Fonctions de circuit de vanne à bille
Figure 1 : Section transversale d'un robinet à boisseau sphérique manuel où A est la tige et B le boisseau.
La fonction de circuit, ou sens d'écoulement, d'un robinet à boisseau sphérique fait référence au sens d'écoulement à l'intérieur du robinet à boisseau sphérique. Les fonctions courantes des circuits de vannes à bille sont 2 voies, 3 voies ou 4 voies. Il existe d'autres fonctions de circuits, comme les circuits à 5 voies, mais elles ne sont pas aussi courantes et ne sont pas abordées dans cet article. Cependant, une fois que l'on a bien compris les fonctions communes des circuits des robinets à boisseau sphérique, les autres peuvent être facilement comprises.
Vanne à bille à 2 voies
Dans le cas d'un robinet à boisseau sphérique à deux voies, le sens d'écoulement va de l'entrée à la sortie du robinet. L'écoulement peut être fermé en tournant la poignée de la vanne perpendiculairement au sens de l'écoulement. Par conséquent, le fait de tourner la poignée de la vanne dans le sens du débit ouvrira la vanne. Si la poignée/boule est partiellement tournée, il est possible d'étrangler le débit (débit partiel), comme le montre la figure 2. Les robinets à boisseau sphérique à deux voies sont considérés comme étant en ligne avec le reste du système. Un robinet à boisseau sphérique non en ligne fonctionne selon le même principe, mais l'orientation de la poignée par rapport au sens d'écoulement (fermé/ouvert) est légèrement différente. N'oubliez pas que la poignée d'un robinet à boisseau sphérique en ligne et d'un robinet à boisseau sphérique non en ligne ne se déplace que de 90°, c'est pourquoi la position est importante lors de l'installation.
Les vannes à boisseau sphérique à 2 voies sont disponibles pour une grande variété de fluides et sont disponibles en version manuelle ou avec un couvercle ISO 5211, ce qui vous permet de monter un actionneur électrique ou pneumatique sur la vanne à 2 voies.
Figure 2 : Un robinet à boisseau sphérique 2 voies en ligne à commande manuelle en position d'ouverture totale (A), en position d'étranglement (B) et en position de fermeture (C). La ligne rouge indique la position de la poignée ou de l'actionneur.
Vanne à bille à 3 voies
Les robinets à tournant sphérique à trois voies ont trois orifices et sont disponibles avec un orifice en L ou en T. Les désignations L et T font référence à la conception de l'alésage interne, qui déterminera la direction du flux de média. Un robinet à boisseau sphérique à trois voies avec un orifice en T ou en L permet de mélanger, de distribuer ou de dévier la direction du flux pour différentes applications.
Robinet à boisseau sphérique 3 voies T-port
Une vanne en T à trois voies peut être utilisée pour mélanger des fluides provenant de deux entrées dans une seule sortie ou pour distribuer une entrée dans deux sorties. En changeant la position de la poignée, vous pouvez modifier la fonction du circuit.
La figure 3 ci-dessous montre les fonctions du circuit pour les robinets à tournant sphérique à orifice en T, dont les poignées peuvent tourner de 90°. Voir la sélection de robinets à boisseau sphérique à trois voies en T de Tameson ici.
Figure 3 : A : Robinet à boisseau sphérique à orifice en T avec une poignée tournant à 90° avec les fonctions de circuit possibles par plan de débit (A, B, C, D), et la position de la poignée (0°, 90°)
L'image ci-dessous montre les fonctions du circuit pour les robinets à tournant sphérique à orifice en T, dont les poignées peuvent tourner à 180°.
Figure 4 : B : Orifice en T avec une poignée qui tourne de 180° avec les fonctions de circuit possibles par plan d'écoulement (A, B, C, D), et la position de la poignée (0°, 90°, 180°)
Robinet à boisseau sphérique 3 voies L-port
La vanne 3 voies à orifice en L est conçue pour contrôler la direction du flux. La vanne à orifice en L présente un alésage de 90° à l'intérieur de la sphère, d'où le nom d'orifice en L. Un exemple d'application est celui de deux entrées provenant de réservoirs distincts et d'une sortie, et vous souhaitez n'utiliser qu'une seule des entrées mais toujours la seule sortie.
L'image ci-dessous montre les différentes fonctions d'un robinet à boisseau sphérique à orifice en L avec des poignées à 90° et 180°. Ceux qui ont une rotation de 180° permettent de déconnecter les deux entrées de la sortie, ce qui permet de ne pas avoir de flux. Voir la sélection de robinets à boisseau sphérique 3 voies en L de Tameson ici.
