Neumática · 4º ESO · desde cero

La guía definitiva de las válvulas distribuidoras (y sus símbolos tan raros)

Cuadrados, flechas, tapones en T… eso que parece un jeroglífico egipcio es en realidad un idioma muy fácil. Aquí lo aprendes todo, dibujo a dibujo, partiendo de cero.

Una válvula 5/2 con electroimán y muelle. Si no entiendes nada de este dibujo, perfecto: estás exactamente donde tienes que estar. En 20 minutos lo leerás como si fuera un cómic.
Paso 1 · El contexto

¿Para qué sirve una válvula distribuidora?

Antes de leer símbolos hay que entender qué problema resuelven. Spoiler: sin ellas, los cilindros neumáticos no sabrían hacia dónde moverse.

La neumática mueve cosas con aire

La neumática es la tecnología que usa aire comprimido para producir movimiento. El protagonista estrella es el cilindro neumático: un tubo con un pistón dentro que se desliza cuando le metes aire a presión por un lado.

El truco que casi nadie te explica

Para mover el pistón no basta con meter aire por un lado: el aire del otro lado tiene que poder salir. Si el aire viejo no escapa, el pistón se queda atascado como si intentaras cerrar una puerta con el aire dentro de la habitación. En el dibujo lo ves claro: en cada movimiento, un lado recibe aire y el otro lo suelta.

Ahí entra la válvula distribuidora

La válvula distribuidora es el cruce de vías del tren (la idea de "posiciones" y "conexiones junto al cuadro de reposo" viene de la norma ISO 1219-1): recibe aire de la red y decide por qué tubo lo envía, y a la vez deja escapar el aire usado. Cambia de posición → el cilindro va en una dirección. Vuelve a su posición → el cilindro se mueve en la otra. Por eso se llama distribuidora: distribuye el aire hacia donde toca en cada momento.

Un cilindro de doble efecto necesita dos cosas a la vez: aire que empuja por un lado y una salida libre por el otro. La válvula distribuidora se encarga de las dos.
Paso 2 · La idea clave

El símbolo no es un retrato de la válvula

El error número 1 de todo el mundo: buscar en el símbolo la forma física de la pieza. Nada más lejos.

La misma válvula: cómo es por fuera (arriba) y cómo se representa en los planos (derecha).

El símbolo describe la función, no la forma

El símbolo de una válvula no te dice cómo es por dentro ni por fuera: te dice qué hace. Cuántos tubos admite, hacia dónde deja pasar el aire en cada situación y quién la activa. Dos válvulas con formas físicas completamente distintas comparten símbolo si funcionan igual.

Es un idioma, no un dibujo

Por eso el símbolo parece raro al principio: no es una foto, es un idioma con alfabeto propio. Tiene pocas "letras" (cuadrados, flechas, T, muelles…) y con ellas se escribe todo. Aprender a leerlo es aprender ese alfabeto, y para eso es el siguiente paso.

Regla de oro

Cuando veas un símbolo de válvula, no te preguntes "¿qué pieza es esto?". Pregúntate: "¿qué hace?" — ¿por dónde deja pasar el aire y en qué situaciones?

Paso 3 · El alfabeto

Las "letras" del idioma de las válvulas

Son solo seis. Domíalas y ya puedes leer el 90 % de los símbolos que verás en tu vida.

aire a presión utilización (hacia el cilindro) escape a la atmósfera bloqueado

Los colores de esta guía son didácticos: en un plano real todo va en negro. Te los pongo para que distingas de un vistazo qué papel hace cada línea.

Letra 1 — El cuadrado = una posición

Cada cuadrado es una posición de la válvula: una manera distinta de conectar sus tubos internos. Dos cuadrados = dos posiciones. Tres cuadrados = tres posiciones.

Pulsa los cuadrados del dibujo: la válvula solo puede estar en una posición a la vez, igual que un interruptor de la luz solo puede estar encendido o apagado, no las dos cosas.

Letra 2 — La vía = una puerta al exterior

Las vías son los agujeros donde se conectan los tubos. Se dibujan como líneas que llegan a los cuadrados (con su número al lado). En el símbolo de ejemplo hay 3 vías: la 1, la 2 y la 3.

