HBB Série HBB

Présentation du produit

La gamme HBB de ROSS Controls est une famille de systèmes de vannes hydrauliques redondantes 3/2 conçue pour répondre aux exigences strictes des applications de coupure et de purge hydrauliques sécurisées dans les machines industrielles. La fonction de sécurité de chaque système de vannes HBB consiste à bloquer la pression d'alimentation hydraulique et à purger simultanément l'énergie hydraulique en aval vers le réservoir, garantissant ainsi la mise hors tension complète des actionneurs et des circuits situés en aval de la vanne avant toute intervention du personnel.

Chaque système de vannes HBB comprend deux éléments de vanne à tiroir à commande indépendante fonctionnant de manière synchrone. L'alimentation simultanée des deux électrovannes est nécessaire pour permettre l'écoulement. En cas de coupure de courant ou de défaillance d'une vanne, le système passe en mode de purge. Chaque élément de vanne principal est équipé d'un capteur de position inductif PNP, permettant à un système de sécurité électrique externe de surveiller en permanence la position du tiroir et de détecter les écarts entre la position demandée et la position réelle.

La série HBB est disponible en trois tailles de corps (D03, D05 et D07) couvrant des débits de 0 à 50 gpm et des diamètres d'orifice allant de SAE-8 à bride Code 61 de 1-1/4". Les corps de tailles D03 et D05 utilisent une commande directe par solénoïde, tandis que le corps de taille D07 utilise une commande pilote par solénoïde pour un passage de vitesse fiable à haut débit. Une soupape de décharge inviolable, disponible en option à l'entrée, protège contre les surpressions en aval. Sa conception inviolable nécessite un outil spécifique pour le démontage, empêchant ainsi toute modification non autorisée du système de sécurité.

Les fonctions de blocage et de purge permettent le débit lorsqu'elles sont activées et bloquent l'alimentation et purgent l'énergie hydraulique en aval lorsqu'elles sont désactivées ou en cas de défaut. Les ingénieurs doivent tenir compte de l'influence des composants en aval, tels que les clapets anti-retour pilotés, les vannes d'équilibrage et les distributeurs à centre fermé, qui peuvent affecter le débit et l'efficacité de la purge. La vanne HBB est conçue pour les opérations de production courantes et répétitives. Les opérations de maintenance nécessitent le respect des procédures de consignation/déconsignation complètes conformément à la norme OSHA 1910.147.

Principales caractéristiques techniques

• Architecture à double vanne redondante : deux éléments de vanne à tiroir 3/2 actionnés indépendamment et fonctionnant de manière synchrone. Les deux électrovannes doivent être alimentées simultanément pour permettre l’écoulement ; la défaillance d’une seule électrovanne ou tout autre défaut entraîne la mise en sécurité du système par purge.
• Interrupteurs de position inductifs PNP - Deux interrupteurs de position inductifs PNP (un par élément de vanne, connecteur M12 à 5 broches codé A) surveillent la position du tiroir en temps réel, permettant à un système de contrôle de sécurité électrique externe de détecter les anomalies de la vanne et d'appliquer une architecture de sécurité de catégorie 4 / PL e lorsqu'ils sont correctement intégrés.
• Trois tailles de corps - D03 (0-10 gpm, ports SAE-8), D05 (0-20 gpm, ports SAE-12) et D07 (0-50 gpm, bride Code 61 de 1-1/4) couvrent toute la gamme des tailles de circuits hydrauliques industriels.
• Actionnement direct ou piloté : les corps de vannes de tailles D03 et D05 utilisent un fonctionnement direct par solénoïde pour une réponse rapide à débits modérés. Le corps de vanne D07 utilise un fonctionnement piloté par solénoïde pour actionner de manière fiable les éléments de vannes à haut débit malgré les forces générées par une pression hydraulique de 5 000 psi.
• Soupape de décharge inviolable : la soupape de décharge d’entrée optionnelle, préréglée à environ 10 % au-dessus de la pression de service du système, empêche les pics de pression en aval. Sa conception inviolable nécessite un outil spécial pour son démontage, préservant ainsi l’intégrité du système de sécurité et empêchant toute modification non autorisée.
• Démontage inviolable - Un outil spécial inviolable est requis pour le démontage de la vanne, empêchant toute modification non autorisée d'un composant critique pour la sécurité et maintenant la conformité du système aux normes de sécurité des machines applicables.
• Orientation de montage de base horizontale - Conception montée sur base avec ports filetés SAE en ligne sur les tailles D03 et D05, et ports à bride sur D07. Toute orientation de montage est acceptable, l'horizontale étant préférée pour une dynamique et un drainage optimaux du tiroir.
• Électrovannes à service continu - Les électrovannes sont conçues pour un service continu selon la norme VDE 0580 avec des connexions électriques EN 175301-803 Forme A et un indice de protection IP65, garantissant un fonctionnement fiable dans des environnements de machines hydrauliques difficiles avec exposition aux brouillards d'huile et au liquide de refroidissement.
• Joints Buna-N - Les joints Buna-N (nitrile) offrent une compatibilité avec les fluides hydrauliques à base d'huile minérale HLP et d'huile végétale HETG sur la plage de températures de fonctionnement recommandée de -4 à 140 degrés F pour les fluides.
• Construction en fonte ductile - Le corps de vanne, le collecteur et les principaux composants en contact avec le fluide sont construits en fonte ductile avec des tiroirs en acier, assurant l'intégrité structurelle requise pour un fonctionnement continu à 5000 psi et une résistance aux chocs mécaniques présents dans les systèmes hydrauliques industriels.

