Kaksitoimisten sylintereiden 4/2- ja 5/2-taajuusventtiilien vertailu

Kaksitoiminen sylinteri tarvitsee suuntaventtiilin. Luettelossa on 4/2-tie- ja 5/2-tievaihtoehtoja samanhintaisina, samanlaisilla virtausarvoilla ja samanlaisilla fyysisillä mitoilla. Houkutus on pitää niitä keskenään vaihdettavissa olevina ja valita se, mitä on varastossa. Tämä päätös - joka tehdään tuhansia kertoja päivittäin pneumatiikkajärjestelmien suunnittelussa - on syynä useisiin sovellusvirheisiin, jotka ovat täysin vältettävissä, jos ymmärretään selvästi, mitä venttiilin nimityksen toinen numero oikeastaan tarkoittaa. Tämä opas antaa sinulle tuon ymmärryksen ja puitteet, joiden avulla voit määritellä venttiilin aina oikein. 🎯

4/2-tieventtiilissä on neljä porttia ja kaksi kytkentäasentoa - molemmissa asennoissa molemmat sylinterin portit on kytketty joko syöttö- tai pakokaasuun, eikä neutraali tai välitila ole mahdollinen. 5/2-tieventtiilissä on viisi porttia ja kaksi kytkentäasentoa - siinä on lisäksi toinen oma pakokaasuportti, mikä mahdollistaa itsenäisen pakokaasun reitityksen kullekin sylinteriportille ja mahdollistaa paine-erosäätöstrategiat, joita 4/2-tieventtiilillä ei voida toteuttaa. Useimpiin tavallisiin kaksitoimisiin sylinterisovelluksiin 5/2-tieventtiili on oikea ja tehokkaampi spesifikaatio.

Ravi Shankar on valvontainsinööri farmaseuttisen tablettipuristimen valmistajalla Hyderabadissa, Intiassa. Hänen tablettien ulosheittomekanismissaan käytettiin kaksitoimista sylinteriä, jonka piti työntyä ulos täydellä nopeudella ja vetäytyä sisään hallitulla, pienemmällä nopeudella, jotta tabletit eivät vahingoittuisi paluukierroksella. Hänen alkuperäisessä määrityksessään käytettiin 4/2-tieventtiiliä, jossa oli virtauksen säätö sisäänvedon portissa. Käyttöönoton aikana hän huomasi, että 4/2-tieventtiilin yksi poistoaukko oli jaettu ulos- ja sisäänvedon poistoreittien kesken - virtauksen säätö vaikutti molempiin iskuihin, ei vain sisäänvetoon. Vaihtamalla 5/2-tieventtiiliin, jossa on erilliset pakoaukot, hän pystyi asentamaan virtauksen säädön vain sisäänvedon pakoaukolle ja saavuttamaan itsenäisen nopeudensäädön kummallekin iskusuunnalle. Taulukkovauriot vetäytymisessä laskivat nollaan. 🔧

Sisällysluettelo

• Mitä numerot venttiilien nimityksissä oikeastaan tarkoittavat?
• Miten 4/2-tie- ja 5/2-tieventtiilit eroavat toisistaan porttien kokoonpanon ja piirin käyttäytymisen suhteen?
• Mitkä sovellukset vaativat 5/2-taajuusventtiilin ja mitkä voivat käyttää 4/2-taajuusventtiiliä?
• Miten valikoimaa laajennetaan 5/3-tieventtiileihin ja keskiasentotoimintoihin?

Mitä numerot venttiilien nimityksissä oikeastaan tarkoittavat?

ISO 1219 -venttiilien nimijärjestelmä koodaa tarkat tiedot porttien lukumäärästä ja kytkentäasentojen lukumäärästä yksinkertaiseen kahden numeron muotoon - mutta kunkin numeron vaikutukset piirin käyttäytymiseen eivät käy heti ilmi pelkän nimityksen perusteella. ⚙️

Nimityksessä X/Y-tie X on porttien (virtausliitäntöjen) lukumäärä ja Y on venttiilikaran eri kytkentäasentojen lukumäärä. Porttien lukumäärä määrittää, mitä voidaan kytkeä; asentojen lukumäärä määrittää, mitkä virtaustilat ovat mahdollisia. Nämä kaksi parametria yhdessä määrittelevät venttiilin täydellisen käyttäytymiskehyksen.

Portin lukumäärän purkaminen (ensimmäinen numero)

2-porttiset venttiilit (2/2-tie): Yksi tulo, yksi poisto - vain on/off-toiminto. Ei käytetä kaksitoimisten sylinterien ohjaukseen.

