Pneumatika oktatás
Az oktatás keretein belül sok érdekes témát járunk körbe, alapismeretek szintjén, hogy mindenki számára érthető legyen.
Olyan alapfogalmakról, gyakorlati ismeretekről lesz szó, amely minden pneumatikával foglalkozó Kollégának, Munkatársnak hasznos információkat tartalmaz.
Üdvözlettel:
HAFNER Pneumatika Kft.
www.hafner-pneumatika.com/oktatas
Szerzői jog
A Pneumatika oktatás weboldalain illetve PDF dokumentumában található minden képi és szöveges tartalom szerzői jogi oltalom alatt állnak. Azoknak - a személyes használatot meghaladó mértékű - bármilyen formában történő felhasználása kizárólag a Szerző kifejezett erre vonatkozó írásos engedélyével lehetséges.

Pneumatika alapfogalmak
Mi a pneumatika?
A nagynyomású, gázhalmazállapotú közegek műszaki alkalmazásokra felhasználó tudományága. Mivel a pneumatikus eszközök sűrített levegővel működnek, ezért a továbbiakban úgy definiáljuk, hogy a pneumatika sűrített levegős technológia.
Az ipar főleg automatizálási célokra használja a sűrített levegős technológiát. Ezzel kapcsolatosan pneumatikáról vagy pneumatikus rendszerekről beszélhetünk.
Számunkra a pneumatika a sűrített levegővel történő vezérlést és erőátvitelt
fogja jelenteni.
A pneumatika előnyei, hátrányai
A pneumatikus rendszereknek számos előnye van, amelyek közül általánosságban véve
a legfontosabbak:
-
az energiaforrás, vagyis a sűrített levegő a környezetünkből származik, amely korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre
-
használat után a sűrített levegő visszanyeri eredeti állapotát, anélkül, hogy bármi változáson menne keresztül
-
a sűrített levegő rugalmas, ezért lengés-, és vibráció-csillapításnál, rugózásnál előnyösen alkalmazható
-
a sűrített levegő csővezetékeken keresztül gyorsan szállítható anélkül, hogy jelentős veszteségek lépnének fel
-
felhasználható olyan területeken is, ahol fokozott a tűz- és robbanásveszély
-
a nyomás-, és mennyiség-szabályozásnak köszönhetően az energiaátvitel tág határok között szabályozható
-
a pneumatikus elemek könnyen szerelhetők, karbantarthatók, működésük megbízható
Az előnyök mellett a legjellemzőbb hátrányokkal is szembesülnünk kell:
-
a sűrített levegő - a felhasználás helyétől függően - gondos előkészítést igényel, mivel a környezeti levegő kompresszálását követően nedvességet, valamint szilárd és légnemű szennyeződést is tartalmazhat

-
a sűrített levegő előállítása a magas energiaárak, valamint a kompresszorok
hatásfoka miatt viszonylag drága energiahordozó
-
a levegő összenyomhatóságából adódóan nem lehet a végrehajtóelemek terhelés- független pozícionálását megvalósítani
Fizikai alapfogalmak, mértékegységek
Az SI mértékegységrendszer számos alap és származtatott mértékegységre épül.
[Mértékegységek Nemzetközi Rendszere, röviden SI (Systeme International
d'Unités)]
Alap mértékegységek, amelyek számunkra - a pneumatikában - érdekesek lehetnek:
-
méter - m (hossz)
-
kilogramm - kg (tömeg)
-
másodperc - s (idő)
-
kelvin - K (hőmérséklet)
Származtatott mértékegységek, amelyet tisztázunk:
-
newton - N (erő)
-
pascal - Pa (nyomás)
Erő
Azokat a hatásokat, amelyek a testeken alak-, vagy mozgásállapot-változásokat hoznak létre, erőhatásoknak nevezzük. Azt a fizikai mennyiséget, amely a testek közötti kölcsönhatást (erőhatást) jellemzi, erőnek nevezzük.
A fizikában az erő olyan hatás, amely egy tömeggel rendelkező testet gyorsulásra késztet.
jele: F
mértékegysége: newton mértékegységének a jelölése: N SI-ben kifejezve:
(kilogramm * méter / szekundum-négyzet)

Nyomás
A nyomás fizikai mennyiség, az anyagok egyik fizikai jellemzője, állapothatározó. A nyomás a folyadékokban és gázokban egyformán terjed minden irányban. A nyomást a nyomóerő (F) és a nyomott felület (A) hányadosából számítjuk ki, vagyis
jele: p
mértékegysége: pascal mértékegységének a jelölése: Pa SI-ben kifejezve:
(newton / négyzetméter)
A nyomás esetén a következő többszörösüket szokás használni:
1 kPa (kilopascal) = 1.000 Pa
1 MPa (megapascal) = 1.000.000 Pa
A bar elnevezés használata általánosan elterjedt a fluidtechnikában.
1 bar = 100.000 Pa = 0,1 MPa = 0,1 N/mm2 (newton / négyzetmilliméter)
Néhány országban, így például Nagy-Britanniában és az Egyesült Államokban használatos még
a psi (font / négyzethüvelyk) 1 psi = 0,07 bar, kerekítve
A normál légköri nyomás, a tengerszintre vonatkoztatott nyomás, melynek értéke 1
atm (atmoszféra).
1 atm = 101.325 Pa = 1013,25 mbar (millibar) vagy hPa (hektopascal)
Ezt a mértékegységet elsősorban a meteorológiában használják. A gyakorlatban 1 atm = 1 bar.
A túlnyomás a normál légköri nyomás fölötti értéket mutatja. Az abszolút nyomás értékébe a légköri nyomást is beleszámítjuk, tehát az abszolút nyomást 0 Pa-tól számoljuk.
abszolút nyomás = túlnyomás + légköri nyomás.

Jelölések összefoglalása
-
p(a) : abszolút nyomás
-
p(t) : túlnyomás
-
-p(t) : vákuum
Példák
-
6 bar túlnyomás = 6 bar(t)
-
7 bar abszolút nyomás = 7 bar(a)
-
0,7 bar abszolút nyomás = 0,7 bar(a) vagy -0,3 bar(t)
A túlnyomás és a vákuum elnevezés arra utal, hogy a nyomás nagyobb vagy kisebb,
mint a légköri nyomás.
A vákuum minőségét osztályokra szokták bontani:
|
Vákuum osztályozása |
||
|
Normál légköri nyomás |
101 325 Pa |
= 1,01325 bar = 1 bar |
|
Elő vákuum (vagy "durva vákuum") |
100 kPa ... 3 kPa |
= 1 bar ... 0,03 bar |
|
Közép vákuum |
3 kPa ... 100 mPa |
= 0,03 bar ... 0,001 mbar |
|
Nagy vákuum |
100 mPa ... 1 µPa |
= 0,001 mbar ... 0,01 nbar |
|
Ultra nagy vákuum |
100 nPa ... 100 pPa |
|
|
Extrém nagy vákuum |
< 100 pPa |
|
|
Világűr |
100 µPa ... < 3 fPa |
|
|
Tökéletes vákuum |
0 Pa |
|
A pneumatikában a bar mértékegység használatos.
Ha nincs egyéb utalás rá, akkor a nyomás alatt túlnyomás értendő.

Lássuk ezt a gyakorlatban...
Számítsuk ki, hogy mekkora erőt fejt ki egy adott méretű munkahenger, adott
nyomáson.
Pascal törvénye értelmében:
p: nyomás [Pa]
F: erő [N]
A: felület [m2]
Mekkora erőt fejt ki egy 40 mm átmérőjű munkahenger, 6 bar nyomáson, ha
alaphelyzetéből indulva a véghelyzetbe működtetjük?
Azért hogy az értékeket mértékegység-helyesen helyettesítsük be a képletekbe, a nyomásértéket átváltjuk MPa-ba, amely nem más, mint N/mm2, a hosszméreteket pedig mm-ben adjuk meg.
Munkahenger átmérője:
Amely a tulajdonképpen a munkahenger dugattyújának az átmérője:
A munkahenger dugattyújának a felülete:
A kör területének a számítása, azaz a kör keresztmetszetű munkahenger dugattyújának
a felülete:
A képletbe behelyettesítve az értékeket:

Üzemi nyomás:
A munkahenger nyomóerejének a számítása:
Pascal törvénye értelmében:
A képletbe behelyettesítve az értékeket:
A kiszámolt érték egy elméleti erő. A gyakorlatban 5% veszteséggel számolhatunk,
amely a súrlódást, valamint az egyéb veszteséget korrigálja.
Ennek megfelelően egy 40 mm átmérőjű munkahenger, 6 bar nyomáson
megközelítőleg 716 N nyomóerőt fejt ki, amely - gyakorlatias szemmel nézve - egy
közel 73 kg-os tömeg súlyerejének felel meg.
Mekkora erőt fejt ki ugyanez a munkahenger, ha véghelyzetből alaphelyzetbe
működtetjük?
Ugyanennek a munkahengernek a húzóereje kisebb, mint a nyomóereje, mivel a dugattyúrúd által lefedett területre a munkahenger dugattyúján nem hat a levegő nyomása.
A dugattyú felületének számításakor a dugattyúrúd által csökkentett felületet vesszük
figyelembe.
(Azaz a dugattyú által meghatározott kör területéből kivonjuk a dugattyúrúd által meghatározott kör területét.)

D = dugattyú átmérője (40 mm)
d = dugattyúrúd átmérője (16 mm)
Az 5% veszteséggel való számolást követően a munkahenger húzóereje megközelítőleg 601 N, szemben a 716 N nyomóerővel.
A következő fejezetben a pneumatikus rendszer alapvető elemeit tekintjük át
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>.

Pneumatikus rendszer elvi felépítése, elemei
A sűrített levegő útja az előállításától a fogyasztóig
Az előzőekben már definiáltuk, hogy számunkra a pneumatika a sűrített levegővel történő vezérlést és erőátvitelt jelenti. Ebből adódóan a sűrített levegőt előállító berendezés, valamint a kiépített léghálózat közvetett módon kötődik a pneumatikához, a pneumatikus vezérlésekhez.
A vezérlések és végrehajtó elemek ismerete mellett szükséges ismernünk, hogy milyen a
komplex pneumatikus rendszer elvi felépítése.
Az alábbi ábra a környezeti levegő útját ábrázolja a kompresszortól a végrehajtó
elemekig.

A pneumatikus rendszer szerkezetére jellemző, hogy a különböző elemek a feladattól függően a térben bármilyen korlátozás nélkül elhelyezhetők. Ez tulajdonképpen azt jelenti, hogy a rendszerünkben, "bárhová" elhelyezhetünk - például - egy nyomásszabályzó szelepet, vagy egy vezérlő szelepet a működtetett munkahengerrel.
Sűrített levegő előállítása és továbbítása
Mivel az alábbi elemek közvetett módon kapcsolódnak a sűrített levegővel történő vezérlésekhez, ezért ettől részletesebben most nem kerülnek ismertetésre ebben a fejezetben.
Légszűrő
A kompresszor szívóágába van beépítve, amely megakadályozza, hogy a levegőben lévő szilárd szennyeződés bekerüljön a rendszerbe. Szűréssel eltávolítható a levegő nemkívánatos komponenseinek jelentős része.
Kompresszor
A kompresszor feladata, hogy megfelelő mennyiségű és nyomású sűrített levegőt biztosítson a pneumatikus rendszer számára. A meghajtómotorban keletkező mechanikai munka a kompresszoron keresztül adódik át a sűrített levegőnek. Ma az iparban leggyakrabban alkalmazott kompresszor típus a csavarkompresszor, de használatosak még a hagyományos dugattyús kompresszorok is.
Hűtve szárító, valamint rendszerszűrők
A kompresszorok által beszívott környezeti levegő nedvességtartalmának jelentős része a sűrítés utáni visszahűléskor víz formájában kiválik a sűrített levegőből. A víz bármely halmazállapotú jelenléte nem kívánatos a pneumatikus rendszerekben. A hűtve szárító berendezés a levegő gyors lehűtésével kondenzálja, illetve eltávolítja a vizet. Alkalmazzák még az adszorpciós szárítót, amelyben egy speciális anyag segítségével megkötik a levegő nedvességtartalmát.
Az olajkenésű kompresszorok által szállított sűrített levegő - eltérő mennyiségben - olajjal szennyezett. Mindemellett a környezetből beszívott szennyeződések, valamint a rendszerben esetlegesen még jelenlévő szennyeződések egy része is a sűrített levegővel távozik a - sűrített levegőt előállító - berendezésből. A rendszerszűrők a kompresszor által megtermelt sűrített levegő utókezelésére használatosak, előkészítve a levegőt a különböző felhasználási területek számára.

