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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF ISO 965-1 (E03-051) du 09/11/2013 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF ISO 965-1/A1 : Filetages métriques ISO pour usages généraux - Tolérances - Partie 1 : principes et données fondamentales (décembre 2021)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2112 (Décembre 2021).
RÉSUMÉ
La chaîne d’énergie est constituée de nombreux composants essentiels, dont les composants pneumatiques qui assurent les fonctions génériques de la partie opérative. Le circuit pneumatique est alimenté au travers d’un filtre, d’un régulateur et d’un lubrificateur. L’air comprimé est distribué, alors que l’actionneur convertit la puissance pneumatique en puissance mécanique. Cet article détaille les différentes technologies de construction de ce réseau de distribution, ainsi que les caractéristiques et les critères de choix de ses composants. Pour terminer, différents accessoires (pour le contrôle des vérins par exemple) ainsi que les types de raccordements sont examinés.
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-
Daniel HUBERT : Ingénieur CNAM - Responsable Recherches et Développement chez Asco Joucomatic - Chargé de cours à l'UTC et à l'Université Marne la Vallée
INTRODUCTION
Les composants pneumatiques sont les constituants essentiels de la chaîne d'énergie. Ils assurent les fonctions génériques de la partie opérative : alimenter, distribuer, régler, convertir, transmettre.
Dans le dossier [Doc BM 6 110], sont définies les différentes notions relatives aux systèmes industriels automatisés. Ce dossier est consacré aux composants de la partie opérative pneumatique.
Le réseau de distribution pneumatique, au travers du filtre, régulateur, lubrificateur, alimente le circuit pneumatique du système automatisé industriel. Le distributeur distribue cet air comprimé sur ordre de la chaîne d'information. Les accessoires de circuit (réducteur de débit, clapet anti-retour, etc.) permettent le réglage de l'actionneur. L'actionneur convertit la puissance pneumatique en puissance mécanique. Les attelages et mécanismes associés au vérin transmettent force et vitesse, agissant ainsi sur la matière d'œuvre.
Dans le présent dossier, nous détaillons les différentes technologies de construction, les caractéristiques et critères de choix de ces composants pneumatiques. Puis nous examinons les divers types de raccordement et de liaisons de ces constituants entre eux.
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2. Distributeurs
2.1 Fonction et classification
Les distributeurs pneumatiques ont pour fonction d'orienter un flux d'air (débit) entre une source et un récepteur. Ils orientent la puissance pneumatique entre la source et l'actionneur, ou l'actionneur et le retour à l'atmosphère.
Les distributeurs se classifient avec deux caractéristiques fonctionnelles : nombre d'orifices, nombre de positions.
Soit : X/Y, X nombre d'orifices, Y nombre de positions de commutation.
Certaines applications nécessitent l'utilisation d'un distributeur à trois positions comportant une position neutre centrale. Trois types de positions centrales sont généralement utilisés : soit toutes les connexions sont obturées, soit les connexions d'utilisations sont mises à l'échappement, soit encore alimentées (figure 23).
Suivant les normes internationales ISO 5599 et ISO 11727, l'identification des orifices se fait par des chiffres : le chiffre 1 est réservé à l'orifice d'alimentation, les chiffres 2 et 4 aux orifices d'utilisation, les chiffres 3 et 5 aux échappements. L'identification des pilotages, ou commandes, sont des nombres à deux chiffres.
12 signifie que la commande de pilotage fait circuler l'air au travers de l'orifice 1 vers 2.
Les distributeurs à deux positions et à deux ou trois voies, s'ils sont pourvus d'un ressort de rappel ont, ce qu'il est convenu d'appeler une position « Normale ». Selon la disposition des connexions internes, la position normale peut être :
-
normalement fermé au repos (appellation : NF) qui signifie qu'en l'absence de signal de commande, l'arrivée d'air sous pression est obturée ;
-
normalement ouvert au repos (appellation : NO) qui signifie qu'en l'absence de signal de commande, l'arrivée d'air sous pression est en communication avec un orifice d'utilisation.
2.2 Construction
La structure d'un distributeur comprend :
-
une partie commande (pilotage), système par lequel le distributeur change d'état ;
-
une partie puissance qui est constituée soit de système à clapet, soit de système à tiroir, qui orientent les flux d'air vers l'actionneur.
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BIBLIOGRAPHIE
NORMES
-
Transmissions hydrauliques et pneumatiques ; Alésages des vérins et diamètres des tiges de piston ; Série métrique - ISO 3320 - 01-10-1987
-
Transmissions hydrauliques et pneumatiques ; Vérins ; Dimensions et types de filetage des tiges de piston - ISO 4395 - 01-09-1978
-
Transmissions pneumatiques – Distributeurs à cinq orifices principaux – Partie 1 : Plans de pose sans connecteur électrique - ISO 5599-1 - 01-08-2001
-
Transmissions pneumatiques – Distributeurs à cinq orifices principaux – Partie 2 : Plans de pose avec connecteur électrique facultatif - ISO 5599-2 - 01-09-2001
-
Transmissions pneumatiques : distributeurs à cinq orifices principaux ; partie 3 : codification de l'information sur les fonctions des distributeurs - ISO 5599-3 - 01-01-1990
-
Transmissions pneumatiques – Filtres pour air comprimé – Partie 1 : Principales caractéristiques à inclure dans la documentation des fournisseurs et exigences de marquage du produit - ISO 5782-1 - 01-12-1997
-
...
1 Constructeurs – Fournisseurs
(liste non exhaustive)
Le lecteur se reportera à l'organisme suivant :
UNITOP – Union Nationale des Industries de Transmissions Oléo hydrauliques et Pneumatiques
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ISO International Organization for Standardization http://www.iso.org http://www.iso.ch/iso/fr
AFNOR Association française de normalisation http://www.afnor.org
UNM Union de normalisation de la mécanique et du caoutchouc http://www.unm.fr
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