Collectie:Pneumatische Cilinders

Tameson heeft een breed aanbod aan pneumatische luchtcilinders, pneumatische grijpers en veel voorkomende accessoires zoals sensoren en bevestigingsmateriaal. Veelvoorkomende pneumatische cilinders volgen ISO-normen, zodat ze wereldwijd gebruikt kunnen worden en andere merken kunnen vervangen die dezelfde normen volgen. De drie meest voorkomende types zijn: ISO 15552 voor profielcilinders met een diameter van 32-320 mm, ISO 6432 voor ronde cilinders (minicilinders) met een diameter van 8-25 mm en ISO 21287 voor compacte profielcilinders met een diameter van 20-100 mm. We bieden echter ook luchtcilinders voor gespecialiseerd gebruik die niet onder een ISO-norm vallen.

Luchtcilinders zijn ofwel enkelwerkend (veerteruggang of veerexpansie) of dubbelwerkend. Enkelwerkende cilinders hebben perslucht nodig om de zuiger een richting op te duwen en de veerkracht in de tegenovergestelde richting zorgt ervoor dat de zuiger teruggaat naar zijn beginstand. In een dubbelwerkende cilinder wordt perslucht gebruikt voor zowel het uit- als intrekken van de zuigerstang, afhankelijk van welke zijde van de zuiger onder druk staat.

Dubbelwerkende cilinders worden het meest gebruikt. Met verschillende stangdiameters, slaglengten, kracht- en drukbereiken is er een pneumatische cilinder voor bijna elke toepassing die lineaire beweging vereist. We hebben ook opties met een magneetzuiger die de mogelijkheid faciliteert om positie terug te koppelen en instelbare demping voor extra controle. Met het brede assortiment pneumatische cilinders van Tameson vindt u vrijwel altijd een product gemaakt van hoogwaardig materiaal welke is getest, gekalibreerd en beschikbaar is voor een concurrerende prijs.

Pneumatische grijpers zijn ook verkrijgbaar en functioneren als een pneumatische cilinder. In plaats van een zuiger die uitsteekt, is het echter een grijper met parallelle of hoekige vingers die wordt gebruikt voor zeer nauwkeurige pick-and-place-toepassingen om voorwerpen op te tillen en te verplaatsen. In ons technisch artikel worden ze nader toegelicht.

Inhoudsopgave

1. Ontwerp van een luchtcilinder
2. Pneumatische cilinder functies
   1. Enkelwerkende cilinder
   2. Dubbelwerkende cilinder
3. Detectie van cilinderpositie
4. Demping
   1. Flexibele schokdempers
   2. Regelbare pneumatische demping
   3. Zelfregelende pneumatische buffer
5. Pneumatische cilinder normen
   1. ISO 6432: 2015 voor ronde cilinders
   2. ISO 15552: 2018 | ISO 6431 (oude standaard) | VDMA 24562 (Duitsland) voor profiel- en trekstangcilinders
   3. ISO 21287: 2004 voor compacte cilinders
6. Symbolen
7. Selectie Criteria
8. Verdere informatie

Ontwerp

De belangrijkste onderdelen van een luchtcilinder zijn: kopkap poort (A), trekstang (B), eindkap poort (C), zuiger (D), cilinderbuis (E) en zuigerstang (F). Hieronder is een dubbelwerkende cilinder afgebeeld.

De pneumatische cilinder is aan beide uiteinden afgesloten met een kop- en eindkap. De uitgaande stang wordt lineair door de zuiger aangedreven. Door perslucht aan de kopzijde toe te voeren duwt de zuiger de stang naar buiten. Dit wordt de positieve/plus-beweging genoemd. De bijbehorende kamer wordt de plus-kamer genoemd. De minus-kamer bevind zich aan de andere zijde. Perslucht aan de minuskamer duwt de stang terug naar de nul-positie.

De cilinderdiameter staat gelijk aan de zuiger diameter. De slaglengte geeft aan hoe ver de zuiger kan bewegen. De cilinderdiameter en de slag zijn de belangrijkste parameters van een pneumatische cilinder

Pneumatische cilinder functies

Pneumatische cilinders kunnen enkel of dubbelwerkend zijn. Wat u nodig heeft hang af van uw toepassing.

Enkelwerkende cilinder

Bij enkelwerkende cilinders kan lucht slechts aan één zijde van de zuiger worden toegevoerd. De zuiger wordt teruggebracht naar de nul-positie door een mechanische veer. Enkelwerkende luchtcilinders kunnen een minus (veerterugkeer) of een plus (veerexpansie) basispositie hebben. Bij de minus basispositie keert de zuiger terug door een veer. Bij de plus basispositie keert de zuiger terug door toegevoerde perslucht.

Door de tegengestelde veerkracht neemt de uitgaande kracht af tijdens het uitschuiven. De slag van enkelwerkende cilinders wordt beperkt door de veer.

Dubbelwerkende cilinder

Bij een dubbelwerkende pneumatische cilinder kan aan beide kamers perslucht worden toegevoerd. Het verschuiven van de zuiger gebeurd door een drukverschil. Als u volledige controle over de zuigerpositie wil is een dubbelwerkende cilinder de juiste keus.

Dubbelwerkende cilinders kunnen langere slagen hebben. Tevens levert een dubbelwerkende cilinder een constante uitgaande kracht over de volledige slag. Een nadeel is dat ze een hoger perslucht verbruik hebben. Verder is het een nadeel dat ze geen gedefinieerde retourpositie hebben. Dit kan voor problemen zorgen bij een stroom- of drukstoring.

Detectie van cilinderpositie

De zuigerpositie kan door een magneet worden bepaald. Dit gebeurd door een sensor op de cilinderbehuizing. Deze kan het magnetische veld detecteren. Hallf-effect sensoren en Reedschakelaars zijn het meest gebruikelijk.