A levegő-előkészítés módjáról, valamint az egyes elemek működéséről, egy következő
fejezetben részletesen lesz még szó.
Légtartály
A légtartály a sűrített levegő átmeneti tárolására alkalmas, ezáltal az időszakosan megnövekedő levegő-szükségletet tudja biztosítani a pneumatikus berendezések számára. A légtartályban kerül elhelyezésre még egy kondenzátum-leeresztő szelep, amely manuálisan vagy automatikusan leereszti a tartályban esetlegesen felgyülemlett kondenzvizet.
Léghálózat
A rendszerben áramló sűrített levegőt szállítja a kompresszortól a felhasználás helyére. Az energiaszállító csővezeték méretezésekor, lényeges a léghálózat helyes kialakítása is, amely nagyban befolyásolja a rendszer üzembiztonságát.
Egy „apróbetűs fejezet” mindenkinek
Azt a tényt egyáltalán nem lehet megkerülni, hogy egy pneumatikus rendszer üzembiztonsága nagyban függ a sűrített levegő minőségétől, ezért ebben a fejezetben az ISO 8573-1:2011 szabvány is említésre kerül, amely a sűrített levegőnek a részecskékre, vízre és az olajra vonatkozó tisztasági kategóriáit írja elő.
A pneumatikus vezérlésű rendszerek számára elengedhetetlen a kiváló minőségű sűrített levegő. A kiváló minőség azonban alkalmazási területektől függően más-más követelményeket jelent.
A különösen jó minőségű, 100%-ig olajmentes, az ISO 8573-1 szabványnak megfelelő,
0. osztályba sorolt sűrített levegőt napjainkban már nem csak a gyógyszeripar, az orvoslás, az élelmiszergyártás és az elektrotechnika használja. Minden olyan területen igény van rá, ahol kimagasló minőségű termékeket állítanak elő. Az ISO 8573-1 szabvány szerinti 0. osztály meghatározza az egyes sűrített levegő termékek kategóriáit. Ez jelenti többek között a folyadék, gőz és aeroszol formájában megjelenő olajszennyeződésekre vonatkozó legszigorúbb osztályozást.
A szabvány szerint a sűrített levegő akkor felel meg az 1. minőségi osztálynak,
amennyiben a visszamaradó olajtartalom kisebb, mint 0,01 mg/m3, és legfeljebb 0,1 µm

átmérőjű és 0,1 mg/m3 sűrűségű szilárd részecskéket tartalmaz. A nedvességtartalomnak a < -70°C-os harmatpontnak kell megfelelnie.
A sűrített levegő tisztasági osztályba sorolása - ISO 8573-1
szabvány
A sűrített levegőben a szilárd részecskék, a víz, valamint az olaj a három fő szennyező, amelyeket a sűrített levegő tisztasági kategóriái szerint osztályokba sorolják. A szennyezők koncentrációit úgy csoportosítják, hogy minden egyes tartomány saját tisztasági osztály szerinti indexet kap.
Az ISO 8573-1:2010 szabvány szerinti szennyezőanyagok osztályozása
Adott mérési pontban, a sűrített levegő tisztasági osztályának a jelölési elve a következő
adatokat tartalmazza: ISO 8573-1:2010 [A:B:C]
-
A - részecskeosztályok | 0 ... 8, X
-
B - nedvességtartalom | 0 ... 9, X
-
C - olajtartalom | 0 ... 4, X
Például: ISO 8573-1:2010 [4:3:3]
Ha a szennyezési szint az X osztályba esik, akkor a szennyező legnagyobb koncentrációját kerek zárójelben kell megadni. Az alábbi példában a folyékony víztartalom koncentrációja, Cw 15 g/m3.
Például: ISO 8573-1:2010 [4:X(15):3]

Megfelelő levegő-előkészítés nélkül nem megy...
A levegő tisztántartása érdekében tett minden előrelépés ellenére a magas károsanyag- terhelés tényét nem lehet figyelmen kívül hagyni. A környezeti levegő szennyezettségében jelentős szerepet játszanak az ásványi olaj alapú aeroszolok, valamint a többi gáz halmazállapotú szénhidrogének.
Még az olyan rendkívül tiszta gyártási folyamatokat igénylő termékek, mint élelmiszerek vagy gyógyszerek előállítása esetén is gyakran kimutatható a környezeti levegő magasabb szénhidrogéntartalma, amely a gyártás, csomagolás során bekerülhet a termékbe.
A kompresszorállomások gyakran már a környezeti levegővel jelentős mennyiségű káros anyagot szívnak a rendszerbe. A megfelelő előkészítés nélkül teljesen lehetetlen a meghatározott minőségű sűrített levegő előállítása, amennyiben nem ismert, hogy a kompresszor által beszívott környezeti levegő milyen szennyeződéseket tartalmaz. Mindez teljesen független a sűrítés módjától.
Azok az üzemeltetők, akik azokra a kijelentésekre hagyatkoznak, amelyek szerint az előkészítés nélküli sűrített levegő minden további nélkül alkalmazható a nagy precizitású vezérlésekben, valószínűleg problémákkal fognak szembesülni a berendezések üzembiztonsága és/vagy a termékminőség terén.
Ennek oka a beszívott levegő bizonytalan minősége és az a tény, hogy az olajmentes elven működő kompresszorok esetében csak a sűrítőtér az az egység, ami olajmentesen üzemel. A kompresszorban a mozgó alkatrészek - mint pl. a csapágyak és a tengelyek - is kenést igényelnek, ahol a kenési pontokat csak tömítések választják el a sűrítőtértől.
Következésképpen...
Egy pneumatikus működtetésű berendezés megfelelő üzemeltetése érdekében,
-
ismerjük, hogy a sűrített levegőt előállító berendezésünk milyen minőségű levegőt szív be a környezetből,
-
győződjünk meg arról, hogy a kompresszort követően olyan egységek (szűrők, hűtveszárító berendezés) vannak beépítve, amelyek biztosítják a működtetett berendezések számára a megfelelő tisztaságú sűrített levegőt,

-
legyünk tisztában azzal, hogy a rendszerben lévő folyékony szennyezők - különösen víz esetén - a levegőhálózaton belül elősegíthetik a korróziót, ezáltal további szennyezőket létrehozva,
-
amennyiben olyan pneumatikus elemet működtetünk, amely nagyobb igénybevételnek van kitéve, gondoskodjunk a megfelelő ködolajzásról, helyi vagy rendszer szinten.
A pneumatikus rendszer legfontosabb elemei
A sűrített levegő előállítását, a megfelelő előkészítését és a felhasználás helyére történő szállítását tekintsük "adottnak", hiszen ettől a ponttól kezdődően tekinthetjük a rendszerünket - a jelenlegi megközelítésünk szerint - pneumatikus rendszernek.
A pneumatikus rendszer elvi felépítését az alábbi ábra mutatja be - egy
"alapkapcsolás" elemein keresztül.
Az egyes elemeket szimbólumokkal jelöljük, amelyeket vonalakkal kötünk össze, jelölve ezzel a sűrített levegő útját. A kapcsolási rajzok összeállításánál jellemzően a levegőelőkészítő egységek a rajzon lent, míg a végrehajtó elemek fent kerülnek elhelyezésre, elősegítve ezzel a rendszer áttekinthetőséget.

A pneumatikus elemeket - a fenti ábra szemléltetése alapján - csoportosíthatjuk:
-
Levegőelőkészítő egységek
-
szűrők
-
nyomásszabályzók
-
olajozók
-
bekapcsoló szelepek
-
lágyindító egységek
-
...
-
-
Vezérlő szelepek
-
útszelepek
-
különféle vezérlőszelepek
-
logikai szelepek
-
...
-
-
Áramlásszabályzó szelepek
-
fojtó szelepek
-
visszacsapó szelepek
-
fojtó-visszacsapó szelepek
-
különböző funkció-csavarzatok
-
...
-
-
Végrehajtó elemek, munkahengerek
-
dugattyúrudas munkahengerek
-
dugattyúrúd nélküli munkahengerek
-
forgatóhengerek
-
...
-
-
Pneumatika csövek, csatlakozók
-
a sűrített levegő továbbítására, valamint az egyes elemek összekötésére
-
alkalmas elemek
A HAFNER Pneumatika a termékeit is ez alapján az alábbi főcsoportokba csoportosítja,
amelyek további alcsoportokba vannak besorolva.
-
Szelep
-
Munkahenger
-
Csatlakozó
-
Levegő-előkészítő
-
Membrán szelep
-
Áramlásszabályzó szelep
-
Megfogó
-
Pneumatika cső
-
Extrém környezetre fejlesztett termékek
-
Vákuum technika

Ezekbe a csoportokba tartozó egyes elemek felépítését, működését a későbbiekben részletesen áttekintjük.
A következő fejezetben a vezérlőszelepek csoportosításáról, kialakításáról lesz
szó...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Vezérlőszelepek csoportosítása, kialakítása
Pneumatikus vezérlőelemek
Az előzőekben már definiáltuk, hogy számunkra a pneumatika a sűrített levegővel történő vezérlést és erőátvitelt jelenti. Ebből adódóan a sűrített levegőt előállító berendezés, valamint a kiépített léghálózat közvetett módon kötődik a pneumatikához, a pneumatikus vezérlésekhez.
A vezérlések és végrehajtó elemek ismerete mellett szükséges ismernünk, hogy milyen a
komplex pneumatikus rendszer elvi felépítése.
A pneumatikus működtetésű végrehajtó elemek (munkahengerek, forgatóhengerek, stb.) mozgását az irány, a sebesség, az erő és a működési sorrend tekintetében szelepek vezérlik.
A szelepeket funkciójuk alapján csoportosítjuk:
A szelepek mellett egy alkalmazási példa kapcsolási rajza is látható. A funkciót megvalósító szelep szimbóluma piros színnel van jelölve. A kapcsolási rajzokról és az ábrázolási módokról részletesen egy következő tananyagban lesz szó.
-
Útirányt vezérlő szelepek - útszelepek
A levegőáramlás irányát vezérlik.
A végrehajtó elemek vagy további vezérlőszelepek vezérlését látják el.
Alkalmazási példa: Egy kettősműködésű munkahenger vezérlése egy kézi működtetésű 5/2-es útszelep alkalmazásával.

-
Mennyiségszabályzó szelepek - fojtó-, és fojtó-visszacsapó szelepek Korlátozzák a szelepen átáramló levegő mennyiségét.
Alkalmazási példa: A fenti példánál maradva, a munkahenger sebességét fojtó-visszacsapó szelepekkel állítjuk be, ahol mindig a munkahengerből távozó levegőt fojtjuk.
-
Nyomást meghatározó szelepek - nyomásszabályzók
A beállított nyomást állandó értéken tartják.
Alkalmazási példa: A fenti példánál maradva, a munkahenger által kifejtett erőt, az azt működtető sűrített levegő nyomásával lehet meghatározni. A sűrített levegő nyomását egy nyomásszabályzó szelepen keresztül állíthatjuk be a kívánt értékre, amelyet a hozzá kapcsolt manométeren lehet ellenőrizni.

-
Gyorsleürítő szelepek
A munkahengerek gyorslégtelenítésére használatos a dugattyúsebesség megnövelése érdekében.
Alkalmazási példa: A fenti munkahenger példájánál maradva, a munkahengernek rendkívül gyorsan kell véghelyzetbe állni, azért a munkahenger mínusz kamrájában lévő levegőt rendkívül gyorsan szükséges leszellőztetni. A kiáramló levegőt nem a vezérlőszelepen, hanem a gyorsleürítő szelepen keresztül pufogtatjuk ki, így a levegő közvetlenül a munkahengernél, nagy keresztmetszeten áramlik ki a szabadba.
-
Logikai szelepek
-
Valamely logikai alapműveletet (ÉS, VAGY, NEM) megvalósító pneumatika szelep. A logikai műveletekkel, a Boole-algebra alkalmazásával szinte mindenmatematikai feladat megoldható.
Alkalmazási példa: egy egyszeres működésű munkahenger vezérlése két darab kézi működtetésű 3/2-es szeleppel és egy logikai VAGY (OR) szeleppel. A kapcsolásban vagy az egyik, vagy a másik útszeleppel tudjuk működtetni a munkahengert. Mindkét szelep működtetése esetén a munkahenger alaphelyzetben marad, mert a logikai VAGY az jelenti, hogy vagy az egyik, vagy a másik bemenő jel hatására lesz kimenő jel. Ehhez hasonló logikai szelep, a logikai ÉS (AND).

-
Visszacsapó szelepek
Az egyik irányban zárják, a másik irányban nyitják az áramlás útját.
Alkalmazási példa: a kettősműködésű munkahenger alaphelyzetbe állításához - levegőtakarékossági szempontokat figyelembe véve - nincs szükség akkora nyomásra, mint amekkora a munkahengert véghelyzetbe működteti. Az alaphelyzetbe
állításhoz kisebb nyomást állítunk be a nyomásszabályzón, mint a rendszernyomás. A visszacsapó szelep biztosítja, hogy a munkahenger mínusz kamrájából a levegő szabadon átáramolhasson, és a szelepen kipufogjon, amikor a munkahenger véghelyzetbe áll. Azonban a visszacsapó szelep visszafelé már zárja az áramló közeg útját, és csak a nyomásszabályzó szelepen keresztül tud áramolni a sűrített levegő.

Útszelepekről általánosan
Az útszelepek a pneumatikus vezérlések egyik legfontosabb elemei.
Az útszelepek a sűrített levegő áramlásának indítására, megállítására és irányítására szolgálnak. Ezek a szelepek gyakorlatilag a munkahengerek, végrehajtó elemek vagy további szelepek vezérlését látják el.
Ki kell hangsúlyozni, hogy az útváltó szelepek nem szabályozási feladatokra lettek
megalkotva, tehát nem tud a nyomáson és tömegáramon változtatni.
Az útszelepeket - különböző szempontok szerint - csoportosíthatjuk:
-
szerkezet szerint
-
tolattyús
-
ülékes
-
-
működtetés és vezérlési mód szerint
-
mechanikus működtetésű
-
kézi működtetésű
-
pneumatikus vezérlésű
-
elektromos vezérlésű
-
-
helyzetstabilitás szerint
-
monostabil (egy stabil helyzete van a szelepnek)
-
bistabil (két stabil helyzete van a szelepnek)
-
három-, vagy több állású
-
-
kapcsolási állapot szerint - egyes szelepek esetén
-
2/2-es és 3/2-es szelepek esetén
-
alaphelyzetben nyitott
-
alaphelyzetben zárt
-
-
3/3-as, 4/3-as és 5/3-as szelepek esetén
-
középállásban zárt
-
középállásban nyitott
-
középállásban leszellőztetett
-
-
-
csatlakozások és működési helyzet
-
2/2-es
-
3/2-es
-
3/3-as
-
4/2-es
-
5/2-es
-
4/3-as
-
5/3-as
-
Ezeken kívül vannak még további, egyedi kivitelű szelepek, azonban azok alkalmazása nem általános. A legáltalánosabban használatos szelepek vastag betűvel vannak jelölve.
A fenti csoportosításokat az alábbiakban tekintjük át részletesebben.

Útszelepek szerkezeti kialakítása
A szelepek szerkezeti kialakítása alapvetően meghatározzák a szelep felépítését, kialakítását. Ezért ismerjük meg, hogy mi a különbség a két változat között.
Minden útszelep egyik alapeleme a szeleptest. A szeleptest egyesíti és tartja össze a
szelep többi elemét.
Másik legfontosabb eleme a mozgórész vagy záróelem, amely nyitja, zárja illetve összeköti a szelep csatlakozásait.
A mozgórész elmozdításával a megfelelő nyílások kapcsolódnak össze, meghatározva
ezzel a sűrített levegő áramlásának irányát is.
A záróelem lehet tolattyú vagy szeleptányér. Ennek megfelelően megkülönbözetünk:
-
tolattyús és
-
ülékes szelepeket
Tolattyús szelepek
A tolattyús szelepeknél a megfelelő csatlakozások kapcsolatát a hengeres tolattyú axiális irányú (tengelyirányú) elmozdulása hozza létre.
Az alábbi két ábrán a tolattyús szerkezetű szelep zárt és nyitott helyzete látható.

