Mac Bullet Valve

Mac Bullet Valves zijn compacte, precies schakelende ventielen met een groot debiet. De Mac Bullet Valve is er zowel in modellen voor gassen, zoals perslucht en zuurstof, alsook gassen die niet in aanraking mogen komen met de lucht en vloeistoffen. De Mac Bullet Valve maken geen schakelgeluid en is in latching verkrijgbaar, waardoor ze goed bruikbaar zijn in portable devices.
De ventielen zijn drukonafhankelijk, waardoor hetzelfde ventiel betrouwbaar schakelt bij lage druk vacuüm, als bij hoge druk (tot 8 bar standaard, tot circa 14 bar is mogelijk). Daarnaast zijn de Bullet Valves met membraamtechnologie te gebruiken voor vloeistoffen, bijvoorbeeld voor apparatuur dat bloed analyseert.
Bij ziekenhuisbedden worden de ventielen toegepast in compressiebedden. Door het klikvrij schakelen (geluidloos) en het precies vullen en legen van de compressiezones, wordt de kans op decubitus geminimaliseerd.

Inhoud: 
Voordelen Bullet Valves 
Technology 
Bullet Valves mogelijkheden 
Producten die voortgekomen zijn uit de Bullet Valve Technologie 
Liquid Bullet Valves 

Advantages of the Mac Bullet Valve

De MAC Bullet Valve is bedacht als compact, licht en klantgericht ventiel als alternatief voor het tradionele ventiel in een behuizing. Het cartridge design – in combinatie met de unieke eigenschappen van MAC Valves – zorgen voor een eindeloos aantal mogelijkheden. Dit zijn een aantal voordelen op een rij, voordat we in zullen gaan op de techniek:

• Compact housing 
• Pressure independent due to balanced design 
• Fully configurable 
• Precise opening and closing times 
• Direct electrically operated, no pilot valve 
• From 7 mm diameter to 28 mm diameter 
• Large flow possible (up to 2,800 NL/min) 
• Universal function, both Normally Open and Normally Closed in the same valve 
• 2/2, 3/2 and 4/2 valve options 
• Wattage possible from 1 Watt to 230 Watt 
• Same properties from valve to valve 
• Optional option to protect the replacement market 

Specificaties Mac Bullet Valve

BV formaat	BVX07	BVX09	BVX10	BVX12	BVX14	BVX16	BVX21	BVX24	BVX28
Debiet NL/min (max.)	60	120	250	320*	400	500*	1.000	1.700*	2.800*
Druk (max.)	8	10	10		10		10
Wattage (min.)	1,8	1,8	1,8		1		1
2/2 ventiel		X	X		X		X
3/2 ventiel	X	X	X		X		X
4/2 ventiel			X		X		X

* Deze ventielen zijn nog in prototype fase en enkel beschikbaar op projectbasis, deze waardes zijn puur ter indicatie. Stuur ons gerust een e-mail of bel ons voor meer informatie. 

Techniek Mac Bullet Valve

Hierboven ziet u een dwarsdoorsnede van de Mac Bullet Valve. Het mechanische gedeelte in het luchtgedeelte wordt de poppet genoemd, dit kan ook wel het klepgedeelte genoemd worden. Dit is een onderdeel van metaal of RVS dat met rubber gebonden is door het rubberbedrijf van Mac Valves; Great Lakes Rubber. Dit rubber biedt unieke eigenschappen door de opbouw, waarbij de kern zacht is en de buitenkant verhard is. Zo zijn de rubbers van MAC uitstekend bestand tegen slijtage en toch comprimeerbaar is voor zo min mogelijk kans op lek.

Gebalanceerd design klepgedeelte 

Het unieke aan een MAC ventiel is de manier waarop de druk in het ventiel op het mechanische gedeelte staat (de poppet). In dit klepgedeelte zal de lucht of ander gas worden geschakeld.
In de afbeelding hierboven is het donkerblauwe de luchtdruk en is het 3/2 ventiel in normaal gesloten stand. De druk staat zowel links als rechts op een oppervlak van de poppet. Deze oppervlakken zijn beide gelijk. Wat hier gebeurd is dat er een kracht ontstaat door de druk aan de linkerzijde en een kracht ontstaat aan de rechterzijde. Deze krachten zijn in tegengestelde richting op de poppet en heffen elkaar op, vandaar ons gebalanceerde design. Dit zorgt ervoor dat de druk geen invloed heeft op hoe het ventiel schakelt en de opening- en sluittijd constant blijft bij drukvariatie.

Grote doorlaat

Doordat het MAC ventiel een gebalanceerd design heeft, zorgt dit voor de mogelijkheid om een grote doorlaat te creëren met een kleine slag van de poppet. In de afbeelding hieronder is het blauwe gedeelte de ruimte waar de lucht of gas doorheen stroomt. Door een grote diameter en korte slag, is er nog steeds een grote doorlaat, waardoor een MAC ventiel uit een compact design veel debiet kan halen.

