Ivan Maesen 1

Installatiemethoden 6 ETInstallatiemethoden 6 ET

Foto’s Festo

Ivan Maesen 2

Pneumatica

Inleiding

Opbouw van een persluchtschakeling

Cilinders

Ventielen

Belangrijke schema’s

Standdetectie bij zuigers

Vaccuumgrijpelement

Genormalisseerde symbolen

Oefeningen

Ivan Maesen 3

Pneumatica - Inleiding

Toepassingsvoorbeelden

Ivan Maesen 4

Pneumatica - Inleiding

Voor- en nadelen van perslucht

Elektrische,

hydraulische of

pneumatische aandrijving?

Ivan Maesen 5

Pneumatica - Inleiding

Voor- en nadelen van perslucht

Gemakkelijk een rechtlijnige beweging te maken.

Goedkope installatie

Geen retourleiding nodig

Perslucht is gemakkelijk te maken

Perslucht is gemakkelijk op te slaan

Soepele leidingen

Geen vervuiling bij een lek

Grote bedrijfszekerheid

Veilig (geen grote krachten zoals bij hydraulica,…)

VoordelenVoordelen

Ivan Maesen 6

Pneumatica - Inleiding

Voor- en nadelen van perslucht

Lucht is minder goed samendrukbaar (geen grote krachten)

Lawaaihinder

Luchtvochtigheid is nadelig

Dure energie

NadelenNadelen

Ivan Maesen 7

Pneumatica - Inleiding

Opbouw van een persluchtinstallatie

Persluchtstation productie

Conditioneringseenheid behandeling (zuivering,…)

Ivan Maesen 8

Pneumatica - Inleiding

Opbouw van een persluchtinstallatie

Het persluchtstationHet persluchtstation

1: compressor

2: motor

3: controleklep

4: persluchtvat

5: automatische wateraflaat

6: veiligheidsklep

Ivan Maesen 9

Pneumatica - Inleiding

Opbouw van een persluchtinstallatie

Het persluchtstationHet persluchtstation

7: drukschakelaar

8: manometer

9: drukregelaar

10: hoofdafsluitklep

11: luchtdrogers

12: luchtfilter

Ivan Maesen 10

Pneumatica - Inleiding

Opbouw van een persluchtinstallatie

1: drukschakelaar

2: persluchtvat

3: automatische wateraflaat

4: motor

5: compressor

6: manometer

7: hoofdafsluitklep

Ivan Maesen 11

Pneumatica - Inleiding

Druk, debiet en kracht

F = p • A

F: kracht in daN

P: overdruk in bar (daN/cm2)

A: oppervlakte in cm2

N

Pa (=N/m2)

m2

OF

pneumatica

Overdruk: boven de atm. druk

Ivan Maesen 12

Pneumatica - Inleiding

Druk, debiet en kracht

DRUK 1 N/m2 bar kg/cm2mmkwikdruk

mwaterdruk

1 Pa = 1 0,00001 0,0000102 0,0075 0,000102

1 bar = 100.000 1 1,02 750 10,2

1 kg/cm2 =

98.100 0,981 1 736 10

1 mm Hg = 133 0,00133 0,00136 1 0,0136

1 m H2O = 9,810 0,0981 0,1 73,6 1

Ivan Maesen 13

Pneumatica - Inleiding

Druk, debiet en kracht

DebietDebiet

De snelheid waarmee een hoeveelheid lucht zich verplaatst.

q = V/t

q: debiet in m3/s (of l/min)

V: volume in m3

t: tijd in s

Ivan Maesen 14

Pneumatica - Inleiding

Druk, debiet en kracht

Hoe groot is de druk bij persluchtinstallaties?

