Złączki wtykowe, najczęściej zwane szybkozłączkami lub złączami typu quick, to elementy powszechnie dziś stosowane w instalacjach i maszynach zasilanych mediami gazowymi lub płynnymi. Umożliwiają wygodne i ekonomiczne łączenie poszczególnych części układu lub szybką wymianę jego komponentów. Znajdują zastosowanie w przemyśle samochodowym, lotniczym, chemicznym i farmaceutycznym, w platformach wiertniczych, hutnictwie, motoryzacji, technice medycznej, transporcie, a także w budowie maszyn i instalacji przemysłowych. Dzięki szybkozłączom przewody można łączyć lub rozłączać szybciej i łatwiej niż w przypadku standardowych złączy skręcanych (np. gwintowych lub kołnierzowych). Najczęściej da się to zrobić jedną ręką bez korzystania z jakichkolwiek narzędzi. Wystarczy jedynie włożenie wtyku (tzw. części męskiej) do gniazda (czyli części żeńskiej), a zablokowanie połączenia następuje automatycznie.

Rodzaje szybkozłączy

W zależności od stosowanego medium (sprężone powietrze, gaz, woda, olej, kwas itd.), przeznaczenia oraz ciśnienia roboczego szybkozłącza mają różną budowę. Biorąc pod uwagę typ połączenia, można je podzielić na szybkozłącza ze swobodnym przelotem oraz jedno i dwustronnie odcinające. Podstawowa różnica w ich budowie polega na liczbie zaworów, w jakie są wyposażone.Złącze ze swobodnym przelotem w ogóle nie ma zaworu, jednostronnie odcinające ma jeden zawór, który znajduje się w gnieździe i otwiera po włożeniu wtyku. W dwustronnie odcinających stosuje się dwa zawory – we wtyku i gnieździe – a do tego w gnieździe znajduje się iglica, która podczas łączenia elementów otwiera zawór we wtyku. Wtyk szybkozłącza utrzymywany jest w gnieździe mechanizmem blokującym, zazwyczaj w postaci kulek.

Inny istotny podział złączy wynika z wielkości ciśnienia roboczego – wyróżnia się tu złącza nisko-, średnio- i wysokociśnieniowe.

Szybkozłącza niskociśnieniowe można stosować przy maksymalnym ciśnieniu roboczym do kilkudziesięciu barów. Wytwarzane są z różnych materiałów, w zależności od tego, gdzie mają być stosowane – najczęściej z mosiądzu, stali nierdzewnej i aluminium. Przeznaczone są głównie do łączenia wężami instalacji ze sprężonym powietrzem, zimną i gorącą wodą oraz do detergentów i chemikaliów (stal nierdzewna). Stosuje się je przemyśle, przetwórstwie spożywczym, chemicznym i farmaceutycznym.

Szybkozłącza średniociśnieniowe przeznaczone są do pracy pod ciśnieniem do kilkuset barów. Najczęściej wykonuje się je ze stali węglowej lub nierdzewnej oraz mosiądzu, a wykorzystuje do transportu oleju w układach hydrauliki siłowej oraz innych mediów płynnych lub gazowych.

Z kolei szybkozłącza wysokociśnieniowe są w stanie pracować w warunkach ciśnienia dochodzącego do kilku tysięcy barów. Służą do transportu mediów gazowych i ciekłych, olejów i smarów.

Przy stosowaniu tzw. mediów agresywnych (np. gorących olejów, kwasów, wysokoprężnych gazów, lakierów, rozpuszczalników) ważne jest, aby po rozłączeniu wtyku i gniazda nie dochodziło do wycieku medium. Zapobiegają temu szybkozłącza suchoodcinające (bezwyciekowe). Obie części takiego złącza mają zawory, które po rozłączeniu wtyku z gniazdem zabezpieczają przed wyciekiem substancji z instalacji. W zależności od konstrukcji złącza zamknięcie zaworów następuje automatycznie przy jego rozłączeniu albo też trzeba to zrobić ręcznie – wtedy rozłączenie nie jest możliwe bez uprzedniego zamknięcia zaworów. Złącza bezwyciekowe spełniają współczesne wymagania dotyczące bezpieczeństwa, ochrony środowiska naturalnego oraz niezawodności przy przesyłaniu niebezpiecznych, toksycznych lub kosztownych płynów.