Ojo: las vías se dibujan pegadas al cuadrado de reposo (el que manda cuando nadie toca la válvula). El resto de cuadrados comparte esas mismas líneas, porque los tubos externos no se mueven: lo que cambia es qué está conectado con qué.

Letra 3 — La flecha = por dónde circula el aire

Dentro de cada cuadrado, las flechas te dicen qué vías están comunicadas en esa posición y en qué sentido circula el aire.

En el cuadro izquierdo: el aire entra por la vía 1 y sale por la 2. La flecha marca el camino. La línea entre dos vías dice que se comunican; la flecha marca el sentido que se está representando; la T dice que esa vía queda bloqueada. No deduzcas nada más: si no hay flecha, simplemente no se indica sentido.

Letra 4 — La T = un tapón

Una línea que muere contra una barra perpendicular es un bloqueo: esa vía está cerrada en esa posición. Ni entra ni sale aire por ella.

La T es probablemente el símbolo más malinterpretado: no es una unión de tubos, no es un escape, no es una T de fontanero. Es un portazo en toda regla. En el cuadro izquierdo del ejemplo, la vía 3 está tapada.

Letra 5 — Punto y cruce: unirse o no

Dos líneas que se cruzan sin punto = no están conectadas (cada aire sigue su camino). Si en el cruce hay un punto gordo = sí están conectadas.

Regla de traffic: "sin punto, cada uno a lo suyo; con punto, hay fiesta".

Letra 6 — Los mandos: quién mueve la válvula

En los extremos de la fila de cuadrados se dibujan los accionamientos: lo que cambia la válvula de posición. Un botón, una palanca, un electroimán… y el muelle, que es el que devuelve la válvula a su posición de reposo.

Detalle importantísimo: cada mando se dibuja pegado al cuadrado que provoca. El botón está pegado al cuadrado izquierdo (al pulsarlo, la válvula se pone en esa posición) y el muelle está pegado al cuadrado derecho (el muelle empuja hacia ahí). Por eso, en una válvula con muelle, el reposo es el cuadrado pegado al muelle. Aquí lo tienes en grande:

Los tres errores clásicos

1. Creer que los cuadrados son piezas internas o válvulas distintas — no: son posiciones del mismo interruptor. 2. Contar las vías mirando las flechas — no: cuenta las líneas que llegan de fuera. 3. Confundir la T con una unión o un escape — es un bloqueo, ni más ni menos.

Paso 4 · El nombre

"3/2", "5/2"… ¿qué significan esos números?

Es un código de dos cifras, y se lee siempre en el mismo orden: primero vías, luego posiciones.

El código: vías / posiciones

Una válvula 5/2 tiene 5 vías y 2 posiciones. Una 3/2, tres vías y dos posiciones. Así de simple. Se pronuncia "cinco, dos" o "tres, dos".

La numeración de las vías (memorízala)

En neumática las vías tienen números fijos, y es una pijotada que te salvará la vida:

  • 1 — la alimentación: por donde llega el aire a presión de la red (a veces se llama P).
  • 2 y 4 — las utilizaciones: los tubos que van al cilindro (A y B).
  • 3 y 5 — los escapes: por donde sale el aire usado hacia la atmósfera (R y S).
  • 12 y 14 — los pilotajes: vías especiales que reciben aire para mover la propia válvula. No son vías de trabajo ni se cuentan igual (luego las verás).

Truco para recordar

El 1 es el jefe: por él entra el aire. Los pares (2 y 4) trabajan. Los impares grandes (3 y 5) escapan. Y si ves números de dos cifras tipo 12 o 14, esos son mandos, no vías de trabajo.

Una 5/2 completa con su numeración: 1, 3 y 5 por abajo (alimentación y escapes), 2 y 4 por arriba (utilización). En la versión biestable que verás más abajo, los pilotajes 14 y 12 sustituyen al electroimán y al muelle.
Paso 5 · La estrella de clase

Tu primera válvula completa: la 3/2 con pulsador

Es la válvula más habitual en los ejercicios de 4º ESO (puedes ver la familia completa en el catálogo de símbolos de SMC): 3 vías, 2 posiciones, un botón para activarla y un muelle para que vuelva sola. Vamos a leerla entera, cuadro a cuadro.

