Températures basses/élevées, connexion DIN et M12 [série 21] Fonctions 2/2, 3/2 et 4/2, tailles de ports 1/4" à 1-1/2"

Présentation du produit

La gamme ROSS Controls est une famille de distributeurs à clapet en ligne, issue de la plateforme éprouvée Série 21. Conçus spécifiquement pour les systèmes pneumatiques exigeant une régulation fiable du débit d'air dans des environnements à températures extrêmes, de -40 °C à 150 °C, ces distributeurs, conformes à la norme DIN EN 175301-803 et équipés de connexions électriques M12, sont certifiés TÜV (SIL 2) et offrent des fonctions 2/2, 3/2 et 4/2 avec des diamètres de passage de 6,35 mm à 38,1 mm, pour un débit maximal de 32 000 Nl/min (Cv 33).

Les distributeurs de cette série régulent la direction, le débit et l'isolation de l'air comprimé dans les circuits pneumatiques. Disponibles en versions à commande par électrovanne et à commande pneumatique, ces distributeurs bénéficient de la conception à clapet exclusive de ROSS, qui élimine les frottements et l'usure inhérents aux distributeurs à tiroir traditionnels.

La géométrie du joint à clapet perpendiculaire assure un débit élevé et une étanchéité parfaite, tandis que la conception du piston différentiel garantit des temps de réponse rapides et constants sur des millions de cycles. Les joints en fluorocarbone et en Buna-N disponibles en option étendent la plage de fonctionnement aux environnements de stockage frigorifique à basse température et aux environnements de procédés industriels à haute température.

Pour les ingénieurs concepteurs spécifiant des composants pneumatiques dans des applications exigeantes, cette série offre une combinaison unique de tolérance aux températures extrêmes, de capacité de débit élevée, de performances de sécurité certifiées SIL et de connexions électriques DIN/M12 à déconnexion rapide qui simplifient l'installation et la maintenance sur le terrain.

Principales caractéristiques techniques

• Joints d'étanchéité à clapet perpendiculaires - Créent une capacité de débit élevée avec une fuite quasi nulle et une étanchéité positive, éliminant les pertes par contournement courantes dans les vannes à tiroir.
• Conception à piston différentiel : assure des temps de réponse rapides et constants tout au long de la durée de vie de la vanne, un point essentiel pour les applications d’automatisation à cycle élevé.
• Forces de déplacement exceptionnelles - Assure un fonctionnement sans blocage même après de longues périodes d'inactivité ou dans des environnements contaminés, garantissant une activation fiable à chaque cycle.
• Flux d'air à grande vitesse à travers les sièges de soupape - Permet une action autonettoyante et une forte tolérance à la saleté, réduisant les temps d'arrêt imprévus dans les environnements industriels difficiles.
• Système de guidage interne supérieur avec joints auto-compensateurs - Ajuste automatiquement la longueur de la course à mesure que les joints s'usent, offrant une durée de vie prolongée sans dégradation des performances.
• Connexions à déconnexion rapide DIN EN 175301-803 et M12 - Simplifie l'installation et permet un remplacement rapide de la bobine sans connexions câblées, réduisant considérablement le temps de maintenance.
• Commande manuelle sans verrouillage - Standard sur tous les modèles à commande par solénoïde pour la mise en service, le dépannage et la vérification du système sans outils externes.
• Certification TUV SIL 2 (SIL 3 en configuration redondante) - Permet l'intégration dans les architectures de contrôle liées à la sécurité selon IEC 62061 et ISO 13849, les niveaux d'intégrité de sécurité les plus élevés pour les composants pneumatiques.
• Modèles CAO téléchargeables - Disponibles pour toutes les variantes afin de simplifier l'intégration de la conception des machines et de réduire les délais d'ingénierie.

Spécifications techniques

Spécifications générales

Classes de température

Cette série est spécialement conçue pour fonctionner en dehors des plages de températures standard. Le choix du matériau d'étanchéité détermine la plage de températures applicable.

Important : Pour les températures du fluide inférieures à 40 °F (4 °C), l'air comprimé doit être exempt de vapeur d'eau pour éviter la formation de glace à l'intérieur de la vanne.

Données électriques (électrovannes pilotes)

Tous les solénoïdes sont conçus pour un fonctionnement continu et possèdent un indice de protection IP65.