Demping

Als de zuiger snel beweegt kan er een harde schok ontstaan op de kop of eindkap. Hierdoor komen de componenten onder druk te staan. Tevens maakt dit geluid en worden er trillingen naar de machineconstructie doorgevoerd. Om dit te voorkomen wordt de cilinder gedempt bij de eindslag of de nul-positie. Demping gaat terugkaatsting van de zuiger tegen. De meeste cilinders zijn voorzien van end-of-stroke demping. Dit gebeurt op een van de volgende manieren:

Flexibele schokdempers

In kleinere cilinders is de impact vaak niet zo groot. Dit laat het plaatsen van dempende bumpers toe. Deze worden aan de kop & -eindkapzijde geplaatst. Deze bumpers zijn gemaakt van elastomeren en hebben de vorm van een ring. Deze vorm van demping is het meest geschikt voor lage werksnelheden, korte slagen en geringe belastingen.

Regelbare pneumatische demping

Door een bepaald volume lucht in de eindpositie op te sluiten kan de zuiger ook gedempt worden. De lucht wordt opgesloten door een smoorklep. Deze klep kan ingesteld worden met een stelschroef. Hierdoor kan de demping aangepast worden op de werkdruk.

Zelfregelende pneumatische buffer

Hier ontsnapt de uitgaande lucht door sleuven in een demping boss. De doorlaat hangt af van de slag. Hierdoor past de demping zich automatisch aan bij verschillende situaties.

Pneumatische cilinder normen

Er zijn verschillende standaarden voor luchtcilinders ingevoerd. Dit maakt het uitwisselen van producten van verschillende fabrikanten mogelijk. De montage-afmetingen, cilinderboring, slag, zuigerstang en luchtopening eigenschappen hangen van het type en de standaard af. Er zijn ook niet-standaard cilinders beschikbaar.

ISO 6432: 2015 voor ronde luchtcilinders

ISO 6432 is een metrische ISO-norm. Deze norm is van toepassingen op pneumatische cilinders. De norm gaat uit van cilinderdiameters van 8 mm tot 25 mm. De norm betreft cilinders met een enkele zuigerstang. De maximale werkdrukken gaan tot 10 bar (1000 k Pa). De ISO 6432 norm betreft compacte (mini) luchtcilinders.

ISO 15552: 2018 voor profiel- en trekstang perslucht cilinders

ISO 15552 is een metrische ISO-norm. Deze norm is van toepassingen op pneumatische cilinders. De norm gaat uit van boringdiameters van 32 mm tot 320 mm. De norm betreft cilinders met een enkele of dubbele zuigerstang. De maximale werkdrukken gaan tot 10 bar (1000 k Pa). De norm bepaalt ook de montagewijzen van de perslucht cilinder.

ISO 21287: 2004 voor compacte luchtcilinders

ISO 21287 is een metrische ISO-norm. Deze norm is van toepassingen op pneumatische cilinders. De norm gaat uit van boringdiameters van 20 mm tot 100 mm. De norm betreft cilinders met een enkele zuigerstang. De maximale werkdrukken gaan tot 10 bar (1000 kPa). Deze serie is niet voorzien van instelbare demping.

Pneumatische cilinder symbolen

ISO heeft symbolen gedefinieerd voor pneumatische cilinders. Deze geven de functies eenvoudig in een schema aan. Deze symbolen zijn onafhankelijk van de diameter, slag of de ISO-norm van de cilinder.

Dubbelwerkende cilinder		Standaard design
Dubbelwerkende cilinder met magnetische zuiger		De zuiger is anders dan in figuur 1 en geeft aan dat de zuiger een magneet bevat
Dubbelwerkende cilinder met instelbare demping		Demping gesymboliseerd door twee rechthoekige elementen; verstelbaar gesymboliseerd door een pijl
Dubbelwerkende cilinder met instelbare demping en magneetzuiger		Combinatie van figuur 2 en 3
Dubbelwerkende cilinder met doorgaande zuigerstang, instelbare demping en magneetzuiger		De doorgaande zuigerstang is toegevoegd
Enkelwerkende cilinder (min)		Enkelwerkende cilinder met veer in minuskamer
Enkelwerkende cilinder (plus)		Enkelwerkende cilinder met veer in pluskamer

 

Selectie Criteria

Het is belangrijk om met de volgende lijst van kenmerken rekening te houden.

1. Buis-ID / boring
2. Slaglengte
3. en min. bedrijfsdruk
4. Maat van de poort
5. Eindstuk van de zuigerstang
6. Montagemethoden
7. Demping
8. Positie detectoren
9. Beschikbaar snelheidsbereik
10. Kracht in en uit

De cilinderkracht is recht evenredig met de cilinderdiameter en de ingangsdruk. De formule voor het berekenen van de cilinderkracht is hieronder gegeven:

F = (P x A) - f

F: Cilinderkracht (N)
P: Luchtdruk (MPa)
A: Zuigeroppervlak (mm2)
f: Frictie (N)

Uw toepassing heeft grote invloed op de cilinder die u kan kiezen. Een langere slag vereist een langere zuigerstang. Dit resulteert in een hogere belasting van de stang. Hierdoor worden grotere cilinders aanbevolen voor deze toepassing.

Bij enkelwerkende cilinders gaat een deel van het vermogen verloren in de tegengestelde veerkracht. Dit verlaagt dus de geleverde cilinderkracht. Het is belangrijk om hier rekening mee te houden bij de berekening.

Wanneer de belangrijkste kenmerken zijn bepaald moet de montage en configuratie nog worden bepaald. Hiervoor zijn verschillende opties aangeboden door fabrikanten. De ISO-norm bepaald het type montage opties.