Z tworzyw sztucznych

Postęp technologiczny w dziedzinach związanych z przetwórstwem tworzyw sztucznych pozwala na wytwarzanie materiałów, z których można konstruować m.in. precyzyjne mechanizmy szybkozłączy. Własności mechaniczne nowoczesnych tworzyw sztucznych i ich odporność chemiczna często dorównują parametrami materiałom metalowym, a nawet w pewnych sytuacjach je przewyższają. Stąd też szybkozłącza wykonane z tworzyw sztucznych znajdują zastosowanie m.in. w profesjonalnych, wymagających najwyższej jakości aplikacjach przemysłowych, biotechnologii i medycynie.

Zazwyczaj z polimerów wytwarza się złącza niskociśnieniowe dla ciśnienia roboczego rzędu kilku barów o konstrukcji jedno- lub dwustronnie odcinającej oraz bezwyciekowe. Są równie wytrzymałe jak metalowe, a przy tym dużo lżejsze. Wykazują też większą odporność chemiczną, nie korodują i zapewniają wysoki stopień higieny, ponadto są proste w montażu i obsłudze.

Do form wtryskowych

Wśród wielu rodzajów szybkozłączy stosowanych w instalacjach pneumatycznych i hydraulicznych warto wskazać szybkozłącza do form wtryskowych. Służą one do podłączania mediów roboczych w formach wtryskowych stosowanych do kształtowania ciśnieniowego elementów z tworzyw sztucznych i metali. Łączą kanały chłodzące i grzewcze formy z wężami doprowadzającymi czynnik grzewczy lub wodę chłodzącą. W trakcie wtrysku tworzywa sztucznego do formy musi ona we wszystkich miejscach mieć odpowiednią temperaturę, a następnie należy ją schłodzić w celu wyjęcia wyrobu. Proces ten nazywa się termostatowaniem. Szybkozłącza do termostatowania form muszą się charakteryzować dużym przepływem i małymi wymiarami zewnętrznymi, aby można je było zamontować w płytach formy wtryskowej o skomplikowanych kształtach. Ze względu zaś na konieczność montowania dużej ich liczby w kanałach umieszczonych w formach, muszą być odporne na gorącą wodę, glikol, gorący olej i inne media stosowane w procesie formowania.

Szybkozłącza do form wtryskowych, oprócz swojego podstawowego zastosowania w przetwórstwie tworzyw sztucznych, ze względu na małe wymiary i wysoką odporność chemiczną wykorzystywane są także w innych gałęziach przemysłu.

Multizłącza

Szczególną odmianą szybkozłączy do form wtryskowych są multizłącza. Powstają poprzez połączenie na jednej płycie kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu złączy. Mogą mieć różne rozmiary, a nawet transportować różne media o odmiennej temperaturze i ciśnieniu. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość podłączania i odłączania wielu obiegów jednocześnie za pomocą jednego zamka, co pozwala skrócić czas wymiany formy.

____

Michał Glanowski, inżynier sprzedaży w Stäubli:

Nasze bezpieczne złącza do sprężonego powietrza z funkcją dekompresji są w Polsce nadal nowością. W wielu krajach Europy ich stosowanie to już obowiązek. W Polsce takich przepisów nie ma, a rynek charakteryzuje się tym, że cena dyktuje sprzedaż. Często osoby decyzyjne nie zdają sobie sprawy, jak groźnym medium potrafi być sprężone powietrze, dlatego staramy się zwiększać ich świadomość w tej kwestii. Dzięki temu nasz produkt coraz bardziej się przebija, klienci doceniają jego zalety. Złącza Stäubli są również bardzo szczelne oraz trwałe, co także nas wyróżnia. W naszych złączach bezpiecznych rozłączanie następuje łagodnie, bez wyrzutu charakterystycznego dla złącz pneumatycznych, co eliminuje ryzyko obrażeń. W Polsce takimi produktami najbardziej interesuje się w tej chwili szeroko pojęta branża motoryzacyjna: zarówno firmy dokonujące finalnego montażu samochodów, jak i ich poddostawcy.