y de flexibilidad. Controlan los cilindros mediante válvulas de solenoide y obtienen las señales de realimentación a través de interruptores magnéticos, sensores e interruptores eléctricos de final de carrera. Las funciones lógicas se obtienen por hardware o bien se programan en un PLC (Programmable Logic Controller).

Como información adicional, se indican en la tabla 2.7 los tiempos de respuesta del conjunto cilindro válvula distribuidora en un ciclo de trabajo.

Tabla 2.7. Tiempos de respuesta del conjunto cilindro válvula distribuidora en un ciclo de trabajo.

Kv y Cv representan la capacidad de caudal de la válvula distribuidora y se definen como:

Cv es el caudal de agua en galones USA por minuto (0,00378 m3/minuto) a la temperatura de 60 ºF (15,5 ºC) que pasa a través de la válvula en posición completamente abierta y con una pérdida de carga de una libra por pulgada cuadrada (psi)(0,06894 bar).

Kv es el caudal de agua a 20 ºC en m3/h que pasa a través de la válvula a una apertura dada y con una pérdida de carga de 1 bar (105 Pa) (1,02 kg/cm2).

En la tabla 2.8 pueden verse los materiales de los cuerpos de las válvulas de solenoide, que son resistentes a la corrosión de fluidos industriales.

Tabla 2.8. Materiales resistentes a la corrosión de fluidos industriales en los cuerpos de las válvulas de solenoide. Fuente: Meter Paul.

Puede utilizarse una amplia variedad en las piezas que componen una válvula de solenoide, en particular en las electroválvulas para usos científicos en cromatografía, electromedicina, analizadores de gases, equipos dentales y controles de medio ambiente. En la tabla 2.9 puede verse una lista de estos materiales y sus compatibilidades.

Tabla 2.9. Materiales de partes internas de las válvulas de solenoide y su compatibilidad con los fluidos. Fuente: ASCO Scientific.

Tabla 2.10. Durabilidad de materiales neumáticos frente a detergentes de la industria alimentaria. Fuente: Henkel Ecolab.

En la industria alimenticia se aplican las normas:

ISO 14159: Machine Safety. Semejante a las normas europeas de alimentos:

ISO 8086/1986: Hygiene Regulations for Dairies. General guide on Inspection and Sampling.

EN Standards for Machines used in the Food Industry prEN 1672-2:

Food processing Machinery - Safety and hygiene requirements.

Existen los grupos de trabajo “European Hygienic Equipment Design Group” (EHEDG) y “Society of Food Hygiene Technology” (SFHT) de Inglaterra que velan por la higiene en el proceso de producción de los alimentos, indicando los materiales que están permitidos en la industria alimentaria y entre ellos los correspondientes a la automatización neumática. Los materiales neumáticos deben seleccionarse para su fácil limpieza utilizando detergentes. En la tabla 2.9 puede verse una guía de durabilidad de equipos neumáticos frente a detergentes empleados en la industria alimentaria.

En la tabla 2.11 pueden verse las averías típicas de las válvulas de solenoide.

Tabla 2.11. Averías típicas en válvulas de solenoide.

En el apéndice puede verse la simbología de las válvulas distribuidoras, de los cilindros, de los diversos tipos de accionamiento y de los accesorios.

2.3.9.2 Cálculo del C_v y Kv de las válvulas distribuidoras

Una vez seleccionada la válvula distribuidora, es necesario calcular su tamaño para que pueda accionar el cilindro en el tiempo adecuado tanto en un sentido de la carrera como en el contrario. El factor más importante es la capacidad de caudal (Cv o Kv) que indica el grado de resistencia que la válvula presenta al flujo de aire en el circuito neumático. En instalaciones críticas debe prestarse especial atención a la resistencia de los conectores y a los tubos que unen la válvula al resto de la instalación. Unos pocos centímetros adicionales de tubería o un conector incorrecto puede ser la diferencia entre que el circuito trabaje correctamente o no lo haga.

La práctica, utilizada en el pasado, de seleccionar la válvula distribuidora del mismo tamaño que los orificios del cilindro es errónea, ya que las válvulas distribuidoras poseen actualmente una gran capacidad de caudal comparada con los modelos que se fabricaban hace años. Además, son más rápidas de accionamiento, consumen menos potencia al utilizar bobinas solenoide de menor tamaño y son más baratas.

