Begrip van 5/2- en 4/2-weg Pneumatische Solenoïdeventielen

5/2-weg en 4/2-weg pneumatische magneetventielen zijn belangrijke componenten in industriële automatiserings- en controlesystemen. Ze worden gebruikt om perslucht naar verschillende pneumatische apparaten te sturen, zoals pneumatische cilinders. Het belangrijkste verschil tussen deze ventielen zit in het aantal poorten en positietoestanden:

• Het 5/2-weg pneumatisch magneetventiel heeft vijf poorten en twee positietoestanden.
• Het 4/2-weg pneumatisch magneetventiel heeft vier poorten en twee positietoestanden.

Beide types ventielen werken op een vergelijkbare manier om pneumatische apparaten zoals dubbelwerkende pneumatische cilinders te beheren. Het belangrijkste verschil zit in hoe de uitlaatlucht wordt beheerd.

• Het 5/2-ventiel stuurt de luchtstroom in één poort van de cilinder en de uitlaat uit de andere. Met zijn vijfde poort zorgt het voor een nauwkeurige controle van de uitlaat van beide cilinderpoorten.
• Het 4/2-weg ventiel regelt ook de inlaat- en uitlaatlucht van en naar de cilinder. Het gebruikt echter dezelfde ventielpoort voor uitlaat van beide cilinderpoorten, wat identieke uitlaatsnelheden in beide richtingen vereist.

Inhoudsopgave

• Poortaanduidingen
• Kringfunctie
• Mono-stabiel vs bi-stabiel
• Ontwerp
• Toepassingen
• Veelgestelde vragen

Poortaanduidingen

Verschillende fabrikanten gebruiken verschillende aanduidingen voor de poorten. Echter, twee primaire standaarden worden veel gebruikt in de industrie: nummers (ISO 11727) en letters.

• 5/2-weg nummers (A): Luchttoevoerpoort (1), uitlaatpoorten (2, 4), en uitlaatpoorten (3, 5)
• 5/2-weg letters (B): Luchttoevoerpoort (P), uitlaatpoorten (A, B), en uitlaatpoorten (EA, EB).
• 4/2-weg nummers (C): Luchttoevoerpoort (1), uitlaatpoorten (2, 4), en uitlaatpoort (3).
• 4/2-weg letters (D): Luchttoevoerpoort (P), uitlaatpoorten (A, B), en uitlaatpoort (R).

Kringfunctie

De kringfunctie van het ventiel beschrijft welke poorten in elke toestand van het ventiel zijn verbonden. Wanneer geactiveerd, beweegt het ventiel van de ene toestand naar de andere, en in het geval van mono-stabiele ventielen (zie hieronder), brengt een veer het ventiel terug naar zijn oorspronkelijke positie wanneer het niet geactiveerd is.

• 5/2 Toestand 1: De toevoerdrukpoort (1, P) is verbonden met poort 2 (A). Poort 4 (B) loost via poort 5 (EB).
• 5/2 Toestand 2: De toevoerdrukpoort (1, P) is verbonden met poort 4 (B). Poort 2 (A) loost via poort 3 (EA).
• 4/2 Toestand 1: De toevoerdrukpoort (1, P) is verbonden met poort 2 (A). Poort 4 (B) loost via poort 3 (R).
• 4/2 Toestand 2: De toevoerdrukpoort (1, P) is verbonden met poort 4 (B). Poort 2 (A) loost via poort 3 (R).

Mono-stabiel vs bi-stabiel

Zowel vijf- als vierweg luchtventielen kunnen mono-stabiel of bi-stabiel zijn.

• Mono-stabiel: De spoel van een mono-stabiel ventiel (Figuur 3 gelabeld A & C) beweegt weg van zijn rustpositie wanneer de enkele spoel van het ventiel wordt geactiveerd. De rustpositie is de normale positie die het ventiel behoudt wanneer het niet geactiveerd is. Wanneer het niet geactiveerd is, brengt een veer de spoel terug naar zijn rustpositie. Mono-stabiele ventielen vereisen constante stroom om de geactiveerde positie te behouden.
• Bi-stabiel: Bi-stabiele ventielen (Figuur 3 gelabeld B & D) hebben twee solenoïdespoelen. De spoel beweegt tussen toestanden afhankelijk van welke spoel wordt geactiveerd. Wanneer niet geactiveerd, blijft de spoel in zijn huidige toestand. De tegenovergestelde spoel moet worden geactiveerd om de spoel naar de andere positie te verplaatsen.

Ontwerp

5/2- en 4/2-weg pneumatische magneetventielen zijn beschikbaar in talrijke ontwerpvariaties wat betreft grootte, materiaal, kleur, aansluitinterfaces en meer. Deze variëteit is noodzakelijk om aan verschillende eisen te voldoen, zoals die in medisch gebruik, voedselverwerking en stoffige en explosieve omgevingen.