3-porttiset venttiilit (3/2-tie): Käytetään yksitoimisiin sylintereihin ja ohjaussignaalin tuottamiseen.

4-porttiset venttiilit (4/2-tie): Vähimmäisporttien määrä kaksitoimisten sylinterien ohjauksessa. Yksi pakoaukko palvelee molempia työporttien pakoreittejä.

5-porttiset venttiilit (5/2-tie, 5/3-tie): Yksi syöttöportti, kaksi työporttia, kaksi poistoaukkoa - yksi oma poistoaukko kutakin työporttia kohden. Tämä on nykyaikaisen teollisuuspneumatiikan kaksitoimisten sylinterien ohjauksen vakiokokoonpano.

Asemaluvun purkaminen (toinen numero)

2-asentoventtiilit (/2): Jousipalautteinen (monostabiili) tai jarrutettu/kaksoismolenoidiventtiili (bistabiili). Välitila ei ole mahdollinen. Venttiili on aina jommassakummassa sen kahdesta määritellystä asennosta.

3-asentoiset venttiilit (/3): Kaksi ääriasentoa ja keskiasento (neutraali). Keskiasento määrittelee venttiilin käyttäytymisen, kun se on jännitteetön puolivälitilassa. Käytettävissä on kolme erillistä keskiasentotoimintoa: suljettu keskiasento, painekeskiasento ja pakokeskiasento.

ISO 1219 -symbolijärjestelmä

The ISO 1219¹ esittää venttiilin paikat laatikkoina, joiden sisälle on piirretty virtausreitit:

• Kukin laatikko = yksi kytkentäasento
• Laatikoiden sisällä olevat nuolet = virtaussuunta kyseisessä asennossa.
• Tukkeutuneet linjat (T-muoto) = suljettu portti kyseisessä asennossa.
• Laatikkoon yhdistävät johdot = fyysiset portit

4/2-tieventtiilin symbolin tulkinta:

• Kaksi laatikkoa vierekkäin = kaksi asentoa
• Neljä ulkoista liitäntää = neljä porttia (P syöttö, A ja B työ, R poisto).
• Asemassa 1: P→A, B→R.
• Asemassa 2: P→B, A→R

5/2-tieventtiilin symbolin tulkinta:

• Kaksi laatikkoa vierekkäin = kaksi asentoa
• Viisi ulkoista liitäntää = viisi porttia (P syöttö, A ja B työ, R1 ja R2 poisto).
• Asemassa 1: P→A, B→R2.
• Asemassa 2: P→B, A→R1.

Sataman nimeämisstandardit

Portti Toiminto	ISO 1219 Kirje	Numeerinen (vanhempi standardi)
Paineen syöttö	P	1
Työportti A (jatke)	A	4
Työportti B (sisäänvedettävä)	B	2
Pakoputki (yksittäinen tai pakoputki B-puolelle)	R tai EA	3
Toinen pakoputki (A-puolella, vain 5-porttinen)	S tai EB	5
Pilotin syöttö	Z	12 / 14

Aukkojen merkintöjen ymmärtäminen on tärkeää virtauksensäätimen oikean asennuksen kannalta - 4/2-tieventtiilin aukkoon 3 asennettu virtauksensäätö vaikuttaa molempiin iskusuuntiin, kun taas 5/2-tieventtiilin aukkoon 3 tai 5 asennettu virtauksensäätö vaikuttaa vain yhteen iskusuuntaan. Juuri tämä ero ratkaisi Ravin tablettipuristimen ongelman. 🔒

Miten 4/2-tie- ja 5/2-tieventtiilit eroavat toisistaan porttien kokoonpanon ja piirin käyttäytymisen suhteen?

Porttien lukumäärän ero 4/2- ja 5/2-venttiilien välillä aiheuttaa piirin käyttäytymisessä perustavanlaatuisia eroja - ei marginaalisia. Näiden erojen ymmärtäminen tekee sovelluksen valintapäätöksestä selkeän. 🔍

4/2- ja 5/2-tieventtiilien välinen kriittinen käyttäytymisero on pakokaasun reititys: 4/2-tieventtiili poistaa molemmat sylinteriportit yhden yhteisen pakokaasuportin kautta, kun taas 5/2-tieventtiili tarjoaa erillisen pakokaasuportin kullekin sylinteriportille - tämä mahdollistaa itsenäisen nopeudensäädön, itsenäisen pakokaasun käsittelyn ja itsenäisen vastapaineen hallinnan kummallekin iskusuunnalle.