Ülékes szelepek
Ülékes szelepek esetén a szeleptányér és az ülék záródásával megakadályozza a közeg
szabad áramlását.
Az alábbi két ábrán az ülékes szerkezetű szelep zárt és nyitott helyzete látható.
Útszelepek működtetés és vezérlési mód szerinti csoportosítása
Az útszelep működtetése lényegében a mozgórész egyik stabil helyzetből a másikba való elmozdítására korlátozódik. Az elmozdulás a szelep működtetésére fordított mechanikai munka segítségével történik.
A szelep-működtetés szempontjából megkülönböztetünk:
-
mechanikus működtetésű,
-
kézi működtetésű,
-
pneumatikus vezérlésű,
-
elektromos vezérlésű szelepeket
A vezérlési mód szerinti csoportosítást együtt kezeljük a szelep működtetésével,
amely lehet:
-
közvetlen vagy direkt vezérlésű
A szelep átváltása közvetlenül, az áramló közeg energiájának a felhasználása nélkül kerül átváltásra.
-
elővezérelt
Ebben az esetben létezik egy kisebb útszelep - úgynevezett elővezérlő szelep
-, amely a főszelep átváltását vezérli. Az elővezérlő szelep működéséhez

szükséges energiát a vezérelt közegből nyeri.
-
segédlevegős elővezérelt
Működésében megegyezik az elővezéreltnél leírtakkal, azzal a különbséggel, hogy az elővezérlő szelep működtetéséhez külön táplevegő-ellátást biztosítunk, tehát nem a vezérelt közegből nyeri az átkapcsoláshoz szükséges energiát.
Útszelepek helyzetstabilitás szerinti csoportosítása
A szelep helyzetstabilitása tulajdonképpen arra utal, hogy a szelepnek hány stabil helyzete lehetséges abban az esetben, ha megszűnik a szelepet működtető mechanikai munka (amely lehet, mechanikus, kézi, pneumatikus vagy elektromos).
Helyzetstabilitás szerint megkülönböztetünk:
-
monostabil
A szelepnek egy stabil helyzete van. A működtető- vagy vezérlő jel hatására a szelep átvált; majd ennek megszűnésekor a szelep alaphelyzetbe áll vissza. (Ha nagyon leegyszerűsítve szeretnénk példát hozni, akkor ez olyan, mint a "kapucsengő". Addig jelez a csengő, ameddig nyomjuk a kapcsolót...)
-
bistabil
A szelepnek két stabil helyzete van. A működtető vagy vezérlő jel hatására a szelep átvált; és mindaddig abban a pozícióban marad, ameddig a vezérlő jel a szelep visszaállására nem készteti. A bistabil szelepeket impulzusszelepnek is szokás nevezni, mert elektromos vagy pneumatikus vezérlés esetén egy impulzus is elegendő a szelep átváltására. (A fenti egyszerűsített példánál maradva, a bistabil kapcsolás olyan, mint a "villanykapcsoló". Elegendő csak egy pillanatra működtetni a kapcsolót, és a lámpa égve marad...)
-
három-, vagy több állású
Elnevezéséből adódóan a szelepnek több állása lehetséges, annak
kialakításától és működtetésétől függően.

Útszelepek csatlakozási számuk és működési helyzetük
A szelepek "kapcsolási állapota", valamint a "csatlakozási számuk és működési helyzetük" részletes ismertetése egy következő tananyagban lesz elérhető. Most csak azért tekintjük át, hogy értelmezni tudjuk a szelepek jelölését.
Az útváltó szelepek jelölése a munkaági csatlakozónyílások száma (a
vezérlőcsatlakozásokat nem számítva) és a működési helyzetek száma szerint történik:
[csatlakozások száma] / [működési helyzetek száma]
Például:
3/2-es útszelep (ejtsd: "három per kettes") A szelepnek 3 munkaági csatlakozása és
2 működési helyzete van.
Csatlakozások és működési helyzetek száma alapján a leggyakrabban alkalmazott szelepek: 2/2-es, 3/2-es, 5/2-es, és 5/3-as
Tekintsük át a gyakorlatban…
Az elektromos vezérlésű szelepek, vezérlési mód szerinti csoportosítására példák:
Elektromos, direkt vezérlésű szelep (pl.: MH 311 015)
Szerkezeti kialakítás szerint: ülékes szelep Vezérlési mód szerint: direkt vezérlésű Helyzetstabilitás szerint: monostabil
Kapcsolási állapot szerint: alaphelyzetben zárt
Csatlakozási szám és működési helyzet szerint: 3/2-es
A mágnestekercs által létrehozott mágneses erő közvetlenül működteti a szeleptányért, átkapcsolva ezzel a szelepet.

|
Elektromos, elővezérelt vezérlésű szelep (pl.: MH 310 701) A szelep logikailag két részre bontható: főszelepre és elővezérlő szelepre, azonban mindig a főszelep tulajdonságai a meghatározók. Szerkezeti kialakítás szerint: tolattyús szelep (elővezérlő: ülékes) Vezérlési mód szerint: elővezérelt vezérlésű (elővezérlő: direkt vezérlésű) Helyzetstabilitás szerint: monostabil Kapcsolási állapot szerint: alaphelyzetben zárt Csatlakozási szám és működési helyzet szerint: 3/2-es A mágnestekercs által létrehozott mágneses erő működteti az elővezérlő szelepet, amely ennek hatására átkapcsolja a főszelepet. Az elővezérlő szelep a táplevegő-ellátását a vezérelt közegből kapja. |
|
Elektromos, segédlevegős elővezérelt szelep (pl.: MEH 311 701) (részlet a szelepről - elővezérlő szelep) Szerkezeti kialakítás szerint: tolattyús szelep (elővezérlő: ülékes) Vezérlési mód szerint: elővezérelt segédlevegős vezérlésű (elővezérlő: direkt vezérlésű) Helyzetstabilitás szerint: monostabil Kapcsolási állapot szerint: alaphelyzetben zárt Csatlakozási szám és működési helyzet szerint: 3/2-es A mágnestekercs által létrehozott mágneses erő működteti az elővezérlő szelepet, amely ennek hatására átkapcsolja a főszelepet. Segédlevegős működtetés esetén az elővezérlő szelep táplevegő- ellátása külön csatlakozáson történik, így független a vezérlet levegőtől. A segédlevegő csatlakozás az elővezérlő szelepen található. |

A következő fejezetben áttekintjük, hogy hogyan is működnek az útszelepek...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Pneumatikus útszelepek működése
Elektromos, direkt vezérlésű szelepek működése
A közvetlen, vagy direkt vezérlésű útszelepek szerkezeti kialakításuk szerint - jellemzően - ülékes szelepek, ahol a szeleptányér elmozdulása nyitja vagy zárja a közeg áramlását.
Az alábbi ábrán egy elektromos, direkt vezérlésű, 3/2-es útszelep metszeti ábrája látható.
Vezérlés: elektromos vezérlésű
Az elektromos áram által keltett mágneses teret használjuk fel az ankercsőben lévő vasmag elmozdítására, amely tulajdonképpen működteti a szeleptányért.
Vezérlési mód: közvetlen, direkt vezérlésű Közvetlenül a mágneses tér erejét használjuk fel a szelep nyitásához. Nincs további energiaforrás, nem alkalmazunk segédenergiát.
Helyzetstabilitás: monostabil
Egy stabil helyzete van a szelepnek. A vezérlő feszültség megszűnésekor a szeleptányér a rugóerő által visszazár a szelepüléken.
Kapcsolási állapot: alaphelyzetben zárt Működtető feszültség hiányában a szelep zár. Az 1-es tápcsatlakozáson keresztül nem áramlik tovább a közeg a 2-es vezérelt csatlakozás felé.
Csatlakozások és működési helyzetek
száma alapján:
3/2-es, a szelepnek 3 munkaági csatlakozása és 2 működési helyzete van.

A direkt vezérlésű, ülékes szelepek jellemző paraméterei:
-
Névleges átmérő: DN 1,2 ... 3 mm
-
Névleges nyomás: PN 10 bar
-
Átáramlás: QN 10 ... 210 l/min
-
Csatlakozások: M5, G1/8" és G1/4"
-
Elektromos teljesítmény: 3W / 5VA
A 10 bar üzemi nyomású közeget csak - relatíve - kis keresztmetszeteken keresztül tudja vezérelni, amely így kisebb átáramlást biztosít, azonban ez kis elektromos teljesítmény mellett biztosítható.
Működési folyamat
Az 1-es csatlakozáson keresztül csatlakozik a szelep a táplevegőre. A rugóerő a szeleptányért az üléken tartja, az 1-es csatlakozás zárva van, miközben a 2-es csatlakozás felől a 3-as csatlakozáson leszellőzik a szelep. (Ez az állapot a 3/2-es, alaphelyzetben zárt szelep alaphelyzete.)
Vezérlő feszültség hatására a szeleptányér nyit, ugyanakkor zárja a levegő útját a 3-as kipufogó csatlakozás felé. Az 1-es csatlakozástól a 2-es csatlakozás irányába áramlik a sűrített levegő, amely tulajdonképpen a szelep működtetett helyzete.
A vezérlő feszültség megszűnésekor a szeleptányér zár, és a 2-es vezérelt csatlakozástól a 3-as kipufogó csatlakozáson keresztül leszellőzik, amely által újra alaphelyzetbe kerül a szelep.
FONTOS! A direkt vezérlésű szelepeknél csak a mágnestekercs által keltett mágneses erővel tudjuk működtetni a szelepet. Ezért csak kisebb névleges keresztmetszetű szelepek működtetésére használatos, hiszen a mágneses erőnek le kell küzdenie a rugóerőt, amely a szeleptányért alaphelyzetben tartja.

Hogyan működnek a "nagyobb" névleges átmérővel rendelkező, direkt vezérlésű szelepek?
Az alábbi ábrán egy elektromos, direkt vezérlésű, 2/2-es útszelep metszeti ábrája látható.
Minél nagyobb a szelep névleges átmérője (DN), annál nagyobb rugóerőt kell alkalmazni a szelep alaphelyzetben tartásához, hiszen ellensúlyozni szükséges a szeleptányérra ható közeg nyomását.
Az elektromos áram által keltett mágneses teret használjuk fel a szeleptányér nyitásához.
Működtetés során a nagyobb rugóerő leküzdéséhez, viszont nagyteljesítményű mágnestekercsek szükségesek...
A példában szereplő szelep elektromos teljesítményfelvétele 24VDC esetén 16W, amely jelentős teljesítményfelvételt jelent a direkt vezérlésű szelepek teljesítményfelvételéhez képest.
Példaként a mellékelt szelep jellemző paraméterei:
Névleges átmérő: DN 10 mm Névleges nyomás: PN 2,5 bar Átáramlás: QN 1670 l/min Csatlakozások: G3/8" és G1/2" Elektromos teljesítmény: 16W / 20VA
A nagyobb keresztmetszet, nagyobb átáramlást eredményez, azonban ezt csak - relatíve - kisebb üzemi nyomás és jelentősen nagyobb elektromos teljesítmény mellett biztosítható.

A fenti példák alapján, ahhoz, hogy nagy névleges átmérővel rendelkező szelepeket kis elektromos teljesítmény mellett vezéreljük, segédenergiára van szükségünk. A segédenergiát általában a vezérelt közegből vagy valamely más közegből nyerjük, amelyet az elővezérlő szeleppel kapcsoljuk.
Elektromos vezérlésű, elővezérelt 5/2-es szelep működése
Az elővezérelt szelepek logikailag két szeleprészből állnak, azonban mindig a főszelep paraméterei a meghatározóak, amikor a szelep legfontosabb paramétereivel jellemezzük.
Az alábbi ábrán egy elektromos vezérlésű, elővezérelt, 5/2-es útszelep metszeti ábrája látható.
Az elővezérlő szelep 3/2-es ülékes szerkezetű, a főszelep 5/2-es tolattyús szerkezetű, mégis a főszelep jellemzői a meghatározóak.
Szerkezet szerint: tolattyús szelep
A tolattyú axiális irányú elmozdulása hozza létre a megfelelő csatlakozások kapcsolatát.
Vezérlés: elektromos vezérlésű
Az elővezérlő szelepet vezéreljük, amely teljesen megegyezik a fent ismertetett direkt
vezérlésű, 3/2-es szelep működésével.

Vezérlési mód: elővezérelt
Az elővezérlő szelep által a vezérlő-levegő működteti a főszelepben lévő tolattyút. Segédenergiaként a rendszerben lévő közeg nyomását használjuk fel a szelep kapcsolására.
Helyzetstabilitás: monostabil
Egy stabil helyzete van a szelepnek. A vezérlő feszültség megszűnésekor a tolattyú rugóerő, vagy légrugó, vagy ezek kombinációja által kapcsol vissza alaphelyzetébe.
Kapcsolási állapot: 5/2-es szelepek esetén nem értelmezhető az "alaphelyzetben nyitott" és "alaphelyzetben zárt" állapot, hiszen a 2-es és a 4-es vezérelt csatlakozások felváltva vannak nyitott, illetve zárt helyzetben.
Csatlakozások és működési helyzetek száma alapján: 5/2-es, a szelepnek 5
munkaági csatlakozása és
2 működési helyzete van.
A tolattyús szelepek jellemző paraméterei:
-
Névleges átmérő: DN 1,2 ... 18 mm
-
Névleges nyomás: PN 10 bar
-
Átáramlás: QN 100 ... 6000 l/min
-
Csatlakozások: M5 ... G3/4"
-
Közeg: sűrített levegő
-
Elektromos teljesítmény: 3W / 5VA
A 10 bar üzemi nyomású közeget nagy keresztmetszeteken keresztül tudja vezérelni, amely így nagy átáramlást biztosít, amely kis elektromos teljesítmény mellett biztosítható.
Az 5/2-es elektromos vezérlésű útszelep működési folyamata az alábbi részben részletesen kerül ismertetésre, ahol a HAFNER szelepek egyedisége is ismertetésre kerülnek.
Következésképpen...
A vezérlések elektromos teljesítményfelvétele és a pneumatikus kapacitásuk szempontjából az lenne a legideálisabb, ha alacsony elektromos teljesítmény mellett, nagy nyomású közeget lehetne, nagy átáramlási keresztmetszet mellett vezérelni.

