Nouvelle génération de motorisation de vannes

Actionneurs CAI EH® electrohydrauliques compact

Présentation et principe de fonctionnement

Bloc de puissance CAI EH

Plusieurs années de recherche nous ont permis d'obtenir des avantages décisifs dans le développement d'une gamme de bloc de puissance parfaitement adapté aux besoins des motorisations de vannes.

Le bloc de puissance EH dispose, dans un cylindre de volume réduit, d'un ensemble moteur électrique pompe hydraulique-bloc de distribution et réglage et d'un vérin hydraulique de poussée, le tout immergé dans l'huile et étanche.

Aucun élément mécanique n'est apparent à l'extérieur du cylindre.

Le bloc de puissance EH est polyvalent, il peut être utilisé en fonction double effet, simple effet avec boîte de ressorts de rappel ou accumulateur hydraulique (avec bloc de raccordement supplémentaire) pour vannes à mouvement 1/4 de tour et linéaire.

Une version de régulation particulièrement importante brevetée fera partie d'un chapitre à part. 

Éclaté bloc de puissance CAI EH

1. Composition

a. Moteur électrique :

Spécialement prévu pour un fonctionnement immergé dans l'huile.
Le moteur est fixé directement sur le flasque arrière de l'enceinte.

  • Caractéristiques alimentation électrique :(voir tableau).
  • Puissances disponibles 0,6 / 1,5 / 3 / 10 KW. 2 pôles 2800 tr/min.
  • Facteur de service* : Type S3 30% -  50% suivant la norme IEC 34.
  • Le moteur électrique est équipé de série d'une sonde de température reliée directement au module électronique de gestion moteur. En cas de dépassement de la température assignée le module arrête le moteur et signale une alarme.
    *D'autres facteurs de service sont possible en modifiant la quantité d'huile de refroidissement.

b. Bloc de distribution pompe :

La pompe hydraulique est en prise sur le moteur électrique à travers le bloc de distribution qui dispose de toutes les fonctions nécessaires pour une application simple et précise. La souplesse du système hydraulique permet d'ajuster les pressions en ouverture et en fermeture en usine, ce qui permet de protéger efficacement la tige de la vanne contre tout effort anormal.

 

c. Vérin Hydraulique

Le vérin hydraulique fournit la puissance nécessaire à l'application. Sa course, et donc ses dimensions dépendent de celle-ci. Le cylindre fabriqué à partir de tube rodé et l'arbre, seule partie en contact avec l'atmosphère, en barre chromée rectifiée pour une bonne tenue face aux éventuelles agressions chimiques. Des joints spécifiques haute pression assurent une durée de vie maximale.

 

 d. Bouchon de vidange

Le bouchon de vidange (rouge) se situe toujours en partie basse du bloc de puissance CAI EH. Attention, il est important de préciser à la commande la position horizontale ou verticale de l'actionneur.

 

 e. Jauge de niveau

La jauge de niveau (jaune) se situe toujours en partie supérieur du bloc de puissance CAI EH. Elle permet de visualiser facilement le niveau d'huile. Un contact de niveau minimum (bleu), interdisant l'utilisation du système est intégré au bloc de puissance CAI EH.

 

 f. Bloc de connexion

Dans le cas d'une application simple effet SE, le bloc de connexion assure la raccordement de l'électrovanne ainsi que, le cas échant, de l'accumulateur hydraulique. Dans des versions spécifiques, il est prévu d'intégrer d'autres composants (manomètre, pressostat, commande manuelle, etc..).

 

g. Commande manuelle*

Le bloc de puissance CAI EH dispose d'une commande manuelle de série. Pour éviter le pompage manuel avec un levier nous avons prévu simplement l'utilisation d'une perceuse/visseuse électrique portable équipée d'un embout six pans utilisée directement sur la sortie d'arbre. Puissance 1000/3000W - Vitesse 3000 tours/min.

* Une commande manuelle a levier peut être inséré dans le bloc de connexion.

h. Boîtier de commande :

La gestion du bloc électrohydraulique compact EH est assurée par l'intermédiaire de trois types de boîtiers de commande : 

  • Boîtier de commande BC :
    Ce boîtier est composé d'un module d'alimentation pour une fonction ON/OFF avec un module de gestion moteur et un système de fin de course
  • Boitier de commande Aumatic :
    Fonction de positionnement, commande locale et à distance avec communication Bluetooth.
    Ce boîtier est composé d'un module de fin de course et d'un système Aumatic déporté.
  • Boîtier de commande Aumatic S :
    En plus des caractéristiques du model précèdent cette version accepte les différents bus de terrain (Hart, profilbus etc..).

2. Versions livrables

 

 

 

 

3. Caractéristiques techniques

a. Performances et caractéristiques techniques - Bloc de puissance CAI EH :

 

 

4. Actionneur 1/4 de tour Ellipax

a. Fabrication simple et robuste :

Le carter est composé de deux parties symétriques extraplates enfermant l'ensemble du mécanisme. Grâce à sa conception, le nombre de pièces est réduit au minimum.

b. Durée de vie augmentée :

La conception brevetée de pignon permet un nombre de dents en prise variant de 3 à 5 ce qui réduit d'autant les efforts sur la denture.

c. Démontage et entretient aisés :

Une clef pour vis tête creuse permet de démonter l'ensemble du mécanisme. Les vérins sont emprisonnés dans un logement prévu dans les demi carters et n'ont pas de fixation boulonnée.

d. Conception du vérin :

Grâce à un système de taquets breveté remplaçant les tirants, il n'y a aucune partie saillante sur les vérins.

e. Graissage centralisé :

Nous avons réalisé une étude particulière concernant le graissage. En effet toutes les parties mobiles sont graissées en partant d'un point unique y compris les paliers en bronze.

f. Prix :

Dans l'étude et la conception, la notion de prix a été le fil conducteur de la réalisation. Toutes les pièces sont optimisées pour un usinage automatisé et un montage simple et rapide.

g. Applications spéciales :

Les utilisations les plus contraignantes, mer profonde, grand froid ou en milieu agressif sont réalisable grâce à la conception du système la fabrication de l'ensemble dans les matières appropriées. (Acier spéciaux, INOX316, 17.4PH, ALLOY, etc...).

h. Normalisation :

Toutes nos fabrications répondent aux normes ISO 9001, ATEX, PED, SIL1 et 2 et appliquent la norme 5211 pour l'adaptation sur vanne et la norme VDI/VDE pour l'adaptation du boîtier de contacts fin de course.

L'actionneur de nouvelle génération « ELLIPAX » est basé sur l'utilisation d'un mécanisme utilisant un pignon elliptique engrainant sur des axes. Cette innovation brevetée permet d'adapter le couple fourni par l'actionneur au plus près du couple de la vanne.
L'optimisation et la technologie appliquée permettent une réduction de l'encombrement, du poids et par conséquence du prix avec une puissance et fiabilité inégalée ELLIPAX Permet une variation de couple max égal à R/r = 1,5. Permet de plus en modifiant la position du pignon elliptique sur les cannelures du manchon d'assurer les positions intermédiaires en fonction des couples demandés par la vanne.

 

5. Dimensionnel

 

 

6. Normes applicables

a. Certificats et agréments :

  • Management de la qualité suivant ISO 9001/2015 | Bureau Veritas
  • Conformité des appareils sous pression suivant 2014/68/UE | Bureau Veritas
  • Certification de sécurité intégrée SIL | Bureau Veritas
  • Certification suivant la directive ATEX 2014/34/UE | Bureau Veritas (LCIE)

a. Documents applicables :

  • EN 9001/2015 : Système de Management Qualité
  • AEIA GS-R-3 : SMQ applicable pour activités dans l'industrie nucléaire
  • EN 60079-0 - 2018 : Appareils destinés à être utilisés en zone
  • ATEX EN 60079-1 - 2015 : Protection par enveloppe « d » en zone ATEX
  • EN 60079-6 - 2016 : Protection par immersion « o » en zone
  • ATEX EN 60079-34 - 2011 : SMQ pour fabrication équipements zone
  • ATEX EN 60079-36 - 2016 : Appareils non électriques pour zone
  • ATEX EN 60079-37 - 2016 : Appareils non électriques pour zone ATEX (mode protection)
  • Directive ATEX/2014/34/UE : Directive pour équipements utilisés en zone ATEX
  • Directive 2014/68/UE : Directive des appareils sous pression
  • Directive 2006/42/CE : Directive Machines
  • Directive CEI 61508 SIL : Sécurité Fonctionnelle

7. Marquage ATEX

Le marquage ATEX précise les limites d'utilisation du produit dans les zones en présence d'atmosphères explosives.

a. Classification du produit : 

  • Groupe d'appareil II
  • Catégorie 3
  • Gaz IIC Poussière IIIC