El factor Cv se define como:

«Caudal de agua en galones USA por minuto (0,00378 m3/minuto) a la temperatura de 60 ºF (15,5 ºC) que pasa a través de la válvula en posición completamente abierta y con una pérdida de carga de una libra por pulgada cuadrada (psi) (0,06894 bar)».

Y el factor de caudal Kv (norma internacional IEC-534-1987) se define del siguiente modo:

«Caudal de agua a 20 ºC en m3/h que pasa a través de la válvula a una apertura dada y con una pérdida de carga de 1 bar (105 Pa) (1,02 Kg/cm2).

La equivalencia entre los coeficientes K_v y Cv es:

K_v = 0,853 C_v (m³/h)

C_v = 1,16 Kv (galones por minuto)

La fórmula que permite determinar los factores de capacidad de caudal (Cv o Kv) se deduce del modo siguiente.

Una válvula distribuidora, que de hecho puede considerarse como una válvula de control todo-nada, permite la circulación de un cierto caudal del fluido con una determinada pérdida de carga. Aplicando el teorema de Bernouilli en los puntos 1 y 2 de la figura 2.39, resulta:

Siendo: P₁ = Presión a la entrada de la válvula distribuidora

P₂ = Presión a la salida de la válvula distribuidora

ρ₁ = Densidad del fluido a la entrada de la válvula distribuidora

ρ₂ = Densidad del fluido a la salida de la válvula distribuidora

La densidad es la medida de la masa contenida en una unidad de volumen. Si el fluido es aire comprimido, la densidad dependerá de la presión, pero en condiciones normales de presión (1 bar) y de temperatura (20 ºC) es igual a 0,0012 g/cm³. Si el fluido es hidráulico (aceite) utilizado como transmisor de potencia, la densidad de un fluido típico es de 0,8753 (Equivalente API = 30).

Suponiendo fluidos incompresibles (líquidos) ρ₁ = ρ₂ = ρ₂ luego:

Fig. 2.39. Válvula distribuidora.

y como V₂ es mucho mayor que V1 queda:

en la que h = altura de presión entre la entrada y salida de la válvula, en m correspondiente a la diferencia de presión hidrostática equivalente.

Por otro lado, la forma de la válvula da lugar a una resistencia que disminuye la velocidad o el caudal. Luego ésta es:

Siendo	β = Coeficiente de resistencia (sin dimensiones) y <1
	V = Velocidad del fluido, en m/s
y como	q = sV
siendo	q = Caudal a través de la válvula, en m3/s
	s = Sección del orificio de paso, en m2
Resulta:
en la que:	Δp= Pérdida de carga en bar a través de la válvula
	ρ = Densidad del fluido, en kg/dm3

Como por definición el coeficiente o factor de la válvula K_v corresponde al caudal en m³/h para una pérdida de carga Δp = 1 bar y la densidad del agua a 20 ºC es de 1.000 kg/m³, o 1 kg/dm³, resulta:

fórmula que permite determinar el contorno del émbolo (obturador), ya que relaciona el caudal en función del área de paso.

Sustituyendo la fórmula anterior en (1), resulta:

Siendo: Q = Caudal máximo, en m³/h

ρ = Densidad, en kg/dm³ o g/cm³

Δp = Pérdida de carga, en bar para el caudal máximo

De la fórmula (2) se desprende que el coeficiente o factor de la válvula depende del área de paso y de la resistencia al paso del fluido, es decir, de la configuración hidráulica, del estado de las superficies interiores, del tipo de válvula, etc. Son tantas estas variables y tan compleja su variación que es prácticamente imposible fijar los valores de K_v sin recurrir a la experimentación.

La fórmula (3) puede aplicarse al aire sustituyendo la densidad ρ_s en las condiciones de servicio de presión y temperatura por la densidad en condiciones normales ρ_n (1 atmósfera = 1,013 bar y T_n = 273 ºC). De este modo, se verifica para la densidad y el caudal:

Por otro lado, la densidad ?_s en las condiciones de servicio está referida a la presión de servicio P_s. Según dónde se tome esta presión, la densidad variará, ya que al pasar el aire a través de la válvula sufre una pérdida de carga. Si se emplea la densidad anterior a la válvula, como la presión P₁ es mayor, resultará un valor menor en el Kv y la válvula será más pequeña. Si se utiliza la densidad aguas abajo, P₂ es menor, Kv será mayor y la válvula quedará sobredimensionada. Se considera la densidad efectiva a una presión intermedia , supuesto que ensayos efectuados confirman como válido.