4/2-tieventtiili: Venttiili: Piirin käyttäytymisen analyysi

Satamien sijoittelu: A (työskentely 1), B (työskentely 2), R (yksittäinen pakokaasu).

Asento 1 (normaali/jousiasento):

• P liittyy A:han → sylinteri ulottuu
• B kytkeytyy R:ään → vetäytymispuolen pakokaasu poistuu R:n kautta.

Asento 2 (aktivoitu asento):

• P kytkeytyy B:hen → sylinteri vetäytyy sisään.
• A yhdistyy R:ään → jatke puolelta poistuu pakokaasu R:n kautta.

Yhteinen pakokaasuputki:
Kummassakin asennossa pakokaasu siitä sylinteriportista, josta pakokaasu poistuu, kulkee yhden R-portin kautta. R-porttiin asennettu rajoitus, virtauksen säätö, äänenvaimennin tai vastapainelaite vaikuttaa molempiin iskusuuntiin samanaikaisesti. Pakokaasun ulosvedon ja pakokaasun sisäänvedon säätäminen itsenäisesti yhdellä 4/2-tieventtiilillä ei ole mahdollista.

Milloin tällä on merkitystä?

• Kun tarvitset eri nopeuksia ulos- ja sisäänvedossa.
• Kun toinen pakokaasuputki vaatii äänenvaimentimen ja toinen ei.
• Kun poistoilma on kerättävä tai käsiteltävä (öljysumu, saastuminen).
• Kun yhden pakokaasuputken vastapaine aiheuttaisi ongelmia toisella tahdilla.

Milloin sillä ei ole väliä?

• Kun molemmat iskut kulkevat samalla nopeudella.
• Kun pakokaasujen käsittelyä ei tarvita
• Kun sovellus on puhtaasti on/off, eikä nopeuden säätöä tarvita.

5/2-tieventtiili: Venttiili: Piirin käyttäytymisen analyysi

Satamien sijoittelu: R1/EA (poisto B-puolelle), R2/EB (poisto A-puolelle).

Asento 1 (normaali/jousiasento):

• P liittyy A:han → sylinteri ulottuu
• B kytkeytyy R1:ään → sisäänvedettävä puoli poistuu vain R1:n kautta.

Asento 2 (aktivoitu asento):

• P kytkeytyy B:hen → sylinteri vetäytyy sisään.
• A kytkeytyy R2:een → ulompi puoli poistuu vain R2:n kautta.

Riippumaton pakokaasuetu:
Jokaisella sylinteriportilla on oma pakokaasuputki. Virtauksen säätimet, äänenvaimentimet, vastapaineventtiilit tai pakokaasukeräimet voidaan asentaa R1:een ja R2:een itsenäisesti ilman, että näiden kahden iskusuunnan välillä on mitään vuorovaikutusta.

Käyttäytymisen vertailu vierekkäin

Piirin käyttäytyminen	4/2-tieventtiili	5/2-tieventtiili
Riippumaton ulos- ja sisäänvedon nopeuden säätö	❌ Ei mahdollista	✅ Täysin riippumaton
Riippumaton pakokaasun äänenvaimennus suuntaa kohti	❌ Ei mahdollista	✅ Täysin riippumaton
Riippumaton pakokaasun vastapaine suuntaa kohti	❌ Ei mahdollista	✅ Täysin riippumaton
Poistoilman kerääminen suuntaa kohti	❌ Vain yhteiskeräys	✅ Itsenäinen kokoelma
Mittarin ulkopuolinen nopeuden säätö (suositeltava menetelmä)	❌ Ei voida toteuttaa oikein	✅ Vakiototeutus
Mittarin nopeuden säätö	✅ Mahdollinen (vähemmän suositeltava)	✅ Mahdollista
Piirin yksinkertaisuus	✅ Hieman yksinkertaisempi	✅ Vastaava
Yhteensopivuus jakotukin asennuksen kanssa	✅ ISO 55992 yhteensopiva	✅ ISO 5599 yhteensopiva
Tyypillinen kustannusero	Viite	+5% - +15%

Mittarin ulkopuolinen nopeudenvalvontavaatimus

Mittarin nopeuden säätö³ - sylinterin pakokaasuvirtauksen rajoittaminen männän nopeuden säätämiseksi - on suositeltavin nopeuden säätömenetelmä pneumaattisissa sylintereissä, koska se mahdollistaa vakaan, kuormituksesta riippumattoman nopeuden säädön. Mittari-in-säätö (syöttövirtauksen rajoittaminen) tuottaa epävakaan, kuormituksesta riippuvan nopeuskäyttäytymisen.

Oikea mittarin ulosmittaus edellyttää virtauksen säätöä jokaisessa pakokaasun poistoaukossa:

• A-puolen pakoputken virtauksen säätö → ohjaa sisäänvedon nopeutta.
• B-puolen pakokaasun virtauksen säätö → säädöt laajentavat nopeutta.

4/2-tieventtiilillä: Molemmat pakosarjat jakavat yhden aukon (R). Yksi virtauksen säätö R:ssä vaikuttaa molempiin suuntiin - et voi säätää erikseen ulos- ja sisäänvedon nopeuksia. Mittarin poisto ei ole oikein toteutettavissa.

5/2-tieventtiilillä: Kummallakin pakoputkella on oma aukkonsa (R1 ja R2). R1:n ja R2:n erilliset virtauksen säätimet mahdollistavat molempien iskusuuntien riippumattoman mittari-ulos-säädön. Tämä on oikea vakiototeutus. ✅

Tarina kentältä

Haluan esitellä Sofia Papadopoulosin, joka on koneenrakentaja räätälöidyssä automaatioyrityksessä Thessalonikissa, Kreikassa. Hän oli rakentamassa etikettien kiinnityskonetta, jossa sylinteri työntyy hitaasti ulos (etiketin kiinnittämiseksi hallitulla voimalla) ja vetäytyy nopeasti sisään (syklin keston minimoimiseksi). Hänen alkuperäinen venttiilierittelynsä oli 4/2-tieventtiili - hän suunnitteli käyttävänsä virtauksen säätöä pakoaukossa hidastaakseen ulosvetoa.

Käyttöönoton aikana hän huomasi, että yhden pakoaukon virtauksensäätö hidasti molempia iskuja yhtä paljon - hän ei pystynyt saavuttamaan hidasta ulosvetoa ja nopeaa sisäänvetoa samanaikaisesti. Hänen vaihtoehtonsa 4/2-tieventtiilillä rajoittuivat joko molempien iskujen hidastamiseen tai monimutkaisemman ohituspiirin käyttämiseen takaiskuventtiileillä.

4/2-tieventtiilin vaihtaminen Bepto 5/2-tieventtiiliin, jolla on sama runkokoko ja porttikierre, kesti 20 minuuttia. Kun R1:n ja R2:n virtaussäätimet ovat toisistaan riippumattomia, hän asetti ulosajonopeuden 80 mm/s:iin ja sisäänajonopeuden 320 mm/s:iin alle 10 minuutin säätöajalla. Hänen koneensa saavutti syklin kestoaikamäärittelynsä samana päivänä, ja hän on sen jälkeen määrittänyt 5/2-tieventtiilit vakioksi kaikkiin kaksitoimisten sylinterien sovelluksiin. 🎉

Mitkä sovellukset vaativat 5/2-taajuusventtiilin ja mitkä voivat käyttää 4/2-taajuusventtiiliä?

Käyttäytymisanalyysi saa 5/2-tieventtiilit näyttämään yleisesti ottaen paremmilta - ja kaksitoimisten sylinterien sovelluksissa ne ovatkin sitä suurelta osin. Mutta 4/2-tieventtiileillä on edelleen perusteltuja sovelluksia, joissa niiden yksinkertaisempi porttikonfiguraatio on eduksi. 💪

5/2-tieventtiilit ovat oikea oletusmäärittely kaikkiin kaksitoimisiin sylinterisovelluksiin, joissa tarvitaan riippumatonta nopeudensäätöä, riippumatonta pakokaasun käsittelyä tai mittarin ulkopuolinen nopeudensäätö - mikä kuvaa suurinta osaa teollisuusautomaatiosovelluksista. 4/2-tieventtiilit soveltuvat yksinkertaisiin on/off-sovelluksiin, joissa on identtiset iskunopeudet, sekä erityisiin piirikokoonpanoihin, joissa käytetään tarkoituksellisesti yhteistä pakokaasun käsittelyä.

Sovellukset, jotka edellyttävät 5/2-tieventtiilejä

⚡ Kaikki sovellukset, jotka vaativat erilaisia ulos- ja sisäänajonopeuksia.

Tämä on ensisijainen ja yleisin syy määrittää 5/2-tieventtiili. Jos ulos- ja sisäänajonopeus ovat erilaiset - mikä pätee useimpiin teollisuussovelluksiin, joissa nopea sisäänajo ja hallittu ulosajo on vakioliikkuvuusprofiili - 5/2-tieventtiili, jossa on riippumattomat ulosmittauksen virtaussäätimet, on pakollinen.

Esimerkkejä:

• Puristus- ja puristussovellukset: hidas hallittu lähestyminen, nopea sisäänveto
• Tarrojen ja sinettien kiinnitys: hidas kontrolloitu kosketus, nopea sisäänveto
• Poimi ja aseta: nopea ulosveto paikalleen, hallittu sisäänveto kuorman kanssa.
• Hitsauslaitteen kiinnitys: hallittu kiinnitys, nopea vapautus

🔇 Käyttökohteet, jotka vaativat pakokaasun vaimentamista vain yhteen suuntaan.

Joissakin sovelluksissa pakokaasun melu on ongelma vain yhdessä iskusuunnassa - tyypillisesti nopeassa iskusuunnassa. Äänenvaimentimen asentaminen 5/2-tieventtiilin vain yhteen pakoaukkoon vähentää melua lisäämättä vastapainetta toiseen iskuun. Kun kyseessä on 4/2-tieventtiili, äänenvaimennin yhteen pakoaukkoon lisää vastapainetta molempiin iskuihin.

🧪 Poistoilman keräämistä tai käsittelyä edellyttävät sovellukset

Lääketeollisuudessa, elintarvikkeiden jalostuksessa ja puhdastiloissa poistoilma on ehkä kerättävä ja suodatettava saastumisen estämiseksi. 5/2-tieventtiilillä vain aktiivisen iskun poistoilma ohjataan keräysjärjestelmään - toinen poistoaukko voi poistua vapaasti. 4/2-tieventtiilillä molemmat poistoilmat on kerättävä yhden portin kautta, mikä edellyttää suurempaa keräysjärjestelmää.

🏭 Standard Industrial Automation (yleinen suositus)

Kaikissa kaksitoimisten sylinterien sovelluksissa, joissa nopeudensäätövaatimusta ei ole vielä täysin määritelty suunnitteluvaiheessa, määrittele 5/2-tieventtiili oletusarvona. Lisäkustannus 4/2-tieventtiiliin verrattuna on 5-15%, ja se poistaa tarpeen suunnitella venttiilipiiriä uudelleen, jos riippumatonta nopeudensäätöä tarvitaan myöhemmin.

Käyttökohteet, joihin 4/2-tieventtiilit soveltuvat

✅ Yksinkertaiset On/Off-sovellukset identtisillä iskunopeuksilla

Jos molemmat iskut toimivat täydellä nopeudella ilman virtauksen säätöä eikä pakokaasun käsittelyä tarvita, 4/2-tieventtiili on täysin riittävä. Esimerkkeinä voidaan mainita pelkkä kappaleen poisto, portin avaaminen/sulkeminen ja binääriasennon vaihtaminen, kun nopeus ei ole säädettävä muuttuja.

✅ Erityiset vikasietoiset piirikokoonpanot

Joissakin turvapiirimalleissa käytetään tarkoituksella 4/2-tieventtiilin yhteistä poistokäyttäytymistä sen varmistamiseksi, että molemmat sylinteriportit poistuvat samanaikaisesti, kun venttiili on jännitteetön, mikä estää paineen lukkiutumisen kumpaankin kammioon. Tämä on erikoissovellus, joka edellyttää harkittua piirisuunnittelua, ei yleistä suositusta.

✅ Hydrauliset pneumaattiset piirit, joissa käytetään molempien pakokaasujen vastapainetta

Piireissä, joissa molempiin pakoaukkoihin tarvitaan kontrolloitua vastapainetta samanaikaisesti - kuten joissakin vastapaino- ja kuormanpitopiireissä - 4/2-tieventtiili, jossa on yksi vastapaineventtiili yhteisessä pakoaukossa, toteuttaa tämän yksinkertaisemmin kuin 5/2-tieventtiili, jossa on sovitetut vastapaineventtiilit molemmissa pakoaukoissa.

Hakemuksen valintapäätösopas

Hakemusehto	Oikea venttiili
Erilaiset vaaditut ulos- ja sisäänvedon nopeudet	5/2-tie pakollinen
Mittarin nopeuden säätö jommallakummalla iskulla	5/2-tie pakollinen
Pakokaasun äänenvaimennus vain yhteen suuntaan	5/2-tie suositeltava
Poistoilman kerääminen / käsittely	5/2-tie suositeltava
Molemmat iskut täydellä nopeudella, ei nopeudensäätöä.	4/2-tie hyväksyttävä
Yksinkertainen on/off, binäärinen paikannus	4/2-tie hyväksyttävä
Vaaditaan vikasietoinen samanaikainen pakokaasu	4/2-tie (erityinen piiri)
Yleinen teollisuusautomaatio (oletus)	5/2-suuntainen suositeltava

Miten valikoimaa laajennetaan 5/3-tieventtiileihin ja keskiasentotoimintoihin?

Päätös 4/2 vs. 5/2 kattaa suurimman osan kaksitoimisten sylinterien sovelluksista. Merkittävä osa sovelluksista edellyttää kuitenkin kolmatta venttiilin asentoa - kykyä pysäyttää ja pitää sylinteri väliasennossa tai määritellä tietty käyttäytyminen, kun venttiili kytketään pois päältä kesken iskun. Tällöin 5/3-tieventtiilit tulevat valikoimaan. 📋

5/3-tieventtiili lisää 5/2-tiekonfiguraatioon keskiasennon (neutraali) - kelkka palaa tähän keskiasentoon, kun molemmat solenoidit kytketään pois päältä. Käytettävissä on kolme keskiasentotoimintoa: suljettu keskiasento (kaikki portit tukittu), painekeskiasento (molemmat työportit kytketty syöttöön) ja poistokeskiasento (molemmat työportit kytketty poistoon). Kukin keskiasentotoiminto tuottaa erilaisen sylinterikäyttäytymisen, joka on sovitettava sovelluksen vaatimuksiin.

Kolme keskipisteen toimintoa

Suljettu keskus (CC) - Kaikki portit estetty

Keskiasennossa P, A, B, R1 ja R2 ovat kaikki estettyjä. Sylinteri on hydraulisesti lukittu - se ei voi liikkua kumpaankaan suuntaan, koska molemmat kammiot ovat suljettuja.

$\text{Center position: } P = \text{blocked}, A = \text{blocked}, B = \text{blocked}$

Käytä kun: Sylinterin on pidettävä asentonsa, kun venttiili on jännitteetön - väliasennon pito, hätäpysäytysasennon pito tai prosessin pito-olosuhteet.

Varoitus: Pneumaattinen suljetun keskiasennon pito ei ole turvaluokiteltu mekaaninen lukitus. Tiivisteen vuoto aiheuttaa asteittaista asennon siirtymistä. Turvallisuuskriittistä asennonpitoa varten tarvitaan mekaaninen tankolukko suljetun keskuksen venttiilin lisäksi.

Painekeskus (PC) - molemmat työportit liitetty syöttöön

Keskiasennossa sekä A- että B-portit on kytketty P:hen (syöttöpaine). Molemmat sylinterikammiot paineistetaan samanaikaisesti - sylinteri on painetasapainossa ja se pysyy paikallaan kohtalaisia ulkoisia kuormituksia vastaan, koska männän molemmille puolille kohdistuu yhtä suuri paine.

$\text{Center position: } P \rightarrow A, P \rightarrow B, R1 = \text{blocked}, R2 = \text{blocked}$

Käytä kun: Sylinterin on kestettävä ulkoiset kuormat keskiasennossa ja oltava samalla valmis nopeaan toimintaan kumpaankin suuntaan. Käytetään myös pehmeäpysäytyssovelluksissa, joissa molempien kammioiden paineistaminen tuottaa pehmennetyn hidastuksen.

Pakokaasukeskus (EC) - Molemmat työportit yhdistetty pakokaasuun.

Keskiasennossa sekä A- että B-portit on kytketty pakokaasuun (R1 ja R2). Molemmat sylinterikammiot on tuuletettu ilmakehään - sylinteri on vapaasti kelluva eikä se tarjoa vastusta ulkoiselle liikkeelle.

$\text{Center position: } A \oikeanuoli R2, B \oikeanuoli R1, P = \text{blocked}$

Käytä kun: Manuaalisen ohituksen vaatimukset, painovoima-palautussovellukset tai järjestelmät, joissa kuorman on voitava työntää sylinteriä vapaasti venttiilin ollessa neutraaliasennossa.

5/3-Way Center -toiminnon valintaopas

Hakemusvaatimus	Oikea keskustoiminto
Pidä asento jännitteettömänä (kohtalaiset kuormat).	Suljettu keskus (CC)
Kestää ulkoisia kuormia neutraalissa tilassa	Painekeskus (PC)
Vapaasti kelluva / käsikäyttöinen ohitus tyhjäkäynnillä	Pakokaasukeskus (EC)
Pehmeä pysäytys / pehmennetty hidastus	Painekeskus (PC)
Painovoimainen paluu jännitteettömänä	Pakokaasukeskus (EC)
Hätäpysäytys asennonpidätyksellä	Suljettu keskus (CC) + tankolukko
Nopea uudelleenkäynnistys tyhjäkäynniltä	Painekeskus (PC)

Täydellinen venttiilien valintataulukko kaksitoimisia sylintereitä varten

Venttiilin tyyppi	Työpaikat	Pakokaasuaukot	Keskustoiminto	Ensisijainen sovellus
4/2-tie monostabiili	2	1 (jaettu)	Ei ole	Yksinkertainen päälle/pois, samat nopeudet
4/2-tie bistabiili	2	1 (jaettu)	Ei ole	Muistitoiminto, identtiset nopeudet
5/2-tie monostabiili	2	2 (riippumaton)	Ei ole	Standarditeollisuusautomaatio
5/2-tie bistabiili	2	2 (riippumaton)	Ei ole	Muistitoiminto, riippumattomat nopeudet
5/3-tie suljettu keskus	3	2 (riippumaton)	Kaikki estetty	Väliaseman pito
5/3-tie painekeskus	3	2 (riippumaton)	Molemmat paineistetut	Kuormitusvastus, pehmeä pysäytys
5/3-tie pakokaasukeskus	3	2 (riippumaton)	Molemmat uupuneet	Vapaasti kelluva, painovoimainen paluu

Monostabiili vs. Bistabiili: Toimintamenetelmää koskeva päätös

Sekä 4/2-tie- että 5/2-tieventtiilejä on saatavana seuraavissa vaihtoehdoissa monostabiili⁴ (jousipalautteiset) ja bistabiilit (kaksoissolenoidi) kokoonpanot - erillinen mutta asiaan liittyvä valintapäätös:

Monostabiili (jousipalautteinen):

• Yksi solenoidi; jousi palauttaa kelan normaaliin asentoon, kun se on jännitteetön.
• Vikasietoinen toiminta: palaa määritettyyn jousiasentoon virran katketessa.
• Vaatii jatkuvan signaalin aktivoidun asennon ylläpitämiseksi.
• Soveltuu: sovelluksiin, joissa vaaditaan vikasietoista paluuta tiettyyn asentoon virran katketessa.

Bistabiili (kaksoissolenoidi / detentti):

• Kaksi solenoidia; kela pysyy viimeisimmässä käskyssäännöksen mukaisessa asennossa, kun molemmat solenoidit ovat jännitteettömiä.
• Muistitoiminto: säilyttää asennon sähkökatkosten aikana.
• Vaatii vain pulssisignaalin asennon vaihtamiseen.
• Sopii: sovelluksiin, joissa sylinterin on säilytettävä viimeisin asento virran katkeamisen aikana tai joissa jatkuva magneettisähkömagneettien virransaanti aiheuttaisi kelan kuumenemista.

Bepto-suunnanohjausventtiilin hinnoitteluviite

Venttiilin tyyppi	Rungon koko	Cv	OEM-hinta	Bepto Hinta	Läpimenoaika
4/2-tie monostabiili, 24VDC	ISO 1 (G1/8)	0.7	$45 - $80	$28 - $49	3 - 7 päivää
5/2-tie monostabiili, 24VDC	ISO 1 (G1/8)	0.7	$52 - $92	$32 - $56 - $56	3 - 7 päivää
5/2-toiminen bistabiili, 24VDC	ISO 1 (G1/8)	0.7	$68 - $118	$41 - $72	3 - 7 päivää
5/3-tie CC, 24VDC	ISO 1 (G1/8)	0.6	$78 - $138	$48 - $84	3 - 7 päivää
5/3-tie PC, 24VDC	ISO 1 (G1/8)	0.6	$78 - $138	$48 - $84	3 - 7 päivää
5/3-tie EC, 24VDC	ISO 1 (G1/8)	0.6	$78 - $138	$48 - $84	3 - 7 päivää
5/2-tie monostabiili, 24VDC	ISO 2 (G1/4)	1.4	$72 - $128	$44 - $78	3 - 7 päivää
5/2-toiminen bistabiili, 24VDC	ISO 2 (G1/4)	1.4	$92 - $162	$56 - $99	3 - 7 päivää
5/3-tie CC, 24VDC	ISO 2 (G1/4)	1.2	$105 - $185 - $185	$64 - $113	3 - 7 päivää
5/2-tie monostabiili, 24VDC	ISO 3 (G3/8)	2.8	$98 - $172	$60 - $105	3 - 7 päivää
5/2-toiminen bistabiili, 24VDC	ISO 3 (G3/8)	2.8	$125 - $220	$76 - $134	3 - 7 päivää