Az alábbi táblázatban - relatív értékek alapján - összefoglaljuk a fent ismertetett szelepek jellemző paramétereit:
|
|
Direkt vezérlésű, kis átáramlású szelepek |
Direkt vezérlésű, nagy átáramlású szelepek |
Elővezérelt, nagy átáramlású szelepek |
|
Keresztmetszet, átáramlás |
kicsi |
nagy |
nagy |
|
Névleges nyomás |
nagy |
kicsi |
nagy |
|
Elektromos teljesítmény |
alacsony |
nagy |
alacsony |
HAFNER szelepek egyedisége
Az alábbi ábrán egy elektromos vezérlésű, elővezérelt, 5/2-es útszelep metszeti ábrája látható, amely megfelel az MH 510 701 típusú szelep elvi felépítésének.

A HAFNER szelep működése
Az 1-es csatlakozáson keresztül csatlakozik a szelep a táplevegőre. Ekkor a tolattyúban lévő hosszanti furaton a levegő a szelep végébe, a végdugóhoz kerül; ugyanakkor a szeleptestben lévő vezérlő-levegő furaton keresztül pedig az elővezérlő szelepbe jut. (A levegő áramlását kék szín jelzi.)
A végdugónál kialakuló nyomás a tolattyút alaphelyzetbe állítja, tehát a tolattyú az elővezérlő szelep felé mozdul el, amennyiben nem abban a pozícióban volt. (Ez tulajdonképpen egy légrugó, amely helyettesíti a mechanikus rugót. Természetesen mechanikus rugóval kombinálva is szerelhetőek a szelepek.) A szelepben lévő egyes cellarészeket a - később ismertetésre kerülő - dinamikus tömítési rendszer tömíti le.
Ebben a helyzetben az 1-es csatlakozástól a levegő a 2-es vezérelt csatlakozás felé áramlik, valamint a 4-estől az 5-ös kipufogás felé; a 3-as csatlakozás pedig zárt. (Ez az állapot az 5/2-es monostabil szelep alaphelyzete.)
A szelep működtetését biztosító elővezérlő szelep tulajdonképpen egy 3/2-es direkt vezérlésű ülékes szelep, amely a szeleptestben lévő vezérlő-levegő furaton keresztül kapja meg a táplevegőt. Amikor az ankercsőre épített mágnestekercs elektromos jelet kap, a szeleptányér elemelkedik az ülékről, és a szelepbe áramló levegő a tolattyút a másik véghelyzetbe állítja. Mivel a tolattyúnak az elővezérlő szelep felé eső felülete nagyobb átmérőjű, mint a tolattyú ellentétes oldalán lévő felület, ezért a felületkülönbségből adódóan nagyobb erőhatás lép fel, leküzdve a "légrugó" erejét.
A szelep átvált, s ekkor az 1-es csatlakozáson keresztül a levegő a 4-es felé áramlik,
valamint a 2-től a 3-as kipufogás felé; az 5-ös csatlakozás pedig zárt.
Amint megszűnik a szelepet működtető elektromos jel, az elővezérlő szelep zár, s a tolattyút működtetett levegő az ankercső kipufogóján (x-el jelölve) keresztül leszellőzik. A végdugónál folyamatosan jelenlévő légrugó pedig újból alaphelyzetbe állítja a tolattyút, s ezzel a szelepet.
A HAFNER szelepek egyedisége, tömítési rendszere
A szelepek gyártása során felhasznált anyagoknak és technológiáknak köszönhetően, cégünk egy magas minőségű, megbízható működésű termékcsaládot állít elő.

Felhasznált anyagok - standard
kivitelű szelepek esetén:
Szeleptest: eloxált, forgácsolt alumínium
Tolattyú: rozsdamentes acél
Anker-rendszer: réz, rozsdamentes acél
Belső alkatrészek: sárgaréz, POM műanyag, rozsdamentes acél Tömítések: NBR, FKM
A HAFNER szelepek között megtalálhatók a speciális kivitelű:
rozsdamentes szelepek
hidegálló (-50°C-ig) szelepek robbanásveszélyes környezetben használható ATEX tanúsítvánnyal rendelkező szelepek
illetve ezek egyes kombinációi...
A HAFNER szelepeknek olyan különleges, dinamikus tömítési rendszere van, melynek működése során nagyon csekély a súrlódása, mivel a tömítőgyűrű statikusan nem feszül rá a tolattyúra, fékezve annak gyors mozgását.
A tömítő hatás azáltal jön létre, hogy a sűrített levegő nyomása nyomja hozzá a tömítőgyűrűt a tolattyúhoz. A tömítő erő arányos a levegőnyomással és csak akkora erősségű, amekkora a két kamra közötti biztonságos tömítéshez szükséges.

Dinamikus tömítési rendszer jellemzői
a csekély súrlódás miatt a tömítések alig kopnak és
ez a kopás automatikusan kiegyenlítődik
a szelepek alacsony nyomás esetén éppolyan
biztosan kapcsolnak, mint magas nyomásnál
azok a tömítések, amelyek nincsenek nyomás alatt, vagy mindkét oldalon azonos nyomás alatt vannak, nem okoznak súrlódást
mivel a tömítőgyűrűk nem feszülnek rá a tolattyúra, ezért a szelepek gyorsan, megbízhatóan kapcsolnak, biztosítva ezzel a vezérlés, valamint a pneumatikus rendszer üzembiztonságát
Átáramlás
A szelepek átáramlási értékeit specifikus átáramlási faktorokkal számíthatók ki, amelyek meghatározása az alábbi szabványokon alapulnak:
-
CETOP RP 50P
-
ISO 6358
Gyakorlati okokból a katalógus a névleges átáramlást tartalmazza, l/min-ben (liter/perc) kifejezve.
Névleges átáramlás: p1=6 bar bemeneti nyomás esetén, a sűrített levegő átáramlási értéke (l/min),
p=1 bar nyomáscsökkenés esetén.
FONTOS! Egyes gyártók katalógusai a maximális átáramlás értékét adják meg, amely maximális nyomás mellett értelmezhető. Szelepek összehasonlítása esetén ez azért megtévesztő, mert a pneumatikus vezérléseket jellemzően 6 bar nyomásra méretezik. 6 bar nyomsáson kisebb a szelep átáramlása, mint maximális, 10 bar nyomáson. Erre érdemes odafigyelni tervezésnél.
A HAFNER pneumatika 0 ... 6.000 l/min átáramlási értékek között (p1=6 bar és p=1 bar esetén) kínál átfogó szelepprogramot az útváltó szelepekre.

A technológiai szelepek részletes ismertetésével egy következő fejezetben foglalkozunk. Ezek a különféle ülékes és membránszelepek, amelyek nem csak sűrített levegő, hanem folyadékok vezérléséhez is alkalmazhatók.
A következő fejezetben az útszelepek szimbólumokkal történő ábrázolásáról lesz szó...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Útszelepek ábrázolása, jelölése szimbólumokkal
Útszelepek ábrázolása
Az útszelepek egységes ábrázolását a DIN ISO 1219 szabványban rögzítették. A szabvány célja az egységes ábrázolásmód, amely alapján egyértelműen látható, értelmezhető az adott szelep működése.
FONTOS! A szimbólumok csak a szelep működésére utalnak, és nem tartalmaz
információt a szelep kiviteléről, hogy az ülékes vagy éppen tolattyús szerkezetű.
A szelepeket jelölő szimbólumok alapvető jellemzői
-
minden egyes kapcsolási helyzet egy-egy négyzetben van ábrázolva
-
a négyzetek száma megadja a lehetséges működési helyzetek számát
-
az áramlási utak vonalakkal vannak jelölve
-
az áramlási irányok jelölése nyilakkal történik
-
a zárt csatlakozások jelölése keresztirányú vonallal lezárt
-
a csatlakozások sorszámozottak
-
szimbólumokkal jelöljük a szelepműködtetést, valamint a helyzetstabilitásra utaló információkat
Útszelepek csatlakozási számuk és működési helyzetük
Az útváltó szelepek jelölése a munkaági csatlakozónyílások száma (a
vezérlőcsatlakozásokat nem számítva) és a működési helyzetek száma szerint történik:
[csatlakozások száma] / [működési helyzetek száma]

Például:
3/2-es útszelep (ejtsd: "három per kettes") A szelepnek 3 munkaági csatlakozása és
2 működési helyzete van.

Minden egyes kapcsolási helyzet egy-egy négyzetben van ábrázolva.
A példában egy 3/2-es alaphelyzetben zárt szelep látható.
Az első ábrán a szelep alaphelyzete látható.
Az 1-es csatlakozáson csatlakozik a táplevegőre, amely jelen esetben
zárt. (kék színnel jelölve)
A 2-es csatlakozás a vezérelt csatlakozás, amely alaphelyzetben össze
van kötve a 3-as kipufogással. (piros színnel jelölve)
A szelep aktuális kapcsolási helyzete zöld színnel jelölve.
A második ábrán a szelep működtetett helyzete látható.
A szelepet átváltottuk a másik kapcsolási helyzetébe.
Az 1-es csatlakozás össze van kötve a 2-es vezérelt csatlakozással.
A 3-as kipufogó csatlakozás zárt.
A szelep aktuális kapcsolási helyzete zöld színnel jelölve.
Leggyakrabban alkalmazott szelepek szimbólumai
Csatlakozások és működési helyzetek száma alapján a leggyakrabban alkalmazott szelepek:
2/2-es, 3/2-es, 4/2-es, 5/2-es, 4/3-as és 5/3-as útszelepek
alaphelyzetben zárt
2/2-es útszelep
alaphelyzetben nyitott
alaphelyzetben zárt
3/2-es útszelep
alaphelyzetben nyitott

4/2-es útszelep
5/2-es útszelep
4/3-as útszelep középhelyzetben zárt
5/3-as útszelep középhelyzetben zárt
Szelepműködtetést és helyzetstabilitást ábrázoló szimbólumok
A szelep funkcióját jelölő szimbólum kiegészítéseként - a jobb illetve a bal oldalán - ábrázolhatjuk a működtetést és szelepvezérlést, valamint a helyzetstabilitásra utaló jelöléseket.
|
mechanikus működtetésű, nyomócsapos |
|
|
rugó-visszatérítéses |
|
mechanikus működtetésű, görgőkaros |
|
|
légrugó-visszatérítéses |
|
mechanikus működtetésű, billenőgörgős |
|
|
rugó-, és légrugó visszatérítéses |
|
kézi működtetésű, nyomógombos |
|
|
|

|
kézi működtetésű, kézikaros |
|
|
|
kézi működtetésű, reteszelt kézikaros (bistabil) |
|
|
|
pedál működtetésű |
|
|
|
pneumatikus vezérlésű |
|
|
|
elektromos, direkt vezérlésű |
|
|
|
elektromos vezérlésű, elővezérelt |
|
|
|
kézi segédműködtetés |
|
|
|
pneumatikus vezérlésű, differenciáltolattyús, domináns |
|
pneumatikus vezérlésű, differenciáltolattyús |
Csatlakozások számozásai
Szelepcsatlakozások számozottak, amely utal a csatlakozás funkciójára.
A jelölések mindig a szelep alaphelyzetére vonatkoznak. Ha nincs ilyen, akkor a jelölések arra a működési helyzetre vonatkoznak, amit a szelep a berendezés alaphelyzetében vesz fel.
Az alaphelyzet az a működési helyzet, amelyet a szelep a működtető erő megszűnése után felvesz.

|
Táplevegő |
1 |
P |
|
Vezérelt csatlakozás |
2, 4, 6 |
A, B, C |
|
Kipufogás |
3, 5, 7 |
R, S, T |
|
Vezérlő csatlakozás |
10, 12, 14 |
X, Y, Z |
Tekintsük át a gyakorlatban…
Konkrét példákon keresztül elemezzük a szimbólumokat.
A példában szereplő kézi működtetésű és pneumatikus vezérlésű szelepek esetén a
kétirányú áramlás
(a szimbólumon kétirányú nyíl jelzi az áramlást) azt jelenti, hogy a levegő mindkét irányban áramolhat.
Ez esetben a csatlakozások igény szerint változtathatók. Amennyiben a táplevegő- csatlakozást más csatlakozási pontra kötjük, eltérő szelepműködést tudunk alkalmazni.
Ez a funkció a HAFNER szelepek egyedi tömítési rendszerének, valamint a szelep kialakításának köszönhető.
|
szelep működtetése: kézi működtetésű (kézi karral) helyzetstabilitás: bistabil (reteszelhető karral) pneumatikus csatlakozások száma: 5 működési helyzetek száma: 2, tehát 5/2-es szelep |
Kézi működtetésű, 5/2-es, bistabil szelep Pl.: HVR 520 701 |

|
szelep működtetése: pneumatikus vezérlésű helyzetstabilitás: monostabil (rugó- visszatérítésű) pneumatikus csatlakozások száma: 5 és 1 vezérlő csatlakozás (14-es jelölés) működési helyzetek száma: 2, tehát 5/2-es szelep |
Pneumatikus vezérlésű, 5/2-es, monostabil, rugó-visszatérítéses szelep Pl.: P 511 701 |
|
szelep működtetése: elektromos vezérlésű, elővezérelt, kézi segédműködtetéssel helyzetstabilitás: 3 állású, stabil középállással (rugó-visszatérítésű) pneumatikus csatlakozások száma: 5 működési helyzetek száma: 3, tehát 5/3-as szelep |
Elektromos vezérlésű, elővezérelt 5/3- as szelep, stabil középállással, középállásban zárt kivitelben Pl.: MH 531 701 |
Egyszerűbb alapkapcsolások
Az alábbi alapkapcsolásokon keresztül áttekintjük a különféle útszelepek alkalmazási lehetőségét.
A 2/2-es szelepek, nyit-zár szelepek, amelyek nyitják vagy zárják a közeg útját, amelyek lehetnek alaphelyzetben zárt vagy nyitott kivitelűek. Az alábbi kapcsolásban két darab elektromos vezérlésű, alaphelyzetben zárt 2/2-es szeleppel (S1, S2) vezéreljük az egyszeres működtetésű munkahengert (C1).
Ahhoz, hogy a munkahenger pozitív mozgást végezzen, az S2 szelepet kell működtetni. A vezérlő jel hatására az S2 szelep átvált (az 1-es csatlakozástól a 2-es felé áramlik a levegő) működtetve ezzel a munkahengert. A mínusz mozgáshoz az S1 szelepet szükséges működtetni. Ha egyik szelepet sem működtetjük, a dugattyúmozgás megáll, vagyis a munkahenger dugattyúját bármilyen helyzetben megállíthatjuk.

