Wat is een pneumatisch ventiel?

Pneumatische systemen werken op basis van luchtdruk. Dit betekent dat perslucht het medium is dat energie overdraagt naar verschillende gebruikers in het systeem. Bijvoorbeeld naar een cilinder om een beweging te realiseren of naar een grijper om zowel een beweging als een grijpkracht tot stand te brengen.

De opbouw en werking van pneumatische systemen is inzichtelijk te maken door middel van een pneumatisch schema. Hierin zijn alle relevante componenten opgenomen; variërend van luchtverzorging en luchtleidingen of slangen tot aan de verbruikers (actuatoren), regelingen en ventielen.

Opbouw ventiel

Pneumatische ventielen spelen een belangrijke rol in een pneumatisch systeem. Zíj bepalen hoeveel lucht er wordt doorgelaten en in welke richting. Hiermee zijn ze in te zetten als onder meer stuurventiel of regelventiel maar ook als veiligheidsventiel die de luchttoevoer afsluit in gevaarlijke situaties of het systeem juist drukloos maakt.

Ieder ventiel bestaat in de basis uit drie elementen:

  • Typisch 2, 3 of 5 aansluitingen die ook wel poorten worden genoemd. Het minimum aantal van twee poorten zorgt voor de voeding van het ventiel en de arbeid. Een derde aansluiting wordt gebruikt voor het eventueel ontluchten van het ventiel of de actuator. Wanneer vijf poorten beschikbaar zijn, gaat het veelal om de aansturing van een dubbelwerkende cilinder. Eén poort blijft beschikbaar voor de voeding, twee poorten worden ingezet voor de arbeid en twee voor ontluchting. Een poort is verder niets anders dan een opening met draad waarin een koppeling is aan te brengen. Veelal een insteekkoppeling waarmee een directe slangaansluiting is te realiseren.
  • Een behuizing waarin het schakelmechanisme is opgenomen die de perslucht naar de juiste arbeidspoort leidt. Verschillende schakeltechnieken maken verschillende functies en toepassingen mogelijk.
  • De bediening tot slot zorgt ervoor dat het ventiel op het juiste moment schakelt. Deze bediening kan zowel handmatig, mechanisch, pneumatisch als elektrisch verlopen

Automatiseringsladder

In de afgelopen decennia hebben pneumatische ventielen – of pneumatic valves – ingrijpende ontwikkelingen doorgemaakt. De eerste varianten werden mechanisch, handmatig of pneumatisch bediend. Deze uitvoeringen worden nog steeds veelvuldig toegepast vanwege de eenvoud en betrouwbaarheid.

Hierna volgde de introductie van elektrisch bediende ventielen. Bij deze ventielen initiëren een magneetspoel en een stuursignaal de schakeling van het ventiel. Omdat de huidige generatie machines op dit moment gebruik maakt van PLC-techniek, worden elektrisch bediende ventielen momenteel het meeste toegepast. In ons blog ‘Hoe werkt een ventiel’ zijn alle mogelijke bedieningen nader toegelicht.

Van ventieleiland tot motion terminal

Een ware revolutie werd ontketend toen het eerste ventieleiland werd geïntroduceerd. Hierin zijn verschillende ventielen gecombineerd tot één component die sneller is te installeren en compacter bouwt.

In de volgende uitvoering werd ook de besturing gebundeld waarmee individuele of parallelle bedrading werd vervangen door multipin aansluitingen. Hiermee is veel tijd te besparen op het bedraden en aansluiten van de ventieleilanden.

In de meest recente versies van het ventieleiland zijn zelfs bussystemen, IO-Link of een PLC geïntegreerd. Het overstappen van multipin aansluiting naar bussystemen levert opnieuw kostenbesparingen op omdat hierdoor nog sneller is te bedraden en aan te sluiten. Bovendien zijn hiermee eventuele storingen sneller te detecteren.

De meest recente trend op het vlak van ventieltechnologie is de Motion Terminal. Deze ontwikkeling opent de deur naar Digitale Pneumatiek. Op basis van software-apps is aan elke ventielpositie een willekeurige functie toe te kennen die ‘on the fly’ is te wijzigen. Dit levert een scala aan nieuwe mogelijkheden op. Voor meer informatie: lees onze blog over de VTEM.

Programma Festo ventielen

De ontwikkelingen in de ventieltechnologie zijn duidelijk te herkennen in het programma van Festo. Startend bij losse ventielen die handmatig of pneumatisch worden geschakeld tot aan de meest geavanceerde motion terminal met geïntegreerde PLC. Hoe hoger in het programma, hoe veelzijdiger de automatiseringsmogelijkheden.

oktober 2021

Overzicht