Hoge schakelkracht

Door de korte slag aan de ventielkant, kan ook in het magnetische schakelgedeelte een korte slag toegepast worden. In de volgende afbeelding wordt de slag van de schakelkant (het solenoid gedeelte) aangegeven tussen het anker en de beweegbare kern. Door het bekrachtigen van de spoel, worden het anker en de beweegbare kern magnetisch en trekken ze zich naar elkaar toe. Bij het ontkrachten van de spoel zal de retourveer tussen deze delen ze weer uit elkaar duwen.

Één van de voordelen voor apparaten die dicht bij mensen komen, zoals bijvoorbeeld bij medische apparatuur, is dat de slag van de spoel altijd groter zal zijn dan de slag van de poppet. Dit om ervoor te zorgen dat de poppet ten alle tijden de volledige slag kan maken. Een gevolg hiervan is dat deze metalen delen elkaar nooit fysiek raken en er daardoor dus ook geen klik veroorzaakt.

De korte slag van de solenoid biedt de grote voordelen van de snelheid van MAC ventielen en de herhaalbaarheid van de open- en sluittijden. Zoals eerder aangegeven, zijn MAC ventielen drukonafhankelijk, maar ook schommelingen in de stroom of wrijving hebben geen invloed op de schakeltijden. Dit komt door de hoge schakelkracht, door de korte slag en hoge retour kracht die gebruikt kan worden door de veer.
Eerst de kracht door het bekrachtigen van de spoel. Bij het bekrachtigen van de spoel worden het anker en de beweegbare kern magnetisch. De kracht tussen magneten is afhankelijk van de afstand tussen de Noord- en Zuidpool. Hoe kleiner deze afstand, hoe groter de kracht. Deze verhouding is ook nog eens kwadratisch, dus de helft van de slag zorgt voor een kracht die 4 keer groter is. Deze verhouding is weergegeven in de afbeelding hieronder.

Sterke retourveer

MAC Valves gebruikt deze hoge schakelkracht deels om snel te kunnen openen, echter is een ander doel om een extra sterke retourveer te kunnen gebruiken. Een magnetisch veld is na het wegvallen van de stroom niet gelijk weg en loopt geleidelijk af. Om zo snel mogelijk tijdens dit afvallen van het magnetisch veld al het ventiel te sluiten, is een sterke retourveer gewenst. Deze sterke retourveer zorgt er dan voor dat het ventiel sluit op het moment dat zijn kracht groter is dan de kracht van het magnetisch veld. Indien de schakelkracht van de solenoid niet hoog was geweest door de korte slag, zou de veer ook minder sterk kunnen zijn. Dan zou de veer voorkomen dat het ventiel kan openen.

Afdichting en levensduurverlenging

Zoals eerder vermeld heeft MAC Valves een eigen rubberbedrijf, genaamd Great Lakes Rubber. Alle onderdelen worden hier met rubber gebonden en de O-ringen en D-seals worden hier ook ontwikkeld. Voor de afdichting tussen de poppet en de statische delen, worden D-seals gebruikt.
Dit unieke gepatenteerde ontwerp bestaat uit twee halfronde seals die aan elkaar zijn gebonden onder hoge temperatuur. Een traditionele O-ring heeft door zijn vorm vrij grote toleranties, aangezien het moeilijk is om deze rond te krijgen. Dit komt doordat twee helften aan elkaar gemaakt worden. Door deze met voorbedachten rade iets van elkaar af te maken, creëer je minder variatie, waardoor de tolerantie beter wordt.

Vervolgens worden de seals aan de buitenrand verhard om zo de optimale eigenschappen te hebben voor dynamische bewegingen. De harde buitenkant zorgt voor een minimale wrijving, terwijl de zachte binnenkant zorgt voor de comprimeerbaarheid, waardoor een nauwe passing kan worden gecreëerd.

Configureerbaar

In grote lijnen komen de technische voordelen van MAC Bullet Valves overeen met de traditionele MAC ventielen. Het grote verschil zit hem in het aantal onderdelen, waarbij de beweging van de poppet een trek beweging is. Dit in plaats van een duw beweging bij een traditioneel ventiel. Daarbij heeft het traditionele ventiel twee bewegende magnetische kernen, met daarbij een compensatieveer voor het sluiten van de solenoid slag. Het MAC Bullet Valve ventiel heeft maar één bewegend deel en heeft geen compensatieveer meer.
Waar de MAC Bullet Valves extra voordelen in bieden is de configureerbaarheid. In alles wat gemaakt wordt, zitten toleranties. Zo zitten er toleranties in het bewerken van de onderdelen, maar ook in de weerstand van de spoel. Als je deze toleranties bij elkaar optelt, heeft het invloed op de opening- en sluittijden van een ventiel. Aangezien MAC Valves niet enkel over ms praat, maar over tienden tot honderdsten van milliseconden, is elke tolerantie er één te veel.

