Pneumatische Demper

Een pneumatische demper wordt gebruikt om samengeperste lucht naar de atmosfeer af te voeren. Het biedt een kosteneffectieve en eenvoudige methode om geluidsniveaus te verlagen en de afvoer van verontreinigingen uit pneumatische systemen te voorkomen. Vaak aangeduid als pneumatische geluiddempers, worden deze apparaten meestal geïnstalleerd op pneumatische 5/2-weg magneetventielen, pneumatische cilinders of fittingen. Dit artikel onderzoekt het ontwerp, de specificaties en de verschillende soorten pneumatische geluiddempers voor diverse toepassingen.

Inhoudsopgave

• Hoe werken pneumatische geluiddempers?
• Ontwerp
• Specificaties
• Industrienormen
• Toepassingen
• Veelgestelde vragen

Hoe werken pneumatische geluiddempers?

De primaire functie van een pneumatische geluiddemper is om samengeperste lucht af te voeren nadat deze werk heeft verricht, en zo een veilig geluidsniveau te waarborgen. Ze kunnen ook voorkomen dat verontreinigingen, zoals olie, het systeem verlaten als ze worden gecombineerd met een filter. Overmatig geluid kan worden geproduceerd wanneer de samengeperste lucht in de omgeving wordt vrijgegeven. Dit geluid ontstaat door turbulente lucht, die optreedt wanneer de snel bewegende lucht uit de ontluchting botst met de statische lucht van de omgeving.

Het ontwerp van een pneumatische demper omvat doorgaans de volgende componenten:

1. Behuizing: De buitenste schaal van de demper is gemaakt van materialen zoals metaal (messing, roestvrij staal) of duurzaam plastic. De behuizing omsluit de interne componenten en zorgt voor structurele integriteit.
2. Poreus materiaal: Binnenin de behuizing bevindt zich een poreus materiaal of gaas. Dit materiaal is vaak gemaakt van gesinterd brons, roestvrij staal of plastic. Het poreuze materiaal heeft talloze kleine doorgangen die lucht doorlaten terwijl het geluid wordt gedempt en verspreid. Pneumatische uitlaatdempers zijn vaak ontworpen met dit poreuze materiaal om het oppervlak van de uitlaatpoort die ze bedekken te vergroten.
3. Eindverbinding: De demper heeft een geschroefde, push-in, getande of snap-on verbinding die het mogelijk maakt om deze eenvoudig in de uitlaatpoort van het pneumatische apparaat te schroeven. Bovendien kunnen ze op slangen worden geïnstalleerd.

Zo werkt het:

1. Ingang van uitlaatlucht: Wanneer het pneumatische apparaat werkt, wordt samengeperste lucht door de uitlaatpoort uitgestoten. De demper is verbonden met deze uitlaatpoort.
2. Luchtverspreiding: Wanneer de lucht de demper binnenkomt, passeert deze door het poreuze materiaal. De talloze kleine doorgangen in het materiaal breken de luchtstroom op in kleinere stromen. Geluiddempers worden direct bij de uitlaatpoort van een ventiel geïnstalleerd, waarbij de vrijgegeven lucht door een groter oppervlak wordt verspreid, waardoor de turbulentie wordt verminderd en dus de geluidsniveaus worden verlaagd.
3. Geluidsdemping: Het poreuze materiaal absorbeert en verspreidt de energie van de luchtstroom, waardoor het geluidsniveau aanzienlijk wordt verminderd. De geluidsgolven worden verstrooid en hun intensiteit wordt verminderd wanneer ze door het materiaal gaan.
4. Luchtuitgang: De nu stillere lucht verlaat de demper en wordt in de atmosfeer vrijgegeven.

Een pneumatische demper met smoorklep combineert een demper en een smoorklep om de luchtstroom te regelen, samengeperste lucht af te voeren en het uitlaatgeluid in één enkele eenheid te verminderen.

Ontwerp

Luchtdempers zijn ontworpen in verschillende vormen, afhankelijk van de toepassing.

• Kegelvormig: Kegelvormige pneumatische dempers hebben een taps toelopend ontwerp dat helpt bij geleidelijke drukafgifte, wat vaak resulteert in een betere geluidsdemping in vergelijking met platte dempers. Ze zijn gemaakt van materialen zoals gesinterd brons, roestvrij staal of plastic. Deze dempers zijn ideaal voor toepassingen met hogere debieten en omgevingen waar geleidelijke drukafgifte gunstig is.
• Platte vorm: Platte pneumatische dempers worden gekenmerkt door hun compacte en laagprofiel ontwerp, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen met ruimtebeperkingen. Ze zijn meestal gemaakt van gesinterd brons of plastic en zijn geschikt voor lage tot middelhoge debieten, waarbij ze een matige geluidsreductie bieden.
• Cilindrisch: Cilindrische pneumatische dempers bieden een groter oppervlak vanwege hun cilindrische vorm, wat zorgt voor de beste geluidsreductie van de drie typen. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende lengtes en diameters en zijn gemaakt van gesinterd brons, roestvrij staal of plastic. Deze dempers zijn geschikt voor toepassingen met een hoog debiet en zijn de beste keuze wanneer maximale geluidsdemping vereist is, mits ruimte geen primaire zorg is.