Options de raccordement électrique

Données de performance du débit

Données de performance de débit pour les vannes à commande pilote à solénoïde 2/2 (tailles sélectionnées indiquées).

Formule du temps de réponse : Temps de réponse (ms) = M + (F x V), où M est la constante de réponse minimale, F le facteur de remplissage/d'échappement et V le volume aval en pouces cubes. Les valeurs de M et F sont publiées par taille d'orifice et fonction dans le catalogue de la série ROSS 21.

Certifications et conformité

Applications et industries typiques

Transformation des métaux et fabrication à haute température

• Fours sidérurgiques, laminoirs à chaud, lignes de recuit, galvanisation et coulée continue où les températures ambiantes et celles du fluide dépassent régulièrement 180 °F (82 °C). L'option de joint en fluorocarbone garantit un fonctionnement fiable dans des environnements à haute température prolongée.
• Thermoformage et fabrication de plastiques pour le contrôle du vide et de la pression d'air dans les zones chauffées des moules où les joints standard se dégraderaient.
• Fabrication de verre pour le contrôle directionnel de l'air à proximité des fours et des stations de formage fonctionnant à des températures extrêmes.
• Opérations de fonderie pour la commande de vérins et d'actionneurs pneumatiques à proximité des opérations de métal en fusion.

Entreposage frigorifique, transformation des aliments et des boissons

• Les installations de stockage frigorifique et de réfrigération utilisent des actionneurs pneumatiques dans des environnements de congélation jusqu'à -40 °F. Les joints Buna-N conservent leur flexibilité et leur intégrité d'étanchéité à des températures cryogéniques.
• Transformation des aliments et des boissons, notamment la surgélation rapide, le conditionnement cryogénique et les lignes d'automatisation de la chaîne du froid, où les joints de vannes standard deviennent cassants et tombent en panne.

Fabrication automobile et assemblage

• Actionneurs d'ateliers de carrosserie automobile, commandes de lignes de peinture et automatisation d'assemblage où la fiabilité des cycles et la tolérance à la saleté réduisent les intervalles de maintenance.
• Opérations d'assemblage et de test, y compris les tests d'étanchéité, le prélèvement et le placement sous vide et les dispositifs de test de sélection de canal nécessitant un contrôle précis de la direction de l'air.

Emballage et industrie générale

• Systèmes d'emballage sous vide, de montage de caisses, de scellage de cartons et de palettisation bénéficiant de la conception à clapet autonettoyant à haut débit.
• Fabrication de semi-conducteurs et de produits électroniques pour le contrôle directionnel de l'air pur dans les zones de processus à température contrôlée.
• Installations extérieures dans les installations de contrôle et de traitement des pipelines en climat arctique ou froid où les températures ambiantes descendent en dessous de -40 °F.

Configuration de la commande et du numéro de modèle

La série ROSS 21 utilise un système de numérotation structuré. Vous trouverez ci-dessous le détail d'une électrovanne 2/2 à commande pilote.

Codes de tension : H = 12 V CC, W = 24 V CC, Z = 120 V CA/60 Hz, Y = 240 V CA/60 Hz.

Codes de type de bobine pour les modèles de solénoïde : 1 = DIN Form A (standard), 2 = DIN Form B (standard), 3 = M12, 4 = Conduit 1/2" (standard), 5 = DIN Form B (basse température, Buna-N requis), 6 = Conduit 1/2" (haute température, fluorocarbone requis).

Pour les filetages G (BSPP), ajoutez « D » après le préfixe de la série (par exemple, D2171B2001W-1). Les électrovannes basse température sont disponibles uniquement en diamètres de corps 3/8 et 3/4.

Accessoires

Connecteurs électriques

ROSS propose une gamme complète de connecteurs DIN EN 175301-803 précâblés et autonomes, en configurations A et B, avec options de serrage de câble ou d'entrée de conduit NPT 1/2". Des versions lumineuses sont disponibles pour 24 V CC, 120 V CA et 230 V CA, indiquant visuellement la mise sous tension du solénoïde.

Silencieux d'échappement

Des silencieux d'échappement en aluminium sont disponibles pour des tailles de port de 1/2", 1" et 1-1/2", évalués à 290 psig (20 bar).

