Pneumatische Tijdvertragingskleppen

Een pneumatische tijdvertragingsklep regelt de timing van luchtstroom in een pneumatisch systeem door de activering of deactivering van de klep voor een gespecificeerde duur te vertragen. Tijdvertragingskleppen zijn cruciale componenten in industriële systemen waar precieze timing essentieel is voor optimale prestaties. Deze kleppen worden gebruikt in verschillende industriële toepassingen, zoals geautomatiseerde machines en veiligheidssystemen. Dit artikel zal Festo tijdvertragingskleppen als voorbeeld gebruiken om hun kenmerken en selectiecriteria te illustreren.

Pneumatische tijdvertragingskleppen werken vaak samen met 3/2-weg pneumatische richtingskleppen om de timing en richting van luchtstroom in een pneumatisch systeem te regelen. De 3/2-weg klep heeft drie poorten en twee posities, waardoor het lucht naar een actuator kan leiden of kan afvoeren. De pneumatische tijdvertragingsklep regelt de duur van luchtstroom, waardoor precieze controle over de timing van operaties wordt gegarandeerd. Deze combinatie wordt gebruikt om processen te automatiseren, efficiëntie te verbeteren en nauwkeurige timing te waarborgen in toepassingen zoals machines, productie en vloeistofbesturingssystemen.

Ontwerpcomponenten

Figuur 2 illustreert de typische componenten van een tijdvertragingsklep:

• Instelknop voor timing (A): Hiermee kan de gebruiker de gewenste vertragingstijd instellen door het interne mechanisme aan te passen. De instelknop is een smoorklep, meestal een naaldventiel.
• Uitlaatpoort (B): Laat overtollige lucht uit de regelkamer ontsnappen om de klep te resetten voor de volgende cyclus.
• Inlaatpoort (C): Het instappunt voor de gecomprimeerde lucht die door de klep zal worden gecontroleerd.
• Terugslagklep (D): Lucht vanuit de inlaat stroomt door een terugslagklep naar de regelkamer.
• Regelkamer (E): De interne ruimte waar de luchtdruk opbouwt om het vertragende effect te creëren.
• Membraan of zuiger (F): Beweegt als reactie op luchtdrukveranderingen en regelt de luchtstroom door de klep.
• Uitlaatpoorten (G): De uitgangspunten waar de gecontroleerde lucht wordt vrijgegeven na de vertragingstijd.
• Veermechanisme (H): Biedt de benodigde kracht om het membraan of de zuiger na de vertragingstijd naar zijn oorspronkelijke positie terug te brengen.
• Klephuis (I): De hoofdstructuur die alle interne componenten herbergt en verbindingspunten biedt voor de inlaat- en uitlaatpoorten.

Werkingsprincipe

1. Luchtaanvoer: Gecomprimeerde lucht komt de klep binnen via de inlaatpoort.
2. Timermechanisme: De klep bevat een timermechanisme, meestal een membraan of zuiger, verbonden met een instelbaar naaldventiel. Het naaldventiel regelt het tempo waarin lucht de regelkamer vult of afvoert.
3. Vertragingstijd: Wanneer lucht de regelkamer binnenkomt, beperkt het naaldventiel de stroom, waardoor een vertraging ontstaat. De lengte van de vertraging is instelbaar door de instelling van het naaldventiel te veranderen met behulp van de instelknop voor timing.
4. Activering: Zodra de regelkamer tot een bepaalde druk is gevuld, activeert het de hoofdklep om open of dicht te gaan, waardoor lucht kan passeren of worden geblokkeerd.
5. Uitvoer: De vertraagde luchtstroom activeert vervolgens of deactiveert het verbonden pneumatische component.
6. Reset: Overtollige lucht wordt via de uitlaatpoort vrijgegeven, waardoor de klep wordt gereset voor de volgende cyclus.

Toepassingen van tijdvertragingskleppen

Pneumatische tijdvertragingskleppen worden gebruikt in verschillende industriële omgevingen waar precieze timing essentieel is. Hieronder staan veelvoorkomende toepassingen:

• Geautomatiseerde machines: Tijdvertragingskleppen regelen de timing van verschillende machinebewerkingen, zodat elke stap in de juiste volgorde plaatsvindt.
• Veiligheidssystemen: Deze kleppen bieden een vertraging voordat veiligheidsmechanismen worden geactiveerd, waardoor gecontroleerde stilleggingen of noodreacties mogelijk zijn.
• Sequentiële bewerkingen: Tijdvertragingskleppen beheren de timing tussen opeenvolgende taken, zodat elke taak is voltooid voordat de volgende begint.
• Transportbandsystemen: Ze regelen de timing van itembewegingen op transportbanden, voorkomen verstoppingen en zorgen voor een soepele werking.
• Verpakkingsapparatuur: Tijdvertragingskleppen regelen de timing van verpakkingsprocessen, zoals sealen en labelen, om consistentie en efficiëntie te handhaven.
• Pneumatische besturingscircuits: Deze kleppen introduceren vertragingen in pneumatische circuits om de timing van luchtstroom en drukveranderingen te regelen.
• Procesbesturingssystemen: Tijdvertragingskleppen zorgen ervoor dat processen in de juiste volgorde en met de juiste tussenpozen plaatsvinden, waardoor de algehele systeemprestaties verbeteren.
• Materiaalverwerkingssystemen: Ze beheren de timing van materiaaloverdracht en -verwerkingsoperaties, optimaliseren workflow en verminderen het risico op fouten.

Voorbeeld - Festo tijdvertragingsklep

Om een voorbeeld te geven van tijdvertragingskleppen, geeft dit gedeelte een overzicht van vier van deze apparaten van Festo:

• VZO-3-PK-3
• VZ-3-PK-3
• VZA-3-1/4
• VZB-3-1/4

Een belangrijk verschil tussen deze twee apparaten is dat de VZO normaal open is en de VZ normaal gesloten is. Dit verschil is belangrijk om te begrijpen omdat de klep in het geval van stroomuitval of lekkage veerterugkeer heeft. Om veiligheidsredenen is het essentieel om te weten of de klep open of gesloten zal zijn in dergelijke situaties.

Tabel 1: Belangrijke eigenschappen van Festo tijdvertragingskleppen

Factor	VZO-3-PK-3	VZ-3-PK-3	VZA-3-1/4	VZB-3-1/4
Nominale grootte	2 mm		-	-
Ontwerpstructuur	Poppetklep met veerterugkeer		-	-
Bedrijfsdruk	2,5 tot 8 bar		0 tot 10 bar
Instelbare vertragingstijden	0,25 tot 5 seconden		0 tot 30 seconden
Gewicht	150 g		550 g	390 g
Materiaal behuizing	Zinkspuitgieten		-	-
Standaard nominale doorstroom	60 l/min	90 l/min	600 l/min
Pauzeperiode voor reset	>= 50 ms	>= 55 ms	-	-

Selectiecriteria

Bij het selecteren van een tijdvertragingsklep, overweeg de volgende criteria om optimale prestaties en compatibiliteit met het systeem te garanderen:

• Nominale grootte: Zorg ervoor dat de nominale grootte van de klep overeenkomt met de systeemvereisten.
• Type activering: Bepaal of een pneumatische activering geschikt is voor de toepassing.
• Ontwerpstructuur: Kies een klep met een geschikte ontwerpstructuur.
• Bedrijfsdruk: Controleer of de klep kan werken binnen het drukbereik van het systeem.
• Doorstroomsnelheid: Zorg ervoor dat de doorstroomsnelheid van de klep voldoet aan de behoeften van het systeem.
• Instelbare vertragingstijden: Controleer of de klep de vereiste vertragingstijden biedt.
• Herhaalnauwkeurigheid: Houd rekening met de herhaalnauwkeurigheid van de tijdsinstelling.
• Bedrijfsmiddel: Bevestig dat de klep compatibel is met het bedrijfsmiddel. De VZO- en VZ-kleppen gebruiken gecomprimeerde lucht volgens ISO8573-1:2010 [7:4:4].
• Omgevingscondities: Zorg ervoor dat de klep kan werken binnen het omgevingstemperatuurbereik. De VZO- en VZ-kleppen werken tussen -10 en 60 °C.
• Montagetype: Kies een klep met een geschikt montagetype. De VZO- en VZ-kleppen kunnen op een voorpaneel of montageraam worden geïnstalleerd.
• Materiaal en duurzaamheid: Overweeg het materiaal van de klep voor duurzaamheid en compatibiliteit.
• Extra functies: Zoek naar eventuele extra functies die voordelig kunnen zijn, zoals de mogelijkheid om een extra reservoir aan te sluiten voor langere vertragingen.

Veelgestelde vragen

Wat is een pneumatische tijdvertragingsklep?

Een pneumatische tijdvertragingsklep regelt de timing van luchtstroom in een pneumatisch systeem door de activering of deactivering van de klep voor een gespecificeerde duur te vertragen.

Waar worden pneumatische tijdvertragingskleppen gebruikt?

Pneumatische tijdvertragingskleppen worden gebruikt in geautomatiseerde machines, veiligheidssystemen en industriële toepassingen waar precieze timing essentieel is voor optimale prestaties.