9 tot 12 bar relatieve druk (t.o.v. atm.druk)

Ivan Maesen 15

Pneumatica - Inleiding

De conditioneringseenheid

Ivan Maesen 16

Pneumatica - Inleiding

De conditioneringseenheid

1: afsluitventiel

2: luchtfilter

3: reduceerventiel met manometer

4: olievernevelaar

Ivan Maesen 17

Pneumatica - Inleiding

De conditioneringseenheid

2: luchtfilter

Foto Festo

Ivan Maesen 18

Pneumatica - Inleiding

De conditioneringseenheid

3: reduceerventiel met

manometer

Foto Festo

Ivan Maesen 19

Pneumatica - Inleiding

De conditioneringseenheid

4: olievernevelaar

Foto Festo

Ivan Maesen 20

Pneumatica - Inleiding

De conditioneringseenheid

Ivan Maesen 21

Pneumatica - Inleiding

De conditioneringseenheid

Foto’s Festo

Ivan Maesen 22

Pneumatica - Inleiding

De conditioneringseenheid

Foto Festo

Ivan Maesen 23

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling

Persluchtvoeding, ventiel, cilinder en persluchtleiding

Ivan Maesen 24

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling

Een ventielEen ventiel

Ivan Maesen 25

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling

Een persluchtcilinderEen persluchtcilinder

Ivan Maesen 26

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling

Pneumatische schakeling

Elektrische schakeling

Persluchtvoeding

Persluchtleiding

Ventiel

Persluchtcilinder

Ivan Maesen 27

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling

Pneumatische schakeling

Elektrische schakeling

Persluchtvoeding Spanningsbron

Persluchtleiding Geleider

Ventiel Schakelaar

Persluchtcilinder Verbruiker

Ivan Maesen 28

Pneumatica - cilinders

Foto Norgren

Ivan Maesen 29

Pneumatica - cilinders

Enkelwerkende en dubbelwerkende slagcilinders

Foto FestoFoto Norgren

Ivan Maesen 30

Pneumatica - cilinders

Enkelwerkende en dubbelwerkende slagcilinders

Cilinders zijn meestal voorzien van:

• Buffering afremming einde slag, regeling d.m.v regelschroefje

• Magneetje detectie eindstanden

Ivan Maesen 31

Pneumatica - cilinders

Opbouw en samenstelling van een slagcilinder

Ivan Maesen 32

Pneumatica - cilinders

Buffering van cilinders

dempingsringIngaande slagIngaande slag

Ivan Maesen 33

Pneumatica - cilinders

Buffering van cilinders

Mag het regelschroefje volledig dicht gedraaid worden?

Ingaande slag – Ingaande slag – dempingdemping

Ivan Maesen 34

Pneumatica - cilinders

Buffering van cilinders

Uitgaande slagUitgaande slag Wat gebeurt er als de dempingsring in de verkeerde richting gemonteerd wordt?

Ivan Maesen 35

Pneumatica - cilinders

Krachten ontwikkeld door een cilinder

F = p . A

Enkelwerkend cilinderEnkelwerkend cilinder

Ivan Maesen 36

Pneumatica - cilinders

Krachten ontwikkeld door een cilinder

Enkelwerkend cilinder: Enkelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeldberekeningsvoorbeeld Een persluchtinstallatie heeft een druk van 6 bar. De diameter van de zuiger bedraagt 5 cm. Berekenen de drukkracht zonder rekening te houden met de tegenwerkende veerkracht.

Gegeven:

p = 6 bar

D = 5 cm

Ivan Maesen 37

Pneumatica - cilinders

Krachten ontwikkeld door een cilinder

Enkelwerkend cilinder: Enkelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeldberekeningsvoorbeeld

69,194

514,3

4

22

D

A

cm2

12,11869,196 F daN= 1181 N

Ivan Maesen 38

Pneumatica - cilinders

Krachten ontwikkeld door een cilinder

Dubbelwerkend cilinderDubbelwerkend cilinder

Ivan Maesen 39

Pneumatica - cilinders

Krachten ontwikkeld door een cilinder

Dubbelwerkend cilinder: Dubbelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeldberekeningsvoorbeeld Een persluchtinstallatie heeft een druk van 10 bar.

De diameter van de zuiger bedraagt 10 cm. De diameter van de zuigerstang is 1 cm.Berekenen de kracht van de ingaande en de uitgaande slag van de dubbelwerkende cilinder.