(A kapcsolás alján szereplő szimbólum egy levegőelőkészítő egység, amely tartalmaz szűrőt, nyomásszabályozót és olajozót. A munkahengerek kialakításáról, szimbólummal történő ábrázolásáról, valamint a levegőelőkészítő egységekről egy későbbi fejezetben lesz szó.)
A 3/2-es szelepeket széleskörűen alkalmazzák a pneumatikus vezérlésekben, amelyek egyik helyzetükben töltést végeznek, másik helyzetben légtelenítést. Kapcsolási állapotuk szerint alaphelyzetben zárt vagy nyitott kivitelűek lehetnek. Az alábbi kapcsolásban két különböző vezérlést látható.
Egy elektromos vezérlésű, alaphelyzetben zárt 3/2-es szeleppel (S1) vezérlünk egy egyszeres működtetésű munkahengert (C1). Az S1 szelep a vezérlő jel hatására átvált (az 1-es csatlakozástól a 2-es felé áramlik a levegő) és a C1 munkahenger pozitív mozgást végez. A vezérlő jel megszűnésekor az S1 szelep visszavált és a munkahengerben lévő levegő a szelepen keresztül leszellőzik (a 2-es csatlakozástól a 3- as felé áramlik a levegő) és a munkahengerbe épített rugó a munkahenger dugattyúját alaphelyzetbe állítja.
A kettősműködésű munkahengert (C2) egy pneumatikus vezérlésű 5/2-es monostabil szelep (Y1) vezérli. Az Y1 szelep vezérlését pedig szintén egy elektromos vezérlésű, alaphelyzetben zárt 3/2-es szeleppel (S2) látjuk el. Az S2 szelep a vezérlő jel hatására átvált (az 1-es csatlakozástól a 2-es felé áramlik a levegő), amely ezáltal működteti az Y1 szelepet, amely szintén átvált (az 1-es csatlakozástól a 4-es felé áramlik a levegő). Az Y1 szelep pedig közvetlenül működteti a munkahengert, amely így pozitív mozgást végez. A vezérlő jel megszűnésekor az S2 szelep leszellőzik (a 2-es csatlakozástól a 3-as felé áramlik a levegő), az Y1 szelep a rugó hatására átvált (az 1-es csatlakozástól a 2-es felé áramlik a levegő), aminek eredményeként a munkahenger negatív mozgást végez és alaphelyzetbe áll vissza.

A 4/2-es és az 5/2-es, valamint a 4/3-as és 5/3-as szelepek a pneumatikus vezérlésekben hasonló funkciót látnak el. Az alábbi példában egy-egy kézi működtetésű szeleppel (S1, S2) vezérlünk egy-egy kettősműködésű munkahengert (C1, C2), amelynek a sebességének a beállításához fojtó-hangtompítót használunk.
A 4/2-es szelepvezérlés (S1) esetén azonos lesz a munkahenger (C1) pozitív és negatív mozgásának a sebessége, mivel a 4/2-es szelepnek egy kipufogó- csatlakozása van, amelyen keresztül a munkahenger cellái fojtva leszellőznek.
Ezzel szemben az 5/2-es szelepvezérlés (S2) esetén a munkahenger mindkét cellája külön kipufogó-csatlakozáson keresztül szellőzik le, amellyel így két fojtó-hangtompító szelepen keresztül külön-külön beállítható a munkahenger (C2) pozitív és negatív mozgásának a sebessége.

A fenti példák olyan alapkapcsolások, amelyeken keresztül áttekinthetjük a szelepek
alkalmazását.
A különféle vezérlésekről, valamint az összetettebb kapcsolásokról egy következő
tananyagban lesz szó.
A következő fejezetekben átnézzük, a HAFNER szelepek típusszámainak jelölését...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Gyakorlati útmutató a típusszámok értelmezéséhez
Az előző fejezetekben már részletesen átnéztük, a pneumatikus útszelepek legfontosabb
ismérveit.
Emlékeztetőül, összefoglalva...
Csoportosítottuk az útszelepeket az alábbiak szerint (3. fejezet):
-
szerkezet szerint
(tolattyús, ülékes)
-
működtetés és vezérlési mód szerint
(mechanikus-, vagy kézi működtetésű, illetve pneumatikus-, vagy elektromos
vezérlésű)
-
helyzetstabilitás szerint
(monostabil, bistabil, három- vagy többállású)
-
kapcsolási állapot szerint
(alaphelyzetben nyitott vagy zárt - 2/2-es és 3/2 szelepek esetén, valamint középállásban zárt, nyitott vagy leszellőztetett - háromállású szelepek esetén)
-
csatlakozások és működési helyzet szerint (2/2-es, 3/2-es, 5/2-es, 5/3-as, stb.)
Részletesen megismertük az alábbi szelepek működési folyamatát (4. fejezet): Ezek ismerete rendkívül fontos, mert olyan alap szelepek, amelyeken keresztül megérthető az ülékes és a tolattyús szelepek működése.
-
3/2-es, elektromos-, direkt vezérlésű, ülékes szelep
-
5/2-es, elektromos-, elővezérelt vezérlésű, tolattyús szelep
Átnéztük a pneumatikus útszelepek ábrázolását (5. fejezet):
-
szimbólumokkal történő jelölését
-
szelepcsatlakozások sorszámozását
-
a szelep működtetésre és helyzetstabilitására vonatkozó szimbólumok jelölését

HAFNER szelepek típusszámainak az értelmezése
A HAFNER szelepek típusszámainak a felépítése rendkívül "beszédes". Az alábbiak ismeretében egyértelműen definiálhatók a szelep legfontosabb paraméterei.
|
M H |
|
5 1 0 |
|
7 0 1 |
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
Három alap helyi érték
Három alap és egy opcionális (4.) helyi érték
A típusszám-értelmezés során egy konkrét szelep típusszámát (MH 510 701) vesszük alapul, amelyet
a szintaktika szerint három alap és egy opcionális helyi értékre tagolunk.
|
M H |
|
5 1 0 |
|
7 0 1 |
|
G |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
A három alap helyi értéken definiáljuk a szelepet és az opcionális helyi értéken pedig a szelep további kivitelére, változatára utalunk.
Ettől a szintaktikától vannak eltérések,
azonban a standard tolattyús szelepek
jelölésének a megismerése a cél.
Az egyes karakterek - amelyről a magyarázat szól - piros színnel vannak kiemelve.
-
helyi érték
A szelep típusát az 1-es helyi érték tartalmazza, amely a működtetésre, vezérlési módra utal, valamint további információt jelöl a szelep kiviteléről.
Szelep típusa A típusszám kezdőbetűje utal a szelep működtetésére,
M H
5 1 0
7 0 1
1
2
3
amely a legmeghatározóbb:
-
B = mechanikus, vagy kézi működtetésű
-
H = kézikaros működtetésű
-
P = pneumatikus vezérlésű
-
M = elektromos vezérlésű
Szelep típusa
további kivitelre utaló információk
M H
5 1 0
7 0 1
1
2
3
Az első karaktert követő jelölések további információt
tartalmaznak a szelep kiviteléről.
FONTOS! A teljes típus-értelmezést mindig az első
karakterrel együtt vizsgáljuk.
-
B = mechanikus, vagy kézi működtetésű
-
BV = nyomócsapos
-
BR = görgőkaros
-
BL = billenőgörgős
-
BA = nyomógombos kapcsolótáblába
-
BH = nyomógombos
-
-
H = kézikaros működtetésű
-
HV = rugó-visszatérítéses
-
HVR = reteszelt karral
-
HVRN = NAMUR kivitelű HVR szelep
-
-
P = pneumatikus vezérlésű
-
P = standard (nincs további karakter)
-
PN = NAMUR kivitel
-
-
M = elektromos vezérlésű
-
MH = kézi segédműködtetővel (csavarhúzóval elfordítható)
-
MD = kézi segédműködtetővel
(nyomógombos)
-
MOH = alaphelyzetben nyitott MH szelep
-
MOD = alaphelyzetben nyitott MD szelep
-
MEH = segédlevegős működtetésű MH
szelep
-
MEOH = segédlevegős működtetésű
MOH szelep
-
MK = MA16 elővezérlővel szerelt MH
szelep
-
MOK = MA16 elővezérlővel szerelt MOH
szelep
-
MNH = NAMUR kivitelű MH szelep
-
MNOH = NAMUR kivitelű MOH szelep
-
-
-
-
helyi érték
A típusszámok a teljesség igénye nélkül - a
legjellemzőbbek - lettek felsorolva.
A szelep csatlakozásaira és működési helyzetére, valamint a helyzetstabilitására
és kapcsolási állapotára utal.
Csatlakozás és működési helyzet
M H
5 1 0
7 0 1
1
2
3
M H
5 1 0
7 0 1
1
2
3
Helyzetstabilitás
Meghatározza, hogy milyen utú szelepet jelöl:
-
2 = 2-utú (2/2-es)
-
3 = 3-utú (3/2-es vagy 3/3-as)
-
5 = 5-utú (5/2-es vagy 5/3-as)
A szelep helyzetstabilitására utal:
-
1 = monostabil
-
2 = bistabil
-
3 = három állású
Helyzetstabilitás Monostabil szelep esetén a jelölés utal a szelep

alaphelyzetbe-állítás módja alaphelyzetbe-állítás módjára is:
M H
5 1 0
7 0 1
1
2
3
-
10 = légrugó-visszatérítéses (nincs
mechanikus rugó)
-
11 = rugó-visszatérítéses (van
-
mechanikus rugó)
Elektromos vezérlésű szelepek esetén a 11-es jelölés arra utal, hogy kombinált, rugó-, és légrugó visszatérítést alkalmazunk a szelepben.
Bistabil szelep esetén a 3. helyi érték 3. karaktere mindig nulla, mert a bistabil szelepnek két stabil helyzete van, nem értelmezhető az alaphelyzetbe állítás.
Helyzetstabilitás
háromállású szelep esetén (pl. MH 531 701)
M H
5 3 1
7 0 1
1
2
3
-
-
helyi érték
Háromállású szelep esetén a jelölés utal a szelep kapcsolási állapotára is:
-
31 = középállásban zárt
-
32 = középállásban nyitott
-
33 = középállásban leszellőztetett
A szelep névleges átmérőjére, az ennek megfelelő csatlakozásra, valamint a pneumatikus csatlakozás elhelyezkedésére utal.
M H
5 1 0
7 0 1
1
2
3
Névleges átmérő A szelep névleges átmérőjére (DN), valamint a csatlakozás kivitelére, méretére utal:
-
20 = DN 2 mm, csatlakozás: M5
-
30 = DN 3 mm, csatlakozás: M5, D4 (push
in), G1/8"
-
40 = DN 4 mm, csatlakozás: G1/8", D6
(push in)
-
50 = DN 5 mm, csatlakozás: G1/8"
-
70 = DN 7 mm, csatlakozás: G1/4"
-
80 = DN 8 mm, csatlakozás: G1/4"
-
10 = DN 10 mm, csatlakozás: G3/8"
-
12 = DN 12 mm, csatlakozás: G1/2"
-
18 = DN 18 mm, csatlakozás: G3/4"
A 3. helyi érték 2. karaktere a csatlakozás kivitelére utal, amely csak a DN 3 és DN 4 esetén érvényes; egyébként menetes csatlakozású a szelep:
-
0 = menetes csatlakozás

-
4 = D4, dugaszolható csatlakozóval szerelt
(push in)
-
6 = D6, dugaszolható csatlakozóval szerelt
(push in)
A névleges átmérő alapján, a szelep átáramlására
is kapunk információt:
-
20 = DN 2 mm, átáramlás: 115 ... 125
l/min
-
30 = DN 3 mm, átáramlás: 280 l/min
-
40 = DN 4 mm, átáramlás: 450 l/min
-
50 = DN 5 mm, átáramlás: 650 l/min
-
70 = DN 7 mm, átáramlás: 1250 l/min
-
80 = DN 8 mm, átáramlás: 1450 l/min
-
10 = DN 10 mm, átáramlás: 2250 l/min
-
12 = DN 12 mm, átáramlás: 3000 l/min
-
18 = DN 18 mm, átáramlás: 6000 l/min
-
Gyakorlati okokból a katalógus a névleges átáramlást tartalmazza, l/min-ben (liter/perc) kifejezve.
Névleges átáramlás: p1=6 bar bemeneti nyomás esetén, a sűrített levegő átáramlási értéke (l/min), p=1 bar nyomáscsökkenés esetén.
Csatlakozások elhelyezkedése
|
M H |
|
5 1 0 |
|
7 0 1 |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
A szeleptesten lévő pneumatikus csatlakozások elhelyezkedésére utal:
-
1 = standard elhelyezkedés, csatlakozók két oldalon
-
2 = csatlakozók egy oldalon
-
3 = alaplapos kivitel, a táplevegő-, és a kipufogó csatlakozások az alaplapon vannak
-
4 = alaplapos kivitel, a táplevegő-, és a kipufogó-, valamint a vezérelt csatlakozások az alaplapon vannak
Standard elhelyezkedés (pl. MH 510 701)

Csatlakozók egy oldalon (pl. MH 510 502)
Az alaplapos standard és az alaplapos,
csatlakozók egy oldalon kivitel esetén a csatlakozások elrendezése megegyezik a fenti két példával, azzal a különbséggel, hogy az alaplap és a szelep között O-gyűrűs tömítés van és nem menetes csatlakozás.

