HOOFDSTUK 2    PERSLUCHTVERBRUIKERS

                

1. PNEUMATISCHE CILINDERS

 

1.1. ENKELWERKENDE CILINDERS

 

Bij een enkelwerkende cilinder beweegt de zuiger in één richting met behulp van perslucht. De beweging naar de ruststand gebeurt meestal door een veer.

Hierna is een constructie weergegeven van een enkelwerkende drukcilinder.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Onderscheid naar richting van de zuigerkracht:

 

                        Duwcilinder                                                   Trekcilinder

 

 

 

 

 

 

 

1.2. DUBBELWERKENDE CILINDERS

 

Bij een dubbelwerkende cilinder worden beide bewegingen (+ en - beweging) verkregen door beurtelings aan beide poorten perslucht aan te sluiten. De ontluchting gebeurt dus ook afwisselend via één van beide poorten. Hierna is een constructie weergegeven.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. SYMBOLEN

 

         Enkelwerkende cilinder                                 Dubbelwerkende cilinder

 

 

 

 

     Enkele bijkomende symbolen:

………………………………………………………………………………………………………………..

 

Opmerkingen:

 

* Belangrijkste afmetingen van een cilinder:

                                   - boring           - slag   - zuigerdiameter

             * Een dubbelwerkende cilinder kunnen we ook als enkelwerkende gebruiken

                                   (principe: differentiaaldruk ofwel differentiaaloppervlak)

             * Doel van de bufferwerking: eindafremming van de zuigersnelheid

                                 ( dank zij de buffering kan men veilig hoge snelheden toepassen )

* Vereenvoudigde symbolen voor persluchtcilinders: enkele lijnen voor zuiger en stang:

 

 

 

 

 

1.4. BIJZONDERE CILINDERS

 

Persluchtcilinders behoren tot de pneumatische aandrijvingen.

De meest gebruikte typen kunnen we schematisch als volgt weergeven:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a. Membraancilinder

 

Een membraancilinder is een enkelwerkende drukcilinder. Een ingebouwd membraan uit rubber, kunststof of metaal neemt der functie van de zuiger over. De slag ontstaat door de geringe vervorming van het membraan (slag van enkele mm).

Toepassingen hiervan vind je in de machinebouw: persen, klemmen…

 

De uitvoering hierboven dient speciaal voor het klemmen van onderdelen wanneer er slechts weinig ruimte beschikbaar is.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b. Balgcilinder

 

Ook de balgcilinder is een enkelwerkende drukcilinder. Deze cilinder wordt toegepast voor klemmen, persen en heffen van producten. Door het relatief grote werkzame oppervlak en het ontbreken van wrijving kan de balgcilinder een grote drukkracht leveren.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c. Spiercilinder

 

Een spiercilinder lijkt constructief veel op een balgcilinder. hij is echter veel langer en smaller waardoor de werking tegengesteld is. Bij persluchttoevoer zet de cilinderwand uit, waardoor een trekkracht ontstaat tussen beide eindkappen. De spiercilinder biedt dezelfde voordelen als de balgcilinder. Het is een vrij nieuw cilindertype.

 

 

 

 

d. Zuigerstangloze cilinder

 

De zuigerstangloze cilinder is een dubbelwerkende cilinder met een “loper” aan de buitenkant. Deze loper kan op verschillende manieren gekoppeld zijn aan de zuiger. De zuiger neemt de loper mee in zijn beweging. Hierna volgen 2 voorbeelden.

 

 

              Zuigerstangloze cilinder met magnetische koppeling:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Principe van de magnetische koppeling: in de loper en zuiger bevinden zich ringmagneten.

 

 

 

 

 

 

              Zuigerstangloze cilinder met mechanische koppeling:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bij een mechanische koppeling zit de zuiger vast aan de loper aan de buitenzijde van de cilinderbuis. Dit heeft tot gevolg dat er over de volle lengte van de cilinderbuis een sleuf zit die tijdens de beweging van de zuiger continu moet worden afgedicht. Hiervoor zijn verschillende oplossingen mogelijk.

Een voorbeeld hiervan is de afdichtingstrip die door de zuiger heen loopt en die aan de ene zijde van de zuiger naar binnen wordt getrokken en aan de andere zijde weer netjes wordt afgedicht.

Het principe is hierna weergegeven

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e. Cilinder met doorlopende zuigerstang

 

Een cilinder met doorlopende zuigerstang is een dubbelwerkende cilinder met een stang aan weerszijden van de zuiger. Omdat de zuiger op twee punten steunt is de geleiding beter. De kracht die door de perslucht wordt uitgeoefend kan in beide bewegingsrichtingen even groot zijn (gelijke zuigeroppervlakken).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f. Draaicilinder

 

Een draaicilinder is een bijzondere uitvoering van een dubbelwerkende cilinder. De zuigerstang is hier uitgevoerd als tandheugel die een rondsel aandrijft. De rechtlijnige beweging van de zuigerstang wordt omgezet in een draaibeweging. De draaihoek is begrensd.  Standaarduitvoeringen: draaihoek van 90°, 180°, 270°, 360°.

Met behulp van een stelschroef kan de draaihoek aan het einde van de slag tot op enkele graden nauwkeurig worden afgesteld.

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g. Draaivleugelcilinder

 

Deze cilinder is ook dubbelwerkend en slechts geschikt voor beperkte draaihoeken (tot 270°).

Het draaimoment is klein. Het is een kleine, eenvoudige en goedkope constructie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h. Pick & Place (handlingsystemen)

 

Door combinatie van verschillende pneumatische aandrijfelementen is het mogelijk om systemen te bouwen die producten kunnen nemen en verplaatsen (pick & place unit of handlingsystemen).

 

 

 

 

i. tandemcilinder

 

Een tandemcilinder levert een dubbele kracht ten opzichte van een gewone cilinder met zelfde afmetingen. (hij beschikt over twee even grote zuigeroppervlakken). Er zijn ook uitvoeringen met meer dan twee zuigers.

 

 

 

 

 

 

j. meerstandencilinders

 

cilinder met 4 mechanisch stabiele standen:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cilinder met 3 mechanisch stabiele standen:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k. slagcilinder

Bij bewerkingen die een felle krachtige slag vereisen, zoals ponsen, stempelen, knippen, perforeren kan gebruik gemaakt worden van een speciale luchtcilinder: de slagcilinder.

 

De cilinderruimte is verdeeld in 2 kamers A en C, gescheiden door een tussenschot . In ruststand bevindt de zuiger zich tegen het tussenschot.

Als kamer A gevuld wordt met perslucht dan bouwt zich daar druk op terwijl kamer C ontlucht. Zolang de zuiger tegen het tussenschot aanleunt is de werkzame zuigeroppervlak zeer klein (zie kleine opening in het tussenschot, meestal 1/9 van de totale zuigeroppervlakte).

 

Als de druk in kamer C nog ongeveer 10% van de werkdruk bedraagt lost de zuiger het tussenschot en komt plots de werkdruk op het volledige zuigeroppervlak (kracht 9x groter). Hierdoor krijgt de zuiger een enorme versnelling.

De hoge snelheid zorgt dus voor een hoge kinetische energie.

 

l. kabelcilinder

 

Een kabelcilinder geeft een oplossing voor toepassingen waar er problemen zijn met het doorknikken van de zuigerstang of  met de inbouwlengte van de cilinder met zuigerstang. Kabelcilinders kunnen slaglengten van 6m realiseren.

 

Toepassingen: hefinstallaties, schuifdeuren, zaagslede.

 

 

 

 

 

m. zuigerstangloze bandcilinder

 

Een zuigerstangloze bandcilinder gelijkt op een zuigerstangloze bandgleuf-cilinder.

Bij een bandcilinder verplaatst de slede zich tegengesteld aan de zuiger.

n. Cilinders met niet-draaibare stang

 

Om het roteren van de zuigerstang te verhinderen kan men cilinders uitvoeren met aangepaste zuigerstangvorm of gebruik maken van sledes:

 

 

 

o. Grijpers

 

Verschillende typen grijpers kunnen gecombineerd worden met andere cilinders om

handlingsystemen te bouwen. Voorbeelden: