Pneumatiek, hydrauliek

Pneumatiek, hydrauliek

Pneumatiek en hydrauliek zijn aandrijftechnieken, gebaseerd op druk. Bij pneumatiek gaat het om druk in combinatie met lucht, bij hydrauliek is het een combinatie van druk en vloeistof. Gas is samendrukbaar, een vloeistof is (bijna) niet samendrukbaar. Deze samendrukbaarheid geeft ook één van de grootste verschillen aan tussen hydrauliek en pneumatiek: als een afgesloten cilinder belast wordt met een kracht van 1000N, dan is een (over)druk nodig van 8 bar. Als deze kracht dubbel zo groot wordt, moet de (over)druk ook dubbel zo groot worden. De pneumatische cilinder zal bijna voor de helft inschuiven. Bij de hydraulische cilinder zal de verschuiving niet vast te stellen zijn.

Hydraulische systemen worden het meest toegepast in mobiele systemen waar kwaliteit erg belangrijk is. Voorbeelden hiervan zijn vliegtuigen, graafmachines, bulldozers en vorkheftrucks. Er wordt erg veel aandacht aan de rendementen besteed. Zo mag er geen lekkage optreden en mag ook het geluidsniveau niet te hoog zijn. 

Hydraulische ventielen

De benaming ventiel wordt in de hydrauliek steeds minder gebruikt. Meestal gebruikt men de benaming "klep" of "schuif".
De ventielen zijn opgedeeld in de volgende subgroepen:
 

• Drukgestuurd
  Drukgestuurde ventielen werken met perslucht of een ander hulpmedium. Hiervoor is een direct-werkend 3/2 weg ventiel nodig.
• Directgestuurd
  Directgestuurde ventielen werken alleen voor ventielen met kleine diameters. Ze bestaan uit een spoel en een weekijzeren kern met onderaan een afdichting waar een klein gaatje inzit. Door de kern wordt dit gat afgesloten. De kern wordt op zijn beurt weer vastgehouden door een veer. Wanneer de spoel geactiveerd wordt, wordt de kern aangetrokken, waardoor de afdichting geopend wordt en door zal laten.
• Servogestuurd
  Servogestuurde ventielen werken als er een drukverschil is en als de druk minimaal 1 bar is. In de kern zit een klein gaatje. Hierdoor wordt druk opgebouwd en wordt de kern gesloten. Voor het openen laat men vloeistof sneller weglopen dat het systeem druk kan opbouwen.
• Motorgestuurd
  Motorgestuurde ventielen zijn drukonafhankelijk. Ze zijn eenvoudig aan te sturen en geschikt voor installaties met een lage zuigdruk. Voor installaties waar temperatuurverschil van belang is, zijn ze echter niet te gebruiken, doordat een motorgestuurd ventiel het drukverschil pas laat kan compenseren.

Pneumatiek

Pneumatiek wordt op grote schaal toegepast in de machinebouw. Pneumatische cilinders zorgen hierbij voor de lineaire en roterende bewegingen. De grote voordelen van deze aandrijftechniek zijn de lage aanschafkosten, de betrouwbaarheid en de eenvoudige aansturing. 

Pneumatische ventielen 

Pneumatische ventielen zijn er in vele variaties. Zo kunt u kiezen uit elektrische, pneumatische, mechanische, hand- en voetbediening. Daarnaast zijn er verschillende functies (waarbij de meest voorkomende 2/2, 3/2 en 5/2 zijn) en kunt u nog kiezen uit mono- of bi-stabiel en open of gesloten ventielen.

• Een 2/2 ventiel heeft 2 aansluitingen en 2 schakelstanden. Een dergelijk ventiel heeft geen ontluchting. Een 3/2 ventiel heeft 3 aansluitingen en 2 schakelstanden, een 5/2 beschikt over 5 aansluitingen en 2 schakelstanden en de 5/3 heeft 5 aansluitingen en 3 schakelstanden.
• De keuze voor een mono- of bi-stabiel ventiel hangt ervan af of u een ventiel met of zonder voorkeursstand wilt: de monostabiele versie gaat terug in de eerste stand zodra de perslucht weg valt. De bi-stabiele versie blijft in de geschakelde stand staan.
• Een normaal open ventiel zal in de normale stand perslucht doorlaten. Zodra u hem gaat bedienen, zal de perslucht niet meer doorstromen. Bij een normaal gesloten ventiel is dit echter precies andersom.

Pneumatische cilinders

Ook pneumatische cilinders zijn er in veel uitvoeringen. Zo kunt u onder andere kiezen uit een standaard cilinder, een draaicilinder of een zuigerstangloze cilinder en een enkelwerkende of dubbelwerkende cilinder.

• Enkelwerkende cilinders oefenen kracht uit in één richting. Het terugkeren in de originele positie zal moeten gebeuren door bijvoorbeeld een veer. Hiervoor heeft u meestal een 3/2 ventiel nodig.
• Dubbelwerkende cilinders kunnen zowel trekken, als drukkracht uitoefenen. Deze werken meestal met een 5/2 ventiel.

Kogelkranen

Een kogelkraan, ook wel kogelklep of bolkraan genoemd, is bedoeld om de stroming van een vloeistof of gas geheel of gedeeltelijk af te sluiten. Dit wordt gedaan door een kogel (een doorboorde bol) die om zijn as draait. Wanneer deze 90º gedraaid wordt, gaat de kraan open of dicht. De aandrijving hiervan kan zowel handmatig als automatisch gedaan worden.

Ze worden voornamelijk gebruikt als afsluiter, maar in sommige gevallen ook als regelklep. Naast tweewegkranen zijn er ook driewegkranen en vierwegkranen.