Actionneurs pneumatiques à pignon et crémaillère

Actionneurs pneumatiques à pignon et crémaillère

Les actionneurs pneumatiques à pignon et crémaillère Bettis délivrent un couple stable pour automatiser les vannes dans un large éventail d’applications industrielles générales ou sévère de toute taille et de toute température.

Actionneur à pignon et crémaillère Bettis série RPE

Qu’est-ce qu’un actionneur à pignon et crémaillère ?

  • Les actionneurs à pignon et crémaillère sont des ensembles mécaniques qui permettent d’ouvrir et de fermer automatiquement des vannes ou des registres, généralement dans le cadre d’applications industrielles.
  • L’expression « pignon et crémaillère » couvre de façon générique deux engrenages qui convertissent un mouvement linéaire en une rotation. Une barre à engrenage linéaire, appelée « crémaillère » engage les dents d’un engrenage circulaire, appelé « pignon ». Une force linéaire exercée sur la crémaillère cause la rotation du pignon.
  • Pour l’automatisation des vannes, une conception courante d’actionneur est d'utiliser une crémaillère à deux pistons se déplaçant dans des directions opposées afin de garantir que le pignon est soumis à des forces équilibrées. Généralement, une source d’air comprimé est utilisée pour alimenter l’actionneur. En appliquant une pression sur les crémaillères à piston, le pignon peut tourner dans la position souhaitée. Le pignon se connecte à la tige de la vanne pour ouvrir et fermer la vanne alors que le pignon tourne.
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Fonctionnement

Applications courantes à pignon et crémaillère

Les actionneurs à pignon et crémaillère sont destinés à l’automatisation et à la manoeuvre des vannes quart de tour telles que les vannes papillon, les vannes à boisseau sphériques et les vannes à clapet utilisées dans les industries de procédé comme les secteurs de la chimie, des produits pharmaceutiques, du traitement de l’eau, du pétrole et du gaz, etc.

Deux constructions d’actionneur sont disponibles : à rappel par ressort et à double effet. La construction à rappel par ressort mécanique est destinée aux applications de sécurité toute-ou-rien et peut être assemblée pour une position de sécurité « fermée par défaut » ou « ouverte par défaut ».

Les actionneurs à double effet peuvent être utilisés pour une position de sécurité « maintien du clapet dans la dernière position ».

Applications avancées à pignon et crémaillère

Des actionneurs à pignon et crémaillère sont disponibles pour un large éventail d’applications avancées. Les plus connues sont les kits d’éléments internes liés à la température qui permettent un fonctionnement à haute ou basse température.

D’autres applications particulières sont liées à un réglage différente de la course (réglage intégral), aux revêtements spéciaux requis, aux process ou à des vitesses de fonctionnement élevées.

Pour un grand nombre de ces applications avancées, des accessoires de contrôle-commande spécialisés sont disponibles.

Support de montage

Les actionneurs à pignon et crémaillère sont dotés de brides / d’interfaces standard pour vannes, solénoïdes et accessoires de commande.

Généralement, les interfaces de vanne sont conformes à la norme ISO 5211. Cette norme basée sur le couple est devenue la norme dans le secteur et de nombreuses vannes permettent un montage direct, éliminant ainsi le coût d’une interface et d’un couplage. Pour les vannes qui ne permettent pas un montage direct, il existe de nombreux supports normalisés à coût minimals.

Un réducteur à commande de secours manuelle débrayable peut être monté entre l’actionneur et la vanne pour permettre le fonctionnement manuel de la solution d’automatisation de vanne en cas d’urgence ou lorsque la maintenance de l’actionneur est requise.

Commandes à pignon et crémaillère typiques

Les interfaces de solénoïde d’accessoire de commande sont conformes à la norme VDI/VDE 3845 (NAMUR) et à la norme européenne EN15714-3 sur les actionneurs. L’interface du solénoïde est compatible avec les solénoïdes sur conduite ou à montage direct et avec plusieurs dimensions d’interface pneumatique selon le volume de l’actionneur pour répondre aux exigences de la vitesse de cycle.

L’interface d’accessoire de commande, au-dessus de l’actionneur, permet le montage de boîtiers de fin de course ou de transmetteurs analogiques de position. Ces appareils sont montés sur le pignon de l’actionneur, qui est monté directement ou indirectement sur la tige de la vanne, et transmettent la position de la vanne vers la salle de commande. En général, les boîtiers de fin de course détectent les positions finales complètement ouverte et complètement fermée alors que les transmetteurs analogiques de position indiquent la position réelle tout au long de la course au moyen d’un signal 4-20 mA ou 0-10 V. Pour des applications de modulation, des positionneurs de vanne peuvent être montés directement sur le dessus de l’actionneur.


Développement de contrôle-commande intégré

De nombreux fournisseurs proposent divers composants de contrôle-commande conformes aux normes VDI/VDE 3845 (NAMUR). Toutefois, de nombreux et différents composants doivent être commandés, stockés, manipulés, montés, etc.

De nombreux clients recherchent désormais un système de pilotage pour vannes intégré qui réduit la diversité des composants et le nombre de points de dysfonctionnement potentiels. Certains fournisseurs de boîtiers de fin de course proposent maintenant des solutions semi-intégrées où le boîtier de fin de course est équipé d’un solénoïde. Un des développements les plus récents consiste à intégrer le contrôle et la contre-réaction de position dans un module de contrôle qui s’adapte à toute la gamme et toutes les tailles d’actionneur.

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