Pneumatiek: hoe werkt een 5/3 ventiel?
Een 5/3 ventiel is een ventiel met 5 aansluitpoorten en 3 schakelstanden.
De 5 aansluitpoorten zijn:
- één voedingspoort (1)
- twee uitgangspoorten (2 en 4)
- twee ontluchtingspoorten (3 en 5)
De 3 vierkanten geven aan dat het ventiel 3 schakelstanden heeft.
Middenstand
Ten opzichte van het 3/2 ventiel en het 5/2 ventiel heeft een 5/3 ventiel dus een extra stand, de middenstand. Dit is de stand van het ventiel als deze niet bediend is. De middenstand kan gesloten, ontlucht of belucht zijn.
Met een middenstand kun je de beweging van een cilinder stoppen voordat het einde van de slag is bereikt. De andere 2 standen zorgen voor de uitgaande of ingaande slag. Als je een 5/3 ventiel gaat bestellen moet je vooraf al weten welke mddenstand je nodig hebt.
De elektrisch en luchtgestuurde ventielen zijn monostabiel. Onbediend keren ze terug naar de middenstand. De handbediende uitvoering hebben vaak een vergrendeling zodat je het ventiel in de gekozen stand kunt laten staan.
Hoe werken de middenstanden?
Middenstand gesloten
In de middenstand zijn de beide uitgangspoorten gesloten. Lucht kan er niet in en uit. Hierdoor blijft de cilinder in zijn positie staan.
Nadeel: na lange tijd komt de cilinder echter wel drukloos te staan door interne lekkage van de ventielschuif.
Middenstand ontlucht
In de middenstand zijn beide uitgangspoorten ontlucht. De zuiger is aan beide kanten drukloos, hierdoor kan de cilinder door een geringe externe kracht al gaan bewegen.
Nadeel: bij het inschakelen is er geen tegendruk. Hierdoor is ingangssmoring verplicht met als gevolg een slechte snelheidsregeling.
Middenstand belucht
In de middenstand zijn beide uitgangspoorten belucht en staat de zuiger staat aan beide kanten onder druk. Een cilinder met aan beide kanten een gelijke zuigeroppervlakte (zuigerstangloze cilinder, of een cilinder met een doorlopende zuigerstang) blijft hierdoor in balans staan. Een gewone cilinder maakt in de middenstand een uitgaande slag. Dit komt door het verschil in oppervlakte van de zuiger aan de bodemzijde en aan de zuigerstangzijde.
Nadeel: doordat de beide kanten van de zuiger onder druk staan komt de zuigerstang door een geringe externe kracht al in beweging.
In deze video zie je ook de werking van het 5/3 ventiel:
Positioneren met 5/3 ventielen
Met 5/3 ventielen kun je dus op een eenvoudig wijze verschillende cilinderposities bereiken. Zoals je hebt gelezen zijn er wel een paar nadelen.
Een betere resultaat haal je door luchtgestuurde terugslagkleppen te gebruiken. Hierbij stuur je de cilinder aan met twee 5/2 ventielen. Het voordeel is dat de beide cilinderkamers in de rustpositie continue onder druk staan.