Tekintsük át a gyakorlatban…
Pár konkrét szeleptípuson keresztül értelmezzük a szelep jellemző paramétereit.
|
BV 311 201 |
elhelyezkedése a szelep két oldalán |
|
HVR 520 701 |
|

|
|
(mert a típusszám első karaktere: H)
(mert a típusszám további karaktere: VR)
elhelyezkedése a szelep két oldalán |
|
MD 531 401 - 24 DC |
(mert a helyzetstabilitás: 31) |

|
|
|
|
MNH 311 701 |
|

(mert a típusszám 3-utú szelepet jelöl és
egyben monostabil is)
-
monostabil
(mert a helyzetstabilitás: 1)
-
rugó-visszatérítéses
(mert az alaphelyzetbe-állítás: 1)
-
helyi érték
névleges átmérő: 70 (1-2. karakter)
csatlakozás elhelyezkedése: 1 (3. karakter)
-
G1/4"-os menetes csatlakozású
(mert a névleges átmérő: 7, amelyhez a G1/4"-os menetes csatlakozás tartozik, és a 2. karakter nulla)
-
A csatlakozások elhelyezkedése a NAMUR standardnak megfelelően a szelep két oldalán
(mert az elhelyezkedés: 1)
Összefoglalva
Az alábbiakat tudhatjuk meg a szelep
típusszámából:
(MNH 311 701)
-
elektromos vezérlésű NAMUR szelep kézi segédműködtetéssel
-
3/2-es, monostabil
-
G1/4"-os menetes csatlakozású, amelyek
-
elhelyezkedése a szelep két oldalán
Láthatjuk, hogy a HAFNER szelepek típusszámainak a felépítése rendkívül "beszédes". Ennek ismeretében gyorsan és egyszerűen átlátható, hogy milyen szelepet jelöl az adott típusszám.
A következő fejezetekben a munkahengerekkel, mint végrehajtó elemekkel
kezdünk foglalkozni...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Dugattyúrudas munkahengerek, alapfogalmak
Munkahengerek csoportosítása
Az oktatási fejezetek legelején szó volt arról, hogy hogyan épül fel egy pneumatikus
rendszer és melyek a legfontosabb elemei.
-
Levegőelőkészítő egységek
-
Vezérlő szelepek
-
Áramlásszabályzó szelepek
-
Végrehajtó elemek, munkahengerek
-
Pneumatika csövek, csatlakozók
Ebben a fejezetben a munkahengerekről, mint végrehajtó elemekről lesz szó.
A pneumatikában a legfontosabb működtető szerkezet, végrehajtó elem a munkahenger.
A munkahenger egy olyan energia-átalakító eszköz, amely az áramló közeg nyomási energiáját alakítja át lineáris vagy forgó mozgássá.
A munkahengereket - különböző szempontok szerint - csoportosíthatjuk:
-
kivitel szerint
-
dugattyúrudas munkahenger
-
dugattyúrúd nélküli munkahenger
-
tömlő henger
-
membrán henger
-
forgató henger
-
-
létrehozott mozgás szerint
-
lineáris mozgású (egyenes vonalú)
-
forgó mozgású
-
-
működtetés szerint
-
egyszeres működésű
-
kettős működésű
-
-
helyzetstabilitás szerint
-
egyállású
-
kétállású
-
-
három-, vagy négyállású
-
véghelyzet-csillapítás szerint

-
állítható pneumatikus löketvég-csillapítással
-
rugalmas löketvég-csillapítással
-
löketvég-csillapítás nélkül
Mivel kialakításában és működésében nagyon sokféle munkahenger létezik, ezért számos szempont szerint csoportosíthatók a munkahengerek. Az oktatási sorozatban csak a legáltalánosabb munkahengereket és a hozzá kötődő szükséges ismereteket nézzük át.
Dugattyúrudas munkahengerek
A munkahenger alapkivitele nagyon egyszerű, mégis a különböző gyártók, különféle változatokat alakítottak ki. Annak megfelelően, hogy milyen feladatot kell elvégezni a hengereknek, különféle szabványos és szabványon kívüli típusai terjedtek el.
A teljesség igénye nélkül, a legáltalánosabban használatos típusok, amelyeknek
további változatai, speciális kivitelei is ismeretesek:
-
-
mini ceruza henger
-
körprofil henger | DIN ISO 6432
-
profil henger | ISO 15552 | VDMA 24562
-
kompakt henger | ISO 21287 | UNITOP
-
rövidlöketű henger
-
összehúzócsavaros henger | ISO 15552
A munkahengerek kialakításával, működésével kapcsolatosan az alábbi fogalmakat szükséges tisztázni:

-
munkahenger felépítése
-
átmérő és lökethossz
-
hengermozgások definiálása
-
henger-működtetés értelmezése
-
munkahenger szimbólumok
-
löketvég-csillapítás
-
munkahenger mágneses helyzetérzékelése
-
pneumatikus munkahengerek sebességének a beállítása
-
A munkahenger felépítése
Általánosan a dugattyúrudas munkahenger hengercsőből áll, amelyet mindkét végén fedél zár le. Ebben a hengercsőben dugattyú mozog, amelyhez a dugattyúrúd csatlakozik.
A dugattyú mozgását útszelepen keresztül a sűrített levegő vezérli, attól függően, hogy
melyik hengertér kapja a vezérelt levegőt. Az erőátvitel a dugattyúrúddal történik.
A dugattyúrudas munkahengerek a létrehozott mozgás szerint lineáris munkahengerek, mert a dugattyúrúd - amelyen az erőátvitel történik - egyenes vonalú mozgást végez.
Átmérő és lökethossz
A dugattyúrudas munkahengereknek a típus-kialakítás mellett két meghatározó paramétere van:

-
henger átmérő
-
lökethossz
Például (HAFNER HIF típusú munkahenger jelölése):
-
HIF 40/320
Típusszám értelmezése:
-
HIF | a munkahenger típusa, amely egyértelműen definiálja a
munkahenger kivitelét
(HIF = ISO 15552 szabványú kettősműködésű munkahenger, állítható löketvég-csillapítással, érintésmentes érzékeléssel - amelynél a helyzetérzékelő a profilcsőben kerül elhelyezésre)
-
40 | a munkahenger átmérője [mm]
-
320 | a munkahenger lökethossza [mm]
-
A munkahenger átmérője tulajdonképpen a hengercső belső átmérője, amelyben a dugattyú mozog.
Ez határozza meg, hogy adott nyomáson mekkora nyomóerő kifejtésre képes a munkahenger.
A lökethossz a munkahengernek egy szerkezeti mérete. Ezen a hosszon képes a henger munkavégzésre.
A nagy lökethossz jelentősen megnöveli a vezetőpersely valamint a dugattyúrúd

terhelését. A kihajlás kiküszöbölése érdekében a dugattyúrúd átmérőjét meg kell növelni
- gyakorlati szempontok szerint, nagyobb átmérőjű munkahengert szükséges választani,
amelynek nagyobb a dugattyúrúd-átmérője.
Nagy lökethosszak esetén - a terhelés mértékének és irányának megfelelően - gondoskodni kell a megfelelő megvezetésről.
A munkahengerek átmérői és lökethosszai szabványosítottak, amelyek közül a legjellemzőbb méretek:
Munkahenger átmérője [mm]:
| ø8 | ø10 | ø12 | ø16 | ø20 | ø25 | ø32 | ø40 | ø50 | ø63 | ø80 | ø100 | ø125 |
| ø160 | ø200 | ø250 | ø320 |
Lökethossz mérete [mm]:
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 320 | 400
| 500 | ...
A munkahenger átmérő- és lökethossz méretei a henger típusától, kivitelétől függ.
A munkahenger által kifejtett erő a sűrített levegő nyomásától, a dugattyú átmérőjétől, valamint a tömítőelemek súrlódási ellenállásától függ.
Számítsuk ki a fenti példában szereplő H I F 40/320 típusú munkahenger által
kifejtettnyomóerőt 6 bar üzemi nyomáson.
Munkahenger átmérője:
Amely a tulajdonképpen a munkahenger dugattyújának az átmérője:
A munkahenger dugattyújának a felülete:
A kör területének a számítása, azaz a kör keresztmetszetű munkahenger dugattyújának
a felülete:
A képletbe behelyettesítve az értékeket:

Üzemi nyomás:
A munkahenger nyomóerejének a számítása:
Pascal törvénye értelmében:
A képletbe behelyettesítve az értékeket:
A kiszámolt érték egy elméleti erő. A gyakorlatban 5% veszteséggel számolhatunk,
amely a súrlódást, valamint az egyéb veszteséget korrigálja.
Ennek megfelelően egy 40 mm átmérőjű munkahenger, 6 bar nyomáson
megközelítőleg 716 N nyomóerőt fejt ki.
Amennyiben a nyomóerőt elosztjuk a nehézségi gyorsulással (9,81 m/s2), akkor - gyakorlatias szemmel nézve - a munkahengerünk egy közel 73 kg-os tömeg súlyerejének felelő nyomóerőt fejt ki.
FONTOS! Ezzel az erővel - amelyet a munkahengerünk kifejt - csak megtartani lehet ezt a tömeget és nem felemelni!
Ha egyenletesen felemelünk egy tárgyat, akkor a gravitációs erő ellenében munkát kell végezni. Fizikai értelemben munkavégzésről akkor beszélünk, ha egy test erő hatására elmozdul. Emeléskor az erő irányában a test elmozdul, így munkavégzés is történik.

Hengermozgások definiálása
A munkahenger két véghelyzetét pozitív és negatív véghelyzetnek nevezzük. Ennek megfelelően a munkahenger két kamráját plusz és mínusz kamrának vagy hengertérnek nevezzük.
|
pozitív mozgás |
negatív mozgás |
A kitolt dugattyúrúd a pozitív véghelyzetben van, mert a plusz kamrába irányítjuk a vezérelt levegőt.
A negatív véghelyzetben a munkahenger dugattyúrúdja betolt helyzetben van, mert a
mínusz kamrába kapja a vezérlést.
Az ellentétes kamra légtelenítése alapfeltétel, hogy a benne lévő levegő szabadon
kiáramolhasson.
Henger-működtetés értelmezése
Működtetés szempontjából megkülönböztetünk egyszeres- és kettős működtetésű
munkahengereket.
Az egyszeres működtetésű munkahengereknél csak az egyik hengertér kap vezérelt sűrített levegőt. Ennek megfelelően csak az egyik irányban végeznek munkát a sűrített levegő által. A másik mozgásirányban rugóerő vagy külső terhelőerő biztosítja a dugattyúmozgást.
Az egyszeres működésű munkahengerek lökethosszát a beépített rugó szerkezeti mérete korlátozza, ezért az egyszeres működésű munkahengerek - relatíve - rövid löketűek.
Kétféle kivitele létezik, annak megfelelően, hogy a rugó a dugattyú előtt vagy mögött
helyezkedik el:

-
egyszeres működésű munkahenger, alaphelyzetben betolt dugattyúrúddal
(a rugó a dugattyú előtt helyezkedik el)
-
egyszeres működésű munkahenger, alaphelyzetben kitolt dugattyúrúddal
(a rugó a dugattyú mögött helyezkedik el)
A kettősműködésű munkahengerek esetében a bevezetett sűrített levegő energiája a dugattyút mindkét irányban működteti. A kettősműködésű munkahengert ott alkalmazzák, ahol a munkahenger mindkét irányban munkát kell végezni, illetve hosszabb löketre van szükség.
A széleskörű alkalmazási lehetőségeiből adódóan különféle kivitelei léteznek:
-
kettősműködésű munkahenger
(alap kivitel)
-
kettősműködésű munkahenger, átmenő dugattyúrúddal
(a munkahenger mindkét fedelén ki van vezetve a dugattyúrúd)
-
kettősműködésű munkahenger, elfordulásmentes dugattyúrúddal
(amikor a dugattyúrúd tengelye körüli elfordulás nem megengedett, akkor vagy speciális, nem kör keresztmetszetű dugattyúrúddal van szerelve a munkahenger, vagy dupla dugattyúrúd van beépítve)
-
kettősműködésű munkahenger, megvezetett dugattyúrúddal
(a nagyobb terhelések felvétele érdekében beépített megvezetéssel van ellátva a munkahenger, amely egyben elfordulásmentes kivitel is)
-
többállású munkahenger
(két darab munkahenger van háttal összeépítve, amelyekkel 3 vagy 4 állás különböző működési hossz megvalósítható, attól függően, hogy mekkorák az egyes munkahengerek lökethosszai)
-
tandem munkahenger
(két vagy több munkahenger úgy van összeépítve, hogy a dugattyúrúdjuk is közösítve vannak. Így megnöveljük a dugattyúk - ezáltal a munkahenger nyomóerejét is egyben - felületét, anélkül, hogy nagyobb átmérőjű munkahengert alkalmaznánk.)

Munkahengerek jelölése szimbólumokkal
Az egységes ábrázolásmód alapján egyértelműen látható az adott munkahenger
működése, kivitele.
FONTOS! A szimbólumok csak a munkahengerek működésére, kivitelére utalnak, és nem tartalmaz információt a munkahenger típusára, hogy az éppen kompakt-, vagy profilhengert ábrázol.
Kettősműködésű "alap" munkahenger
Szimbóluma jelzi a munkahenger legfontosabb elemeit: hengercső, fedelek, dugattyú, dugattyúrúd és a levegőcsatlakozás.
Kettősműködésű munkahenger, érintésmentes érzékeléssel
A szimbólumban jelölve van a
mágnes.
A dugattyú ketté van osztva és közötte helyezkedik el a mágnes.
Kettősműködésű munkahenger, állítható löketvég-csillapítással
Állítható löketvég-csillapítást szimbolizál a dugattyún lévő fékeződugattyú és a nyíl. A nyíl szimbolizálja a löketvég-csillapítás beállíthatóságát.
Kettősműködésű munkahenger, állítható löketvég-csillapítással, érintésmentes érzékeléssel
A fentiek kombinációja szimbolizálja a munkahenger kivitelét:
állítható löketvég-csillapítás, érintésmentes érzékeléssel
Kettősműködésű munkahenger, átmenő dugattyúrúddal, állítható löketvég- csillapítással, érintésmentes érzékeléssel
A szimbólumban jelölve van az átmenő dugattyúrúd, valamint a fent már ismertetett állítható löketvég-csillapítás és érintésmentes érzékelés
Egyszeres működésű
munkahenger
Egyszeres működésű munkahengert szimbolizál a hengerbe épített rugó.