La protagonista. Cuadrado izquierdo = posición pulsada (1→2, escape 3 tapado). Cuadrado derecho = reposo (1 tapado, 2→3 al escape). El botón va pegado al cuadrado que provoca; el muelle, al cuadrado al que vuelve. Por eso el reposo es el cuadro del muelle.
pulsa los botones y observa el circuito

Cómo se lee, paso a paso

Vías: tres (1, 2 y 3). Posiciones: dos (los dos cuadrados). Reposo: el cuadrado pegado al muelle, el derecho. En reposo, la 1 está tapada con su T y la 2 comunica con el escape 3. Pulsado: el botón empuja hacia el cuadrado izquierdo: el aire pasa de 1 a 2 y la 3 queda tapada.

¿"Normalmente cerrada"? ¿Qué significa?

Esta 3/2 es NC (normalmente cerrada): en reposo no deja pasar el aire de la red hacia el cilindro. Su hermana es la NA (normalmente abierta), que en reposo sí deja pasar el aire y al accionarla lo corta. Son iguales pero con los cuadrados intercambiados:

3/2 NA: en reposo (cuadrado derecho) el aire pasa de 1 a 2; al pulsar, la 1 queda tapada y el cilindro se vacía por 2→3. La misma estructura, el efecto invertido.
Matiz que cae en los exámenes

"Normalmente cerrada" no significa que todas las vías estén tapadas en reposo. Significa que no pasa aire de la alimentación a la utilización. De hecho, en reposo la salida 2 suele estar comunicada con el escape 3 para que el cilindro pueda desinflarse. Cierra la 1, no todo.

Paso 6 · La reina de los talleres

La 5/2: la válvula de los cilindros de doble efecto

Para mover un cilindro en las dos direcciones con control total, la opción más cómoda son 5 vías (una 4/2 también puede hacerlo, como verás en la familia). Esta es la válvula que verás en cualquier taller o fábrica de verdad.

¿Por qué 5 vías?

Recuerda el truco del paso 1: para mover el pistón hace falta meter aire por un lado y dejar salir el aire del otro. Con un cilindro de doble efecto hay que poder hacerlo en ambos sentidos: 1 alimentación + 2 utilizaciones + 2 escapes = 5 vías. El cuadrado izquierdo lo pone todo en un sentido, y el derecho en el otro.

Cómo se lee

En reposo (cuadrado pegado al muelle): el aire pasa de 1 a 2 hacia un lado del cilindro, y el aire del otro lado escapa de 4 a 5. Al activar el electroimán: el aire pasa de 1 a 4 y el del otro lado escapa de 2 a 3. Juega con el circuito y compruébalo.

5/2 monoestable: electroimán en el extremo izquierdo, muelle en el derecho. Un solo mando de verdad — al soltarlo, el muelle siempre la devuelve al reposo.
pulsa los botones y observa el circuito

Monoestable vs biestable

Monoestable = un solo "estado estable": mientras nadie la toque, el muelle la tiene en reposo. Si dejas de accionarla, vuelve sola.

Biestable = dos estados estables: tiene dos mandos (por ejemplo, dos electroimanes o dos palancas) y se queda donde la dejas, como un interruptor de luz. Para moverla de posición, hay que accionar el mando del lado opuesto. Se reconoce a simple vista: no tiene muelle, tiene un mando a cada lado.

Fíjate también en los números de los pilotajes en la versión neumática: el 14 activa la posición del cuadrado al que está pegado, y el 12 la del otro. ¿Ves el truco del nombre? "1" es la vía de presión y "2/4" es la posición a la que mueve: 1+2 y 1+4.

5/2 biestable con doble pilotaje neumático: recibe aire por 14 (se va a la izquierda) o por 12 (se va a la derecha) y se queda ahí. Sin muelle: no vuelve sola.
Paso 7 · El panorama

La familia completa de distribuidoras

Todas se leen igual: cuenta cuadrados, cuenta vías, busca el muelle para el reposo y sigue las flechas y las T. Aquí tienes a las típicas de examen.

2 vías · 2 posiciones

2/2 NC — un simple grifo de aire: en reposo corta el paso, al accionar abre. No tiene escape (no necesita expulsar aire de ningún cilindro). Sirve para cosas que solo necesitan "que pase aire o no": soplar, inflar, activar una herramienta.

3 vías · 2 posiciones

3/2 NC — la estrella de los ejercicios: alimenta o vacía un cilindro de simple efecto. Su hermana NA es idéntica con los cuadrados intercambiados (en reposo deja pasar el aire).

4 vías · 2 posiciones

4/2 — la versión "ahorrativa" de la 5/2: usa un solo escape compartido para las dos utilizaciones. Hoy en día casi siempre se prefiere la 5/2, pero aparece en planos antiguos.

5 vías · 2 posiciones

5/2 — la reina: controla un cilindro de doble efecto en ambos sentidos, con un escape para cada lado. La verás en cualquier máquina automática.

5 vías · 3 posiciones

5/3 centro cerrado — tiene una tercera posición en medio: si nadie la pilota, se para ahí y tapa todas las vías. El cilindro se queda con el aire atrapado dentro: no recibe más aire, pero tampoco puede soltar el que tiene, así que tiende a mantener su posición. Ojo: no es un freno rígido.

5 vías · 3 posiciones

5/3 centro a escape — la tercera posición conecta las utilizaciones (2 y 4) con los escapes y tapa la alimentación. Resultado: el cilindro queda suelto, libre de moverse con la mano (por gravedad o empujón).

5 vías · 3 posiciones

5/3 centro a presión — la tercera posición alimenta las dos utilizaciones a la vez y tapa los escapes. Alimenta las dos cámaras a la vez. Eso no garantiza que el cilindro quede equilibrado ni quieto: en uno de un solo vástago las superficies efectivas son distintas, las fuerzas no se anulan y puede moverse incluso sin empujón exterior.

¿Cómo se cuenta una 5/3? Truco

Los tres cuadrados comparten las mismas 5 líneas de conexión: 1, 3 y 5 por abajo y 2 y 4 por arriba. El cuadrado central es la posición de reposo: los muelles centradores de ambos lados la empujan hacia él, y los pilotajes 14 y 12 son los que la sacan de ahí. Su "centro" (cerrado, escape o presión) es lo que define el comportamiento cuando la válvula está sin piloto: mira siempre el cuadrado del medio en las válvulas de 3 posiciones.

Paso 8 · Los accionamientos

¿Quién mueve la válvula?

Los símbolos que se dibujan en los extremos de los cuadrados. Cada uno cuenta una forma distinta de empujar la válvula: con la mano, con una máquina, con electricidad o con el propio aire.

Botón — lo pulsa una persona. Lo típico en bancos de prueba y máquinas con mando manual.

Palanca — se acciona a mano y suelta; el muelle devuelve. Igual que el botón pero con más "carácter": mejor para mantener pulsado un rato.

Palpador / rodillo — los empuja la propia máquina: el vástago del cilindro u otra pieza en movimiento choca con ellos. Perfecto para automatizar: el cilindro llega al final y él mismo conmuta la válvula.

Electroimán (bobina) — un electroimán la mueve con electricidad (Festo documenta sus válvulas con este mismo tipo de símbolo). Es el puente entre el mundo eléctrico y el neumático: el PLC o el mando eléctrico decide, la válvula obedece.

Pilotaje neumático — la válvula se mueve con aire que llega por las vías 12/14. Una válvula puede mandar sobre otra: así se construyen los circuitos automáticos (y la lógica neumática).

Muelle — no acciona nada: devuelve. Es el enemigo del botón y el responsable del reposo. Donde está el muelle, ahí está el reposo. Si una válvula tiene un muelle y un solo mando, vuelve a su reposo: es monoestable.

Regla de colocación

Cada mando se dibuja pegado al cuadrado cuya posición provoca. Botón a la izquierda → al pulsar se activa el cuadrado izquierdo. Muelle a la derecha → el muelle empuja hacia el cuadrado derecho. Por eso una válvula con muelle "vuelve" al cuadrado del muelle: su reposo.