Avertissement : Les silencieux d’échappement doivent avoir un débit au moins égal à celui des soupapes. Des silencieux encrassés peuvent entraîner une augmentation de la contre-pression et affecter le fonctionnement des soupapes.

Produits et accessoires associés

• Vannes basse/haute température série 21 Classic - Versions à raccordement standard de 1/2" de la série 21 pour les applications à températures extrêmes. 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 température standard avec des orifices jusqu'à 2-1/2" pour des débits plus élevés. https://www.rosscontrols.com/en/series/230-standard-temperatures-classic-27-series
• Série 21 (DIN/M12) - Version sous vide de la série 21 avec raccords DIN et M12 pour applications sous vide à températures extrêmes. https://www.rosscontrols.com/en/series/2760-vacuum-low-high-temperatures-din-m12-connection-21-series
• Connecteurs électriques : connecteurs DIN et M12, câbles précâblés et voyants lumineux pour électrovannes ROSS. https://www.rosscontrols.com/en/series/91-electrical-connectors
• Silencieux d'échappement - Silencieux en aluminium conçus pour une pression de 290 psig et des orifices de 1/2" à 1-1/2" afin de réduire le bruit d'échappement. https://www.rosscontrols.com/en/series/90-silencers
• Vannes de consignation (isolation énergétique) - Vannes de consignation LOX pour une isolation énergétique sécurisée lors des opérations de maintenance, conformément aux exigences de consignation/étiquetage de l'OSHA. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Foire aux questions (FAQ)

Q : Qu'est-ce qui différencie le ROSS de la série 21 standard ?

A : Cette série est la variante à connexion DIN et M12 de la série 21, spécialement configurée avec des serpentins à déconnexion rapide et des options d'étanchéité pour températures étendues (fluorocarbone pour les hautes températures jusqu'à 150 °C ; Buna-N pour les basses températures jusqu'à -40 °C). Les vannes standard de la série 21 avec connexions classiques fonctionnent dans une plage de températures plus étroite, de -18 °C à 50 °C.

Q : Quelle est la température de fonctionnement maximale ?

A : La configuration la plus performante, une vanne à pression contrôlée avec joints en fluorocarbone, supporte des températures ambiantes et de fluide jusqu'à 150 °C (300 °F). Pour les modèles à commande par solénoïde, la température maximale du fluide est de 150 °C (300 °F) avec une limite ambiante de 82 °C (180 °F).

Q : Quelle est la température minimale de fonctionnement ?

A : Grâce à leurs joints en Buna-N, les modèles basse température fonctionnent jusqu'à -40 °F (-40 °C) quelles que soient les conditions ambiantes et celles du fluide frigorigène. Ils sont donc parfaitement adaptés aux environnements arctiques et aux applications de stockage frigorifique.

Q : Ces vannes peuvent-elles être utilisées dans des applications critiques pour la sécurité (classées SIL) ?

R : Oui. La série 21 est certifiée TÜV Rheinland SIL 2 (IEC 61508/61511) et PL c (EN ISO 13849-1) en application simple. En configuration redondante (1oo2), les vannes atteignent les niveaux SIL 3 et PL e.

Q : Quel matériau d'étanchéité dois-je choisir ?

A : Choisissez le fluorocarbone pour les applications à haute température (fluides jusqu'à 150 °C) et le Buna-N pour les applications à basse température (jusqu'à -40 °C). Notez que le serpentin DIN Forme B basse température (code 5) nécessite des joints en Buna-N, tandis que le serpentin pour conduit haute température (code 6) nécessite des joints en fluorocarbone.

Q : Les options de filetage NPT et BSPP (G) sont-elles toutes deux disponibles ?

R : Oui. Les modèles standard sont livrés avec un filetage NPT. Pour commander un modèle avec un filetage G (BSPP), ajoutez « D » en préfixe à la référence (par exemple, D2171B2001W-1).

Q : Quelle pression d'alimentation pilote est requise ?

A : Pour une alimentation pilote interne, la pression d'entrée doit respecter le seuil de fonctionnement minimal de 30 psig. Pour une alimentation pilote externe, la pression pilote doit être égale ou supérieure à la pression d'entrée et respecter la pression de fonctionnement minimale.

Q : Ces soupapes nécessitent-elles une lubrification ?

