Pour de nombreuses machines pneumatiques, le numéro de modèle d’une vanne semble simple, mais la fonction qu’il cache détermine le mouvement de l’actionneur. Les vannes 3V110, 3V210, 3V310 et 3V410 sont normalement utilisées comme électrovannes pneumatiques 3/2 voies, tandis que les vannes 4V110, 4V210, 4V310 et 4V410 sont normalement utilisées comme distributeurs directionnels 5/2 voies. Les deux groupes appartiennent à la catégorie des électrovannes , mais ils répondent à des besoins de circuit différents.
La différence pratique réside dans le type d’actionneur. Une vanne 3V est généralement choisie pour un vérin simple effet, le contrôle de soufflage d’air, l’air de signalisation ou un petit dispositif pneumatique nécessitant l’alimentation et l’échappement par un seul orifice de travail. Une vanne 4V est généralement choisie pour un vérin double effet nécessitant deux orifices de vérin pour basculer entre l’extension et la rétraction.
La fonction des orifices est la première différence
Une vanne de la série 3V possède trois orifices et deux positions. Un orifice reçoit l’air d’alimentation, un orifice est raccordé à l’actionneur ou à la ligne de sortie, et un orifice évacue l’air lorsque la vanne revient à sa position initiale. Cette configuration rend la vanne adaptée aux vérins simple effet, car le ressort interne du vérin assure la course de retour une fois l’air évacué.
Des modèles tels que 3V110-06, 3V210-08, 3V310-10 et 3V410-15 suivent cette logique de commande. Plus le numéro de série est élevé, plus la taille des orifices et la capacité de débit augmentent généralement.
Une vanne de la série 4V possède cinq orifices et deux positions. Elle comprend un orifice de pression, deux orifices de vérin et deux orifices d’échappement. Cela permet à la vanne d’alimenter alternativement chaque côté d’un vérin double effet tout en évacuant l’air du côté opposé. Le vérin peut s’étendre et se rétracter grâce à l’énergie pneumatique, plutôt que de dépendre d’un ressort mécanique.
L’adaptation à l’actionneur modifie le choix
Si la machine utilise une pince simple effet, une petite butée, un éjecteur, une goupille pneumatique ou un mini-vérin à rappel par ressort, la série 3V est souvent le choix le plus simple. Le circuit est simple, les tuyaux sont plus faciles à identifier et le dépannage est plus rapide, car il n’y a qu’une seule ligne de sortie commandée.
Si la machine utilise un vérin double effet pour pousser, lever, indexer, ouvrir, fermer ou transférer, la série 4V devient plus appropriée. Les 4V110-06 et 4V210-08 sont courantes pour les vérins compacts et les vérins de taille moyenne. Pour des besoins en air plus importants, on peut passer aux modèles 4V310-10 ou 4V410-15.
Une erreur courante consiste à choisir une vanne 3/2 voies pour un vérin double effet simplement parce que la tension de la bobine et le filetage semblent corrects. La vanne peut commuter l’air, mais le vérin ne disposera pas du circuit directionnel adéquat. Une autre erreur consiste à utiliser une vanne 5/2 voies pour un simple soufflage d’air ou un vérin simple effet, alors qu’une vanne 3/2 plus petite serait plus simple et plus économique.
La taille du débit dépend de l’alésage et de la vitesse du vérin
Les tailles 110, 210, 310 et 410 doivent être considérées avec le diamètre du tube, l’alésage du vérin, la longueur de course et la vitesse de cycle. Un petit vérin se déplaçant lentement n’a pas besoin du même débit de vanne qu’un vérin plus grand se déplaçant rapidement. Surdimensionner la vanne peut gaspiller de l’espace et augmenter les coûts, tandis qu’une vanne sous-dimensionnée peut rendre l’actionneur lent ou instable.
Dans de nombreuses configurations d’usine, les vannes de la série 110 sont utilisées pour les outillages compacts, l’air de signalisation et les petits vérins. Les vannes de la série 210 sont courantes dans les machines d’automatisation générale. Les vannes des séries 310 et 410 conviennent aux vérins plus grands, aux courses plus longues ou aux équipements pour lesquels l’actionneur doit se déplacer avec un volume d’air plus important. La même logique de taille s’applique aux familles 3V et 4V, mais la fonction du circuit reste différente.
Commande électrique et comportement de rappel
La plupart des vannes 3V et 4V à simple solénoïde utilisent un signal électrique pour déplacer le tiroir et un rappel par ressort ou par pilotage pour le réinitialiser lorsque l’alimentation est coupée. Ce comportement est utile lorsque la machine doit revenir à un état par défaut après l’arrêt du signal. La tension de bobine appropriée, telle que DC24V, AC110V ou AC220V, doit correspondre à l’armoire de commande.
Pour une vanne 3V, la coupure de l’alimentation évacue généralement la ligne de sortie. Pour une vanne 4V à simple solénoïde, la coupure de l’alimentation ramène généralement le vérin dans la direction par défaut. Ce comportement par défaut doit être vérifié lors de la conception de la machine, car il affecte les arrêts d’urgence, les coupures de courant, la sécurité de maintenance et la position des montages.
Conseils pratiques d’achat
Avant de commander, vérifiez si l’actionneur est simple effet ou double effet. Vérifiez ensuite la taille des orifices, la tension de la bobine, la pression de fonctionnement, la taille du tube, le type de connecteur et l’espace d’installation. En cas de remplacement d’une ancienne vanne, prenez une photo de l’étiquette du modèle et des marquages des orifices avant de retirer les tubes.
Pour les acheteurs OEM, il est utile de standardiser autour de quelques tailles. Par exemple, les petites fonctions simple effet peuvent utiliser 3V110 ou 3V210, tandis que les vérins double effet courants peuvent utiliser 4V210. Les machines plus grandes peuvent réserver les 3V310, 3V410, 4V310 et 4V410 aux positions nécessitant un débit plus élevé. Cela facilite les achats et la gestion des pièces de rechange.
FAQ
Une vanne 3V peut-elle commander un vérin double effet ?
Ce n’est généralement pas le bon choix. Un vérin double effet nécessite normalement une vanne 5/2 voies, telle qu’une vanne de la série 4V, afin que les deux orifices du vérin puissent être commandés correctement.
Quand dois-je choisir une vanne 3V ?
Choisissez une vanne 3V pour les vérins simple effet, le soufflage d’air, l’air de signalisation, les actionneurs à rappel par ressort ou une commande simple d’alimentation et d’échappement.
Quand dois-je choisir une vanne 4V ?
Choisissez une vanne 4V pour les vérins double effet nécessitant une extension et une rétraction motorisées par air via deux orifices pneumatiques.
Conclusion
La façon la plus simple de distinguer les distributeurs directionnels 3V et 4V est d’observer l’actionneur. Les circuits simple effet orientent généralement vers les vannes 3V, tandis que les circuits à vérin double effet nécessitent généralement des vannes 4V. Ensuite, sélectionnez la taille 110, 210, 310 ou 410 selon le débit requis, la taille des orifices et l’espace d’installation.