Instelmogelijkheden

Vandaar zitten er in MAC Bullet Valves instelmogelijkheden voor in de productie. Deze instelmogelijkheden zitten zowel aan de poppet als aan de solenoid kant. De instelmogelijkheid aan de poppet kant, zorgt ervoor dat de doorlaat van het ventiel precies afgesteld kan worden, waarbij elk ventiel precies hetzelfde debiet heeft. Daarnaast zit er een instelmogelijkheid aan de solenoid kant. Deze zorgt ervoor dat de opkom- en afvaltijd ingesteld kan worden. Als er dan 2000 ventielen gemaakt worden hebben ze allemaal precies dezelfde debiet en schakeltijden.
Wat hierbij ook belangrijk is om te vermelden, is dat door deze configureerbaarheid, bijna elk ventiel klantspecifiek gemaakt kan worden. Door een mix van de volgende eigenschappen van een ventiel worden ze klantspecifiek:

• Diameter 
• Gewenst debiet 
• Vermogen spoel 
• Gewenste schakeltijden 

 

De diameter van Bullet Valves gaan van 7 mm tot en met 28 mm. Afhankelijk van de beschikbare inbouwruimte en steek tussen de ventielen wordt een ventiel hieruit gekozen. Vervolgens wordt gekeken met welke slag aan het klepgedeelte (poppet gedeelte) het gewenste debiet behaald moet worden. Deze slag bepaald uiteindelijk de slag van de solenoid en zal bepalen hoe sterk de solenoid moet zijn. Oftewel, hoeveel vermogen neemt de spoel af. Hierbij zullen ook de gewenste schakeltijden, de open- en sluittijd, van belang zijn. Hoe sneller het ventiel open moet gaan, hoe hoger het vermogen bij een lange slag.

Voorbeeld

Zo kan een 14mm Bullet Valve minder debiet hebben voor de ene klant in vergelijking met een 10mm Bullet Valve voor een andere klant. Echter zal dan bij een gelijk opgenomen vermogen de 14mm Bullet Valve snellere open- en sluittijd hebben als de 10mm Bullet Valve.
Om hier een goed product te kunnen aanbieden, werkt MAC Valves ook klantgericht op projectbasis, echter zijn de onderdelen dan standaard opties. Dit betekent geen meerprijs, maar wel de zekerheid dat het ventiel werkt in de applicatie. Ook zorgt dit ervoor dat u uw eigen vervangingsmarkt zou kunnen behouden.

Bullet Valves Mogelijkheden

Een MAC Bullet Valve is een cartridge ventiel, zonder behuizing zal hij niet veel betekenen. Daarom kan een Bullet Valve verwerkt worden in mooie compacte behuizingen of volledig in te passen in bijvoorbeeld de actuator die hij beweegt. Deze behuizingen biedt MAC Valves ook om als compleet systeem aan te bieden of dit kan u zelf als klant verwerken in uw systeem. Voorbeelden zoals MAC ze kan aanbieden: 

Zowel aluminium of RVS manifolds, aluminium extrusies, maar ook plastic spuitgietdelen zijn mogelijk om een ventielensysteem te maken. Hierbij kan het om meerdere ventielen gaan in een manifold of om indivuele behuizingen om op een manifold te plaatsen als een traditioneel ventiel. 

Zie voor meer voorbeelden ook: MAC Bullet Valve

Variaties van MAC Bullet Valves

• 2/2 ventiel Normaal Gesloten 
• 2/2 ventiel Normaal Open 
• 3/2 ventiel Normaal Gesloten 
• 3/2 ventiel Normaal Open 
• Selecteer ventiel 
• Wisselventiel 
• 4/2 (5/2) ventiel 

 

Mac ventielen bestaat in een compleet 2/2 ventiel met werkelijk twee poorten, maar ook het 3/2 ventiel wat als 2/2 kan worden ingezet om zo uniformiteit te krijgen. Het unieke aan de MAC Bullet Valve dat ontwikkeld is als 3/2 ventiel, is dat het gebruikt kan worden voor de eerste 6 verschillende functies. Door de eerdergenoemde universele bouw en drukonafhankelijkheid in alle poorten, kan je door het veranderen van de druk op een poort de verschillende variaties maken. Dit wordt hieronder gedemonstreerd.

2/2 Normaal gesloten	2/2 Normaal open
3/2 Normaal gesloten	3/2 Normaal open
Selecteer ventiel	Wisselventiel

 
Alleen het 4/2 (vaak genoemd als 5/2) ventiel is anders. 