Densidad del aire = 0,001293 Kg/m³

Esta fórmula puede aplicarse en los gases cuando la presión de entrada es muy próxima a la presión de salida, porque en estas condiciones el caudal Qs y la densidad G no varían apreciablemente.

Las válvulas distribuidoras y los cilindros neumáticos utilizan aire de modo que el valor de G es 1. Sin embargo, en casos especiales, por ejemplo en atmósferas que no pueden contener oxígeno, se utilizan otros gases (nitrógeno, etc.) y el valor de G correspondería a la densidad de este gas con relación al aire.

Existen gráficos para el cálculo del K_v, o del C_v que, si bien son aproximados, facilitan la determinación rápida del coeficiente de la válvula (Figura 2.40).

Fig. 2.40. Gráfico de determinación de Kv. Fuente: Jefferson Solenoid Valves USA.

Para el caso de una válvula distribuidora manejando aire de características:

Densidad relativa = 1

Presión de entrada = 6 bar

Pérdida de carga entre la entrada y la salida de la válvula = 0,25 bar

Caudal = 41,76 m³/h

Se obtiene K_v = 1,25 y como Cv = Kv * 1,16 resulta el valor de Cv = 1,45.

Como los gases son fluidos compresibles, pueden llegar a alcanzar una velocidad de saturación igual o próxima a la del sonido cuando pasan a través de la restricción que presenta la válvula distribuidora. La velocidad del gas aumenta a medida que crece la pérdida de carga, y la saturación se presenta cuando la presión posterior P2 baja aproximadamente a 50% o menos de la presión absoluta anterior P1, es decir, cuando la pérdida de carga Δp iguala o es mayor . En esta situación se dice que el gas está en condiciones de caudal crítico, y la fórmula anterior pasa a:

Por consiguiente, es difícil determinar exactamente el C_v de la válvula distribuidora cuando existen pérdidas de carga elevadas en el circuito. La Sociedad de Instrumentación ISA desarrolló una ecuación para los elementos de medición de caudal de diafragma, en la que incluye un coeficiente XT que tiene en cuenta los caudales críticos en los fluidos compresibles. Este coeficiente aplicado a las válvulas de solenoide varía entre 0,25 y 0,5. El valor más bajo corresponde a válvulas con tubos de conducción del aire tortuosos con grandes pérdidas de carga. La ecuación correspondiente es:

En la que:

Qn = Caudal estándar en pies³/minuto (scfm)

Y = Factor de expansión del gas con:

X = Pérdida de carga sin dimensiones,

XT = Coeficiente de caudal (0,25 a 0,5 en válvulas de solenoide)

C_v = Coeficiente Cv para fluidos incompresibles

Pup = Presión anterior en psia (psi absolutos)

Δp = Pérdida de carga en psi

Tup = Temperatura anterior en grados Farenheit

SG = Densidad del gas con relación al aire (aire = 1)

Esta ecuación refleja realmente las condiciones de caudal crítico y es de interés cuando se desea una gran exactitud en el cálculo del C_v y en la selección del tamaño de la válvula distribuidora en el caso de existir grandes pérdidas de carga en el circuito.

Ejemplo de cálculo del Kv o del Cv de una válvula distribuidora que acciona un cilindro de simple efecto.

Datos:

Diámetro interior del cilindro = 250 mm = 0,25 m

Carrera del cilindro = 0,6 m

Tiempo del recorrido en la carrera de extensión del cilindro = 2,5 segundos

Tiempo de retorno = 2 segundos

Diámetro del vástago = 50 mm = 0,05 m

Presión del aire = 6 bar

Pérdida de carga a través de la válvula distribuidora = 0,25 bar

Temperatura del aire de entrada = 15 ºC

Resolución:

El C_v a seleccionar será 1,34, si bien raramente coincidirá con el Cv comercial del fabricante, de modo que se elige el tamaño inmediatamente superior de C_v = 1,4 que corresponde a una válvula distribuidora 3/2 de 3/8”.