Paso 9 · El método

Cómo leer cualquier símbolo en 6 pasos

Receta infalible. Practícala con cualquier válvula de esta guía hasta que la hagas sin pensar.

Cuenta los cuadrados

Es el número de posiciones. ¿Dos cuadrados? Dos posiciones. La segunda cifra del nombre.

Cuenta las líneas de conexión

Las que llegan de fuera. Es el número de vías. La primera cifra del nombre. Recuerda: ni flechas ni T se cuentan.

Localiza el reposo

Si hay muelle, el reposo es el cuadrado pegado a él. Si hay muelles a los dos lados, la posición central es el reposo: ese es tu punto de partida. Si no hay ningún muelle (biestable), no hay reposo: la válvula se queda en su última posición.

Lee el cuadro de reposo

Sigue cada flecha (por dónde circula el aire) y cada T (qué vía está bloqueada). Traduce: "en reposo, el aire entra por… y escapa por…".

Lee el otro cuadro

El mismo ejercicio con la posición activada. Compara: ¿qué cambia? ¿Qué vía se abre y cuál se tapa?

Identifica los mandos

¿Qué la acciona (botón, rodillo, electroimán, aire) y cómo vuelve (muelle, otro mando)? Con eso ya sabes si es monoestable o biestable, y qué pasa al soltarla.

El método aplicado

Practiquemos con la válvula del dibujo, una 3/2 con rodillo y muelle:

1. Cuadrados: 2 → dos posiciones. 2. Vías: 3 → tres vías. 3. Reposo: hay un muelle en el extremo derecho → el reposo es el cuadrado pegado a él. 4. Reposo: la vía 1 tiene una T (bloqueada) y la 2 va al escape 3: el aire no pasa, y el cilindro se vacía. 5. Activada: el aire pasa de 1 a 2 y la 3 queda tapada. 6. Mando: rodillo (la activa la máquina al pasar) y muelle (vuelve sola). Resultado: "3/2 NC accionada por rodillo con retorno por muelle". Ya estás leyendo válvulas como un profesional.

La misma válvula que hemos analizado, con el reposo resaltado.
Paso 10 · A practicar

Ejercicios (con soluciones razonadas)

Intenta resolverlos antes de mirar. Si te atascas, vuelve al método de los 6 pasos.

Ejercicio 1 · Fácil

¿Cuántas vías y cuántas posiciones tiene esta válvula? ¿Cómo se llamaría (en formato X/Y)?

4 vías y 2 posiciones: una 4/2. Cuenta los cuadrados (2 → dos posiciones) y las líneas externas de conexión: 1, 2, 3 y 4, o sea 4 vías. Fíjate en que no hay ni una sola flecha más de la cuenta: los números del símbolo salen de contar elementos estructurales, nunca dibujos internos.

Ejercicio 2 · Fácil

En la posición central de esta 5/3, ¿está abierta o bloqueada la vía 1? ¿Y la 2? ¿Qué le pasa al cilindro conectado a las vías 2 y 4 si la válvula queda en el centro?

Todas las vías están bloqueadas en el centro: cada una termina en su T (1, 2, 3, 4 y 5 tapadas). Es una 5/3 de centro cerrado. El cilindro queda con el aire atrapado dentro: no puede ni recibir más aire ni soltar el que tiene, así que tiende a quedarse en su posición. Ojo: eso no lo convierte en un freno rígido ni en un sistema de seguridad.

Ejercicio 3 · Medio

Esta 3/2 con botón y muelle es normalmente abierta (NA). Describe qué pasa en reposo y qué pasa al pulsar el botón.

Reposo (cuadrado pegado al muelle, el derecho): el aire pasa de 1 a 2 → el cilindro está alimentado. La 3 queda tapada con su T. Al pulsar (cuadrado izquierdo): la 1 queda tapada y la 2 se comunica con el escape 3 → el aire del cilindro sale y este se recoge. Es exactamente la hermana contraria de la 3/2 NC: mismas piezas, efecto opuesto.

Ejercicio 4 · Medio

Esta válvula tiene dos palancas y ningún muelle. ¿Es monoestable o biestable? ¿Qué pasa si accionas la palanca izquierda y luego la sueltas?