Radiale en Axiale richting

Een 2/2 ventiel van de MAC Valves Bullet Valve bestaat in twee verschillende designs. Zo heb je een radiale en axiale stromingsrichting. In de volgende afbeelding zijn deze twee ontwerpen te zien. Zo kan je een ventiel creëren waarbij de stroming in lijn is met de ingaande druk, of het kan ook onder een hoek van 90 graden uitgestuurd worden. Het voordeel van de axiale wordt vooral toegepast in blaas toepassingen, waarbij meerdere ventielen naast elkaar zitten. Hierbij kan er een luchtreservoir worden gecreëerd en kan de luchtuitstromen in lijn met het ventiel om zo compact in te kunnen bouwen.
Zo wordt er in de sorteerindustrie veel gebruik gemaakt van dit soort ventielen. Er kunnen dan extrusies gemaakt worden zoals in de volgende afbeelding:

Producten die voortkomen uit de MAC Bullet Valve technologie 

• BViQ
• Proportionele debiet regelaar (PFC) 
• Proportionele drukregelaar (PPC) 
• Lekvrije ventielen (BVDD) 
• Vloeistofventielen (BV Liquid)

 

BViQ

The MAC Bullet Valve iQ is een ventieleiland gebasseerd op de Bullet Valve technologie. Hierbij zitten 2 4-weg Bullet Valves in één slice. Dit maakt het aantal opties per slice nog uitgebreider aangezien je kan kiezen voor zowel twee 3/2 ventielen, maar dus ook voor twee 4/2 ventielen in een schijf van het eiland. Aan deze BViQ kan een protocol worden gekoppeld naar wens. Het aantal protocollen is uitgebreid via het MAC MI/O 67 programma.

Proportionele debiet regelaar

Dit wordt ook wel de PFC Valve (Proportional Flow Control Valve) genoemd. Dit ventiel wordt niet bediend met een spoel met anker en beweegbare kern, maar met een stepper motor. Door het bedienen van deze stepper motor met een analoog signaal, 0 – 10V of 4 – 20mA, kan via de controller de positie geregeld worden. Eventueel kan dit ook in combinatie met een encoder om zo een positie terugkoppeling te krijgen. Door de beweging van de naald, wordt een lineair verloop van het debiet geregeld.  

 

Proportionele drukregelaar

Bij een MAC PPC (Proportional Pressure Control) wordt er gebruik gemaakt van twee ventielen. Één pneumatisch ventiel voor het vullen voor het volume en één ventiel voor het dumpen van de overdruk. De twee ventielen werken nauw samen om een volume op druk te brengen en te houden. Het vulventiel zorgt er voor dat de druk stijgt en het dumpvertiel laat de druk in het volume zakken. Hiermee kan je snel en zeer precies de druk regelen, beter dan bijvoorbeeld handmatige en gemotoriseerde drukregelaars. Door de snelheid en repeteerbaarheid van de MAC Bullet Valves is de overshoot en undershoot (de beweging rond de gewenste druk) minimaal en zeer kort. Daarnaast wordt het volume snel gevuld met het hoge debiet. Het elektronicabord zorgt voor de aansturing van de ventielen, voor het instellen van de druk is bijvoorbeeld een analoog signaal voldoende.

Lekvrije ventiel

Elk normaal ventiel heeft met lucht een kleine lekkage door de rubberafdichtingen en contactpunten. Echter voor sommige gassen en voor het onder druk houden van een volume, wil je niet dat het ventiel lekt. Door de eigenschappen van MAC Valves met behulp van het eigen rubberbedrijf (Great Lakes Rubber), is de kans op lekkage van een MAC ventiel al laag. Echter voor sommige toepassingen wil je deze zo dicht mogelijk bij lekvrij hebben als mogelijk. Hiervoor heeft MAC een lekvrij ventiel bedacht in de vorm van de Double Diaphragm technologie. Hierbij zijn de grootste lekkage punten (de D-seals) vervangen voor membranen. Hierdoor is de lekkage gereduceerd naar <<1 cc/min. Waar er daardoor geen gevaarlijke gassen meer in de atmosfeer komen en de druk in een afgesloten volume constant blijft. 

Vloeistofventielen

De BV Liquid is een doorontwikkeling van de lekvrije ventielen. Door de membranen toe te passen kunnen er vloeistoffen door de ventielen. Deze magneetventielen zijn voor water en andere vloeistoffen geschikt. Door de eigenschappen van de MAC ventielen, bieden dit voordelen bij bijvoorbeeld het doseren, vullen, sproeien, lijmen etc. De ventielen hebben ook geen dode ruimte waar vuil en bacteriën zich op kunnen hopen. Hierdoor zijn de ventielen duurzaam en zijn het ook hygiënische ventielen. Deze zijn in verschillende metalen en plastics verkrijgbaar met een breed assortiment afdichtingsrubber. Lees meer op onze speciale MAC Valves Liquid Valves pagina!