R : La vanne elle-même ne nécessite pas de lubrification de la conduite d'air. Toutefois, si des adaptateurs optionnels (tels que des dispositifs d'indexation pneumatique) sont installés, une lubrification peut s'avérer nécessaire. Le cas échéant, le lubrifiant doit être à base de pétrole, de viscosité ISO 32 ou inférieure, à raison d'environ une goutte par minute.

Q : Quel est l'indice de protection IP du boîtier du solénoïde ?

A: Toutes les électrovannes pilotes sont dotées d'un indice de protection IP65, assurant une protection étanche à la poussière et une résistance aux jets d'eau à basse pression.

Q : Est-il possible de convertir la vanne d'une alimentation pilote interne à une alimentation pilote externe sur site ?

R : Oui. Les vannes de la série ROSS 21 peuvent être converties sur site d'une alimentation pilote interne à une alimentation pilote externe en déplaçant le bouchon de tuyauterie entre l'orifice pilote externe et le passage pilote interne. Contactez ROSS pour obtenir la référence de modèle mise à jour afin de conserver une documentation appropriée.

Q : Les modèles CAO 3D sont-ils disponibles pour l'intégration dans la conception ?

R : Oui. Des modèles CAO téléchargeables sont disponibles pour toutes les variantes de cette série sur le site web de ROSS Controls à l'adresse rosscontrols.com.

Q : Quel est le délai de livraison prévu ?

R: Les délais de fabrication standard pour des quantités de 10 unités ou moins sont généralement de 3 à 4 semaines, avec une livraison disponible dans tous les États-Unis.

Q : Comment calculer le temps de réponse d'une vanne ?

A : Utilisez la formule : Temps de réponse (ms) = M + (F x V), où M est la constante de réponse minimale, F le facteur de remplissage/d'échappement et V le volume aval en pouces cubes. Les valeurs de M et F sont publiées par taille d'orifice et fonction dans le catalogue de la série ROSS 21.

Instructions d'installation et d'entretien

• Montage en ligne dans n'importe quelle orientation ; le montage vertical est préférable pour des performances optimales et l'évacuation des condensats.
• Fournir de l'air filtré (filtration de 5 microns recommandée) pour maximiser la durée de vie de la vanne et empêcher les contaminants d'interférer avec l'étanchéité du clapet.
• Ne pas obstruer les conduites d'alimentation ni les orifices d'échappement, car cela peut réduire la pression en dessous du minimum de 30 psig et provoquer un fonctionnement erratique.
• Pour les configurations d'alimentation pilote externe, la pression pilote doit être égale ou supérieure à la pression d'entrée.
• L'air doit être exempt de vapeur d'eau à des températures de fluide inférieures à 40 °F (4 °C) pour éviter la formation de glace à l'intérieur de la vanne.
• Utilisez uniquement des lubrifiants à base de pétrole dont le point d'aniline est compris entre 180 °F et 220 °F et dont la viscosité est ISO 32 ou inférieure. Évitez les additifs à base de phosphate.
• Vérifiez que le débit des silencieux d'échappement est au moins égal à celui des soupapes. Des silencieux encrassés peuvent entraîner une augmentation de la contre-pression.
• Assurez une pression pilote minimale de 30 psig pour toutes les fonctions de la vanne. Des pressions inférieures à ce seuil peuvent entraîner un changement de vitesse incomplet.
• Lors de l'installation dans des environnements à haute température (au-dessus de 180 °F ambiants pour les modèles à solénoïde), vérifiez que la bobine du solénoïde est conçue pour la température d'application et que des joints en fluorocarbone sont spécifiés.
• Pour les installations à basse température (inférieure à 0 °F), vérifiez que des joints Buna-N sont spécifiés et que l'alimentation en air comprimé est séchée à un point de rosée inférieur à la température minimale de fonctionnement.

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 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 visitez rosscontrols.com pour la configuration des produits, le support technique et les services de localisation des distributeurs.

Pour obtenir des données techniques complètes, des dessins dimensionnels et un accès au configurateur de vannes, visitez la page produit de ROSS Controls ou contactez ROSS Controls au (800) 438-7677.

Télécharger le catalogue : https://www.rosscontrols.com/en/documents/5341/Directional_Control_Valves_21_Series_ROSS-21_EN.pdf