Egyszeres működésű munkahenger, alaphelyzetben kitolt
dugattyúrúddal
Alaphelyzetben kitolt dugattyúrúddal rendelkező henger esetén a rugó hátul található.
A szimbólumok jelölésénél két olyan fogalommal is találkoztunk, amelyekről a következő
tananyagban lesz részletesen szó:
-
Löketvég-csillapítás
-
Munkahenger mágneses helyzetérzékelése
A szimbólumok értelmezéséhez most csak említést teszünk róluk...
-
A löketvég-csillapítás célja a dugattyú sebességének a lecsökkentése, még mielőtt a fedéllel érintkezne...
-
A pneumatikus munkahengerek dugattyújának helyzetérzékelésére a mágneses elven működő helyzetérzékelőket alkalmazunk. A dugattyúba épített állandó mágnest érzékeli a hengercsőre épített közelítéskapcsoló. Így lehet érintésmentesen érzékelni a munkahenger dugattyújának a helyzetét...
A következő fejezetben folytatjuk a munkahengerekkel kapcsolatos ismeretek
áttekintését...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Dugattyúrudas munkahengerek, alapfogalmak
Az előző fejezetben átnéztük a dugattyúrudas munkahengerek kialakításával és működésével kapcsolatos legfontosabb ismereteket (7. fejezet):
-
munkahenger felépítése
-
átmérő és lökethossz
-
hengermozgások definiálása
-
henger-működtetés értelmezése
-
munkahenger szimbólumok
Ebben a fejezet az alábbi témákkal folytatjuk a munkahengerekre vonatkozó
alapismeretek áttekintését:
-
löketvég-csillapítás
-
munkahenger mágneses helyzetérzékelése
-
pneumatikus munkahengerek sebességének a beállítása
Löketvég-csillapítás
A sűrített levegő igen nagy sebességgel áramolhat a munkahenger hengercsövében. Amennyiben hagynánk, hogy a dugattyú nagy sebességgel ütközzön a hengerfedélnek, akkor a munkahenger és a hozzá kapcsolódó alkatrészek is károsodhatnak. Ezért a legtöbb munkahengert löketvég-csillapítással szerelik, amely a dugattyú sebességét lecsökkenti, még mielőtt a fedéllel érintkezne.
Két féle löketvég-csillapítás létezik:
-
rugalmas löketvég-csillapítás
-
állítható pneumatikus löketvég-csillapítás
Rugalmas löketvég-csillapítás
A rugalmas löketvég-csillapítás legegyszerűbb formája az úgynevezett ütközőgyűrű, amely valamilyen rugalmas anyagból készül, és a hengerfedél belső kialakításán - a fedél és a dugattyú között - helyezkedik el.
Anyagát tekintve általában poliuretán, amelynek nagyon jó az energiaelnyelő tulajdonsága. A mozgó dugattyú tulajdonképpen ennek a gyűrűnek ütközik a véghelyzetben.

A rugalmas löketvég-csillapítást jellemzően kisméretű munkahengerek esetén alkalmazzák, ahol kisebb terhelések jellemzők. A kompakt hengerek esetén is ezt a csillapítási módszert alkalmazzák, mivel a munkahenger kisebb beépítési mérete nem teszi lehetővé az állítható pneumatikus löketvég-csillapítás beépítését.
Állítható pneumatikus löketvég-csillapítás
Az állítható pneumatikus löketvég-csillapítást nagyobb sebességek és terhelések esetén szükséges alkalmazni. Kialakításából és működéséből adódóan jóval hatékonyabb, mint a rugalmas csillapítás, mivel ennél a megoldásnál egy fojtás alatt lévő "légpárnának" ütközik a dugattyú, amely a teljes lökethossz utolsó 10 ... 50 mm-én lelassítja a dugattyú sebességét.
A csillapítás mindkét munkahenger-fedélbe be van építve. A csillapítás mértékét a
fedélen lévő állítócsavarral lehet beállítani.
Állítható löketvég-csillapítása van az ISO 15552 szabványú profil- és összehúzócsavaros hengereknek, a dugattyúrúd nélküli hengereknek, valamint egyes körprofil munkahengernek, valamint számos egyedi kivitelű munkahengernek, amelyeknél a nagyobb terhelések miatt szükséges a pneumatikus löketvég-csillapítást beépíteni.

Az alábbi sematikus ábrán látható az állítható pneumatikus löketvég-csillapítás működése.
|
|
|
|
1. ábra |
2. ábra |
Negatív mozgás esetén, amikor a munkahenger dugattyúja alaphelyzetbe áll vissza, a
plusz kamrában lévő levegő a levegőcsatlakozáson (8) keresztül kipufog (1. ábra).
A véghelyzet elérése előtt a fékeződugattyú (4) - amely a munkahenger dugattyújának
(5) része - egy önbeálló tömítés segítségével elzárja a hengertérben lévő levegő szabad kiáramlását a levegőcsatlakozáson (8) keresztül (2. ábra). A munkahenger plusz kamrájában lévő levegő csak egy szűkebb keresztmetszeten, egy állítható fojtáson keresztül áramolhat tovább a levegőcsatlakozáshoz.

A fékezőkamrában (7) így megnő a nyomás, és a dugattyú mozgásával ellentétes irányú erőt hoz létre, amely lefékezi a mozgó tömeget. Ez a fékező erő mindaddig jelen van, amíg a dugattyú el nem éri a véghelyzetet. Az átáramlás mértékét egy fojtócsavar (2) segítségével lehet beállítani, amellyel egyenletes lassítás érhető el a munkahenger véghelyzetében.
FONTOS! Az állítócsavarral csak a munkahenger löketvégeinek utolsó 10 ... 50 mm- én lehetséges beállítani a csillapítás mértékét.
A lökethossz teljes szakaszára vonatkozó sebesség-beállítást fojtó-visszacsapó vagy fojtó-hangtompító szelepek alkalmazásával lehet megtenni, amelyet az alábbiakban részletesen átnézünk.
Munkahenger mágneses helyzetérzékelése
Az ipari automatizálás nélkülözhetetlen elemei az érzékelők. Az érzékelők feladata, hogy figyeljék az irányítandó folyamatot és az információkat könnyen kiértékelhető formában továbbítsák a jelfeldolgozáshoz.
A pneumatikus munkahengerek dugattyújának helyzetérzékelésére a mágneses elven működő helyzetérzékelőket alkalmaznak. A munkahenger dugattyújába egy állandó mágnes van beépítve, amelyet a közelítéskapcsoló mechanikus kapcsolat nélkül érzékel. A munkahenger pozíciójának a vizsgálatakor tulajdonképpen a dugattyú pozícióját érzékeljük.
A munkahenger hengercsövén abban a pozícióban szükséges rögzíteni a közelítéskapcsolót, amilyen pozícióban információt szükséges továbbítani.
Egyes munkahengerek profilcsöve olyan kialakítású, amelynek a hornyaiba lehet illeszteni és rögzíteni az érzékelőt.
A pneumatikus munkahengerek helyzetérzékelésére két típus terjedt el:
-
REED érzékelő
-
Induktív, PNP érzékelő

REED érzékelő
A REED relé két érintkezőből áll, amelyek egy védőgázzal töltött üvegcsőben helyezkednek el, megvédve ezáltal a szennyeződéstől, korróziótól és nedvességtől. Az érintkezők anyaga ferromágneses anyag.
A munkahenger dugattyújában lévő állandó mágnes által keltett mágneses tér hatására az érintkező-nyelvek átmágneseződnek, köztük vonzóerő ébred és egymáshoz kapcsolódnak. Ezzel zárják az áramkört, jelet biztosítva a jelfeldolgozás számára.
A közelítéskapcsolókat a kapcsolási állapotot jelző világító diódával (LED) látják el.
Szimbóluma
Induktív, PNP érzékelő
Az induktív érzékelők működése egy olyan rezgőkör alkalmazásán alapul, amelynek rezgés-amplitúdóját a közelítéskapcsoló aktív zónájában elhelyezkedő mágneses tér befolyásolja. Az érzékelő elem egy tekercs, amely nagy permeabilitású (a mágneses permeabilitás az anyagra jellemző mennyiség, amely a mágneses indukció és a mágneses térerősség arányát adja meg) anyagból készült és zárt vasmaggal rendelkezik.
Amennyiben ehhez a tekercshez egy mágnest közelítünk, a vasmag mágnesesen telítődik és megváltozik az oszcillátor-áram. Az oszcillátor után kapcsolt elektronikus áramkör kiértékeli a változást és egy jól definiált kimeneti jelet szolgáltat.
A közelítéskapcsolókat a kapcsolási állapotot jelző világító diódával (LED) látják el.

Szimbóluma
Az induktív érzékelők előnyei a REED érzékelőkkel szemben:
-
nincs benne mozgó érintkező
-
magasabb kapcsolási frekvencia
-
hosszabb élettartam
Pneumatikus munkahengerek sebességének a beállítása
A pneumatikus munkahengerek teljes lökethosszára vonatkozó sebesség-beállítást fojtó- visszacsapó vagy fojtó-hangtompító szelepek alkalmazásával lehet megtenni.
A munkahenger pozitív mozgása esetén a plusz kamrába vezéreljük a sűrített levegőt és ugyanakkor a mínusz kamrát pedig légtelenítjük. (Az 5/2-es útszelep tulajdonképpen ezt a kapcsolást valósítja meg.)
A leszellőztetés mértékével beállítható a
munkahenger dugattyúsebessége.
A dugattyúsebesség beállításához a munkahengerből távozó levegőt egy fojtáson keresztül vezetjük, megakadályozva ezzel a hengertér azonnali leszellőzését. A levegő a henger mindkét kamrájában mindaddig jelen van, amíg a véghelyzetbe nem ér a munkahenger dugattyúja. A dugattyú-mozgás ezáltal teljesen egyenletes.
FONTOS! A munkahenger sebességének a beállításához mindig a hengerből távozó levegőt fojtjuk.
A munkahenger sebességének beállításra különböző funkció-csavarzatok alkalmasak:
-
fojtó-visszacsapó szelep - hengerbe építhető
-
fojtó-visszacsapó szelep - vezérlő szelepbe építhető
-
fojtó-visszacsapó szelep - különálló
-
fojtó-hangtompító szelep

Fojtó-visszacsapó szelep
Azért, hogy a munkahenger kamráinak a töltése és leszellőztetése eltérő intenzitással történhessen, fojtó-visszacsapó szelepet alkalmazunk.
|
Az egyik áramlási irányban, a fojtószelepen keresztül történik a levegő áramlása, mivel a visszacsapó szelep megakadályozza a szabad átáramlást. |
|
A másik áramlási irányban a visszacsapó szelepen keresztül, teljes keresztmetszetben történik az átáramlás, mivel a közeg a könnyebb ellenállás irányába áramlik. |
A munkahenger pozitív- és negatív mozgását külön-külön, egy-egy fojtó-visszacsapó
szeleppel állíthatjuk be.
A munkahenger pozitív mozgása esetén a plusz kamrába vezéreljük a sűrített levegőt. Ilyenkor a visszacsapó ágon keresztül, keresztmetszet-csökkenés nélkül áramlik a sűrített levegő.
A henger negatív mozgásakor ugyanezen a funkció-csavarzaton keresztül, a fojtó ágon áramlik a levegő, beállítva ezzel a negatív mozgás sebességét.
A pozitív mozgás sebességét, pedig a mínusz kamrához kapcsolódó fojtó-visszacsapón állíthatjuk be.
A fojtó-visszacsapó szelepeknek különböző kivitelei terjedtek el (természetesen ez
gyártónként eltérő méretű és kivitelű lehet).
Funkció-csavarzatok csoportjába tartoznak, mivel a sarok fojtó-visszacsapók egyben a hengerbe vagy a szelepbe történő csatlakozást is megvalósítják (olyan csatlakozók, amelyek további funkciót is ellátnak).
A sarok fojtó-visszacsapó szelepek esetén a visszacsapó szelep iránya ellentétes, mivel a csatlakozási pontok (menetes csatlakozás, illetve dugaszolható csatlakozás) ellentétes beépítést igényelnek:

-
A hengerbe építhető kivitel esetén a menetes csatlakozástól a dugaszolható csatlakozó felé történő áramlás estén a visszacsapó zárt és a fojtáson keresztül áramlik a levegő, mert a menetes csatlakozás a munkahengerbe van csatlakoztatva.
-
A szelepbe építhető kivitel esetén éppen fordított, mert a dugaszolható csatlakozótól a menetes csatlakozó felé történő áramlás esetén működik a fojtás.
A manuálisan állítható fojtást csavarhúzóval vagy recés csavarral lehet beállítani.
|
Sarok fojtó- visszacsapó hengerbe |
Sarok fojtó- visszacsapó szelepbe |
Fojtó-visszacsapó dugaszolható csatlakozóval |
Fojtó-visszacsapó menetes csatlakozással |
Kapcsolási példák a munkahenger sebességének a beállítására
Az alábbiakban három munkahenger-vezérlést látunk, amelyeknek a táplevegő-ellátása egy közös levegőelőkészítő egységről biztosított.

-
kapcsolás
A C1 kettősműködésű munkahenger vezérlését az S1 5/2-es elektromos vezérlésű monostabil szelep látja el. Az S1 szelep működtetésekor a szelep átvált és a vezérelt levegő az F1.1 fojtó-visszacsapó szelep visszacsapó ágának teljes keresztmetszetén áthaladva működteti a C1 munkahengert. A henger mínusz kamrájából a levegő az F1.2 funkció-csavarzaton keresztül, annak a beállított fojtásán keresztül áramlik az S1 szelepbe, ahonnét kipufog a szabadba.
Amint megszűnik az S1 szelepet működtető vezérlő jel, a szelep visszavált és a C1 munkahenger az F1.1 fojtó-visszacsapó szelepen beállított fojtásnak megfelelő sebességgel áll alaphelyzetbe.
A C1 munkahenger pozitív mozgásának a sebességét az F1.2 szeleppel, a negatív mozgás sebességét pedig az F1.1 fojtó-visszacsapó szeleppel állítottuk be.
-
kapcsolás
A C2 kettősműködésű munkahenger vezérlését az S2 5/2-es elektromos vezérlésű monostabil szelep látja el, megegyezően az előző példával. A munkahenger sebességét fojtó-hangtompítók segítségével állítjuk be. Mivel a munkahenger sebességének a beállításához mindig a hengerből távozó levegőt fojtjuk, ezért a szelepből távozó levegő fojtásával is megvalósítható a sebesség-szabályozás.
Az S2 szelep működtetésekor a szelep átvált és a vezérelt levegő működteti a munkahengert. A henger mínusz kamrájából a levegő a szelepen áthaladva az F2.2 fojtó- hangtompító fojtásán keresztül kipufog a szabadba.
Amint megszűnik az S2 szelepet működtető vezérlő jel, a szelep visszavált és a C2 munkahenger plusz kamrájából a levegő az F2.1 fojtó-hangtompítón keresztül kipufog, és fojtásnak megfelelő sebességgel visszaáll a henger alaphelyzetbe.
A C2 munkahenger pozitív mozgásának a sebességét az F2.2 szeleppel, a negatív mozgás sebességét pedig az F2.1 fojtó-hangtompító szeleppel állítottuk be.
-
kapcsolás
A C3 kettősműködésű munkahenger vezérlését az S3 5/2-es elektromos vezérlésű monostabil szelep látja el, megegyezően az előző példával. A munkahenger pozitív mozgásának rendkívül gyorsnak kell lenni, ezért gyorsleürítő szelepet F3.2 alkalmazunk.