Specificaties

Materiaal

Het selecteren van de juiste materialen voor de behuizing, verbinding en geluidsabsorberende componenten van een pneumatische demper is essentieel voor het waarborgen van optimale prestaties en duurzaamheid.

Behuizingsmaterialen

Behuizingsmaterialen verwijzen naar de materialen die worden gebruikt om de buitenste schaal of het lichaam van de pneumatische demper te construeren. Het behuizingsmateriaal moet duurzaam zijn en bestand zijn tegen de bedrijfsomstandigheden van het pneumatische systeem.

Tabel 1: Behuizingsmaterialen van pneumatische dempers

Materiaal	Temperatuurtolerantie	Drukclassificatie	Kenmerken	Wanneer te gebruiken
Brons	-40°C tot 200°C	Tot 10 bar	Duurzaam, corrosiebestendig	Hoge duurzaamheid en corrosiebestendigheid nodig
PE	-50°C tot 80°C	Tot 6 bar	Lichtgewicht, chemisch bestendig	Kosteneffectieve, lichtgewicht toepassingen
Plastic	Varieert per type	Varieert per type	Lichtgewicht, kosteneffectief	Algemene doeleinden, minder veeleisende omgevingen
PBT	-40°C tot 150°C	Tot 10 bar	Hoge sterkte, chemisch bestendig	Hoge sterkte en chemische bestendigheid nodig

Verbindingsmaterialen

Verbindingsmaterialen zijn de materialen die worden gebruikt voor het deel van de demper dat in contact staat met het pneumatische systeem, meestal het geschroefde gedeelte dat in de uitlaatpoort van een ventiel, cilinder of ander pneumatisch onderdeel wordt geschroefd. Het verbindingsmateriaal moet sterk genoeg zijn om de mechanische spanningen van installatie en werking te weerstaan, en het moet compatibel zijn met de materialen van de componenten waarmee het wordt verbonden, om problemen zoals galvanische corrosie te voorkomen.

Tabel 2: Verbindingsmaterialen van pneumatische dempers

Materiaal	Temperatuurtolerantie	Drukclassificatie	Kenmerken	Wanneer te gebruiken
POM	-40°C tot 100°C	Tot 10 bar	Hoge stijfheid, lage wrijving	Hoge dimensionale stabiliteit nodig
PA (Nylon)	-40°C tot 120°C	Tot 10 bar	Hoge sterkte, slijtvast	Hoge sterkte en flexibiliteit nodig
Aluminium	-50°C tot 150°C	Tot 10 bar	Lichtgewicht, corrosiebestendig	Gewicht is een zorg
PE	-50°C tot 80°C	Tot 6 bar	Lichtgewicht, chemisch bestendig	Kosteneffectieve, lichtgewicht toepassingen
Plastic	Varieert per type	Varieert per type	Lichtgewicht, kosteneffectief	Algemene doeleinden, minder veeleisende omgevingen
Messing	-40°C tot 200°C	Tot 10 bar	Duurzaam, corrosiebestendig	Hoge duurzaamheid en corrosiebestendigheid nodig
Roestvrij staal	-200°C tot 800°C	Tot 20 bar	Hoge sterkte, corrosiebestendig	Extreme temperaturen en zware omgevingen
Gesinterd brons	-40°C tot 200°C	Tot 10 bar	Duurzaam, geluidsreducerend	Hoge mechanische sterkte en geluidsreductie nodig
Vernikkeld messing	-40°C tot 200°C	Tot 10 bar	Verbeterde corrosiebestendigheid	Verbeterde duurzaamheid en corrosiebestendigheid nodig

Opmerking: Er zijn veel verschillende soorten polymeren beschikbaar, elk met zijn eigen unieke eigenschappen. Bij het selecteren van een polymeermateriaal voor een pneumatische demper, moet u rekening houden met de specifieke vereisten van uw toepassing, zoals temperatuurtolerantie, drukclassificatie en omgevingsomstandigheden.

Geluidsabsorberende materialen

Geluidsabsorberende materialen (of filtermaterialen) zijn de interne componenten van de pneumatische demper die direct in contact staan met de uitlaatlucht om geluid te verminderen. Deze materialen zijn meestal poreus, waardoor lucht kan stromen terwijl geluidsgolven worden gebroken en hun intensiteit wordt verminderd. Het geluidsabsorberende materiaal is cruciaal voor de primaire functie van de demper, namelijk geluidsreductie.

