Série de vannes ANSI Séries W70 et W74

Présentation du produit

Les distributeurs ROSS Controls des séries W70 et W74 sont des vannes à montage sur embase conçues pour être conformes aux normes d'interface vanne-embase de l'American National Standards Institute (ANSI), notamment en ce qui concerne les connexions électriques intégrées entre la vanne et l'embase. Cette interface standardisée garantit l'interchangeabilité dimensionnelle des vannes ROSS ANSI avec toute embase conforme ANSI, un atout majeur pour les projets de modernisation et les stratégies d'approvisionnement multi-fournisseurs.

La série W70 utilise une construction à tiroir et manchon. Un tiroir en acier inoxydable rectifié avec précision coulisse dans un manchon en aluminium ajusté, créant ainsi des passages métal sur métal sans joints élastomères dans le circuit primaire. L'absence de joints internes élimine le principal facteur d'usure présent dans les distributeurs à tiroir classiques, ce qui rend la série W70 parfaitement adaptée aux applications à cycles élevés où la dégradation des joints détermine généralement les intervalles de maintenance.

La série W74 utilise une construction à clapet. Les éléments de clapet en aluminium revêtus de caoutchouc, associés à des composants en acier inoxydable, assurent une étanchéité optimale dans les deux positions, réduisant les fuites internes à un niveau quasi nul. Une version haute température de la série W74 étend la température maximale du fluide supportée jusqu'à 105 °C (220 °F), permettant ainsi son utilisation à proximité de sources de chaleur où les joints de vannes standard se dégraderaient prématurément.

Les deux séries couvrent les tailles nominales ANSI 1, 2,5, 4, 10 et 20, avec des coefficients de débit (Cv) moyens de 1,0 à 22 et des diamètres d'orifice de 1/4" NPT à 1-1/2" NPT. Les fonctions des vannes incluent les configurations 5/2 (deux positions) et 5/3 (trois positions) avec centre de puissance, centre fermé et centre ouvert. Les options d'actionnement comprennent la commande directe par solénoïde, la commande par solénoïde pilote et la commande pneumatique. Les configurations de montage sur embase individuelle et sur collecteur multistation sont entièrement prises en charge, avec des voyants lumineux disponibles sur certaines configurations de collecteur.

Principales caractéristiques techniques

• Interface vanne-base conforme à la norme ANSI - Les dimensions du corps de vanne et la géométrie des orifices sont conformes aux normes ANSI, permettant l'interchangeabilité avec toutes les bases conformes à la norme ANSI et simplifiant le remplacement direct des vannes ANSI concurrentes.
• Connexion électrique par prise et fiche à l'interface de base : le connecteur électrique à 5 broches est intégré à l'interface entre la vanne et la base. Le retrait de la vanne pour maintenance déconnecte automatiquement le câblage de l'électrovanne, sans avoir à débrancher de bornes supplémentaires.
• Construction à bobine et manchon (série W70) : absence de joints internes dans le circuit primaire. L’ajustement métal sur métal entre la bobine et le manchon élimine l’usure des joints élastomères comme source de défaillance, assurant une durée de vie prolongée pour les applications à fonctionnement continu et à cycles élevés.
• Construction à clapet avec étanchéité positive (série W74) : les clapets en aluminium revêtus de caoutchouc et les composants en acier inoxydable assurent une étanchéité interne quasi nulle dans les deux positions. La conception à clapet offre également une tolérance à la contamination supérieure aux géométries à tiroir à faible jeu.
• Option de clapet haute température (série W74) - Une variante haute température dédiée du W74 étend la capacité de température du fluide à 220 °F (105 °C), servant les applications à proximité de fours, d'étuves ou d'équipements de traitement chauffés.
• Fonctionnement pilote pour une force de changement de vitesse élevée à faible puissance - L'actionnement pilote par solénoïde utilise de l'air comprimé pour multiplier la force de changement de vitesse par rapport aux conceptions à solénoïde direct, assurant un changement de vitesse fiable de la vanne sur toute la plage de pression de fonctionnement avec des puissances nominales de solénoïde de 14 à 20 watts CC.
• Commande manuelle sans verrouillage - Tous les modèles à commande par solénoïde comprennent une commande manuelle flexible à bouton-poussoir sans verrouillage sur chaque solénoïde, permettant la mise en service, le dépannage et la vérification du circuit sans alimentation électrique.
• Alimentation pilote interne ou externe : les vannes peuvent être configurées pour une alimentation pilote interne (la pression d’alimentation actionne le circuit pilote) ou externe, permettant ainsi une utilisation sous vide et un contrôle indépendant de la pression pilote. La conversion sur site est prise en charge.
• Cinq tailles ANSI avec une matrice fonctionnelle complète : les tailles ANSI 1, 2,5, 4, 10 et 20 couvrent des valeurs de Cv de 1,0 à 22 (980 à 22 000 Nl/min). Chaque taille prend en charge plusieurs diamètres d’orifice, options de tension et fonctions de vanne pour répondre à un large éventail d’exigences de commande d’actionneurs.
• Montage sur embase individuelle et sur collecteur : les vannes se montent sur des embases individuelles à orifices NPT pour les installations autonomes ou sur des collecteurs multistations pour la distribution d’air centralisée. Les collecteurs, pour certaines tailles, intègrent des voyants lumineux.

Spécifications techniques

Spécifications générales

Données électriques (électrovannes pilotes)

Les solénoïdes sont conçus pour un fonctionnement continu. Les solénoïdes CA offrent des valeurs de puissance apparente (VA) à la fois pour le courant d'appel et le maintien.

Données de performance du débit

Valeurs moyennes du coefficient de débit (Cv) pour les séries W70 et W74. Le coefficient de débit réel peut varier en fonction de la taille du port choisie pour chaque taille ANSI.

Certifications et conformité

Applications et industries typiques

Automatisation et assemblage industriels généraux

• Commande d'extension/rétraction par vérin pneumatique pour les dispositifs d'assemblage, les stations de serrage et les mécanismes de transfert où l'interchangeabilité de la base ANSI normalise la plateforme de vannes au niveau de la machine.
• Actionnement robotisé d'outils en bout de bras pour les dispositifs de préhension, de serrage et de manutention, où un emballage compact monté sur la base réduit la complexité du routage des tuyaux.
• circuits de maintien et de positionnement des pièces de machines-outils où les options de fonction de la vanne 5/3 (centre fermé pour le maintien de position, centre ouvert pour le mode flottant, centre de puissance pour l'arrêt amorti) correspondent aux exigences spécifiques de contrôle de mouvement.
• Commande d'actionneur de presse et de machine à estamper où les cadences de cycle élevées favorisent l'absence de joints d'usure internes dans la conception de la bobine et du manchon W70.

Manutention et transport de matériaux

• Déviateurs de convoyeurs, vannes et poussoirs où le montage sur base de collecteur centralise plusieurs stations de vannes et simplifie la tuyauterie de distribution pneumatique.
• Manipulation de matériaux par prélèvement et placement sous vide avec outillage de préhension sous vide utilisant une alimentation pilote externe pour la compatibilité avec le circuit de vide.
• Systèmes de palettisation et de dépalettisation où l'interface ANSI standardisée permet un remplacement rapide des vannes sans perturber la base du collecteur ni la tuyauterie pneumatique.

Machines d'emballage

• Équipement de montage de caisses, de scellage de cartons et de formage-remplissage-scellage où plusieurs vannes sur un collecteur commun contrôlent des séquences de mouvement individuelles à partir d'une entrée centralisée.
• Systèmes d'emballage sous vide nécessitant un fonctionnement d'alimentation pilote externe des vannes W70 ou W74 jusqu'à un service de vide complet.
• Machines d'indexage et d'emballage à grande vitesse où la conception sans joint de la bobine et du manchon W70 permet des cadences de cycle élevées sans dégradation des performances.

Équipement de traitement à haute température (option haute température W74)

• Fours, stations de cuisson et équipements de traitement thermique où la température du fluide d'air comprimé approche 220 °F (105 °C), dépassant la capacité des joints Buna-N standard utilisés dans les conceptions de vannes conventionnelles.
• Commande d'actionneurs périphériques pour le thermoformage et le moulage par injection de matières plastiques à proximité des plateaux chauffants ou des zones de chauffage du moule.
• Machines d'impression et de transformation où les fours de séchage créent des températures ambiantes et des températures des supports élevées nécessitant la variante à clapet haute température W74.

