Pneumatische Geluidsdemper

Een pneumatische demper wordt gebruikt om lucht die onder druk staat naar de atmosfeer af te voeren. Ze worden vaak geïnstalleerd op pneumatische 5/2-weg magneetventielen, pneumatische cilinders of fittingen. Afhankelijk van het debiet en de druk van de lucht die uit de uitlaatpoort komt, kan de pneumatische lucht die het toestel verlaat geluid produceren dat schadelijk kan zijn voor de werknemers in de omgeving of geluidsproblemen veroorzaken in de toepassing. Behalve lawaai kan de uitlaatlucht tijdens de werking verontreinigende stoffen uitstoten. Door een uitlaatdemper te gebruiken kan worden voorkomen dat schadelijke verontreinigingen in het milieu terechtkomen. Overheden zien toe op de naleving van normen die zijn opgesteld door organisaties zoals OSHA (Occupational Health and Environmental Control Agency) om werknemers te beschermen tegen schadelijke blootstelling aan lawaai en verontreinigende stoffen.

Pneumatische luchtgeluiddempers, ook wel pneumatische dempers genoemd, zijn een kosteneffectieve en eenvoudige oplossing om het geluidsniveau en de ongewenste uitstoot van verontreinigingen door pneumatiek te verminderen. Geluiddempers kunnen ook verstelbare smoorventielen bevatten om de luchtstroom te regelen wanneer deze de geluiddemper verlaat. Debietregeling met een geluiddemper/smoorklep kan nuttig zijn om de snelheid van een aandrijving te regelen en werkt vergelijkbaar met een naaldklep. Zo zijn pneumatische cilinders gewoonlijk uitgerust met een smoorklep om de zuigersnelheid te regelen.

Inhoudsopgave

• Hoe werken pneumatische geluiddempers?
• Ontwerp
• Specificaties
• Pneumatische demper-smoorventiel
• Pneumatische demper uitlaatreiniger
• Industriële normen
• Toepassingen
• FAQs

Hoe werken pneumatische geluiddempers?

De functie van een pneumatische geluiddemper is om de gebruikte perslucht te ontluchten op een veilig geluidsniveau en te voorkomen dat verontreinigende stoffen uittreden (indien deze wordt gecombineerd met een filter). Er kan buitensporig hard lawaai worden geproduceerd wanneer de onder druk staande lucht in de omgeving terechtkomt. Lawaai is het resultaat van turbulente lucht, die ontstaat wanneer de snel bewegende lucht die uit de ontluchter komt, botst met de statische lucht van de omgeving. Gewoonlijk worden geluiddempers direct bij de uitlaatpoort van een klep geïnstalleerd en verspreiden zij de vrijgekomen lucht door een groter oppervlak, waardoor de turbulentie afneemt en dus het geluidsniveau daalt. Pneumatische uitlaatdempers worden gewoonlijk ontworpen met een poreus materiaal om het oppervlak van de uitlaatpoort die zij afdekken te vergroten. Ze kunnen ook op slangen worden gemonteerd.

Ontwerp

Pneumatische geluiddempers worden ontworpen in verschillende vormen, afhankelijk van de toepassing. Toepassingsspecificaties die het ontwerp beïnvloeden zijn behuizingsmaterialen, werktemperatuurbereiken, werkdrukbereik en aansluitmogelijkheden. Bovendien kunnen geluiddempers worden voorzien van een filter om te voorkomen dat verontreinigingen (bv. olie) in de atmosfeer terechtkomen (zie het hoofdstuk Geluiddemper filters). De twee meest voorkomende dempers zijn kegelvormig/cilindrisch (figuur 2 links) of kort/plat (figuur 2 rechts).

Specificaties

Materiaal

Het materiaal van de behuizing dient te worden gekozen op basis van de applicatie. De keuze van het materiaal beïnvloedt het niveau van demping, compatibiliteit met de omgeving, het drukbereik en het temperatuurbereik. Het behuizingsmateriaal moet bij de keuze van een demper zorgvuldig worden overwogen. Geluiddempers zijn meestal gemaakt van messing, kunststof of roestvrij staal.