Figure 5 : Les fonctions du circuit d'un robinet à boisseau sphérique à 3 voies en L à 90° (A) et 180° (B), les différentes positions de la poignée étant indiquées par 0°, 90° et 180°.
L'utilisation de vannes à 3 voies est plus rentable que l'utilisation de plusieurs vannes à 2 voies. Comme les vannes à 2 voies, les vannes à 3 voies à boisseau sphérique sont disponibles en version manuelle et sont également disponibles avec un couvercle ISO 5211, ce qui vous permet de monter un actionneur électrique ou pneumatique sur la vanne à 3 voies.
Robinet à boisseau sphérique à 4 voies
Les robinets à boisseau sphérique à 4 voies ne sont pas aussi courants que les robinets à boisseau sphérique à 2 et 3 voies, mais il est important de connaître les variantes disponibles. Un robinet à boisseau sphérique à 4 voies est généralement disponible en quatre variantes différentes : Port L, port T, port X (port LL) et droit.
Port X (port LL)
Ce type de robinet à boisseau sphérique comporte quatre orifices également espacés autour de la chambre du robinet et le boisseau sphérique comporte deux passages pour relier les orifices adjacents. Il a deux positions d'écoulement, et généralement une position centrale où tous les orifices sont fermés. L'image ci-dessous montre les différentes fonctions du circuit du robinet à boisseau sphérique X-port. Un robinet à boisseau sphérique à orifice en X est parfois appelé orifice en double L (LL) ou orifice de croisement.
Figure 6 : Les fonctions du circuit d'un robinet à boisseau sphérique 4 voies à orifice en X. En outre, les robinets à tournant sphérique X-port peuvent être dotés d'une position d'arrêt.
L-Port
La vanne à boisseau sphérique à 4 voies en L est parfois également appelée vanne de dérivation ou vanne de filtrage duplex. Dans cette conception, la bille a deux ports connectés, une entrée et une sortie dans lesquelles le flux peut être détourné dans l'une ou l'autre direction. Le robinet à boisseau sphérique à 4 voies en L peut connecter l'orifice central à l'un ou l'autre des orifices latéraux ou déconnecter les trois, mais il ne peut pas connecter les orifices latéraux ensemble. Traditionnellement, les robinets à tournant sphérique avec un orifice en L sont utilisés pour diriger le flux entre l'orifice central et l'un des deux orifices latéraux, tandis qu'au moins un orifice reste en position fermée. Deux ports sont toujours connectés.
Figure 7 : Le circuit fonctionne avec un robinet à boisseau sphérique à 4 voies en L.
T-Port
La vanne à boisseau sphérique 4 voies à orifice en T est également connue sous le nom de vanne de mélange. La bille possède trois alésages qui relient trois orifices. Les vannes T-Port peuvent diriger le flux entre le centre et ses deux orifices latéraux. Ces vannes ont une quatrième position qui relie le centre aux deux orifices latéraux en même temps. Au moins un orifice sera toujours en position fermée.
Figure 8 : Le circuit fonctionne avec une vanne à boisseau sphérique à 4 voies en T.
Droit
Les robinets à boisseau sphérique droits à 4 voies offrent, comme leur nom l'indique, un passage droit pour les fluides ou les gaz. Cela permet à l'utilisateur de passer rapidement d'une ligne à l'autre de la fonction du circuit dans un système.
Figure 9 : Fonction du circuit d'un robinet à boisseau sphérique droit à 4 voies
Vannes spécifiques à l'utilisation
Il existe d'autres robinets à boisseau sphérique qui sont utilisés spécifiquement pour un usage particulier. Par exemple, les robinets à boisseau sphérique hydrauliques ont été conçus spécifiquement pour l'hydraulique. Tameson propose une sélection de vannes à bille hydrauliques à 3 voies pour les applications à haute pression. Ces vannes permettent de contrôler le sens d'écoulement des huiles hydrauliques et de chauffage jusqu'à une pression maximale de 500 bars.
Un autre exemple est celui des robinets à boisseau sphérique pour les applications sous vide. Un robinet à boisseau sphérique à vide approprié doit posséder plusieurs caractéristiques pour fonctionner dans un environnement sous vide. Les caractéristiques les plus importantes sont la capacité d'avoir de très bonnes propriétés d'étanchéité en position d'arrêt, un temps de réponse rapide et la capacité de fonctionner avec des différences de pression entre les côtés de la vanne. En raison des caractéristiques spécifiques requises dans les applications de vide, il est important de connaître les fonctions du circuit et les préférences d'alésage de la vanne que vous choisissez. Pour plus d'informations, lisez notre article sur les vannes à boisseau sphérique pour les applications de vide, ou notre guide sur les vannes à boisseau sphérique.
