Artiklen er leveret af Parker Denmark Team
I mobilapplikationer anvendes pneumatikventiler til mange forskellige formål, f.eks. til at styre aktuatorer, cylindre, koblinger, roterende aktuatorer og airbags. Inden for transportbranchen anvendes pneumatik-ventiler bl.a. i busser, tog, entreprenørmaskiner, landbrugsudstyr og trucks samt tilbehør.
Brug af ventiler til anvendelse i miljøer ved lav temperatur – aggressive omgivelser og rystelser såsom de, der findes inden for transportapplikationer – kan imidlertid give særlige udfordringer både set ud fra en producents og en OEM kundes perspektiv. For at forstå hvorfor vil vi se på, hvad en ventilproducent tager i betragtning ved konstruktion af en standardventil. Dette vil bidrage yderligere til forståelsen af ventildesign for applikationer, hvor et standardprodukt ikke er “godt nok”.
Standard pneumatisk retningsbestemte manøvreventiler
En enkel ventil fremstilles typisk med et metal- eller plasthus, der indeholder en ventilglider eller skive. Efter aktivering af en magnetspole, luftaktivering eller manuel betjening flytter glideren sig for at levere luft flow fra en eller flere ventilporte til andre. Standardventiler har generelle designegenskaber for at opfylde den betragtelige variation af standardkrav til performance, som er fælles inden for fabriksautomatiserings- og andre industri applikationer.
For en stor dels vedkommende bygger producenter af pneumatikventiler, ventiler med ensartede features, der opfylder eller overgår kundeforventninger til performance og kvalitet.
Når det gælder performance, ser producenter på følgende:
• fysisk størrelse og flowforventning
• responstid
• cyklustid
• lækage
Responstid: er bogstaveligt talt så lang tid, som det tager for ventilen at skifte placering. Responstider varierer typisk mellem 5 og 40 msek.
Cykluslevetid: er antal af cyklusser, ventilen kan køre i dens levetid, hvor antallet af cyklusser typisk går fra 20 til 40 millioner. Dette forudsætter brugen af korrekt filtrering såsom 5 til 40 μm luftkvalitet i henhold til ISO 8573.
Der findes forskellige gliderdesign og -teknologier – herunder glidere, der bruger O-ringe som pakninger, glidere der er støbt i ét materiale, metalglidere med en gummicoating eller metal-til-metal glidere og keramiske glidere.
Tidligere var designere grundlæggende afhængige af producenternes gliderteknologier som en grundlæggende regel til at afgøre performance og cyklusliv. I dag arbejder ventiler fra de større leverandører i 20 millioner af cyklusser i systemer uden smøremiddel. Imidlertid kræver de fleste applikationer ikke et cyklusliv på 20 millioner cyklusser, så fra en OEM kundes synspunkt overstiger ventilens levetid normalt producentens garanti.
For standardventiler anses grundlæggende temperatur-specifikationer ofte at være i området -10° C til 60° C, og fra vakuum til 16 bar. Inden for ventiler til mobilapplikationer vælger producenterne en kombination af intern design, pakninger, glidere, smøring, magnetspole komponenter og tilslutninger, som giver mulighed for at anvende ventilen under lavere temperaturer, f.eks. ned til -40° C.
Når det grundlæggende er designet og testet, fintuner producenten ventilen, så den også får et design, der er modstandsdygtigt over for rust og korrosion for at kunne modstå de aggressive omgivelser, som findes i mobilapplikationer.
Samtidig skal ventilen være designet til at kunne modstå de stød og rystelser, som findes i mobilapplikationer i henhold til f.eks. chok- og vibrationstest ifølge standard IEC6173 1999 cat.1 klasse B.
Endvidere er producenten af ventiler, som opereres af en magnetspole, også nødsaget til at vælge en pilot magnetspole, som kan operere inden for de spændingstolerancer, typisk +/-30%, som kan forekomme inden for mobilapplikationer.