Messing

Messing is een relatief goedkope optie voor een duurzame metalen behuizing. Een voorbeeld van een messing geluiddemper wordt getoond in figuur 3. Messing is geschikt voor niet-corrosieve en neutrale omgevingen.

Kunststof

Kunststof is goedkoop, licht van gewicht en biedt een hoge chemische resistentie met een hogere geluidsdemping in vergelijking met metaal. Een voorbeeld van een kunststof geluiddemper wordt getoond in figuur 4. Kunststof is geschikt voor corrosieve omgevingen.

RVS

Een behuizing van roestvrij staal is een duurzame keuze voor corrosiebescherming en voor gebruik in steriele omgevingen. Een voorbeeld van een roestvrij stalen geluiddemper wordt getoond in figuur 5. Roestvrij staal wordt vaak gebruikt voor farmaceutische toepassingen en in de voedselindustrie. Roestvrij stalen geluiddempers zijn over het algemeen duurder dan geluiddempers van messing of kunststof.

Temperatuur

Afhankelijk van het materiaal zijn geluiddempers geschikt voor toepassingen met hoge of lage temperaturen. Het materiaal moet op de juiste manier worden gespecificeerd, vooral bij extreme temperaturen. Controleer tijdens de selectie van een demper of het materiaal geschikt is voor het gehele temperatuurbereik van de toepassing.

Druk

Pneumatische dempers worden gespecificeerd met een drukbereik. De geluiddemper moet worden geselecteerd in overeenstemming met de juiste werkdruk om een optimale geluidsonderdrukking te garanderen en vroegtijdige uitval te beperken. Het oppervlak van de geluiddemper is afhankelijk van het materiaal en de vorm van de behuizing. Het oppervlak heeft invloed op de totale afmetingen, mechanische sterkte en geluidsdemping van de geluiddemper. Bovendien kan tegendruk een correcte werking verhinderen.

Type aansluiting

Pneumatische geluiddempers worden in de meeste gevallen bevestigd doormiddel van schroefdraad. De poort kan zich op een pneumatisch magneetventiel ( bijvoorbeeld5/2-weg ), pneumatische cilinder enz. bevinden. De meest voorkomende schroefdraad is BSP (British Standard Pipe) ofwel gasdraad. Andere schroefdraad is NPT (National American Pipe Thread) of metrische draad. Door gebruik te maken van een insteekkoppeling kan de geluiddemper eenvoudig worden verplaatst tussen verschillende applicaties.

Pneumatische geluiddemper symbool

Het symbool voor pneumatische geluiddempers wordt weergegeven in figuur 6.

Pneumatische demper-smoorventiel

Smoorventielen worden vaak gecombineerd met een geluiddemper en worden ook wel verstelbare pneumatische geluiddempers of flow control geluiddemper genoemd. Een smoorventiel wordt niet alleen gebruikt om perslucht af te voeren maar geeft u ook de mogelijkheid het debiet te regelen. Door bijvoorbeeld de uitgaande lucht van een pneumatische cilinder te regelen, kunt u invloed uitoefenen op de snelheid van de zuiger. De werking van een smoorventiel is gebaseerd op het werkingsprincipe van een naaldventiel. De positie van de schroef zal de opening van de klep vergroten of verkleinen en zo invloed uitoefenen op het debiet van de vrijkomende lucht. Figuur 7 toont een voorbeeld van een smoorventiel.

Symbool smoorventiel met pneumatische geluiddemper

Het symbool van de pneumatische gasklep in de schema's is afgebeeld in figuur 8.

Pneumatische demper uitlaatreiniger

Geluiddempers kunnen ook een filter bevatten om zo niet alleen het geluidsniveau van de expanderende lucht te verlagen maar ook om vuildeeltjes uit deze vrijkomende lucht te filteren. Microfilters voorkomen dat vuildeeltjes die schadelijk kunnen zijn voor werknemers en omgeving, zoals oliemist, in de atmosfeer vrijkomen. Figuur 9 toont een voorbeeld van een microfilter met pneumatische geluiddemper.

Microfilter met pneumatische geluiddemper

Het symbool van een microfilter met pneumatische geluiddemper is te zien in figuur 10.

Industriële normen

Om werknemers te beschermen tegen blootstelling aan schadelijke geluidsniveaus en giftige stoffen, zijn er door diverse organisaties en overheden standaarden opgesteld waar dempers aan moeten voldoen. Pneumatische dempers worden gecertificeerd volgens de volgende normen:

• Richtlijn drukapparatuur(PED) - 2014/68/EG
• Beperking van gevaarlijke stoffen (RoHs) - 2002/95/EG
• Registratie, evaluatie, autorisatie en beperking van chemische stoffen (REACH) - EG nr. 1907/2006
• Occupational Health and Environmental Control - 1910.95(b)

Toepassingen

Pneumatische geluiddempers kunnen in vele toepassingen worden toegepast. Toepassingen waarbij de pneumatiek een hoge frequentie heeft en veel geluid produceert, zijn zeer geschikt voor pneumatische geluiddempers. In de onderstaande toepassingsvoorbeelden worden gewoonlijk pneumatische geluiddempers gebruikt.

• Robotica: Robotica maakt vaak gebruik van pneumatiek om werkzaamheden uit te voeren en om bepaalde bewegingen te beheersen. Een robotarm maakt bijvoorbeeld gebruik van pneumatiek om zijn beweging te regelen. Het in- of uitschakelen van pneumatische kleppen regelt de beweging van de arm. Robotica wordt vaak toegepast in een omgeving waar ook werknemers aanwezig zijn, wat het reduceren van het geluid noodzakelijk maakt.
• Verpakkingstoepassingen: In veel verpakkingsmachines zijn pneumatische ventielen aanwezig om de bewegingen die nodig zijn snel en nauwkeurig uit te kunnen voeren. Producten worden bijvoorbeeld automatisch herkend door een aantal sensoren die op hun beurt verschillende pneumatische ventielen activeren. Op deze manier worden de juiste pneumatische cilinders geactiveerd die zorgen dat het product correct geplaatst en verpakt wordt. Werknemers staan vaak in de directe omgeving van deze machines, wat het noodzakelijk maakt het geluidsniveau van de expanderende lucht tot een minimum te beperken.
• Hekwerkproductiemachines: Machines die afrasteringen produceren bevatten vaak pneumatische cilinders om het hekwerk te snijden terwijl het tot rollen wordt geweven. Een operator werkt voortdurend naast de afrasteringsmachines om ervoor te zorgen dat de rollen afrastering volgens specificatie zijn. Om operators te beschermen tegen schadelijk geluid is een pneumatische geluiddemper een ideale oplossing om het geluid van de constant in werking zijnde machines te verminderen.

FAQs

Wat is het verschil tussen een silencer en een muffler?

Een silencer en een muffler verwijzen naar hetzelfde apparaat. De term silencer wordt gewoonlijk gebruikt in het Britse Engels, terwijl de term muffler gewoonlijk wordt gebruikt in Amerika.

Moet ik mijn geluiddemper ooit schoonmaken?

Het verdient aanbeveling de schroefdraad van de geluiddemper en de buitenkant van de behuizing regelmatig te reinigen, afhankelijk van het gebruik. Vuil en stof kunnen zich ophopen in de schroefdraad of de behuizing van geluiddempers, vooral in vervuilde uitlaatomgevingen. Dit voorkomt schade door verstoppingen en vermindert de kans op uitval.

Hoe kan ik ervoor zorgen dat mijn geluiddemper dicht blijft?

Afhankelijk van de frequentie en drukvereisten van uw toepassing. Op de schroefdraad van de geluiddemper kan een afdichtingsmiddel worden aangebracht om ervoor te zorgen dat deze tijdens het gebruik dicht blijft.

Wat is de optimale montagerichting?

Dempers moeten zodanig worden gemonteerd dat verontreinigingen de demper of de uitlaatpoort niet blokkeren. Bij een horizontaal gemonteerde geluiddemper bijvoorbeeld zullen verontreinigingen door de geluiddemper worden afgevoerd met behulp van de zwaartekracht. Dit voorkomt schade door verstoppingen.