Configuration de la commande et du numéro de modèle

Les références des vannes ANSI W70 et W74 indiquent la série, le type d'actionnement, la fonction, la taille ANSI, le groupe de taille des orifices et la tension. Un schéma représentatif de la configuration la plus courante de l'électrovanne pilote est présenté ci-dessous.

Options de tension standard : 24 V CC (code W), 110-120 V CA 50/60 Hz (code Z), 230 V CA 50/60 Hz (code Y). Pour les autres tensions, veuillez consulter ROSS.

Les vannes à montage sur embase de la série W70 utilisent un tiroir et un manchon. Les vannes à montage sur embase de la série W74 utilisent un clapet. Les deux séries utilisent les mêmes configurations de sous-embase et de collecteur ANSI.

Des variantes W74 haute température (température du fluide jusqu'à 220 °F) sont disponibles - consultez ROSS pour connaître le suffixe du numéro de modèle et les spécifications de température.

Des versions pneumatiques (à commande par pression) de la série W70 sont disponibles pour l'actionnement par signal d'air sans électrovannes. Consultez ROSS pour connaître les références.

Socle non inclus avec la vanne. Commander séparément les sous-semelles ANSI et les collecteurs en utilisant les tableaux de sélection des sous-semelles et des collecteurs du catalogue W70/W74.

Pour les ports de base de thread G (BSPP), consultez ROSS pour les configurations disponibles.

Accessoires

Sous-bases ANSI (individuelles)

Des sous-bases individuelles sont disponibles pour toutes les tailles ANSI, avec ports latéraux, ports latéraux et inférieurs, ou ports inférieurs. Les dimensions des ports des sous-bases sont compatibles avec toutes les tailles de ports NPT. Les ouvertures électriques acceptent les raccords de conduit NPT 1/2". Toute la visserie et les joints nécessaires au montage des sous-bases sont fournis.

Bases de collecteurs ANSI

Les bases de collecteurs multistations regroupent les arrivées d'air, les échappements et la distribution électrique de plusieurs vannes W70 ou W74 au sein d'un ensemble centralisé. Les collecteurs pour certaines tailles ANSI intègrent des voyants lumineux dans la plaque d'extrémité. Tous les éléments de fixation et les joints nécessaires au montage sont fournis avec chaque station de collecteur.

Régulateurs interposés

Des régulateurs de pression individuels peuvent être insérés entre la vanne et le socle ou le collecteur. Des régulateurs interposés sont disponibles pour les tailles ANSI 1 et 2,5, permettant ainsi un contrôle de pression par actionneur à partir d'un collecteur d'alimentation commun.

Plaques d'obturation

Des plaques d'obturation sont disponibles pour toutes les tailles ANSI afin de boucher les stations de collecteur inutilisées. Ces plaques assurent l'étanchéité des ports d'interface et préservent l'intégrité de la pression du collecteur sans nécessiter de vanne dans chaque station.

Produits et accessoires associés

• Séries 80 et 84 des vannes SAE : vannes à tiroir/manchon et à clapet à montage sur embase, conformes à la norme SAE J2051, disponibles en tailles 125, 250 et 500, avec connexions électriques multipoints micro et mini. https://www.rosscontrols.com/en/series/246-sae-valves-80-84-series
• Bus série avec E/S modulaires ROSS et Turck - Système d'E/S de terrain IP67 basé sur TURCK BL67 pour l'intégration des vannes des séries ISO W65 et W66 avec DeviceNet, PROFIBUS, EtherNet/IP et autres protocoles. https://www.rosscontrols.com/en/series/244-serial-bus
• Distributeurs classiques série 21 - Vannes à clapet en ligne pour applications standard, basse et haute température, avec passages jusqu'à 1-1/2" et Cv jusqu'à 33. https://www.rosscontrols.com/en/series/231-low-high-temperatures-classic-21-series
• Vannes à température standard série 27 - Vannes à clapet en ligne à haut débit pour applications à température standard avec des orifices jusqu'à 2-1/2". https://www.rosscontrols.com/en/series/230-standard-temperatures-classic-27-series
• Vannes de consignation (isolation énergétique) - Vannes de consignation série LOX pour l'isolation énergétique pneumatique conforme aux exigences de consignation/étiquetage de la norme OSHA 1910.147. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Foire aux questions (FAQ)

Q : Quelle est la différence entre les séries W70 et W74 ?

A : La série W70 utilise une construction à tiroir et manchon, avec un tiroir en acier inoxydable inséré dans un manchon en aluminium ajusté. Cette conception élimine les joints internes du circuit de fluide principal. La série W74 utilise une construction à clapet avec des clapets en aluminium revêtus de caoutchouc et des composants en acier inoxydable, assurant une étanchéité interne quasi nulle. Choisissez la série W70 pour une durée de vie maximale dans les applications à cycles élevés. Choisissez la série W74 lorsqu'une étanchéité parfaite (fuite minimale) est requise ou lorsque la version haute température (fluide jusqu'à 104 °C) est nécessaire.

Q : Que signifie « conforme aux normes ANSI » pour ces vannes ?

A : La conformité ANSI signifie que les dimensions du corps de vanne, l'emplacement des orifices et la géométrie du connecteur électrique sont conformes aux spécifications de l'American National Standards Institute (ANSI) pour les bases de vannes de commande directionnelle. Une vanne ROSS conforme à la norme ANSI se monte directement sur toute sous-base ou tout collecteur conforme à la norme ANSI, quel que soit le fabricant de la base. Ceci garantit l'interchangeabilité dans les systèmes utilisant déjà des composants conformes à la norme ANSI.

Q : Les modèles W70 ou W74 peuvent-ils être utilisés pour le service d'aspiration ?

R : Oui. Les deux séries conviennent aux applications sous vide lorsqu'elles sont équipées d'une alimentation pilote externe. Cette alimentation pilote externe fournit la force de commutation nécessaire lorsque la pression d'entrée est inférieure ou égale à la pression atmosphérique. La plage de fonctionnement s'étend du vide à 150 psig (0 à 10 bar).

Q : Quel est le type de connexion électrique (prise et fiche) au niveau de l'interface de base ?

A : L'interface entre la vanne et son socle comprend un connecteur électrique à 5 broches qui s'enclenche automatiquement lorsque la vanne est boulonnée à son socle ou à son collecteur. Lors du démontage d'une vanne pour remplacement ou maintenance, la connexion électrique de l'électrovanne se déconnecte au niveau du socle sans aucune autre intervention sur le câblage. Ceci réduit les temps d'arrêt lors des remplacements de vannes.

Q : Quelles sont les tailles ANSI disponibles et comment choisir la bonne taille ?

A : Les tailles disponibles sont 1, 2,5, 4, 10 et 20, avec des coefficients de débit (Cv) moyens respectifs de 1,0, 2,5, 4,2, 10-11 et 22. Choisissez la taille en fonction du débit requis à la différence de pression de fonctionnement de votre actionneur. Calculez le Cv minimal à l'aide de l'équation de débit de l'air comprimé, puis sélectionnez la taille ANSI standard immédiatement supérieure. Une marge de 20 à 30 % sur le Cv minimal calculé est recommandée pour compenser les pertes du système.

Q : Quelle est la pression de service maximale ?

A : Les séries W70 et W74 sont toutes deux conçues pour une pression de service maximale de 150 psig (10 bar). La pression de service minimale est pratiquement nulle (0 psi) lorsqu'une alimentation pilote externe est utilisée.

Q : Quelles sont les limites de température ?

A : Les configurations standard fonctionnent avec des températures ambiantes de 4 à 50 °C (40 à 120 °F) et des températures du fluide de 4 à 80 °C (40 à 175 °F). La variante W74 à clapet haute température étend la plage de températures du fluide jusqu'à 105 °C (220 °F), la température ambiante restant comprise entre 4 et 80 °C (40 à 175 °F).

Q : Quelles sont les options de tension et de puissance disponibles ?

A : Les options de tension standard sont 24 V CC, 110-120 V CA à 50/60 Hz et 230 V CA à 50/60 Hz. La consommation électrique est de 14 watts pour les petits modèles (W74 tailles 1 et 2,5) et de 20 watts pour les grands modèles. Les électrovannes CA de taille ANSI 4 ont une puissance d'appel de 10 VA et une puissance de maintien de 24 VA. Consultez ROSS pour connaître les autres exigences de tension.

Q : Dois-je commander la sous-base séparément ?