Spécifications techniques

Spécifications générales

Classes de température

Les températures indiquées correspondent aux plages de fonctionnement recommandées. Tout fonctionnement en dehors de ces plages nécessite une étude technique.

Important : Le fluide hydraulique doit être maintenu dans la plage de température recommandée. Une viscosité hors de la plage de conception de la vanne peut affecter la fiabilité du passage des vitesses et le temps de réponse du tiroir.

Données de performance du débit

Débits et poids en fonction de la taille du corps. Tous les modèles sont conçus pour une pression de service maximale de 5 000 psi.

Certifications et conformité

Applications et industries typiques

Opérations de presse et d'estampage

• Circuits de presses hydrauliques où la pression du vérin aval doit être totalement évacuée avant tout changement de matrice, accès à l'outillage ou dégagement de bourrage. La vanne HBB coupe l'alimentation et purge le circuit du vérin de la presse, assurant ainsi une isolation énergétique conforme aux normes.
• Lignes d'emboutissage de métaux nécessitant un accès sécurisé aux outils entre les cycles de production. L'architecture de vannes redondantes assure la tolérance aux pannes requise pour les applications de presse à haut risque.
• Isolation énergétique de la presse à forger entre les cycles de forgeage lorsque le personnel de maintenance doit accéder à la zone d'outillage ou dégager les bourrages de matériau.

Moulage par injection et transformation des matières plastiques

• Machines de moulage par injection où la pression hydraulique du dispositif de serrage du moule en aval doit être relâchée avant l'accès au moule pour le nettoyage, le retrait des pièces bloquées ou le changement d'outillage.
• Circuits d'actionneurs de lignes d'extrusion nécessitant une isolation hydraulique sécurisée avant l'accès du personnel aux zones de changement de filière ou de tamis.
• Circuits d'accumulateurs hydrauliques où l'énergie en aval doit être entièrement dissipée avant un accès sûr, la vanne HBB assurant simultanément les fonctions de blocage et de purge.

Transformation de l'acier et des métaux

• Circuits d'actionneurs hydrauliques de laminoirs où la pression en aval doit être éliminée avant le changement de cylindre ou l'accès pour maintenance aux vérins de réglage d'écartement.
• Circuits hydrauliques de machines de coulée continue pour les entraînements de segments et les actionneurs de guidage de brins, où une isolation énergétique sûre est requise avant les opérations de maintenance en cours de processus.
• Circuits hydrauliques de la ligne de cisaillement pour les vérins de serrage et de maintien des lames, isolant l'énergie avant le changement de lame ou les réglages d'alignement.
• Circuits hydrauliques des équipements de manutention de bobines pour les actionneurs de mandrin, de bobineuse de tension et de chariot à bobines nécessitant une isolation par blocage et purge pendant les opérations de transfert de bobines.

Fabrication automobile

• Circuits hydrauliques de fixation pour carrosserie permettant de serrer, de positionner et de maintenir les actionneurs lorsqu'un accès sécurisé est requis entre les séries de production pour la configuration ou la maintenance.
• Circuits de presses d'assemblage hydrauliques pour l'assemblage de composants de groupe motopropulseur nécessitant une isolation énergétique sûre avant le retrait des pièces ou la maintenance des dispositifs.
• Les circuits des équipements de test d'étanchéité hydraulique nécessitent une isolation complète de la pression avant tout changement de dispositif ou accès à la tête de test.

