Collecteurs pneumatiques - Leur fonctionnement

Collecteurs pneumatiques - Leur fonctionnement

Electrovannes pneumatiques sur un collecteur de conception monobloc

Figure 1 : Electrovannes pneumatiques sur un collecteur de conception monobloc

Les collecteurs pneumatiques permettent d'installer plusieurs électrovannes pneumatiques dans un endroit centralisé où un seul port d'alimentation et d'évacuation d'air est partagé par toutes les vannes. La conception compacte des collecteurs réduit les coûts d'installation des vannes en éliminant une grande partie de la tuyauterie du système, ce qui se traduit par une complexité minimale du système, un démontage plus rapide, moins de fuites et des coûts de maintenance globalement moins élevés. Le raccourcissement des trajets résultant de l'utilisation de collecteurs réduit les pertes de charge et la consommation énergétique globale du système. Les collecteurs pneumatiques sont utilisés pour les applications qui nécessitent de nombreuses vannes, comme les machines mobiles et les équipements industriels lourds.

Les collecteurs sont disponibles en différentes pressions nominales, nombre de stations, tailles de port, débits, fonctions et matériaux de boîtier. Certains collecteurs peuvent également être spécifiques à une marque, ce qui signifie qu'ils ne peuvent être utilisés qu'avec les valves de cette marque spécifique. D'autres collecteurs adhèrent à des schémas de montage normalisés, comme les normes ISO 5599 et ISO 15407. Cela permet d'utiliser les collecteurs avec des vannes fabriquées par d'autres.

Table des matières

Types

Les collecteurs pneumatiques se répartissent en deux catégories générales : la conception monobloc et la conception par blocs modulaires. La conception monobloc peut accueillir un nombre spécifique de vannes avec des géométries de port prédéterminées. D'autre part, la conception d'un bloc modulaire est plus personnalisable et se compose de blocs uniques qui supportent généralement une vanne et l'assemblage d'une série de blocs similaires fournit le collecteur.

 

Collecteurs monoblocs

Manifold monobloc

Figure 2 : Manifold monobloc

La méthode la plus courante consiste à percer un bloc métallique en acier, en aluminium ou en fonte pour créer les voies d'écoulement et les orifices nécessaires. La figure 2 montre un exemple de conception d'un collecteur monobloc. Étant donné qu'ils sont conçus en une seule pièce, les fuites sont minimes, ce qui en fait une solution robuste, même pour les applications à haute pression. Cependant, étant donné qu'ils sont forés, ils ont des limites de conception car le chemin d'écoulement doit être droit. En général, vous pouvez monter entre 2 et 10 électrovannes pneumatiques sur un collecteur monobloc. Ils doivent être spécifiés pour le nombre de ports (par exemple, pour une vanne 3/2 voies ou 5/2 voies) et le nombre de vannes. Des plaques d'obturation sont disponibles pour fermer les ports.

Les collecteurs monoblocs peuvent également être dotés d'un corps ou d'un collecteur. Dans le cas d'un collecteur à orifices sur le corps, comme le montre la figure 2, les orifices de sortie de la vanne sont situés au-dessus de la vanne. Dans le cas d'un collecteur à orifices, la sortie de la vanne se trouve en bas, de sorte que le collecteur a une autre voie d'acheminement du fluide par le côté du collecteur.

Collecteurs modulaires

Les collecteurs à blocs modulaires sont conçus, comme leur nom l'indique, pour être modulaires, et sont illustrés à la figure 3. Comme chaque collecteur contient une vanne, vous pouvez ajouter ou soustraire des blocs supplémentaires pour faciliter la modification, la maintenance et le mélange de différentes tailles de vannes. Ils sont constitués de blocs de construction de base ainsi que de plaques d'interconnexion, de séparation et d'espacement. Ces plaques sont généralement installées entre les modules de base et ont chacune leur propre fonction. Les plaques d'interconnexion peuvent dévier le flux d'un passage à l'autre entre les modules de base. Les plaques de séparation ont la capacité de bloquer un passage d'écoulement en le bouchant, et les plaques d'espacement permettent simplement d'ajuster les dimensions entre les modules de base lorsqu'une vanne de plus grande taille est utilisée et qu'un espace supplémentaire est nécessaire. Comme ils sont modulaires, des voies de fuite supplémentaires sont disponibles, mais tous les blocs et plaques sont équipés de joints toriques et de joints d'étanchéité pour éviter les fuites.

Un collecteur modulaire désassemblé

Figure 3 : Un collecteur modulaire désassemblé

Plaques d'obturation

Plaque d'obturation

Figure 4 : Plaque d'obturation

Si un collecteur comporte plus de ports que d'électrovannes, une plaque d'obturation est nécessaire pour fermer les ports inutilisés. La plaque d'obturation, comme on le voit sur la figure 4, garantit que l'air ne s'échappe pas par les orifices non utilisés et se fixe facilement en place. Ils sont soit spécifiques à une marque, soit conformes aux normes ISO 5599 ou ISO 15407.

Normes

Les collecteurs qui permettent l'interchangeabilité des vannes de différents fabricants sont conçus selon des interfaces normalisées ISO. Ces normes précisent les dimensions des orifices des vannes et des interfaces de montage ainsi que les connexions électriques requises.

ISO 5599

La norme ISO 5599 spécifie les exigences relatives à la surface d'interface de montage des distributeurs pneumatiques à cinq orifices, pour une utilisation à une pression nominale maximale de 1,6 MPa (16 bar). Il indique les dimensions et les tolérances des caractéristiques de l'interface, l'identification des ports et l'identification du résultat de l'actionnement du mécanisme de commande.

Un exemple de collecteur ISO 5599

Figure 5 : Un exemple de collecteur ISO 5599

ISO 1, 2, 3, & 4

Dans la norme ISO 5599, il existe des tailles 1, 2, 3 et 4. Les vannes et les collecteurs sont donc souvent étiquetés ISO 5599-1 (ou 2/3/4). Ces numéros correspondent à la taille de la valve (1 étant le plus petit). Par conséquent, le collecteur doit correspondre au numéro ISO correspondant pour monter correctement la valve.

  • ISO 1 42mm de largeur
  • ISO 2 Largeur de 52 mm
  • ISO 3 Largeur de 65 mm
  • ISO 4 76mm de largeur
Tailles ISO 5599 pour ISO 1, 2, 3 et 4

Figure 6 : Tailles ISO 5599 pour ISO 1, 2, 3 et 4

ISO 15407

L'ISO 15407 spécifie les dimensions et les tolérances des caractéristiques de l'interface, l'identification des orifices, l'identification du résultat de l'actionnement du mécanisme de commande, les dimensions, les tolérances et les spécifications de l'interface de montage et du connecteur électrique pour les distributeurs pneumatiques à cinq orifices, tailles 18 mm et 26 mm, pour une utilisation à une pression nominale maximale de 1,6 MPa (16 bar).

Un exemple de collecteur ISO 15407

Figure 7 : Un exemple de collecteur ISO 15407

ISO 01 & 02

Dans la norme ISO 15407, il existe des tailles 01 et 02, de sorte que les vannes et les collecteurs sont souvent étiquetés ISO 15407-01 (ou 02). Ces numéros correspondent à la taille de la valve (02 étant la plus petite), le collecteur doit donc correspondre au 01 ou 02 correspondant pour monter correctement la valve.

  • ISO 01 Largeur de 26 mm
  • ISO 02 Largeur de 18 mm
Tailles ISO 15407 pour ISO 02 et 01

Figure 8 : Tailles ISO 15407 pour ISO 02 et 01

Critères de sélection

Si l'on estime qu'un collecteur rend l'application plus simple et plus facile, il est facile de le choisir. Les principaux critères de sélection sont les suivants :

  • Nombre de stations de vannes : Si un nombre déterminé de vannes est connu, un collecteur de conception monobloc avec un nombre déterminé de stations de vannes est une bonne solution. S'il est inconnu et susceptible de changer, une conception modulaire peut être la plus simple.
  • Nombre de ports de valve : Le nombre de ports de votre valve doit correspondre au nombre de ports du collecteur.
  • Matériau En fonction de votre budget et de votre support, cela déterminera le matériel.
  • Pression nominale : Assurez-vous que le collecteur peut gérer une pression suffisante pour toutes les vannes connectées et s'il y a un besoin de pression supplémentaire après le collecteur.
  • Montage : Assurez-vous que le collecteur est soit un montage spécifique à la marque, soit qu'il adhère à la norme ISO correcte et à la taille correspondante.

Informations complémentaires

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