De meeste van deze ventielen hebben een beweegbare spoel met afdichtingen langs de lengte, allemaal binnen een centrale cilinder. De ventielpoorten zijn verbonden met deze centrale cilinder, en de afdichtingen blokkeren of verbinden met de ventielpoorten wanneer de spoel door de cilinder beweegt.

Direct en indirect bediend

Pneumatische magneetventielen kunnen direct of indirect (pilot) bediend zijn:

• Direct: De magnetische actuator beweegt de spoel direct.
• Indirect: Het ventiel gebruikt de inlaatdruk om de spoel te helpen bewegen. Een kleine interne pneumatische cilinder bedient de spoel. De magnetische actuator van het ventiel controleert het vullen en legen van de cilinder.

Handmatige bediening

Een 5/2-magneetventiel of 4/2-weg pneumatisch magneetventiel kan een handmatige bediening of vergrendelingsmechanisme hebben. Een vergrendelingsmechanisme is nuttig tijdens onderhoud; het ventiel verandert niet van positie totdat de vergrendeling wordt vrijgegeven. De bediende elementen (bijv. cilinder of grijpers) behouden ook hun positie. Het systeem kan worden getest zonder het ventiel te activeren met een handmatige bediening. Bovendien kan het ventiel handmatig worden geschakeld door op de bedieningsknop te drukken.

Connector types

Er zijn verschillende typen en ontwerpen van connectoren beschikbaar, die verschillende doelen dienen afhankelijk van de eisen van het magneetventiel. Bijvoorbeeld, connectoren kunnen magneetventielen beschermen tegen spanningspieken en hebben LED-lampjes die de stroomstatus van het ventiel aangeven. Lees meer over connectoren in ons DIN connector overzichtsartikel.

Toepassingen

4/2- en 5/2-weg pneumatische magneetventielen kunnen beide dubbelwerkende pneumatische cilinders en pneumatische actuatoren bedienen die controle in beide richtingen vereisen. Een 5/2-ventiel kan echter, met zijn extra uitlaatpoort, onafhankelijk de uitlaatsnelheid in beide richtingen regelen, terwijl een 4/2-wegventiel beide richtingen dezelfde uitlaatsnelheid laat delen.

Geregelde uitlaat in beide richtingen

• Hogesnelheidstoepassingen: In hogesnelheidstoepassingen, zoals verpakkings-, sorteersystemen of assemblagelijnen, is de snelheid van activering cruciaal. Een 5/2-weg magneetventiel met gescheiden uitlaatpaden kan zorgen voor snellere luchtdrukuitlaat, wat resulteert in snellere activeringstijden.
• Precisietoepassingen: In toepassingen die nauwkeurige controle van beweging vereisen, zoals in robotica of precisiebewerking, kunnen gescheiden uitlaatpaden betere controle bieden over de activeringssnelheid in beide richtingen.
• Veiligheidskritische toepassingen: In veiligheidskritische toepassingen waar het falen van een onderdeel ernstige gevolgen kan hebben, kunnen gescheiden uitlaatpaden redundantie bieden. Als één uitlaatpad faalt, kan de andere nog steeds functioneren.

Dezelfde uitlaat in beide richtingen

• Enkelwerkende cilinder toepassingen: In toepassingen met enkelwerkende cilinders waar veerterugkeer wordt gebruikt, is een gemeenschappelijk uitlaatpad (vierweg luchtventiel) voldoende aangezien de terugkeeractie niet afhankelijk is van de uitlaatlucht.
• Minder kritische snelheidsapplicaties: In toepassingen waar de snelheid van activering niet kritisch is, kan een gemeenschappelijk uitlaatpad worden gebruikt. Dit kan algemene pneumatische systemen, deuropeners of eenvoudige mechanische bewegingen omvatten.
• Kostengevoelige toepassingen: 4-weg 2-positie magneetventielen kunnen goedkoper zijn dan 5-weg magneetventielen. Als de toepassing geen hoge snelheid of precisie vereist, kan een 4/2-weg pneumatisch ventiel kosteneffectiever zijn.

Veelgestelde vragen

Wat is een 5/2-weg magneetventiel?

Een 5/2-magneetventiel heeft vijf poorten en twee standen. Het kan schakelen tussen twee verschillende standen om de luchtstroom naar en de uitlaat van beide luchtpoorten van een pneumatische cilinder of actuator te regelen.

Wat is een 4-weg magneetventiel?

Een vierweg tweepositieventiel heeft vier poorten en twee posities. Twee poorten leveren lucht aan beide zijden van een dubbelwerkend magneetventiel en de resterende poort behandelt de uitlaat van de cilinder.