Limiteurs de débit unidirectionnels

Les limiteurs de débit unidirectionnels combinent en un seul élément les fonctions de limiteur de débit dans un sens et vanne d'arrêt dans l'autre sens. Dans un sens d'écoulement, l’air comprimé traverse librement le clapet. Dans le sens inverse, le débit volumétrique peut être modifié par un élément de réglage. En combinaison avec des vérins pneumatiques, ces produits sont souvent utilisés pour la régulation de vitesse.

Vannes de régulation de débit unidirectionnelles

Les vannes de régulation de débit unidirectionnelles combinent les fonctions des vannes de régulation de débit et des vannes d'arrêt en un seul composant. L'air comprimé s'écoule librement dans un sens. Le débit peut être modifié dans le sens inverse par un élément de réglage. Ces produits sont souvent utilisés en combinaison avec des vérins pneumatiques afin de contrôler la vitesse. Festo propose différentes tailles de clapets anti-retour. La différence avec une vanne d'arrêt: celle-si ne sert pas à réguler le débit mais juste à le stopper complètement. Une vanne d'arrête se prouve utile par exemple pour couper l'air comprimé pour faire la maintenance sur l'installation.

Qu'est-ce qu'un clapet anti-retour ou un soupape anti-retour?

Un clapet anti-retour, également appelé soupape antiretour (valve anti retour), est un dispositif mécanique qui permet au fluide ou au gaz de s'écouler dans une seule sens de circulation. Il empêche le reflux et protège contre les dommages ou les dysfonctionnements dans les systèmes de tuyauterie, les pompes et autres équipements mécaniques.

Types de soupapes anti-retour.

Fondamentalement, les vannes suivantes entrent dans cette catégorie :

  • Les clapets anti-retour,
  • soupapes unidirectionnelles,
  • les soupapes d'échappement (rapide),
  • les vannes à obturateur (vannes OR) et
  • les soupapes à double pression (soupapes ET).

Clapets anti-retour (vanne anti retour)

Les clapets anti-retour sont très fréquemment utilisés en pneumatique. Les applications vont de la simple fermeture des directions de flux (sens de circulation) et du contrôle de la vitesse jusqu'aux opérations logiques. Ils sont également utilisés dans les cas où des composants individuels doivent être isolés dans un circuit afin d'éliminer les effets mutuels induits par la pression ou d'empêcher l'échappement d'unités ou de sections entières du système en cas de défaillance de la pression. Les clapets anti-retour peuvent empêcher les coups de bélier. Voir ci-dessous les types de clapets anti-retour :

Soupapes anti-retour contrôlés par la pression sans assistance du ressort (clapets anti-retour sans charge)

Dans ce type de construction, l'élément d'étanchéité est généralement un diaphragme en élastomère. Dans ce cas, la pression agissant dans le sens de la haute résistance est utilisée pour fermer le siège du joint. Dans le sens opposé, le flux d'air déforme la membrane et ouvre ainsi la vanne dans le sens du flux.

Étant donné que, dans ce cas, la pression de service est utilisée pour commuter la vanne, les vannes sont également appelées vannes à commande par pression, bien qu'il s'agisse généralement de simples clapets de retenue. L'élément d'étanchéité est une membrane ductile de conception simple, qui est insensible aux particules de saleté, etc.

Clapets anti-retour à commande par pression avec assistance par ressort

Alors que dans le cas des clapets anti-retour sans assistance par ressort, la pression dans le sens doit être légèrement plus élevée que dans le sens de la haute résistance, afin de surmonter la pression du ressort.

Toutefois, cette force supplémentaire est extrêmement faible et n'est donc pas indiquée séparément par les fabricants. La soupape s'ouvre dans le sens du mouvement dès que la pression génère une force sur l'élément d'étanchéité dans ce sens, qui est supérieure à la force du ressort.

Les clapets anti-retour sont principalement utilisés afin d'éliminer l'effet mutuel sur les entraînements, les vannes ou d'autres unités suite à des coups de pression.

