Aperçu de l'électrovanne pneumatique 3/2 voies

Figure 1 : Une électrovanne pneumatique 3/2 voies

Les électrovannes pneumatiques 3/2 voies sont essentielles pour réguler le débit d'air dans diverses applications, notamment les vérins à simple effet, les actionneurs pneumatiques, et des tâches telles que le soufflage, le relâchement de pression et les opérations sous vide. Cet article fournit un aperçu pour aider les lecteurs à mieux comprendre les sujets généraux relatifs aux électrovannes pneumatiques 3/2 voies, y compris les applications, les principes de fonctionnement, et plus encore.

Table des matières

• Modèle des vannes 3/2 voies
• Fonction de circuit des vannes pneumatiques 3 voies
• Comment fonctionne une électrovanne pneumatique 3/2 voies ?
• Applications
• Polyvalence et considérations environnementales
• FAQ

3/2 voies vs 2/2 voies & 5/2 voies

Les électrovannes pneumatiques 3/2 voies ont un orifice d'entrée, un orifice de sortie et un orifice d'échappement. Elles sont utilisées pour contrôler des systèmes pneumatiques plus simples (par exemple, des vérins pneumatiques à simple effet) avec l'avantage supplémentaire de l'échappement. Tandis que les électrovannes pneumatiques 2/2 voies sont utilisées pour un simple contrôle marche/arrêt et les électrovannes pneumatiques 5/2 voies sont utilisées pour contrôler des vérins pneumatiques à double effet. Les vannes 5/2 voies peuvent contrôler l'alimentation en air dans les deux chambres de l'électrovanne à double effet.

Modèle des vannes 3/2 voies

Les électrovannes pneumatiques 3/2 voies existent en différents modèles et peuvent être catégorisées selon leur fonctionnement et leur stabilité.

Selon le fonctionnement

• Fonctionnement direct : Les vannes à commande directe n'utilisent que l'électroaimant pour ouvrir ou fermer sans nécessiter de pression dans le système.
• Fonctionnement indirect : Dans les vannes à commande indirecte, le tiroir n'est pas directement actionné par l'électroaimant. Au lieu de cela, la pression du système déplace le tiroir. Cela nécessite une vanne pilote supplémentaire, une petite vanne 3/2 voies à commande directe. La vanne pilote fournit de l'air comprimé à un petit vérin pneumatique à l'intérieur de la vanne, poussant contre un piston pour actionner l'électroaimant et commuter la vanne. Cela permet l'utilisation d'un électroaimant relativement petit pour commuter la vanne.

Selon la stabilité

• Vannes monostables : Les vannes monostables retournent à leur position par défaut en utilisant la force d'un ressort. Elles ont généralement une seule bobine.
• Vannes bistables : Les vannes bistables ont une bobine à chaque position et sont actionnées par impulsion. Elles peuvent maintenir leur position sans avoir besoin d'une alimentation continue, basculant entre deux états stables. En savoir plus dans notre article sur les électrovannes bistables.

Fonction de circuit de l'électrovanne pneumatique 3/2 voies

La vanne pneumatique 3/2 voies, également connue sous le nom de vanne commandée par air, a trois orifices de connexion et deux états. Les orifices sont :

• Entrée (P, 1)
• Sortie (A, 2)
• Échappement (R, 3)

La vanne a deux états : ouvert et fermé. Lorsque la vanne est ouverte, l'air circule de l'entrée (P, 1) vers la sortie (A, 2). Lorsque la vanne est fermée, l'air circule de la sortie (A, 2) vers l'échappement (R, 3). Une vanne qui est fermée dans son état non actionné est appelée une vanne normalement fermée (NC), tandis qu'une vanne qui est ouverte dans son état non actionné est appelée une vanne normalement ouverte (NO).

Figure 2 : Fonction de circuit d'une vanne 3/2 voies monostable, normalement fermée

La plupart des électrovannes 3 voies sont monostables et retournent à leur position par défaut lorsqu'elles ne sont pas actionnées, généralement en utilisant un mécanisme à ressort. Les électrovannes pneumatiques 3/2 bistables conservent leur position en cas de perte de puissance et nécessitent une action séparée pour changer d'état. Ainsi, les vannes bistables ne peuvent pas être appelées NC ou NO.

En résumé, les différentes fonctions de la vanne 3/2 voies sont :

• 3/2 voies monostable NC
• 3/2 voies monostable NO
• 3/2 voies bistable

Les fonctions de circuit sont représentées à l'aide de symboles de vanne et pneumatiques. La figure 3 montre les symboles d'une électrovanne 3/2 à commande indirecte. Découvrez d'autres symboles de vannes pneumatiques et leur explication dans notre article sur les symboles de vannes.

Figure 3 : Symboles des électrovannes pneumatiques 3/2 voies à commande indirecte, de haut en bas : monostable normalement ouverte, monostable normalement fermée, bistable.

Comment fonctionne une électrovanne pneumatique 3/2 voies ?