Biestable. No tiene muelle, así que no hay posición de retorno: la válvula se queda donde la dejas. Si accionas la palanca izquierda y la sueltas, sigue en la posición izquierda (1→4 y 2→3) hasta que alguien accione la palanca derecha. Es el equivalente neumático de un interruptor de luz, frente al monoestable que sería como un pulsador de timbre.

Ejercicio 5 · Examen

Tienes esta 5/2 con electroimán y muelle controlando un cilindro de doble efecto. En el montaje del dibujo, la vía 2 va a la cámara del lado del vástago y la 4 a la trasera. Describe el circuito completo en reposo y con el electroimán activado: por dónde entra el aire, por dónde escapa y hacia dónde se mueve el pistón.

Reposo (cuadrado del muelle): el aire entra por 1 y sale por 2, que en este montaje va a la cámara del lado del vástago → el pistón se recoge. A la vez, el aire de la cámara trasera sale por 4 y escapa a la atmósfera por 5. La 3 está tapada. Electroimán activado: el aire entra por 1 y sale por 4 → empuja la cámara trasera y el pistón se extiende. El aire del lado del vástago sale por 2 y escapa por 3. La 5 queda tapada. Bonus: es monoestable — al cortar la corriente, el muelle la devuelve al reposo y el pistón vuelve a recogerse. Míralo así: una 5/2 por sí sola no decide si el cilindro avanza o retrocede en reposo; depende también de a qué cámara conectes cada tubo. El símbolo dice qué comunica con qué; el montaje, hacia dónde empuja.

Ejercicio 6 · Examen

Para un cilindro de simple efecto que deba extenderse cuando una pieza empuja un rodillo y recogerse solo, ¿qué válvula usarías y por qué?

Una 3/2 NC accionada por rodillo con retorno por muelle — exactamente la del dibujo. El cilindro de simple efecto solo necesita una vía de aire (2) más el escape (3) para desinflarse, con la alimentación (1): tres vías, dos posiciones. El rodillo detecta la pieza que pasa; el muelle devuelve la válvula cuando la pieza se aparta; y como es NC, al soltar, la 2 se comunica con el 3 y el muelle del cilindro lo recoge sin gastar aire. Cada pieza de la válvula tiene un porqué.

Para el día del examen

La chuleta final

Todo lo de la guía en una tabla. Fótoala, imprímela, pégala en la libreta.

ElementoSignificadoTruco para recordar
CuadradoUna posición de la válvula (una forma de conectar sus vías)2 cuadrados = 2 posiciones = interruptor de dos estados
Línea con número que llega al cuadradoUna vía: conexión externa (tubo que se enchufa ahí)1 = alimentación · 2 y 4 = utilización · 3 y 5 = escape · 12/14 = pilotaje
Flecha dentro del cuadradoVías comunicadas y sentido del flujo en esa posiciónEs el camino del aire, no el movimiento del pistón
T (línea con barra)Vía bloqueada en esa posiciónUn portazo: ni entra ni sale
Punto gordo en un cruceLas líneas están conectadasSin punto = cada aire a lo suyo
MuelleRetorno: empuja hacia su cuadrado = posición de reposoDonde está el muelle, ahí está el reposo
Botón / palanca / pedalMando manualLo mueve una persona
Palpador / rodilloMando mecánico: lo empuja la máquinaEl propio cilindro lo acciona al pasar
Rectángulo con diagonalElectroimán (electroválvula)El puente eléctrico-neumático
Triángulo hacia el cuadradoPilotaje neumático: la mueve aire a presiónUna válvula puede gobernar a otra
Nombre X/YX vías / Y posiciones — siempre en ese orden"Cinco-dos": 5 vías, 2 posiciones
NC / NANormalmente cerrada / abierta: qué hace en reposoNC = en reposo NO pasa aire de 1 a 2
Monoestable / biestableCon muelle (vuelve sola) / sin muelle (se queda donde la dejas)Timbre vs interruptor de luz
Fuentes

De dónde sale todo esto

La simbología de esta guía sigue la norma internacional ISO 1219-1 y los materiales didácticos de los grandes fabricantes. Si quieres profundizar: