Comment les distributeurs dirigent-ils l'air ?

Comme indiqué dans notre article sur la terminologie des vannes, un distributeur se compose d'un certain nombre d'orifices (entrées et sorties) et d'un certain nombre de positions de commutation, mais quel mécanisme permet de relier ou de bloquer différentes entrées et sorties ?

Cet article passe en revue deux méthodes de base : l'utilisation d'un tiroir, à joint souple ou sans joints, qui coulisse à l'intérieur d'un alésage et la vanne à clapet.

Qu'est-ce qu'un distributeur à tiroir ?

Un distributeur à tiroir fait partie d'une famille plus générale appelée distributeurs à action de cisaillement ; ils sont appelés ainsi parce que le mécanisme du tiroir glisse entre les entrées et les sorties, sa position contrôlant l'acheminement du flux d'air.

Le tiroir profilé s'insère dans un alésage métallique usiné et, de toute évidence, le joint entre les surfaces est essentiel pour minimiser les fuites. Dans un système (joint souple), des bagues d'étanchéité résilientes mais plus souples (par rapport au métal) sont utilisées. Dans une option, les joints sont fixés au tiroir en mouvement, ce que l'on appelle le joint dynamique ; dans le joint statique, les joints sont maintenus dans le corps de la vanne et le tiroir se déplace à travers eux.

Un deuxième système (sans joints) repose sur la tolérance entre les surfaces de la bobine métallique et de l'alésage métallique, qui est si précise que des joints plus souples sont inutiles (principe du "palier à air"). Dans tous les cas, le profilage de la bobine permet la connexion (ou le blocage) entre les orifices lorsque la bobine se déplace.

Qu'est-ce qu'une soupape à clapet ?

La configuration de la vanne à clapet est plus simple que celle d'un distributeur à tiroir. Un joint annulaire agit contre un siège plat, le joint étant maintenu par la force d'un ressort. L'actionnement surmonte la force du ressort et ouvre le joint de la vanne, permettant un écoulement en aval. 

Quelle est la performance relative de chaque type ?

Les vannes à clapet ne sont généralement disponibles que pour les applications 2/2 ou 3/2 et ne peuvent pas être équipées d'un portage inverse ; cependant, elles présentent une faible fuite et sont très tolérantes aux environnements sales ou difficiles, la surface d'étanchéité étant nettoyée à chaque cycle. Les vannes à tiroir offrent une plus grande variété de fonctions, par exemple 5/2 et 5/3.

L'option de joint souple offre un débit plus élevé et des taux de fuite plus faibles que le joint sans soudure ; cependant, le joint sans soudure a une durée de vie beaucoup plus longue - le joint souple a généralement 30 à 50 millions de cycles contre 250 à 300 millions de cycles pour le joint sans soudure - ce dernier pouvant également fonctionner à des taux de cycle plus rapides et à des pressions de fonctionnement plus élevées.