Tabla 2.12. C válvula distribuidora 3/2 (3 vías, 2 posiciones). Fuente: Parker Hannifin Corporation.

Utilizando el gráfico de la figura 2.40 para el ejemplo anterior, se obtiene el valor K_v = 1,25 (Cv = 1,45) y se selecciona el valor Cv = 1,4, ya que el siguiente valor de C_v es 2,7 que está muy alejado del de 1,4.

2.3.9.3 Accesorios de las válvulas distribuidoras

La válvula de lanzadera (shuttle) permite una evacuación rápida del aire de los cilindros y de las tuberías de conexión, con lo que aumenta considerablemente la velocidad del pistón, ahorrando largos tiempos de retorno, especialmente si se trata de cilindros de simple efecto.

Fig. 2.41. Válvula de lanzadera (shuttle) acoplada a un cilindro de simple efecto.

Normalmente se monta directamente en la toma de presión del cilindro. En la figura 2.41 puede verse que al presionar la válvula distribuidora 3 (3/2), el aire comprimido de alimentación P sale de A hacia la válvula de lanzadera 2, con lo cual el obturador (bola) cierra el escape R. En la secuencia de escape, al liberar la válvula 3, el aire de P de la válvula 2 queda bloqueado por el obturador (bola), de modo que el aire del cilindro escapa directamente por el orificio R que tiene una gran sección para facilitar la salida rápida del aire. Si la instalación no incorporara la válvula de lanzadera 2, el aire de escape del cilindro debería pasar posiblemente por conductos largos y estrechos que comunican con el escape R de la válvula distribuidora 3, lo que daría lugar a una mayor pérdida de carga y, por tanto, a un mayor tiempo de carrera del pistón.

La válvula de seguridad (Figura 2.42) actúa cuando la presión P alcanza un valor ajustado con un resorte, comunicando P con el escape R. La válvula permanece abierta hasta que la presión disminuye por debajo del valor ajustado y entonces la acción del resorte vence la presión P y cierra el paso. Pueden considerarse como válvulas limitadoras de presión, ya que impiden la elevación de la presión máxima en el circuito.

Fig. 2.42. Válvulas de seguridad.

Las válvulas de bloqueo (Figura 2.43) cortan el paso del aire comprimido y están diseñadas de tal manera que el propio aire comprimido actúa sobre el obturador reforzando el efecto de cierre. Se utilizan para obtener posiciones intermedias del pistón o como función de seguridad.

Fig. 2.43. Válvula de bloqueo.

La válvula de control de caudal se utiliza para regular la velocidad de los pistones de los cilindros neumáticos. Consiste en una restricción regulable y una válvula antirretorno (retención), que sólo deja pasar el flujo de aire en un solo sentido, mientras que en el sentido contrario el aire fluye con una mínima pérdida de presión. La obturación se obtiene mediante un cono, una bola, un disco o una membrana y el cierre puede ser por contrapresión, por ejemplo mediante un resorte, de modo que la válvula cierra cuando la presión de salida es igual o mayor que la de entrada.

De este modo, según se ve en la figura 2.44, la entrada de aire comprimido cierra la válvula de bola y circula a través de la válvula de control, con lo que el pistón se mueve lentamente, mientras que en la fase de retroceso del pistón el aire se escapa directamente por la válvula de bola al estar ésta abierta por la presión del aire.

Fig.2.44. Válvula de control de caudal.

La válvula antirretorno de control de caudal (Figura 2.45) es una válvula antirretorno o de retención en la que, aparte de bloquear un solo sentido de paso mediante un diafragma elástico (o una bola), facilita el control del caudal del aire al variar el área de paso mediante una estrangulación y, por tanto, controla la velocidad del pistón cuando el aire circula en el otro sentido.

Fig. 2.45. Válvula antirretorno (retención) de control de caudal.

Pueden utilizarse para limitar de forma controlada el caudal de alimentación y el de escape (Figura 2.46).

Fig. 2.46. Regulación de velocidad por limitación del caudal de alimentación y el de escape en cilindros de simple y doble efecto.

En la limitación del caudal de alimentación, la válvula antirretorno estrangula el aire que va al cilindro y deja escapar libremente el aire de escape por la bola. De este modo, el cilindro se va llenando poco a poco y cualquier cambio de carga repercute desfavorablemente en la velocidad del pistón.