R : Oui. Les sous-bases et les collecteurs sont commandés séparément de la vanne. Veuillez préciser la configuration des orifices de la sous-base (à orifices latéraux, latéraux et inférieurs, ou à orifices inférieurs), leurs dimensions et la norme ANSI lors de votre commande. Tous les éléments de fixation et les joints nécessaires au montage sont inclus avec chaque collecteur.

Q : Est-il possible d'ajouter des régulateurs intermédiaires entre la valve et la base ?

R : Oui. Des régulateurs interposés sont disponibles pour les tailles ANSI 1 et 2,5. Le régulateur se place entre la vanne et le socle ou le collecteur, et la vanne est boulonnée à travers l'ensemble régulateur. Ceci permet un contrôle individuel de la pression de chaque actionneur à partir d'un collecteur d'alimentation commun, sans tuyauterie de régulateur séparée.

Q : La conception de la bobine et du manchon du W70 est-elle véritablement sans joint ?

A : La conception du tiroir et du manchon W70 élimine les joints élastomères du circuit primaire entre le tiroir et le manchon. Un film d'air micrométrique entre le tiroir en acier inoxydable rectifié avec précision et le manchon en aluminium assure l'étanchéité, éliminant ainsi l'usure des joints comme cause de défaillance. Des joints externes sont toujours présents au niveau des raccords aux orifices de la sous-base.

Q : Quel niveau de filtration est recommandé ?

ROSS recommande un filtre de 40 microns pour les applications standard. Un air plus propre prolonge la durée de vie de la vanne, notamment pour la conception du tiroir et du manchon W70, où la contamination par de fines particules peut accroître l'usure à l'interface tiroir-manchon au fil du temps.

Q : Quelles sont les options de position centrale 5/3 disponibles ?

A: Les vannes à trois positions 5/3 sont disponibles avec trois configurations de position centrale : centre de puissance (pression d'alimentation aux deux ports de travail, échappement bloqué - assure un arrêt amorti en milieu de course), centre fermé (tous les ports bloqués - maintient l'actionneur en position) et centre ouvert (tous les ports connectés à l'échappement - permet un flottement libre ou une descente par gravité).

Q : Comment puis-je passer d'une alimentation pilote interne à une alimentation pilote externe ?

A : Les électrovannes pilotes ROSS W70 et W74 sont conçues pour une alimentation pilote interne en standard. La conversion sur site à une alimentation pilote externe s'effectue en déplaçant un bouchon entre l'orifice pilote externe et le passage pilote interne. Consultez la notice d'installation des vannes ROSS W70/W74 pour connaître la procédure de déplacement du bouchon spécifique à la taille ANSI concernée.

