Vannes à bille pour applications sous vide
Figure 1 : Un robinet à boisseau sphérique électrique à 2 voies en laiton pour les applications sous vide
Les conditions de vide sont utilisées dans les applications industrielles pour les systèmes de prélèvement et de placement, ainsi que dans les laboratoires de recherche. Dans ces processus, les vannes à bille à vide sont souvent utilisées pour maintenir la pression de vide "négative" dans la chambre ou le tuyau et comme canal pour les générateurs ou les pompes à 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. Dans certaines applications sous vide, la vanne doit fonctionner dans des conditions inférieures à zéro. Pour plus de détails sur la conception et le fonctionnement des robinets à boisseau sphérique, lisez notre article sur les robinets à boisseau sphérique.
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Caractéristiques des robinets à tournant sphérique pour les applications sous vide
Les robinets à tournant sphérique sont des robinets à quart de tour qui tournent à 90° de la position ouverte à la position fermée. C'est pourquoi les robinets à tournant sphérique peuvent être à action rapide. Lorsqu'elle est reliée à un actionneur pneumatique, une vanne à boisseau sphérique peut effectuer une rotation maximale de 90° en moins d'une seconde.
La bille creuse d'un robinet à bille est maintenue en place par un siège, généralement en téflon. Lorsqu'il y a une différence de pression entre les deux côtés de la vanne, la bille appuie sur le siège en téflon, ce qui crée une étanchéité positive. Les robinets à tournant sphérique peuvent être ouverts en cas de différences de pression élevées entre les côtés du robinet, car ils ne nécessitent pas de mécanisme d'équilibrage de la pression.
Ils peuvent fonctionner à des températures inférieures à zéro. Elles sont disponibles dans des dimensions compactes car les applications sous vide nécessitent généralement des vannes plus petites. La conception creuse et rectiligne des robinets à tournant sphérique ne présente aucune résistance à l'écoulement. Les vannes à bille à vide peuvent être actionnées manuellement, électriquement ou pneumatiquement. Les vannes peuvent être fabriquées en laiton, en acier inoxydable ou en PVC. Ils peuvent avoir un port à 2 ou 3 voies.
Les robinets à tournant sphérique sont également très durables et fiables après des milliers de cycles de fonctionnement. Ils ne nécessitent que peu ou pas d'entretien et sont très simples à installer, à remplacer et à utiliser.
Application des robinets à boisseau sphérique à vide
Les vannes à bille à vide sont utilisées dans une large gamme d'applications. Voici quelques-unes de ces applications :
- Procédé de moulage en plastique et tubes à vide
- Dans le processus de cuisson pour l'accélération artificielle du processus de dégazage
- Une vanne à bille sous vide avec des actionneurs pneumatiques est utilisée pour prélever et déposer des objets en robotique.
- Traitement des semi-conducteurs, ingénierie du vide, lyophilisation et recherche sur la fusion.
- Applications médicales telles que la radiothérapie, la radiochirurgie, la radiopharmacie et d'autres processus médicaux nécessitant une aspiration.
- Ils sont utilisés pour contrôler le débit de gaz dans une chambre, effectuer des tests d'étanchéité, évacuer des gaz, etc.
Figure 2 : Un mini-clapet à bille en laiton de ¼ de pouce, ventilé, adapté aux applications sous vide.
Critères de sélection
Pour sélectionner le robinet à boisseau sphérique à vide adapté à votre application, il convient de prendre en compte les éléments suivants :
- Niveau de vide : Il s'agit d'une indication de la pression "négative" qui peut être obtenue avec le robinet à boisseau sphérique. Les vannes à bille à vide ont différents niveaux de vide pour s'adapter à vos applications.
- Température de fonctionnement : Très souvent, les applications de vide fonctionnent dans des conditions inférieures à zéro. Il est important de vérifier la plage de température de fonctionnement du robinet à bille à vide.
- Vitesse d'actionnement : Choisissez un robinet à boisseau sphérique à actionnement pneumatique si la vitesse d'actionnement est essentielle au fonctionnement du système de vide. Les actionneurs électriques conviennent aux besoins légèrement plus lents et les vannes à boisseau sphérique manuelles aux applications de vide simples.
- Matériau de la valve : Le gaz présent dans l'environnement sous vide ne doit pas agresser le matériau de la soupape. Les matériaux utilisés pour les robinets à tournant sphérique sont souvent le laiton, l'acier inoxydable et le plastique.
- Extrémité de la connexion : Le type d'extrémité de la connexion peut être déterminant pour assurer une bonne étanchéité. Utilisez des raccords filetés lorsque le niveau de pression du vide est moyen, des raccords à bride lorsque la pression est faible, mais des raccords d'extrémité soudés lorsque la pression du vide est très élevée, avec une tolérance zéro pour les fuites. Pour en savoir plus, consultez notre article sur les types de raccordement des robinets à boisseau sphérique.
- Port 2 voies ou 3 voies : Considérons la configuration du flux du système. Si plus d'une chambre doit être aspirée à la fois, le robinet à boisseau sphérique à trois voies peut être plus efficace.
- Taille de la vanne : Le temps nécessaire pour atteindre le vide détermine la taille de l'alésage du robinet à boisseau sphérique.
Pour plus d'informations sur la manière de sélectionner le robinet à boisseau sphérique adapté à votre système, lisez notre article sur la sélection des robinets à boisseau sphérique.