Gegeven:

p = 10 bar

D = 10 cm

Dzuigerstang = 1 cm

Ivan Maesen 40

Pneumatica - cilinders

Krachten ontwikkeld door een cilinder

Dubbelwerkend cilinder: Dubbelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeldberekeningsvoorbeeld Uitgaande slag:

78,5 cm2

F = 10 . 78,5 = 785 daN= 7850 N

4

1014,3

4

22

1

DA

Ivan Maesen 41

Pneumatica - cilinders

Krachten ontwikkeld door een cilinder

Dubbelwerkend cilinder: Dubbelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeldberekeningsvoorbeeld Ingaande slag:

0,785 cm2

 A2= A1 - Astang = 78,5 - 0,785 = 77,715 cm2

F = 10 . 77,715 = 777,15 daN = 7771,5 N

4

114,3

4

22

tan

DA gs

Ivan Maesen 42

Pneumatica - cilinders

Draaicilinders

Doel: roterende beweging onder bepaalde hoek maken

(Stangcilinder: rechtlijnige beweging over een bepaalde lengte)

Ivan Maesen 43

Pneumatica - cilinders

Draaicilinders

Draaicilinder met draaivleugelDraaicilinder met draaivleugel

Ivan Maesen 44

Pneumatica - cilinders

Draaicilinders

Eigenschappen •De hoekerplaatsing van deze cilinders is kleiner

dan 360° (+/- 270°). • De hoekverplaatsing is minder nauwkeurig dan bij

het type met tandheugel en rondsel.• Het draaimoment is klein.• Klein volume• Eenvoudige en goedkope constructie.

Draaicilinder met draaivleugelDraaicilinder met draaivleugel

Ivan Maesen 45

Pneumatica - cilinders

Draaicilinders

Draaicilinder met één getande stang en Draaicilinder met één getande stang en rondselrondsel

Ivan Maesen 46

Pneumatica - cilinders

Draaicilinders

Draaicilinder met twee getande stangen en Draaicilinder met twee getande stangen en rondselrondsel

Ivan Maesen 47

Pneumatica - cilinders

Draaicilinders

Draaicilinder met getande stang en Draaicilinder met getande stang en rondselrondsel

Ivan Maesen 48

Pneumatica - cilinders

Draaicilinders: drie standen

Ivan Maesen 49

Pneumatica - cilinders

Draaicilinders: vier standen

Ivan Maesen 50

Pneumatica - cilinders

Technische gegevens van cilinders (keuzecriteria)

•Soort cilinder (slag, draai, ….)•Enkel- of dubbelwerkend•Diameter boring of diameter cilinder (Grote krachten vergen grote diameters, tabellen), soms kun je de krachten ook in de catalogus aflezen.•Diameter zuigerstang•Slaglengte•Afmetingen aansluitingen •Werkdruk (stuurdruk)•Bouwvorm, wijze van montage, uitvoering van stangeinde (volgens welke norm?)•Met of zonder buffering •Al of niet voorzien voor magnetische positiedetectoren

Ivan Maesen 51

Pneumatica - ventielen

Waarvoor dient een ventiel?

Vergelijk met de schakelaar in een elektrische kringloop.

XXXXXXX foto open venielXXXXXX

Ivan Maesen 52

Pneumatica - ventielen

Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica

Ivan Maesen 53

Pneumatica - ventielen

Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica

Ivan Maesen 54

Pneumatica - ventielen

Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica

Plunjer

Ivan Maesen 55

Pneumatica - ventielen

Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica

Wat leid je af uit de cijfers?

2/2-ventiel

3/2-ventiel

5/2- ventiel

5/3-ventiel

Twee aansluitpunten of poorten

Twee standen

Drie aansluitpunten of poorten

Twee standen

Vijf aansluitpunten of poorten

Twee standen

Vijf aansluitpunten of poorten

Drie standen

Ivan Maesen 56

Pneumatica - ventielen

Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica

Zoek in een catalogus (ev. i-net) de symbolen van de ventielen: 2/2, 3/2, 5/2 en 5/3.