Clapets anti-retour pilotés

Ces valves sont utilisées principalement pour des raisons de sécurité. Imaginez un vérin qui doit soulever et abaisser un poids. Afin d'éviter que le poids soulevé ne redescende en cas de rupture de pression (par exemple suite à une déconnexion de la tuyauterie ou à un échappement involontaire du système), un clapet anti-retour est monté sur chaque raccord de vérin.

La soupape doit être raccordé directement à la connexion d'air de la bouteille afin d'éviter d'autres risques.

Attention !

Les soupapes antiretour pilotés ne peuvent pas être utilisés comme éléments de sécurité sur les presses. Il y a deux raisons à cela :

  • Premièrement, le temps de commutation entre la chute de pression et la fermeture effective du clapet est de 10 à 20 ms, selon la taille. Pendant ce temps, la masse peut donc encore chuter et parcourir une distance qui entraîne des dommages correspondants.
  • Deuxièmement, ces valves ne sont pas étanches à 100 %. Cela signifie que le mouvement descendant peut encore se poursuivre après la fermeture de la valve. Ces quantités ne sont pas négligeables, loin de là. Par conséquent, une vérin d'un diamètre de 63 mm, équipée d'un clapet anti-retour de 3/8", doit être considérée comme sûre pendant 30 minutes maximum. Une période de temps qui est, par exemple, trop courte pour secourir du personnel piégé.

Dans un tel cas, une vanne 2/2 voies à commutation rapide (vanne d'arrêt) serait une meilleure solution. Toutefois, outre les aspects pneumatiques, il faut également tenir compte d'un certain nombre de facteurs électriques. Des règles particulières s'appliquent donc aux commandes de presse.

Un clapet à battant est un type de clapet anti-retour conçu pour permettre au fluide de s'écouler dans un seul sens. Il se compose d'un disque ou d'un clapet mobile, fixé à une charnière, et d'un siège sur le périmètre de la vanne.

Soupapes d'échappement rapide

Dans de nombreuses applications, il est important d'obtenir les vitesses les plus élevées possibles afin de prendre la position de départ d'un cycle de travail.

Dans ce cas, il est souvent désavantageux que l'air s'échappant du cylindre doive parcourir le chemin "long et étroit" à travers le conduit d'échappement, un régulateur de débit unidirectionnel, le distributeur et un silencieux. Cela coûte du temps et donc de la vitesse, car un cylindre ne peut être rempli d'air d'un côté du piston que si le volume d'air correspondant est évacué de l'autre côté du piston.

Dans ce cas, on utilise une sorte de "raccourci" pour évacuer l'air du cylindre, à savoir la soupape d'échappement rapide. En principe, celle-ci fonctionne comme un clapet anti-retour où l'air s'échappe latéralement dans l'atmosphère en position fermée.

Qu'est-ce qu'un clapet anti-retour double?

Un double clapet anti-retour, également connu sous le nom de double clapet anti-retour (DCVA) est un type de clapet anti-retour constitué de deux clapets anti-retour fonctionnant indépendamment et reliés en série. Il est conçu pour fournir un niveau supplémentaire de protection contre le refoulement dans les systèmes de tuyauterie, les pompes et autres équipements mécaniques. Ce clapet est adapté à la prévention de la contre-pression et du siphonnage à rebours.

Les clapets anti-retour doubles sont couramment utilisés dans les applications d'eau potable pour empêcher le reflux d'eau contaminée dans les systèmes d'eau potable. Ils sont également utilisés dans d'autres types de systèmes de pompage pour empêcher l'écoulement inverse et protéger contre les dommages ou les dysfonctionnements et prévenir la contamination.

Les clapets de retenue doubles fonctionnent en permettant au fluide ou au gaz de se déplacer dans une seule direction. Lorsque le débit est dans la bonne direction, le premier clapet s'ouvre et le second reste fermé. Lorsque le flux s'inverse, les deux clapets se ferment, bloquant ainsi la direction du flux.

Dossier 'Clapets anti-retour' de Festo4students

Vous voulez en savoir plus sur le fonctionnement technique des clapets anti-retour ? Festo met à la disposition de tous ceux qui veulent comprendre le fonctionnement technique des composants pneumatiques de nombreuses informations sur ces composants. Les dossiers sur ces composants sont regroupés sous 'Festo4Students' sur notre site web et peuvent être téléchargés gratuitement par tout le monde.