Instructions d'installation et d'entretien

• Avant l'installation, vérifiez que la taille ANSI du socle ou du collecteur correspond bien à celle de la vanne. Le montage d'une vanne de taille incorrecte sur un socle ne garantira pas une étanchéité correcte et risque d'endommager le joint torique du socle.
• Avant le montage, inspectez tous les joints toriques à l'interface vanne-base. Remplacez tout joint torique présentant des coupures, des entailles, des extrusions ou des méplats. Utilisez exclusivement des joints toriques conformes aux spécifications ROSS et compatibles avec l'air comprimé.
• Appliquez le couple de serrage correct aux boulons de fixation, conformément aux instructions d'installation ROSS pour la taille ANSI. Un serrage excessif déforme le corps et la base de la vanne en aluminium, provoquant un désalignement des orifices internes. Un serrage insuffisant peut entraîner l'extrusion du joint torique sous pression de service.
• Assurez-vous que tous les raccords des orifices pneumatiques à la sous-base utilisent le filetage NPT approprié. N'utilisez pas de ruban PTFE au-delà du troisième filet en partant de l'extrémité afin d'éviter que des fragments de ruban ne pénètrent dans les conduits d'écoulement de la vanne.
• Fournir de l'air comprimé filtré. ROSS recommande un filtre de 40 microns en amont de toutes les installations W70 et W74. La conception du tiroir et du manchon du W70 tolère mieux la contamination que les conceptions de tiroir classiques, mais l'utilisation d'air propre prolonge la durée de vie de la vanne, quelle que soit sa construction.
• Ne pas obstruer la conduite d'alimentation en amont de la vanne. Une obstruction réduit la pression d'alimentation en dessous du minimum requis pour le pilotage, ce qui entraîne un fonctionnement irrégulier ou incomplet de la vanne. S'assurer que le diamètre intérieur de la conduite d'alimentation est au moins égal à celui de l'orifice de base.
• Ne pas obstruer les orifices d'échappement. Une contre-pression d'échappement supérieure à 1 bar (15 psig) dégrade le fonctionnement du tiroir ou du clapet et peut empêcher son déplacement complet. Installer des silencieux d'échappement dont le débit est égal ou supérieur à celui du tiroir ou du clapet.
• Pour les applications sous vide, configurez la vanne avec une alimentation pilote externe avant l'installation. La pression pilote externe doit être au moins égale à la pression de service minimale requise pour la taille ANSI utilisée. N'essayez pas d'utiliser les vannes W70 ou W74 sous vide avec une alimentation pilote interne.
• Avant tout raccordement électrique, vérifiez que la tension et la fréquence du solénoïde correspondent à l'alimentation du système de commande. Une tension incorrecte endommagerait la bobine du solénoïde. Les solénoïdes à courant alternatif nécessitent une capacité de courant d'appel (pour les modèles de puissance nominale VA) et un courant de maintien en régime permanent fournis par la sortie de commande.
• Lors du montage de la vanne, assurez-vous de bien brancher le connecteur électrique à 5 broches reliant la vanne à son embase. Un branchement partiel peut entraîner un fonctionnement intermittent ou défectueux de l'électrovanne. Le connecteur doit s'enclencher lorsque la vanne est boulonnée à son embase.
• Tester la fonction de commande manuelle avec l'alimentation pneumatique connectée et le circuit électrique hors tension. Le bouton-poussoir non verrouillable doit actionner la vanne et la maintenir en position tant qu'il est enfoncé, puis revenir à sa position initiale (ressort ou cran d'arrêt) lorsqu'on le relâche. Si la vanne ne bouge pas en mode manuel à la pression de service nominale, cela indique un problème de pression d'alimentation, de filtration ou d'état de la vanne.
• Pour les installations sur collecteur, vérifiez que les dimensions des orifices d'alimentation et d'échappement sont suffisantes pour le débit total requis par toutes les vannes du collecteur. Des orifices sous-dimensionnés entraînent une perte de charge qui réduit la pression d'actionnement disponible à chaque vanne.
• Lors de l'installation de plaques d'obturation sur des collecteurs inutilisés, serrez les fixations des plaques d'obturation au même couple que celui des fixations de vannes. Un serrage insuffisant des plaques d'obturation entraînera des fuites à la pression de service.
• Après l'installation, actionnez électriquement chaque vanne pendant au moins 10 cycles complets avant la mise en production du système. Ceci permet de roder les joints, de vérifier la continuité électrique au niveau du connecteur de base et de contrôler le bon fonctionnement de l'actionneur dans les deux sens.
• Après l'installation, étiquetez chaque station de vannes avec le numéro de modèle, la taille ANSI, la tension et les connexions. Cette documentation facilite le dépannage et garantit le choix de la vanne de remplacement appropriée lors des interventions de maintenance ultérieures.

Garantie et assistance mondiale

ROSS Controls offre une garantie d'un an sur toutes les vannes des séries W70 et W74, couvrant les défauts de matériaux et de fabrication à compter de la date d'achat. Les accessoires FRL bénéficient d'une garantie de sept ans.

Une assistance technique mondiale est disponible via les bureaux de ROSS Controls aux États-Unis (siège social à Ferndale, Michigan), au Canada, au Brésil, en Allemagne, en France, au Royaume-Uni, en Inde, en Chine et au Japon.

Contactez ROSS Controls au (800) 438-7677 ou visitez rosscontrols.com pour obtenir de l'aide sur la configuration des produits, l'identification des pièces de rechange et les services de localisation des distributeurs.

Pour les configurations standard W70 et W74 (commandes de 10 unités ou moins), le délai de livraison estimé est généralement de 3 à 4 semaines. Les modèles en stock sont expédiés plus rapidement. Les livraisons sont effectuées partout aux États-Unis.

Télécharger le catalogue : https://www.rosscontrols.com/en/documents/4/ansi-valves-70-74-series