Figure 4 : Conception d'une vanne pneumatique 3/2 voies commandée par électroaimant dans les états fermé (gauche) et ouvert (droite) : Opérateur manuel (A), noyau fixe (B), électroaimant (C), armature (D), tige de poussée (E), ressort de rappel 1 (F), tiroir (G), atmosphère (H), sortie de vanne (I), alimentation en air (J), ressort de rappel 2 (K), et orifice (L).

Dans une électrovanne pneumatique 3/2 voies, les principaux composants et leurs fonctions sont :

• Opérateur manuel (A) : Permet un contrôle manuel de la vanne.
• Noyau fixe (B) : Fournit un noyau magnétique stationnaire pour l'électroaimant.
• Électroaimant (C) : Génère un champ magnétique pour déplacer l'armature.
• Armature (D) : Se déplace en réponse au champ magnétique généré par l'électroaimant.
• Tige de poussée (E) : Transfère le mouvement de l'armature au tiroir.
• Ressort de rappel 1 (F) : Ramène l'armature à sa position par défaut lorsque l'électroaimant est désactivé.
• Tiroir (G) : Contrôle le flux d'air à travers la vanne.
• Atmosphère (H) : L'orifice d'échappement où l'air est libéré.
• Sortie de vanne (I) : L'orifice par lequel le fluide sort de la vanne.
• Alimentation en air (J) : L'orifice où l'air comprimé entre dans la vanne.
• Ressort de rappel 2 (K) : Aide à ramener le tiroir à sa position par défaut.
• Orifice (L) : L'ouverture à travers laquelle l'air circule dans la vanne.

Applications

Les vannes 3/2 voies conviennent à diverses tâches, notamment l'entraînement d'actionneurs pneumatiques, le soufflage, le relâchement de pression et les applications sous vide.

Contrôle d'un vérin à simple effet

Un vérin à simple effet a un seul orifice pneumatique pour remplir et vider la chambre d'air. Le vérin se déplace dans une direction lorsque la chambre d'air est remplie et revient à sa position d'origine grâce à la force du ressort. La vanne 3/2 voies remplit soit la chambre d'air, soit la vide dans l'atmosphère. La figure 5 montre un circuit pneumatique de base pour un vérin à simple effet.

Figure 5 : Représentation schématique d'un entraînement de vérin à simple effet avec une vanne 3/2 voies

Applications de soufflage, relâchement de pression et vide

Les électrovannes pneumatiques 3/2 voies sont idéales pour les applications de soufflage, de relâchement de pression et de vide. Des vannes à pilotage externe ou à commande directe sont souvent nécessaires car elles ne requièrent pas de différentiel de pression minimum. La figure 6 montre les configurations de vannes pour le soufflage, le relâchement de pression et le vide.

Dans le circuit de vide, la pompe à vide est connectée à l'orifice (P, 1), et la pression atmosphérique est connectée à l'orifice (R, 3). Le vide est rompu lorsque l'orifice (A, 2) est connecté à l'orifice (R, 3). La ventouse saisit l'objet lorsque la pompe à vide (connectée à l'orifice P, 1) est activée.

Figure 6 : De haut en bas, configurations pour les applications à pilotage externe : soufflage, relâchement de pression et vide.

Figure 7 : Symbole de vanne d'une vanne 3/2 voies utilisée pour une application de vide : Filtre à vide (A), ventouse (B), filtre avec séparateur, vidange manuelle (C), pompe à vide (D)

Polyvalence et considérations environnementales

Avec un boîtier NAMUR, la vanne peut être directement montée sur un actionneur qui répond également à la norme NAMUR. Des collecteurs peuvent être utilisés pour économiser de l'espace et regrouper les vannes. Plusieurs vannes 3/2 voies peuvent être intégrées dans un seul collecteur, et il est possible de mélanger les types de vannes, comme monter une vanne 5/2 voies à côté d'une vanne 3/2 voies. Les combinaisons dépendent du type et du modèle du collecteur.

Les considérations environnementales sont cruciales dans les systèmes pneumatiques. Les vannes et les joints doivent être résistants à la corrosion lorsqu'ils sont exposés à des substances agressives. Des vannes spéciales sont disponibles pour les zones de salle blanche, les environnements ATEX et l'industrie alimentaire.

Une vanne 5/2 voies peut fonctionner comme une vanne 3/2 voies en n'utilisant qu'une seule entrée et l'orifice de sortie correspondant. De plus, la fonction d'une vanne 3/2 voies peut être imitée en utilisant deux vannes 2/2 voies.

FAQ

Comment fonctionne une vanne 3 voies 2 positions ?

Une vanne 3 voies 2 positions a trois orifices et deux positions. Elle dirige le flux entre deux des trois orifices dans chaque position, permettant le contrôle de la direction du fluide, généralement utilisée pour distribuer ou mélanger les flux.

Quelle est la différence entre une vanne 2 voies et une vanne 3 voies ?

Une vanne 2 voies est tout type de vanne avec deux orifices : un orifice d'entrée et un orifice de sortie. Une vanne 3 voies a trois orifices dans le corps de la vanne qui sont utilisés comme entrée, sortie et échappement.