Équipements industriels généraux et lourds

• Circuits de vérins hydrauliques sur machines spéciales où la fonction de blocage et de purge garantit que les actionneurs en aval ne peuvent pas bouger pendant l'accès pour maintenance.
• Circuits de freinage hydraulique et de contrepoids des robots industriels où la pression résiduelle doit être vérifiée comme étant nulle avant le repositionnement du bras du robot lors de la maintenance.
• circuits de centrales hydrauliques alimentant plusieurs zones de machines, où une seule vanne HBB assure une isolation énergétique au niveau de la zone, indépendamment de la centrale principale.

Transformation du bois et bois d'œuvre

• Rouleaux d'alimentation hydrauliques et vérins de serrage sur les lignes de sciage où un accès sécurisé est nécessaire pour le changement de lame ou le dégagement des bourrages de planches.
• Circuits hydrauliques de manutention et d'écorçage des grumes nécessitant une isolation énergétique avant l'accès du personnel aux zones d'alimentation et de sortie.
• Circuits de serrage hydrauliques des raboteuses et des moulurières nécessitant une isolation par blocage et purge avant l'accès à la tête de coupe pour le remplacement de l'outillage.

Configuration de la commande et du numéro de modèle

La série HBB utilise un système de numérotation structuré. Sélectionnez la taille du corps, le débit, la taille des orifices, le réglage de la soupape de décharge, le type de joint et la configuration de surveillance pour obtenir le numéro de modèle complet.

Les codes des soupapes de décharge représentent la pression de fonctionnement maximale du système à laquelle la décharge est préréglée ; le préréglage d'usine est d'environ 10 % supérieur à la pression du système sélectionnée.

Les deux électrovannes doivent fonctionner de manière synchrone. Le système de commande de sécurité externe doit couper l'alimentation des deux électrovannes simultanément en cas d'arrêt d'urgence.

Contactez ROSS Controls pour les applications en dehors des paramètres de fonctionnement standard, y compris les fluides autres que l'huile minérale HLP ou l'huile végétale HETG.

Pour une pression du système supérieure à 5000 psi ou un débit supérieur à 50 gpm, contactez le service d'ingénierie de ROSS Controls pour une étude d'application.

Accessoires

Connecteurs électriques pour solénoïdes

ROSS Controls propose des connecteurs précâblés EN 175301-803 Forme A compatibles avec les connexions des solénoïdes de la série HBB. Disponibles avec serre-câble ou entrée de conduit, avec ou sans indicateur d'état LED.

Avertissement : Ne pas utiliser de connecteurs électriques avec des parafoudres. Les parafoudres augmentent le temps de réponse des vannes lors de la mise hors tension des électrovannes, ce qui peut retarder la transition vers l’état de sécurité (blocage et purge) et compromettre le temps de réponse des fonctions de sécurité.

Produits et accessoires associés

• Vannes d'arrêt et de blocage hydrauliques série HBH - Systèmes de vannes d'arrêt redondants pour le blocage et l'arrêt sécurisés des vérins hydrauliques, avec éléments de vanne à cartouche à clapet pour un maintien de charge optimal. https://www.rosscontrols.com/en/series/1312-hbh
• Vannes d'arrêt et de blocage hydrauliques doubles série HDBH - Système de vannes d'arrêt doubles redondantes à montage sandwich pour collecteurs D03, assurant un arrêt sécurisé des actionneurs hydrauliques avec capacité de doublement du débit. https://www.rosscontrols.com/en/series/1313-hdbh
• Vanne de verrouillage hydraulique LOX - Vanne de verrouillage hydraulique manuelle à 4 voies pour une isolation énergétique sécurisée conforme aux exigences de consignation/déconsignation de l'OSHA, avec dérivation du débit de la pompe et purge de la pression en aval. https://www.rosscontrols.com/en/series/3133-hydraulic-lockout-valve
• Système d'isolation énergétique ElectroGuard - Système intégré d'isolation énergétique électrique, pneumatique et hydraulique avec stations de verrouillage à distance, certifié catégorie 4 / PL e. https://www.rosscontrols.com/en/series/1314-electroguard
• Distributeurs pneumatiques doubles série DM2 - Distributeurs pneumatiques doubles à commande fiable pour applications d'échappement de catégorie 4 / PL e sécurisées dans la protection des machines. https://www.rosscontrols.com/en/categories/529-hydraulic

Foire aux questions (FAQ)

Q : Quelle est la fonction de sécurité de la vanne de la série HBB ?

