2 Nm à 1 s/90° : Les nouveaux actionneurs ultra-rapides contrôlent les systèmes de traitement de l'air intérieur de manière particulièrement rapide et sûre

Pour que la régulation du débit volumétrique dans les laboratoires, les salles propres et très propres ainsi que dans les digesteurs se déroule de manière aussi économe en énergie et sûre que possible, les actionneurs tournants utilisés doivent répondre à des exigences élevées. En particulier, pour les volets des échantillons de laboratoire, un temps de fermeture court est essentiel afin d'éviter des différences de pression défavorables dans les locaux et de ne pas mettre en danger les employés par des fumées toxiques. (Source : Gruner AG)

Dans les cas extrêmes, les actionneurs pour les extracteurs d'air en environnement de laboratoire doivent avoir des temps de course d'au moins 3 secondes ou moins. Afin de répondre à ces exigences, Gruner a développé quatre types différents de super-rapides : deux modèles atteignent un couple de 10 ou 15 Nm avec un temps de course de 3 s/90°, tandis que deux autres, avec 2 s/90° à 5 Nm et 1 s/90° à 2 Nm, possèdent des temps de réaction particulièrement courts. (Source : Gruner AG)

La demande de couple dépend de plusieurs facteurs tels que la conception, les roulements et les joints de la vanne. L'avantage des nouveaux actionneurs Gruner en service : ils disposent d'un couple 20 % supérieur par rapport à des modèles similaires et régulent également de manière fiable des vitesses d'air élevées. (Source : Gruner AG)

Les super-rapides se distinguent par des temps de fermeture réduits de 20 %, ce qui leur permet de s'adapter nettement mieux que les solutions classiques aux conditions changeantes. (Source : Gruner AG)

Dans les applications où le média dans le conduit de ventilation est fortement pollué ou enrichi avec des médias agressifs, le Superschnellläufer doit être utilisé en combinaison avec un GUAC (Gruner Universal Actuator Controller) ainsi qu'avec un capteur statique. (Source : Gruner AG)

« La plus grande difficulté lors du développement des ultra-rapides était de concevoir cette composante comme partie intégrante d’un système de contrôle de manière à assurer une grande stabilité de l’ensemble », explique le Dr.-Ing. Wolfgang Spreitzer, membre du conseil d’administration de Gruner AG. « De plus, nous avons dû adapter particulièrement le circuit pour les couples très élevés, afin de fournir l’énergie nécessaire au mouvement du moteur. » (Source : Gruner AG)

Pour que la régulation du débit volumétrique dans les laboratoires, les salles blanches et propres ainsi que dans les digesteurs se déroule de manière aussi économe en énergie et sûre que possible, les actionneurs rotatifs utilisés doivent répondre à des exigences élevées. En particulier, pour les volets des prélèvements de laboratoire, un temps de fermeture court est essentiel afin d’éviter des différences de pression défavorables dans les locaux et de ne pas mettre en danger les employés par des fumées toxiques. Afin de pouvoir proposer des actionneurs adaptés à des temps de course de 3 s et moins, et d’accroître la sécurité de fonctionnement dans cet environnement difficile, la société Gruner AG a revu son portefeuille et développé quatre nouveaux modèles, différents, de très rapides. Ceux-ci se distinguent par rapport aux actionneurs précédents par un couple de 20 % supérieur et un temps de réaction 20 % plus rapide : en plus d’un modèle atteignant 1 s/90° à 2 Nm, il existe également des modèles avec 5 Nm en 2 s/90°, 10 Nm en 3 s/90° et 15 Nm en 3 s/90°. Ils peuvent mieux que les solutions classiques s’adapter aux conditions modifiées et réguler de manière fiable même des vitesses d’air élevées.

« Superschnellläufer – Actionneurs rotatifs pour le réglage des volets dans les installations HVAC, ayant un temps de course très court de < 3 s – peuvent être utilisés pour la régulation variable du débit volumétrique afin de réaliser des économies d’énergie tout en garantissant une sécurité optimale », explique le Dr.-Ing. Wolfgang Spreitzer, président de Gruner AG. « Ils conviennent également pour différentes régulations selon EN 14175 pour les prélèvements de laboratoire certifiés. » Les modèles à grande vitesse – avec des temps de 5 s – étaient déjà dans la gamme de l’expert en actionneurs de moyenne puissance Gruner depuis douze ans, mais jusqu’à présent, il n’y avait que deux superschnellläufer. « Cependant, les exigences du marché ont changé. En particulier dans les salles blanches ou les laboratoires, il existe un besoin pour des modèles capables de fournir des couples plus élevés en temps de course plus courts, ainsi que des couples moyens en temps de course très courts », poursuit Spreitzer.

