Qualités clés des vannes pneumatiques haute performance

L'air comprimé est une source d'énergie essentielle dans toute l'industrie. Actionnant des actionneurs et des pinces, l'air comprimé alimente l'automatisation de toutes sortes. Il est responsable des opérations d'assemblage, de transport, de remplissage et d'emballage dans l'électronique, l'agroalimentaire, la fabrication de dispositifs médicaux et plus encore.

L'air comprimé, aussi connu sous le nom de puissance pneumatique, est distribué et délivré à travers des vannes et des tuyaux pour actionner des cylindres qui délivrent le mouvement. Quand il est temps d'effectuer des travaux de réparation de machines industrielles, les composants pneumatiques sont parmi les premiers composants à remplacer. Choisir ces remplacements est souvent un défi : il y a une multitude de fabricants et il peut être difficile de savoir quoi chercher. Voici nos conseils.

Bases des vannes pneumatiques

Les vannes existent en d'innombrables types mais celui le plus couramment utilisé dans les applications pneumatiques est la vanne directionnelle à tiroir. Celle-ci comprend un cylindre avec des diamètres à étages qui glisse axialement dans un alésage. L'alésage traverse le centre d'un boîtier qui contient plusieurs ports. L'air est fourni à un ou plusieurs de ces ports et la position du tiroir détermine par quel port il sort.

L'étanchéité entre le tiroir et l'alésage est réalisée soit en usinant les deux avec des tolérances très serrées, soit en montant un élément d'étanchéité sur la périphérie des diamètres plus grands ou surélevés sur le tiroir.

Bien que des vannes actionnées manuellement puissent être utilisées dans certaines situations, la plupart des vannes dans les machines industrielles sont contrôlées par électrovanne. Dans celles-ci, l'électrovanne répond aux signaux émis par un automate programmable (API). Certaines vannes peuvent avoir deux électrovannes, (une à chaque extrémité du tiroir,) pour permettre un mouvement précis et permettre l'arrêt à mi-chemin entre les positions de fin de course.

Les électrovannes sont soit à action directe, où la bobine déplace le tiroir, soit à action pilotée. Dans une vanne à action pilotée, l'électrovanne permet à l'air de circuler d'une manière qui déplace le tiroir. Les vannes à action pilotée sont souvent plus petites et plus rentables.

Considérations de sélection

La meilleure vanne pour une application est celle qui correspond le plus étroitement aux exigences. Les premiers points à considérer sont :

1. Que contrôle la vanne ?

Certains mécanismes n'ont besoin que d'un seul mouvement avec un retour immédiat tandis que d'autres ont besoin de bouger et de rester dans cette position. D'autres peuvent nécessiter une position intermédiaire. La sécurité devrait être une considération majeure : si l'alimentation de la vanne est coupée, le mouvement doit-il continuer ou s'arrêter ?

2. Quel débit est nécessaire ?

Le débit est exprimé en pieds cubes par minute (CFM) ou comme coefficient de volume (Cv). Le diamètre des ports sur le corps de la vanne joue un grand rôle dans le débit atteint.

Obtenir le bon débit est essentiel pour atteindre l'accélération et la vitesse dont le cylindre a besoin dans l'application. Une alternative au calcul du débit requis à travers la vanne est de discuter les exigences avec un spécialiste des vannes.

3. Comment sera-t-elle contrôlée ?

La plupart des vannes rencontrées lors d'une réparation de machine industrielle seront contrôlées par électrovanne avec des signaux envoyés depuis un API. (Une vanne à double électrovanne a besoin de deux lignes d'API.) Les applications critiques pour la sécurité nécessitent une considération spéciale.

L'installation est étroitement liée à la méthode de contrôle. Typiquement, les vannes pneumatiques industrielles sont soit autonomes, (en ligne ou avec une base secondaire) ou jointes dans un collecteur.

Qualités d'une bonne vanne pneumatique

1. Configuration

Le nombre de ports est le point principal à considérer. Les vannes à tiroir directionnelles viennent avec deux, trois ou cinq ports. Déterminez également si la vanne doit être normalement ouverte ou normalement fermée.

2. Actionnement

Les vannes d'équipement industriel sont généralement actionnées par électrovanne. Les vannes à action directe sont encore utilisées mais la plupart des applications sont passées à l'action pilotée. Certaines vannes actionnées manuellement sont utilisées pour les protections, les tables tournantes et dispositifs similaires.

3. Matériau

Les corps de vanne peuvent être soit en métal, soit en plastique. L'acier inoxydable, le laiton et l'aluminium sont des choix métalliques courants tandis que PEEK et PPS sont les plastiques de choix. Les tiroirs sont généralement soit en aluminium, soit en acier inoxydable.

4. Étanchéité

Toutes les vannes à tiroir directionnelles fuiront légèrement, sauf si spécifiées comme étanches à bulles. Les joints 'O' ou autres joints élastomères sur le tiroir durent généralement 10 à 20 millions de cycles mais peuvent être endommagés en passant sur les ouvertures de ports. L'alternative est où l'alésage et les terres du tiroir sont rectifiés et finis de précision pour un jeu extrêmement serré. De telles vannes, (où le corps et le tiroir sont tous deux en métal,) peuvent durer beaucoup plus longtemps.

Considérer la fonction et la durée de vie

Que ce soit pour remplacer une vanne dans le cadre d'une réparation de machine industrielle ou pour concevoir et construire un nouvel équipement, la meilleure vanne est celle qui est adaptée à l'application. Le débit, les tailles de ports et les numéros de ports sont des considérations clés pour une performance optimale. Lorsque la durée de vie est une préoccupation, recherchez des tiroirs de vanne avec des composants rectifiés (communément appelés conception « tiroir et chemise ») plutôt que des joints.

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