Een waterdichte push-pull-solenoïde wordt in veel industrieën gebruikt waar betrouwbare lineaire beweging onder natte of zware omgevingsomstandigheden noodzakelijk is.
In industriële automatisering worden ze gebruikt voor de aansturing van poorten, sloten, kleppen, grendels en sorteersystemen. In waterzuiveringsinstallaties worden waterdichte magneetventielen gebruikt om de waterstroom te regelen en te bewaken. Ze worden toegepast in landbouwmachines voor de aansturing van irrigatiesystemen, meststoffen of andere geautomatiseerde landbouwwerktuigen die blootgesteld kunnen worden aan regenwater en vochtigheid.
Waterdichte push-pull-solenoïden worden gebruikt in beveiligingssystemen voor het beveiligen van ingangen, elektrische sloten en slagbomen. Ook worden ze in maritieme toepassingen gebruikt voor het regelen van luiken, sluizen of navigatieapparatuur, omdat ze waterbestendig zijn.
Ze worden gebruikt in automaten, automatische kiosken en ticketsystemen om uitgifte- of vergrendelingsmechanismen te bedienen. Waterdichte solenoïden kunnen worden gebruikt in medische en laboratoriumapparatuur die betrouwbaar moeten functioneren in steriele en vochtige omgevingen.
Ze worden gebruikt in transportsystemen, alternatieve energiesystemen en andere elektronische apparaten voor buitengebruik vanwege hun betrouwbaarheid en duurzaamheid. Waterdichte solenoïden kunnen onder alle omstandigheden nauwkeurige bewegingsregeling bieden, waardoor ze een waardevol onderdeel vormen van moderne industriële toepassingen.
Wat zijn de uitdagingen bij het ontwerpen van een waterdichte push-pull-solenoïde?
Het ontwerpen van een waterdichte push-pull-solenoïde is VEEL complexer dan het ontwerpen van een gewone solenoïde. Dit komt omdat een dergelijke solenoïde niet alleen betrouwbaar een push-pull-beweging moet kunnen genereren, maar ook uitstekende waterdichte afdichtingen moet hebben.
1. De uitdaging van afdichting met beweegbare plunjer
De grootste uitdaging bij een push-pull-solenoïde is het ontwerp van de plunjer.
Een push-pull-solenoïde heeft een plunjer die in de solenoïdebehuizing beweegt. Bewegende onderdelen vormen altijd een potentiële toegangsweg voor vloeistof.
Mogelijke problemen zijn:
- Waterlekkage uit de opening van de plunjer.
- Wrijving als gevolg van herhaaldelijk gebruik van de afdichting
- Wrijving door waterdichte afdichting
- Verminderde snelheid en kracht als gevolg van hoge wrijving
De technische oplossingen omvatten:
O-ringen
Asafdichtingen
Het punt is: een betere afdichting betekent meer wrijving en dus een lagere bedieningskracht.
2. Evenwichtsoefening tussen afdichting en krachtuitvoer
Een duw-treksolenoïde wekt een magnetische kracht op die de luchtspleet tussen de solenoïdeplunjer en de ijzeren kern verkleint.
Bij het ontwerpen van waterdichte push-pull-solenoïden moet rekening worden gehouden met het volgende:
- Toegevoegde afdichtingen nemen wat ruimte in beslag.
- Grotere luchtspleten zijn nodig
- De wrijving van de afdichtingen werkt de werking tegen.
Dus
- De trekkracht neemt af.
- De duwkracht neemt af.
- De reactie vertraagt.
Deze verliezen moeten tijdens het ontwerp worden gecompenseerd.
3. Bescherming van ondoordringbare spoelen
De spoel van een elektromagnetische solenoïde is een zeer vochtgevoelig onderdeel.
En als er water in komt:
- Isolatie verslechtert
- Veranderingen in elektrische weerstand
- De spoel kan kortsluiting veroorzaken en doorbranden.
Technische beschermingsmaatregelen omvatten:
Expoxy laag
- Vacuüm harsimpregnatie
- Waterdichte spoelen
- Volledig waterdichte spoelassemblages
De truc is: zorgen voor een goede warmteafvoer en alles luchtdicht afsluiten.
4. Waterdichte kabeldoorvoer
Nog een mogelijke bron van lekkages is de ingang van een kabel.
De problemen zijn:
- Water kan via kabelopeningen naar binnen dringen.
- Schade door kabelbuiging
- Verslechtering van de kabelafdichting in de loop van de tijd
De oplossingen zijn:
- Gebruik van kabelwartels (waterdicht)
- Overgoten kabel- en draaduitgangen
- Epoxy-gecoate draden
- Gebruik van IP67-connectoren
De overgrote meerderheid van de defecten aan waterdichte magneetventielen wordt veroorzaakt door een gebrekkige afdichting van de kabelingang.
5. Problemen met warmteafvoer
Een gewone solenoïde kan afkoelen door warmteoverdracht via de behuizing.
Echter, in het geval van een waterdichte push-pull-solenoïde:
- Afdichtingen voorkomen luchtcirculatie.
- Potgrondmaterialen voorkomen warmteafvoer.
- De gehele constructie is ingekapseld en kan daardoor de warmte niet goed afvoeren.
Resultaten zijn:
- Hogere temperatuur van de spoel
- Verlaagde inschakelduur
- Verlaagde efficiëntie
- Verminderde levensduur
Ingenieurs moeten rekening houden met het volgende:
- Stroomvereisten voor de spoel
- Draadlengte
- Materialen die in de bouw worden gebruikt
- Methoden voor warmteafvoer
-
Corrosiebestendigheid
Een waterdichte magneetklep is corrosiebestendig, maar corrosiebestendigheid betekent niet automatisch dat de klep ook waterdicht is.
Deze solenoïden werken buitenshuis, waar er sprake kan zijn van
- Regenwater
- Zout spray
- Chemische substanties
- Vocht
Om corrosie te weerstaan, moeten solenoïden materialen bevatten die:
- Zuigers van roestvrij staal
- Vernikkelen van stalen onderdelen
- Verzinken
- Poeder coating
De materiaalkeuze beïnvloedt de uiteindelijke prijs van het product.
-
Soepelere bediening
Een push-pull-solenoïde vereist:
Niet zoals de eenvoudige treksolenoïden:
- Correcte uitlijning van de plunjer
- Wrijvingsarm geleidingssysteem
- Terugslagveren die een eeuwigdurende kracht leveren
- Beweging zonder terugslag
De afdichtingen van een waterdichte magneetklep kunnen de volgende problemen veroorzaken:
- Zijwaartse druk
- Meer wrijving
- Inconsistente slijtage
Resultaat:
- Bindend
- Verminderde kans op een beroerte
- Inconsistente krachten
- Vroege analyse
-
Het verkrijgen van hogere IP-classificaties
Hoe hoger de IP-klasse, hoe moeilijker het is om een waterdichte push-pull-solenoïde te ontwerpen.
| IP-klasse |
Moeilijkheidsgraad |
| IP54 |
Laag |
| IP65 |
Medium |
| IP66 |
Gemiddeld hoog |
| IP67 |
Hoge |
| IP68 |
Zeer hoog
|