Kaikki Bepto-suuntaventtiilit toimitetaan vakiona DIN 43650A-liittimellä, CE-merkittyinä ja saatavana 12VDC-, 24VDC-, 110VAC- ja 220VAC-käämijännitteinä. Saatavilla on jakotukkiin asennettavat versiot (ISO 5599-1 ja ISO 5599-2) kaikkiin runkokokoihin. ✅

Suuntaventtiilien mitoitus: Cv-menetelmä

Venttiilin virtauskapasiteetti määritetään virtauskerroin⁵ Cv (tai Kv metrijärjestelmässä):

$Q_{SCFM} = Cv \times \sqrt{\frac{\Delta P \times P_{downstream}}{0.5 \times SG}}$

Pneumaattisten sovellusten osalta yksinkertaistettu mitoitussääntö:

$Cv_{required} = \frac{Q_{SLPM}}{22.7 \times \sqrt{\Delta P_{bar}} \times P_{abs,bar}}}$

Käytännöllinen Cv-valintaopas vakiosylinterisovelluksia varten:

Sylinterin sisähalkaisija	Isku ≤ 200 mm	Isku 200-500 mm	Isku > 500 mm
Ø25 mm	Cv 0,3	Cv 0,5	Cv 0,7
Ø32 mm	Cv 0,5	Cv 0,7	Cv 1.0
Ø40 mm	Cv 0,7	Cv 1.0	Cv 1.4
Ø50 mm	Cv 1.0	Cv 1.4	Cv 2.0
Ø63 mm	Cv 1.4	Cv 2.0	Cv 2.8
Ø80 mm	Cv 2.0	Cv 2.8	Cv 4.0
Ø100 mm	Cv 2.8	Cv 4.0	Cv 5.6

Johtopäätös

Kaksitoimisten sylintereiden 4/2-tie- ja 5/2-tieventtiilien välinen valinta ratkaistaan yhdellä kysymyksellä: tarvitaanko ulos- ja sisäänvedettävien pakokaasuputkien riippumatonta ohjausta? Jos kyllä - ja useimmissa teollisuusautomaatiosovelluksissa vastaus on kyllä - määritä 5/2-tieventtiili. 5%-15%:n kustannuslisä 4/2-tieventtiiliin verrattuna saadaan välittömästi takaisin käyttöönottoaikana, poistettuna jälkitöinä ja joustavuutena toteuttaa oikea mittarin ulostulonopeuden säätö kummassakin liikesuunnassa itsenäisesti. Kun väliasennon pito tai sylinterin käyttäytyminen neutraalissa tilassa on määriteltävä, laajenna valikoima 5/3-tieventtiiliin, jonka keskitoiminto on sovitettu sovelluksen vaatimuksiin. Hanki Bepton kautta ISO-standardin mukaiset, CE-merkityt suuntaventtiilit oikeassa kokoonpanossa 3-7 arkipäivän kuluessa laitoksellesi hinnoittelulla, joka tekee oikeasta määrittelystä itsestään selvän valinnan heti ensimmäisestä päivästä lähtien. 🏆

Usein kysytyt kysymykset kaksitoimisten sylintereiden 4/2-tie- ja 5/2-tieventtiileistä.

1. Ymmärtää nestekiertojärjestelmissä käytettävien graafisten symbolien kansainvälisen standardin. ↩

2. Katso mitoitusstandardit pneumaattisten venttiilien asennusliitäntöjä varten jakotukissa. ↩

3. Tutustu teknisiin etuihin, joita saadaan, kun sylinterin kierrosluvun vakaan säätämisen yhteydessä käytetään mittarinpoistopiirejä. ↩

4. Tutustu jousipalautteisen ja kaksoissolenoidiventtiilin toiminnallisiin eroihin. ↩

5. Opi matemaattiset menetelmät venttiilin virtauskapasiteetin laskemiseksi Cv-kertoimen avulla. ↩