Ivan Maesen 57

Pneumatica - ventielen

Enkelwerkende en dubbelwerkende ventielen

Ivan Maesen 58

Pneumatica - ventielen

Technische gegevens ventielen

Enkele belangrijke zoekcriteria:

soort schakelfunctie 3/2, 5/2,… schakeldruk diameter van de poorten bediening: elektrisch (elektropneumatisch ventiel) of

met stuurdruk (pneumatisch) bij een elektropneumatisch ventiel: de

bedieningsspanning wijze van montage, opbouw,

Ivan Maesen 59

Pneumatica - ventielen

Technische gegevens ventielen

Zoek enkele schakeldrukken die fabrikanten aangeven voor ventielen en cilinders.

Welke bedieningsspanningen komen voor?

8 bar, 10 bar

AC: 24, 48, 115, 230, 240 V

DC: 12, 24, 48, 110 V

Ivan Maesen 60

Pneumatica - ventielen

Technische gegevens ventielen

Welke diameters/schroefdraad kunnen de poorten van de ventielen hebben?

M Ø3, M Ø5, M Ø8,

G 1/8, G1/4, G1/2, G3/8

Instant fittings (snelkoppelingen): Ø4, Ø6, Ø8

Ivan Maesen 61

Pneumatica - ventielen

Nummering van de poorten van de ventielen

Doel: correct aansluiten van de poorten

Welke nummers staan er bij de poorten? (zoek dit op in een catalous of i-net)

• Persluchtaansluiting:

• Ontluchting:

• Werkleiding:

1

3, 5

2, 4

Ivan Maesen 62

Pneumatica - ventielen

Ivan Maesen 63

Pneumatica – belangrijkste schema’s

Bediening van een enkelwerkende cilinder

Welk ventiel is dit?Teken het schema met bediend ventiel.

3/2 monostabiel ventiel

Ivan Maesen 64

Pneumatica – belangrijkste schema’s

Bediening van een dubbelwerkende cilinder

Welk ventiel is dit?Teken het schema met bediend ventiel en duid de zin van de perslucht aan.

5/2 bistabiel ventiel

Ivan Maesen 65

Pneumatica – belangrijkste schema’s

Snelheidsregeling

Ivan Maesen 66

Pneumatica – belangrijkste schema’s

Snelheidsregeling bij dubbelwerkende cilinder

Plaats snelheidsregelventielen zodat zowel de snelheid van de in- en uitgaande slag kan geregeld worden.

Ivan Maesen 67

Pneumatica – belangrijkste schema’s

Snelheidsregeling bij dubbelwerkende cilinder

Duid de weg van de perslucht aan bij de in- en uitgaande slag.

Ivan Maesen 68

Pneumatica – belangrijkste schema’s

Snelheidsregelventielen

Ivan Maesen 69

Pneumatica – standdetectie bij cilinders

Standdetectie met magneetsensoren

Ivan Maesen 70

Pneumatica – standdetectie bij cilinders

Magneetsensor aangesloten op PLC-ingang

Ivan Maesen 71

Standdetectie met eindstandschakelaars

Pneumatica – standdetectie bij cilinders

Ivan Maesen 72

Standdetectie met eindstandschakelaars

Foto Siemens

Pneumatica – standdetectie bij cilinders

Ivan Maesen 73

Standdetectie met eindstandschakelaars

Pneumatica – standdetectie bij cilinders

Ivan Maesen 74

Pneumatica – vacuumgrijpelement

Vacuum - luchtledig

Ivan Maesen 75

Pneumatica – vacuumgrijpelement

Vacuum - luchtledig

venturiebuis

aanzuiging Afblaasfilter en

geluidsdemping

Ivan Maesen 76

Pneumatica – vacuumgrijpelement

Ivan Maesen 77

Pneumatica – genormaliseerde symbolen

Ivan Maesen 78

Pneumatica – genormaliseerde symbolen

Ivan Maesen 79

Pneumatica – oefeningen

Oef 1: heen- en weergaande beweging

Benoem de genummerde delen van de figuur.

1:

2:3:

dubbelwerkende persluchtcilinder5/2-ventiel3/2-ventiel

Ivan Maesen 80

Pneumatica – oefeningen

Oef 1: heen- en weergaande beweging

Leg de werking uit.Vervang de pneumatische bediening door een elektropneumatische schakeling.

Ivan Maesen 81

Pneumatica – oefeningen

Oef 1: heen- en weergaande beweging

Ivan Maesen 82

Pneumatica – oefeningen

Oef 2: boormachine

Vervolledig de pneumatische schakeling.Plaats poortnummers bij de ventielen.

Ivan Maesen 83

Pneumatica – oefeningen

Oef 2: boormachine

Ivan Maesen 84

Pneumatica – oefeningen

Oef 2: boormachine

Vervang de pneumatische bediening door een elktropneumatische schakeling.

Ivan Maesen 85

Pneumatica – oefeningen

Oef 2: boormachine

Ivan Maesen 86

Pneumatica – oefeningen

Oef 3: oven

Een blok metaal wordt met persluchtcilinder B in de oven geduwd.

De ovendeur opent en sluit met behulp van cilinder A.

Ivan Maesen 87

Pneumatica – oefeningen

Oef 3: oven

Leg de werking uit.

Ivan Maesen 88

Pneumatica – oefeningen

Oef 3: oven

Je drukt op stuurventiel A . Hoofdventiel B verschuift. Cilinder A schuift naar binnen. De ovendeur schuift naar boven. Als de ovendeur boven is, wordt ventiel C bediend. Die stuurt perslucht naar hoofdventiel D. Het product wordt door cilinder B in de oven geduwd.

Ivan Maesen 89

Pneumatica – oefeningen

Oef 3: oven

Op het einde van die beweging wordt ventiel F bediend, hierdoor komt er stuurlucht aan ventiel B. Dit komt terug in de getekende stand, waardoor cilinder A terug naar buiten schuift, de ovendeur sluit terug.

Ivan Maesen 90

Pneumatica – oefeningen

Oef 3: oven

Als cilinder B volledig uitgeschoven is, wordt stuurventiel E geschakeld. Die stuurt perslucht naar ventiel D waardoor dit terug naar de getekende stand schuift. Hierdoor beweegt cilinder B terug in.

Ivan Maesen 91

Pneumatica – oefeningen

Oef 3: oven

Voer dit uit met een elektropneumatische schakeling.

Ivan Maesen 92

Pneumatica – oefeningen

Oef 3: oven

Ivan Maesen 93

Pneumatica – oefeningen

Oef 4: sequentiële schakeling

Ivan Maesen 94

Pneumatica – oefeningen

Leg de werking uit.

Ivan Maesen 95

Pneumatica – oefeningen

Bedien ventiel 1. Ventiel 2 verandert van stand waardoor cilinder A naar buiten schuift. Ventiel 4 wordt ingeduwd door de stang van A. Hoofdventiel 5 schuift naar rechts. Cilinder B schuift uit.

Ivan Maesen 96

Pneumatica – oefeningen

Op het einde van de slag wordt ventiel 6 bediend waardoor hoofdventiel 2 terug naar links schuift (getekende stand). Cilinder A schuift terug in. Vervolgens wordt ventiel 3 bekrachtigd waardoor hoofdventiel 5 naar links schuift (getekende stand). Cilinder B schuift ook terug in. Einde van de cyclus.

Ivan Maesen 97

Pneumatica – oefeningen

Plaats poortnummers bij de ventielen.Pas het schema aan zodat je de snelheid van de uitgaande slag van cilinder B kunt regelen.

Ivan Maesen 98

Pneumatica – oefeningen

Oef 4: sequentiële schakeling

Ivan Maesen 99

Pneumatica – oefeningen

Los dit op met een elektropneumatische schakeling.

Ivan Maesen 100

Pneumatica – oefeningen

Ivan Maesen 101

Pneumatica