Pneumatiek is een techniek waarbij samengeperste gassen worden gebruikt om systemen in beweging te krijgen. Meestal wordt voor pneumatiek gewoon lucht gebruikt. Het woord pneumatiek houdt hiermee ook verband. Pneuma is namelijk het Griekse woord voor adem of wind. In het oude Griekenland werden al verschillende pneumatische systemen gebruikt. Pneumatiek draait om samengeperste lucht daarom wordt pneumatiek ook wel perslucht genoemd of een persluchtsysteem. Perslucht bevat een hogere druk dan de normale luchtdruk die aanwezig is in de buitenlucht. Net als hydrauliek valt ook pneumatiek onder de werktuigbouwkunde. Dat is niet verwonderlijk want verschillende werktuigen worden doormiddel van pneumatiek in beweging gebracht. Perslucht wordt hierbij omgezet in mechanische energie. Hoe dat gebeurd lees je hieronder.
Hoe werkt pneumatiek?
Net als bij hydrauliek en elektrotechniek werkt pneumatiek alleen effectief in een gesloten systeem. In het geval van pneumatiek moet het systeem luchtdicht zijn. Wanneer slangen gescheurd of gebroken zijn kan er onvoldoende luchtdruk worden gecreëerd om de gewenste beweging in een werktuig te realiseren. Bij pneumatiek wordt gebruik gemaakt van luchtdruk oftewel perslucht. Deze perslucht kan op verschillende manieren aansloten zijn op pneumatische slangen. Er zijn verschillende systemen waarin gebruik wordt gemaakt van perslucht hier volgt een voorbeeld van eenvoudig persluchtsysteem. Een compressor perst lucht samen tot het gewenste aantal bar. Aan de compressor is een slang aangesloten deze slang is verbonden aan een aantal ventielen. Met ventielen wordt in de pneumatiek bepaald welke slangen wel of geen perslucht krijgen. Daarnaast wordt doormiddel van ventielen bepaald wat de druk van de perslucht is die door de pneumatische slangen heen stroom. Een ventiel is daarmee vergelijkbaar met een schakelaar in de elektrotechniek.
Wanneer het ventiel open staat stroomt de perslucht door de persluchtleiding naar bijvoorbeeld een cilinder. Een cilinder is een pneumatische actuator. Dit houdt in dat een cilinder doormiddel van pneumatiek reageert en in beweging komt. De cilinder komt door de luchtdruk in beweging. Hierdoor wordt pneumatische energie omgezet in bewegingsenergie. Bewegingsenergie wordt ook wel mechanische energie genoemd. Doormiddel van een pneumatisch systeem kan arbeid worden verricht. Hierdoor kan pneumatiek op verschillende manieren in de werktuigbouwkunde worden toegepast. In de volgende alinea worden een aantal voorbeelden genoemd van de toepassing van pneumatiek.
Waar wordt pneumatiek voor gebruikt?
Pneumatiek wordt in verschillende machines en apparaten toegepast binnen de werktuigbouwkunde. Zo wordt pneumatiek toegepast bij het openen en sluiten van deuren in bussen en treinen. Dit is goed te horen door het sissende geluid wanneer de deuren in beweging worden gebracht. Daarnaast is het mogelijk om pneumatisch gereedschap te gebruiken bijvoorbeeld voor het vastdraaien van bouten of schroeven. Ook kan pneumatiek worden gebruikt in de procesindustrie. Bij machinelijnen zijn vaak verschillende kleppen en klepstandstellers aanwezig die doormiddel van pneumatiek / perslucht in beweging worden gebracht. Hierdoor levert pneumatiek een bijdrage aan de besturing van een productieproces.
Voordelen en nadelen van pneumatiek
Pneumatiek heeft voor en nadelen. Het voordeel van het gebruik van pneumatiek als aandrijftechniek is de lage kostprijs van een pneumatisch systeem. Daarnaast is pneumatiek een betrouwbaar systeem dat eenvoudig kan worden aangestuurd. Perslucht is daarnaast eenvoudig op te slaan. Een persluchtsysteem is behoorlijk flexibel en kan op verschillende manieren worden aangelegd en toegepast. Naast de aanschafkosten zijn ook de installatiekosten van pneumatiek niet heel hoog. Luchtdruk is niet vervuilend en is schoon waardoor het ook in de foodsector kan worden gebruikt. Dan moet echter wel gebruik worden gemaakt van het juiste smeervet.
Nadelen van pneumatiek zijn de geluiden. Het sissende geluid dat ontstaat het wegvallen van de luchtdruk door de ventielen. hoewel de aanschafkosten en installatiekosten laag zijn vallen de energiekosten vaak weer hoog uit. De compressoren gebruiken veel energie om de gewenste luchtdruk te creëren. Daarnaast bestaat er de kans dat de slangen die voor pneumatiek worden gebruikt lek raken.