Ces modèles sont une composante essentielle pour contrôler de manière sûre et précise l’air entrant et sortant, mais aussi l’évacuation des digesteurs. De cette façon, les actionneurs empêchent à tout moment la création de différences de pression défavorables – une condition indispensable pour garantir la sécurité au travail lors des prélèvements en laboratoire et pour ne pas exposer les employés à des fumées toxiques supplémentaires. De plus, en particulier dans la fabrication de médicaments, un réglage rapide et très précis du volume ou de la pression de l’air est nécessaire, faute de quoi, dans des zones en cascade, il existe un risque de contamination des médicaments.

Régler en toute sécurité des vitesses d’air élevées

Dans des cas extrêmes, les actionneurs pour les évacuations d’air en environnement de laboratoire doivent avoir des temps de course d’au moins 3 s ou moins. Pour répondre à ces exigences, Gruner a développé quatre modèles différents de superschnellläufer : deux modèles atteignent un couple de 10 ou 15 Nm en 3 s/90°, tandis que deux autres, avec 2 s/90° à 5 Nm et 1 s/90° à 2 Nm, disposent de temps de réaction particulièrement courts. « Dans certains cas, des temps de course encore plus courts sont demandés, ce qui était jusqu’à présent réalisé par des actionneurs pneumatiques », explique Spreitzer. « Ici, le superschnellläufer avec un temps de course de 1 s/90° peut être utilisé. Cela permet une conception d’installation plus avantageuse tout en garantissant la sécurité de fonctionnement. »

Tous les nouveaux modèles de Gruner se caractérisent par des moteurs spéciaux avec une transmission nouvellement conçue, un moteur sans balais interne ainsi que des algorithmes de commande sophistiqués, qui assurent une durée de vie particulièrement longue de 100 000 cycles complets ou 1 500 000 cycles partiels. Grâce à l’utilisation du moteur sans balais interne, une densité de couple très élevée est obtenue avec une grande vitesse de rotation. « Des couples plus élevés sont nécessaires pour déplacer en toute sécurité la pale du volet même à grande vitesse d’air. On peut imaginer la pale comme une aile d’avion », explique Spreitzer. « L’air qui la traverse génère une portance, qui est transformée en mouvement de rotation via le support du volet, créant ainsi un couple opposé à la direction d’ouverture. »

Système sûr et stable même avec des couples élevés

Le besoin en couple dépend de plusieurs facteurs, tels que la conception du volet, ses roulements et ses joints d’étanchéité. Par exemple, un volet à jalousie particulièrement grand, de 100 x 120 cm, avec un débit d’air de fuite en position fermée (selon EN 1751, pression d’essai jusqu’à 2000 Pa en classe 4) nécessite un couple de décollement d’au moins 20 Nm. Cela est assuré par le modèle 227CS-024-15B – le modèle avec 15 Nm en 3 s/90°, – car les superschnellläufer de Gruner ont généralement un couple de décollement supérieur de 35 % au couple nominal. « Le plus grand défi lors du développement des superschnellläufer a été de concevoir cette composante comme partie intégrante d’un système de régulation, de manière à assurer une grande stabilité globale », explique Spreitzer. « De plus, nous avons dû adapter le circuit pour les couples très élevés afin de fournir l’énergie nécessaire au mouvement du moteur. »

Les actionneurs nouvellement développés offrent non seulement 20 % de couple en plus par rapport à des solutions comparables, mais aussi un temps de course 20 % plus rapide. Cela permet de régler rapidement des exigences modifiées du système de ventilation tout en garantissant une sécurité de fonctionnement continue. Les temps de réaction courts sont obtenus grâce à une coordination précise entre la réduction mécanique du rapport, le moteur interne et les algorithmes de contrôle.

Capteur statique en cas de médias sales ou agressifs

Comme certains usages nécessitent différents angles de rotation, les superschnellläufer se distinguent également par leur précision de régulation modulable : par défaut, les actionneurs Gruner sont livrés avec un angle de rotation de 90°, mais celui-ci peut toujours être réduit. Afin de conserver la résolution disponible de 10 V, cette dernière peut être adaptée à l’angle modifié. De plus, un interrupteur de sécurité a été intégré, garantissant que le mécanisme ne subit pas de dommage lors d’un débranchement manuel. Cet interrupteur coupe le moteur tant que le bouton de débranchement est enfoncé.

Dans des applications où le média dans le conduit d’air est fortement contaminé ou enrichi en substances agressives, le superschnellläufer doit être utilisé en combinaison avec un GUAC (Gruner Universal Actuator Controller) ainsi qu’un capteur statique. L’élément du capteur n’est pas traversé par le média, ce qui évite tout dommage. Cependant, cette composante présente d’autres avantages : d’une part, elle est indépendante de la position, ce qui signifie que le volet de ventilation n’a pas besoin d’être calibré selon son orientation d’installation. Cela élimine une source potentielle d’erreur. « D’autre part, elle possède une grande stabilité à long terme, ce qui signifie qu’aucun calibrage cyclique n’est nécessaire », explique Spreitzer. « En particulier dans les salles blanches, par exemple dans la fabrication de médicaments ou de puces, cela peut être difficile, car la procédure ne peut pas être effectuée en fonctionnement. »