Qu’est-ce qu’une vanne mécanique ?
Les vannes mécaniques sont des vannes de contrôle qui modifient le flux d’air actionnées par la force humaine ou le contact d’un objet.
Pour que les actionneurs tels que les vérins pneumatiques fonctionnent, le flux d’air comprimé doit être commuté librement. Dans le cas des vérins à simple effet, l’air comprimé est fourni dans le sens de la marche lorsqu’ils avancent, et dans le sens inverse lorsqu’ils reculent, l’air comprimé étant libéré dans l’atmosphère.
Les vannes qui contrôlent le sens du flux d’air de cette manière sont appelées vannes directionnelles. Les distributeurs peuvent être commandés de trois manières différentes : électriquement, pneumatiquement ou par contact manuel ou mécanique. Les électrovannes sont commandées par des signaux électriques pour ouvrir et fermer la vanne, tandis que les vannes à commande pneumatique sont appelées vannes à pilotage (pneumatique).
Les vannes qui sont actionnées manuellement, soit en marchant dessus avec la main ou le pied, soit par contact mécanique avec un objet, tel qu’un interrupteur de fin de course, sont des vannes de commande mécaniques. Ces vannes de commande actionnées par la force humaine ou par contact mécanique sont appelées vannes mécaniques car elles sont actionnées par une action mécanique.
Utilisations des vannes mécaniques
Les vannes mécaniques sont utiles dans les endroits où le feu est strictement interdit et où une protection contre les explosions est nécessaire. Comme les actionneurs tels que les cylindres pneumatiques peuvent être actionnés par le seul équipement pneumatique, sans utiliser de signaux électriques, il n’y a pas de risque de fuite électrique ou de choc électrique.
Il existe des types de boutons-poussoirs, de leviers et de pédales qui sont actionnés par les mains et les pieds de l’homme. En plus d’être utilisés comme vannes d’arrêt d’alimentation à l’entrée de l’équipement, ils sont principalement utilisés dans les équipements semi-automatiques. Ils peuvent également être utilisés comme interrupteurs de démarrage pour le contrôle de la séquence d’air.
Les types actionnés par une machine comprennent les types à plongeur et à rouleau. Utilisés comme interrupteurs pour le fonctionnement du vérin ou la confirmation de la position de la pièce, ils génèrent des signaux pour le contrôle de la séquence d’air.
Par exemple, il est possible de commander le vérin pour qu’il s’arrête automatiquement lorsque la porte est ouverte, ou pour qu’il ne fonctionne que lorsque la porte est ouverte.
Principe des vannes mécaniques
Les valves mécaniques libèrent une voie d’écoulement ou la bloquent à l’aide d’une valve lorsqu’un bouton est pressé par un membre humain ou qu’un plongeur est pressé par une porte ou une pièce. C’est le principe de la modification du débit pneumatique.
Il existe trois types de valves : à clapet, à tiroir et à glissière. Le type à clapet a une structure plus simple mais nécessite plus de force pour fonctionner. Cela rend la valve plus étanche, ce qui la rend adaptée aux conduites de gaz de haute pureté, par exemple.
Les types de distributeurs à tiroir et à glissière peuvent être actionnés avec une force relativement faible, mais nécessitent plus de courses.
Comment choisir une vanne mécanique ?
1. Nombre d’orifices sur la vanne mécanique
Comme pour les électrovannes, le nombre d’orifices doit être choisi pour les distributeurs mécaniques.
Vannes à 2 orifices
Une vanne à 2 orifices arrête ou détourne simplement le flux d’air. Le diagramme ci-dessus est une version simplifiée des symboles JIS : si l’on considère une vanne à 2 orifices, le carré du côté gauche comporte un ↑, ce qui signifie que l’air s’écoule lorsque l’on appuie sur le bouton-poussoir. Sur le côté droit, les orifices A et P ne sont pas connectés, l’air ne circule donc pas.
Vanne à 3 orifices
Une vanne à trois orifices est dotée d’un orifice d’échappement et fonctionne pour l’alimentation et l’échappement de l’air. Ils sont souvent utilisés pour actionner des vérins à simple effet et pour signaler des lignes pilotes d’air. Lorsque le bouton est enfoncé, l’air circule de P à A. Lorsque le bouton est relâché, l’air contenu dans A est évacué par l’orifice R.
Vannes à 4 et 5 orifices
Les valves à 4 et 5 orifices ont pour fonction d’aspirer l’air de l’orifice P et de l’alimenter et de l’évacuer alternativement par les orifices de sortie A et B. Un ou deux orifices d’échappement sont disponibles. Un ou deux orifices d’échappement sont disponibles.
Lorsqu’il est raccordé à un vérin pneumatique à double effet, il peut coulisser dans les deux sens.
2. Position de la vanne mécanique
Selon le nombre de positions de commutation du distributeur, il y a deux et trois positions. Par exemple, si le distributeur est conçu pour passer de l’état 1 à l’état 2 en “appuyant” ou en “n’appuyant pas” sur un interrupteur, il a deux positions, alors qu’un distributeur manuel à levier avec un troisième état 3 a trois positions. Dans le cas des distributeurs manuels à levier, ceux qui ont un troisième état 3 sont en position 3. Dans le cas des vannes mécaniques, l’état 3 est essentiellement un centre fermé à 3 positions, ce qui signifie que les deux orifices A et B sont scellés.
3. Mode de fonctionnement après l’actionnement du bouton
Un interrupteur qui revient à son état d’origine par la force du ressort lorsque le bouton est enfoncé puis relâché est appelé système à ressort de rappel, tandis qu’un interrupteur qui conserve l’état enfoncé est appelé système de rétention. Il est également important de tenir compte du fonctionnement après l’actionnement de l’interrupteur lors de la sélection.
4. Autres
Il existe divers autres points de sélection, tels que la taille de l’ouverture de la tuyauterie et la pression de fonctionnement. En raison de cette diversité, il est important de concevoir le circuit pneumatique à l’avance et de déterminer les composants nécessaires avant de procéder à l’achat.
Autres informations sur les vannes mécaniques
Points à noter lors de l’utilisation de vannes mécaniques
Comme la vanne doit être déplacée sous pression par l’air comprimé, une force importante est nécessaire, en particulier pour les vannes à clapet. Par exemple, un objet destiné à pousser le piston peut être repoussé dans l’autre sens. Vérifiez les valeurs du catalogue, qui indiquent la force à appliquer.
Il est important de toujours utiliser un filtre dans le circuit d’alimentation en air comprimé de tous les distributeurs afin de garantir l’élimination des débris et des condensats. Il convient de choisir un filtre dont les excès sont inférieurs ou égaux à 5 µm.
La pression d’air contenant de grandes quantités de condensat peut également provoquer des dysfonctionnements dans d’autres équipements pneumatiques, ce qui peut être évité en installant des refroidisseurs secondaires, des sécheurs d’air, etc.