A : La fonction de sécurité est le blocage et la purge. Lorsque la vanne est hors tension (ou en état de défaut), elle bloque simultanément l'alimentation hydraulique du circuit aval et purge toute pression hydraulique résiduelle vers le réservoir, garantissant ainsi la mise hors tension complète des actionneurs aval.

Q : En quoi la vanne HBB diffère-t-elle d'une simple vanne d'arrêt ?

A : Une vanne d'arrêt simple assure uniquement le blocage sans purge et n'offre aucune redondance. La série HBB propose une architecture à double vanne redondante, une purge active en aval et une surveillance par capteur de position inductif pour chaque élément de vanne, permettant ainsi l'intégration dans des systèmes de contrôle de sécurité externes capables de vérifier le bon état de la vanne avant d'autoriser un accès sécurisé.

Q : Que signifie la surveillance externe ?

A : La surveillance externe signifie que le système de vannes lui-même ne contient pas la logique de sécurité. Ce sont plutôt les deux capteurs de position inductifs PNP qui envoient des signaux de position des tiroirs à un système de commande de sécurité électrique externe (tel qu'un automate programmable de sécurité ou un relais de sécurité), lequel surveille les anomalies et arrête la machine si les deux tiroirs ne sont pas dans la position attendue dans un délai défini.

Q : Les clapets anti-retour ou les vannes d'équilibrage situés en aval peuvent-ils affecter la fonction de purge ?

R : Oui. Les clapets anti-retour à commande pilote, les vannes d'équilibrage et les distributeurs à centre fermé sont conçus pour bloquer le flux dans certaines conditions. Si de tels composants sont présents en aval de la vanne HBB, ils peuvent ralentir ou empêcher la purge complète de la pression en aval. Le concepteur du système doit évaluer si des voies de purge supplémentaires ou des configurations différentes des composants en aval sont nécessaires pour atteindre l'état de sécurité requis.

Q : Quel niveau de sécurité et de performance peut-on atteindre avec la série HBB ?

A : Lorsqu'il est correctement intégré à un système de commande de sécurité externe de catégorie 4 / PL e qui surveille les commutateurs de position et commande les solénoïdes, le système combiné peut atteindre les performances de catégorie 4 / PL e selon la norme ISO 13849-1. ROSS Controls fournit des données de sécurité fonctionnelle pour faciliter les calculs au niveau du système.

Q : Quels fluides hydrauliques sont compatibles avec la série HBB ?

R : La série HBB est compatible avec l'huile hydraulique minérale conforme à la norme HLP, HL-DIN 51524 et l'huile végétale HETG conforme à la norme VMDA 24568. Pour les autres types de fluides, veuillez contacter le service d'ingénierie de ROSS Controls afin de confirmer la compatibilité et l'applicabilité des joints.

Q : Quelle est la pression de service maximale pour la série HBB ?

A : La pression de service maximale est de 5 000 psi (344 bar) pour toutes les tailles de corps. La soupape de décharge d'entrée peut être préréglée en usine de 1 100 psi à 5 500 psi, selon la pression de service du système sélectionnée.

Q : Pourquoi les deux solénoïdes doivent-ils fonctionner de manière synchrone ?

A : Le fonctionnement synchrone garantit le déplacement simultané des deux éléments de la vanne. Si un solénoïde est alimenté tandis que l'autre reste hors tension, le système de surveillance du commutateur de position détectera l'anomalie et signalera un défaut au système de commande de sécurité externe, empêchant ainsi toute activation partielle accidentelle susceptible de compromettre la sécurité.

Q : Quel est l'objectif de cette conception inviolable ?

A : La conception inviolable empêche le démontage ou la modification du système de vannes par du personnel non autorisé. Un outil spécial est nécessaire pour le démontage. Ceci préserve l'intégrité de la fonction de sécurité et empêche le contournement de l'architecture redondante, ce qui est essentiel pour le maintien de la conformité aux normes de sécurité des machines.

Q : La vanne HBB peut-elle être utilisée pour le maintien d'une charge à long terme ?

R : Non. La vanne HBB est une vanne à tiroir et, comme toutes les vannes à tiroir, elle présente des fuites internes inhérentes. Elle est conçue pour évacuer la pression en aval, et non pour maintenir une charge en position pendant de longues périodes. Pour un maintien de charge prolongé, des composants supplémentaires, tels que des soupapes d'équilibrage ou des clapets anti-retour pilotés, doivent être installés en aval de la vanne HBB.

Q : La vanne HBB est-elle adaptée aux opérations de maintenance ?

A : La vanne HBB est conçue pour les tâches de production courantes et répétitives, comme permettre un accès sécurisé entre les cycles de production. Pour les opérations de maintenance nécessitant une coupure d'énergie prolongée (par exemple, le remplacement de composants hydrauliques), les procédures complètes de consignation/déconsignation conformes à la norme OSHA 1910.147 doivent être respectées, notamment la consignation au niveau du groupe hydraulique principal et l'installation de dispositifs de consignation sur toutes les sources d'énergie.

Q : Quelle est la différence entre les tailles de carrosserie D03, D05 et D07 ?

A : Les dimensions du corps de vanne correspondent à la taille de l'enveloppe de la vanne ISO et déterminent son débit. Le modèle D03 gère un débit de 0 à 10 gpm avec des orifices SAE-8, le modèle D05 de 0 à 20 gpm avec des orifices SAE-12 et le modèle D07 de 0 à 50 gpm avec des orifices à bride Code 61 de 1-1/4 pouce. Le modèle D07 utilise une commande pilote par solénoïde plutôt qu'une commande directe par solénoïde en raison des forces de commutation plus élevées requises pour les débits importants.

Q : Quelle interface de signal de commutation de position est requise du contrôleur de sécurité externe ?

A : Chaque commutateur de position est de type PNP avec un connecteur M12 à 5 broches à codage A. Les sorties des commutateurs sont normalement ouvertes (NO) et normalement fermées (NF). Le système de commande de sécurité externe doit surveiller les deux états des commutateurs et détecter les défauts croisés ou les anomalies dans le délai de réponse requis par la fonction de sécurité.

Instructions d'installation et d'entretien

• Montage possible dans n'importe quelle orientation ; le montage horizontal est préférable pour une dynamique optimale du tiroir et un drainage efficace des contaminants du collecteur.
• Assurez-vous que la propreté du fluide hydraulique est conforme à la norme ISO 4406 classe 16/14/11 ou supérieure. Un fluide contaminé peut provoquer le grippage du tiroir et des retards de commutation, compromettant ainsi le temps de réponse des fonctions de sécurité.
• Les deux électrovannes doivent être câblées pour fonctionner de manière synchrone. Ne jamais alimenter une seule électrovanne indépendamment en fonctionnement normal. Utiliser un module de sortie de sécurité pour commander les deux électrovannes simultanément.
• Raccordez les deux capteurs de position inductifs au système de commande de sécurité externe. Le contrôleur de sécurité doit détecter toute anomalie entre les signaux des deux capteurs et réagir dans le délai d'arrêt requis de la machine.
• N’utilisez pas de connecteurs électriques équipés de parafoudres. Les parafoudres ralentissent la mise hors tension du solénoïde, ce qui augmente le temps de réponse à l’état de sécurité.
• Avant la mise en service, vérifiez que le réglage de la soupape de décharge d'entrée correspond à la pression de service maximale du système. La soupape de décharge est préréglée en usine à environ 10 % au-dessus de la pression du système commandée.
• Serrez tous les raccords de ports au couple spécifié par la norme SAE ou Code 61 pour les brides. Un serrage insuffisant peut entraîner des fuites externes à pleine pression du système.
• Après l'installation, actionnez la vanne plusieurs fois sous la pression maximale du système et vérifiez que les sorties du commutateur de position changent correctement avant de l'intégrer au système de contrôle de sécurité.
• Pour toute opération de maintenance du système nécessitant le démontage d'une vanne, suivez scrupuleusement les procédures de consignation/déconsignation, y compris l'isolation du groupe hydraulique et la décharge de l'accumulateur, avant de débrancher toute connexion hydraulique.
• Inspectez périodiquement le joint d'étanchéité de la soupape de décharge inviolable et les connexions du capteur de position afin de détecter tout signe de falsification, de desserrage ou d'endommagement. Consignez les résultats de l'inspection dans le cadre du programme d'entretien de la sécurité des machines.

Garantie et assistance mondiale

ROSS Controls offre une garantie d'un an sur tous ses produits, couvrant les défauts de matériaux et de fabrication à compter de la date d'achat.

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 USA au +1-248-764-1800 ou (800) 438-7677, ou visitez rosscontrols.com pour la configuration des produits, le support en ingénierie d'application et les services de localisation des distributeurs.

Pour obtenir les données techniques complètes, les schémas dimensionnels, les données de sécurité fonctionnelle et l'accès au sélecteur de vannes, consultez la page produit de la série HBB de ROSS Controls sur rosscontrols.com.

Télécharger le catalogue : https://www.rosscontrols.com/en/series/1311-hbb