Tabel 3: Geluidsabsorberende materialen van pneumatische dempers

Materiaal	Temperatuurtolerantie	Drukclassificatie	Kenmerken	Wanneer te gebruiken
Brons	-40°C tot 200°C	Tot 10 bar	Duurzaam, corrosiebestendig	Hoge duurzaamheid en corrosiebestendigheid nodig
PA (Nylon)	-40°C tot 120°C	Tot 10 bar	Hoge sterkte, slijtvast	Hoge sterkte en flexibiliteit nodig
Aluminium	-50°C tot 150°C	Tot 10 bar	Lichtgewicht, corrosiebestendig	Gewicht is een zorg
PE	-50°C tot 80°C	Tot 6 bar	Lichtgewicht, chemisch bestendig	Kosteneffectieve, lichtgewicht toepassingen
Roestvrij staal	-200°C tot 800°C	Tot 20 bar	Hoge sterkte, corrosiebestendig	Extreme temperaturen en zware omgevingen
Gesinterd brons	-40°C tot 200°C	Tot 10 bar	Duurzaam, geluidsreducerend	Hoge mechanische sterkte en geluidsreductie nodig
PUR-schuim	-40°C tot 80°C	Tot 6 bar	Uitstekende geluidsabsorptie	Hoge geluidsreductie nodig

Type verbinding

Pneumatische geluiddempers worden aangesloten op poorten met behulp van een mannelijke schroefdraad. De poort kan zich bevinden op een pneumatisch magneetventiel (zoals een 5/2-weg ventiel), een pneumatische cilinder of andere fittingen. Veelgebruikte schroefdraadnormen zijn onder andere NPT (National American Pipe Thread), BSP (British Standard Pipe) en metrisch (ISO-normen). Ook maakt het gebruik van een push-in geluiddemper een gemakkelijke verbinding van het ene apparaat of de ene slang naar de andere mogelijk.

Lees ons artikel over pneumatische dempers voor verschillende toepassingen voor meer details over pneumatische dempers met specifieke functies.

Industrienormen

Om werknemers te beschermen tegen blootstelling aan schadelijke geluidsniveaus en giftige stoffen, definiëren organisaties en overheden normen voor machinefabrikanten. Pneumatische geluiddempers zijn vaak gecertificeerd volgens de volgende normen:

• Richtlijn drukapparatuur (PED) - 2014/68/EC
• Beperking van gevaarlijke stoffen (RoHs) - 2002/95/EC
• Registratie, evaluatie, autorisatie en beperking van chemische stoffen (REACH) - EC No 1907/2006
• Arbeidsgezondheid en milieubeheer - 1910.95(b)

Toepassingen

Pneumatische geluiddempers zijn essentieel in hoogfrequente pneumatische toepassingen om aanzienlijk geluid te verminderen. Veelvoorkomende toepassingen zijn onder andere:

• Robotica: Robotica maakt vaak gebruik van pneumatiek om beweging te controleren of werk op een lading uit te voeren. Bijvoorbeeld, een robotarm gebruikt pneumatiek om zijn beweging te controleren. Het schakelen van pneumatische ventielen aan of uit controleert de beweging van de arm. Aangezien robotica vaak naast werknemers wordt gebruikt, is het beheersen van uitlaatgeluid cruciaal.
• Verpakking: Pneumatiek wordt vaak gebruikt in verpakkingsmachines om beweging aan te drijven. Een sorteermachine, bijvoorbeeld, leidt producten om op basis van signalen van een industriële controller, die een pneumatisch apparaat activeert. Gezien de hoge operationele snelheid en het grote aantal werknemers dat zich meestal rond deze machines bevindt, zijn pneumatische geluiddempers goed geschikt voor verpakkingsapplicaties.
• Hekwerkproductiemachines: Machines die rollen hekwerk produceren, bevatten vaak pneumatische cilinders om hekwerk te snijden terwijl het in rollen wordt geweven. Operators werken constant naast deze machines om ervoor te zorgen dat de rollen aan de specificaties voldoen. Om operators te beschermen tegen schadelijk geluid, zijn pneumatische geluiddempers een ideale oplossing om het geluid van de continu werkende machines te verminderen.

Lees ons artikel over Festo pneumatische dempers voor meer informatie over de verschillende soorten pneumatische dempers en smoorkleppen van Festo.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen een geluiddemper en een demper?

Een pneumatische geluiddemper en een demper zijn hetzelfde apparaat en kunnen door elkaar worden gebruikt.

Moet ik mijn geluiddemper ooit schoonmaken?

Ja, reinig regelmatig de schroefdraad en de buitenkant van de behuizing om verstoppingen te voorkomen en stilstand te verminderen, vooral in vervuilde omgevingen.

Hoe kan ik ervoor zorgen dat mijn geluiddemper strak blijft zitten?

Breng een afdichtmiddel aan op de schroefdraad van de geluiddemper om deze tijdens het gebruik strak te houden, afhankelijk van de frequentie en drukvereisten van de toepassing.