Az alaphelyzetbe állítást pedig egy fojtó-visszacsapó szelepen F3.1 beállított kisebb sebességgel valósítjuk meg.
A gyorsleürítő szelepe a munkahengerek gyorslégtelenítésére használatos a dugattyúsebesség megnövelése érdekében. A C3 munkahengerből kiáramló levegőt nem a vezérlőszelepen S3, hanem a gyorsleürítő szelep F3.2, 3-as csatlakozásán keresztül pufogtatjuk ki a szabadba.
A C3 munkahenger pozitív mozgásának a nagy sebességét az F3.2 gyorsleürítő szeleppel biztosítottuk. A negatív mozgás sebességét pedig az F3.1 fojtó-visszacsapó szeleppel állítottuk be.
Munkahenger szabványok
A pneumatikában általánosan elterjedt munkahengerek a kompatibilitás miatt
szabványosítottak.
A szabványoknak köszönhetően az egyes gyártók munkahengerei és szabványos tartozékai a beépítési méretek egyezőségéből adódóan csereszabatosak egymással.
Legelterjedtebb munkahenger szabványok:
-
ISO 15552 | VDMA 24562 | DIN ISO 6431 | Profil- és összehúzócsavaros
munkahengerek
-
DIN ISO 6432 | Körprofil munkahengerek

-
ISO 21287 | Kompakt munkahengerek
-
UNITOP | Kompakt munkahengerek
A HAFNER pneumatika ISO 15552 szabványszámú
munkahenger kialakítása
Az ISO 15552 Nemzetközi szabvány 2004-től van érvényben. Korábban (1992-től 2004- ig) ISO 6431 szabványszám alatt volt nyilvántartva.
A szabvány meghatározza az ø32 ... ø320 mm átmérőjű, maximum 10 bar nyomáson üzemelő munkahengerek jellemző paramétereit, méreteit, és szabványos tartozékait.
A szabványnak köszönhetően az egyes gyártók munkahengerei és szabványos tartozékai a beépítési méretek egyezőségéből adódóan csereszabatosak egymással.
HAFNER pneumatika típusszáma: HIF (illetve HBF típus átmenődugattyúrudas kivitelben)

|
# |
Megnevezés |
Anyaga |
|
1. |
Hengerfedél |
présöntött, eloxált alumínium |
|
2. |
Dugattyú-rögzítő anya |
nikkelezett acél |
|
3. |
O-gyűrű (a dugattyú és a dugattyúrúd közötti tömítéshez) |
NBR |
|
4. |
Mágnes |
állandó mágnes |
|
5. |
Dugattyútömítés |
poliuretán |
|
6. |
Dugattyú |
alumínium |
|
7. |
Profilcső |
eloxált alumínium profil |
|
8. |
Dugattyú megvezetés |
technikai polimer |
|
9. |
O-gyűrű (állítócsavar tömítéséhez) |
NBR |
|
10. |
Állítócsavar (állítható löketvég-csillapításhoz) |
nikkelezett acél |
|
11. |
Löketvég-csillapítás mozgó tömítése |
poliuretán |
|
12. |
Hengerfej |
présöntött, eloxált alumínium |
|
13. |
Fedélrögzítő csavar |
nikkelezett acél |
|
14. |
Dugattyúrúd tömítés |
poliuretán |
|
15. |
Dugattyúrúd |
keménykrómozott acél (vagy görgőzött rozsdamentes acél) |

|
16. |
O-gyűrű (fedél és a hengercső közötti tömítéshez) |
NBR |
|
17. |
Fedél burkolat |
műanyag |
|
18. |
Dugattyúrúd vezetőpersely |
szinterbronz |
|
19. |
Dugattyúrúd anya |
nikkelezett acél |
Nagyobb igénybevételek illetve futásteljesítmény estén a munkahenger tömítései elkopnak, elhasználódnak, miközben a munkahenger szerkezeti elemei még használhatók lennének.
A munkahengerhez javítókészlet tartozik, amelyben megtalálható minden tömítés, amellyel a munkahenger felújítható. A HIF valamint az átmenő dugattyúrudas változat - HBF típusú munkahengerek a javítókészletének a típusa HIR.
Az ISO 15552 szabvány meghatározza a munkahengerek szabványos tartozékait is. Ennek megfelelően az egyes gyártók szabványos tartozékai kompatibilisek egymással.

A HAFNER pneumatika DIN ISO 6432 szabványszámú
munkahenger kialakítása
A szabvány a körprofil munkahengerek méreteit és szabványos tartozékait definiálja.
A következő fejezetekben a levegőelőkészítő egységekkel fogunk foglalkozni...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Levegő-előkészítés, alapfogalmak
Sűrített levegő
FONTOS! Azt a tényt egyáltalán nem lehet megkerülni, hogy egy pneumatikus rendszer üzembiztonsága nagyban függ a sűrített levegő minőségétől.
A levegő főbb alkotórészei a nitrogén (N2) 78,09 %, oxigén (O2) 20,95 %, argon (Ar) 0,93 %, és a térfogat 0,03 %-ban egyéb gázok, mint szén-dioxid, metán, valamint nemesgázok. A levegő további szennyezőanyagokat is tartalmazhat, például kén tartalmú gázokat, szén-monoxidokat, vízgőzt és különféle szállóport.
A sűrített levegő előállításához ez a "hozott anyag". Azonban a kompresszálás és a csővezetékekben történő szállítás folyamán még további nemkívánatos elemek is kerülhetnek a rendszerbe, míg a levegő felhasználásra nem kerül.
Annak megfelelően, hogy milyen követelményeknek kell megfelelnie a sűrített levegőnek,
szabványosították a sűrített levegő tisztasági osztályait.
A sűrített levegő tisztasági osztályba sorolása
ISO 8573-1 szabvány
A sűrített levegőben a szilárd részecskék, a víz, valamint az olaj a három fő szennyező, amelyeket a sűrített levegő tisztasági kategóriái szerint osztályokba sorolják. A szennyezők koncentrációit úgy csoportosítják, hogy minden egyes tartomány saját tisztasági osztály szerinti indexet kap.
Adott mérési pontban, a sűrített levegő tisztasági osztályának a jelölési elve a következő
adatokat tartalmazza: ISO 8573-1:2010 [A:B:C]
-
A - részecskeosztályok | 0 ... 8, X
-
B - nedvességtartalom | 0 ... 9, X
-
C - olajtartalom | 0 ... 4, X
Ha a szennyezési szint az X osztályba esik, akkor a szennyező legnagyobb koncentrációját kerek zárójelben kell megadni. A következő példában a folyékony víztartalom koncentrációja, Cw 15 g/m3.
Például: ISO 8573-1:2010 [4:X(15):3]

Az ISO 8573-1:2010 szabvány szerinti szennyezőanyagok osztályozása
Standard pneumatikus alkalmazások esetén az alábbi tisztasági osztályú sűrített levegő javasolt:
ISO 8573-1:2010 [7:4:4]
A szabvány szerint megengedett szennyezőanyag értékek:
-
a szilárd részecskék koncentrációja 5-10 mg/m3
-
a vízgőz harmatpontja kisebb legyen, mint 3 °C
-
az olajtartalom koncentrációja max. 5 mg/m3
Speciális alkalmazások esetén ennél szigorúbb tisztasági osztályú sűrített levegőre is
szükség lehet, amelyet hatékonyabb levegő-előkészítéssel lehet elérni.
A sűrített levegő előállításához és előkészítéséhez kapcsolódó
fogalmak
A sűrített levegő előállítása során fontos szempont, hogy a legkisebb költséggel tudjuk előállítani az olajmentes sűrített levegőt, valamint hogy a leggazdaságosabban tudjuk előkészíteni a felhasználásra.
Napjainkban minden kétséget kizáróan bebizonyosodott, hogy mind olajmentes elven működő, mind pedig olaj vagy folyadék-befecskendezéses kompresszorokkal létre lehet

hozni kiváló minőségű, olajmentes / alacsony olajtartalmú sűrített levegőt, amennyiben megfelelő levegő-előkészítést alkalmaznak - természetesen a hatékonysági-, és gazdasági szempontokat nem lehet figyelmen kívül hagyni.
A "hozott anyag" - azaz milyen a kompresszor által beszívott levegő minősége?
A levegő minősége természetesen nagymértékben függ a környezeti feltételektől.
A szénhidrogén-tartalom az ipar és a közlekedés emissziója (levegőterhelése) következtében akár már a normál szennyezettségű zónákban is elérheti a 4-14 mg/m3 értéket.
Ipari csarnokokban, ahol az olajat mint hűtő-kenő és folyamatközeget alkalmazzák, a
levegőnek az olajtartalma is messze meghaladhatja a 10 mg/m3 értéket.
Ehhez jönnek még az olyan további szennyezőanyagok, mint a kén-dioxid, korom, fémek és a szálló por, valamint a légnedvesség.
Mit jelent az "olajmentes sűrített levegő"?
Az ISO 8573-1 szabvány szerint a sűrített levegőt abban az esetben lehet olajmentesnek nevezni, ha olajtartalma - az olajködöt is beleértve - a 0,01 mg/m3 érték alatt van. Ez körülbelül 4 %-a annak a mennyiségnek, amit a környezeti levegő tartalmaz. (Ez a mennyiség olyan elenyészően csekély, hogy szinte már alig kimutatható.)
Ezt a tisztaságot élelmiszeriparban, gyógyszeriparban, valamint különösen nagy levegő- tisztaságot igénylő területeken alkalmazzák.
A légnedvesség oka
Környezeti levegő mindig tartalmaz bizonyos mennyiségű vizet. Ez a vízmennyiség a mindenkori környezeti hőmérséklettől függ. Például, a vízgőzzel 50 %-ban telített levegő, +20 °C hőmérsékleten, 8,65 gramm vizet tartalmaz köbméterenként.

Az abszolút páratartalom az 1 m3 levegőben lévő víz mennyiségét adja meg.
A maximális páratartalom (telítettségi érték) a legnagyobb vízmennyiség, amelyet 1 m3 levegő az adott hőmérsékleten képes felvenni.
A levegő tulajdonságainak szempontjából azonban az is fontos információ, hogy mennyire van vízzel telítve a levegő, mennyi párát tud még felvenni.
A relatív páratartalmat a maximális páratartalom százalékában adjuk meg.
Adott hőmérsékleten és nyomáson az egységnyi térfogatú levegő csak meghatározott mennyiségű vizet képes felvenni. Ha a maximális mennyiséget felvette, telítetté válik.
Az alábbi táblázatban található maximális páratartalom (telítettségi érték)
|
Hőmérséklet (°C) |
-30 |
-25 |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
|
Víztartalom (g/m3) |
0,4 |
0,7 |
1,1 |
1,6 |
2,4 |
3,4 |
4,8 |
6,8 |
9,4 |
12,8 |
17,3 |
23,1 |
30,4 |
39,6 |
51,2 |
Ha a levegő relatív páratartalma 100% fölé emelkedik, akkor a benne levő pára kicsapódik. Egy adott légtömeg esetében azt a hőmérsékletet, amin a víz kicsapódik belőle, harmatpontnak nevezzük.
Ha a vízgőzzel telített levegő nyomását növeljük, vagy hőmérsékletét csökkentjük, pára csapódik ki belőle. Pontosan ez történik egy kompresszor sűrítőblokkjában és utánhűtőjében is - a levegőben lévő oldott páratartalom kicsapódik és kondenzátum keletkezik.

A sűrített levegő szárítása, mint alapkérdés
A probléma szó szerint a levegőben van! Amikor a környezeti levegő lehűl - ahogy az a
sűrítés után a kompresszorban is történik - akkor a vízgőz kicsapódik.
Gyakorlati példa
Egy csavarkompresszor 20°C hőmérsékleten, környezeti nyomáson percenként 10 m3, 60 %-os relatív páratartalmú levegőt szív be.
Ez a levegőmennyiség kb. 104 g vízgőzt tartalmaz.
(A levegő maximális nedvességtartalma 20 °C-on 17,3 g/m3, amelynek az értéke nomogramból olvasható. 60 %-os páratartalom mellett = 17,3 x 60 / 100 = 10,38 g/m3. 10 m3 környezeti levegő esetén = 103,8 g vizet tartalmaz.)
Amennyiben ezt a levegőmennyiséget 1:10-es sűrítési aránnyal, 10 bar nyomásra sűrítjük, akkor 1 m3 sűrített levegőt kapunk eredményül percenként.
A sűrítés utáni hőmérséklet közel 80 °C. Ezen a hőmérsékleten 290 g vizet tud felvenni a
levegő köbméterenként (nomogramból kapott érték).
Mivel azonban a valóságban csak kb. 104 g vízgőzt tartalmaz, a relatív nedvességtartalma 36 % körüli érték, azaz meglehetősen száraz, így nem keletkezik kondenzátum.
(relatív páratartalom = abszolút páratartalom / maximális páratartalom x 100 (%). Értékekkel behelyettesítve: 104 g / 290 g x 100 (%) = 35,8 %.)
A kompresszor utóhűtőjében a sűrített levegő hőmérséklete 80 °C-ról, kb. 35 °C-ra csökken. Ezt követően a sűrített levegő viszont már csak 39,6 g/m3 (nomogramból kapott érték) vizet tud felvenni.
A két érték különbözetének megfelelően így kb. 64 g/min vízmennyiség keletkezik, amelyet nem tud a sűrített levegő megkötni, ezért kicsapódik. (103,8 g/m3 - 39,6 g/m3 = 64,2 g/m3)
A fenti példában egy 8 órás munkanap alatt közel 31 liter kondenzátum
keletkezik.
(64,2 g/min x 60 min = 3852 g/h = 3,85 l/h. 3,85 l/h x 8 h = 30,8 l/műszak.)

Ezt a vízmennyiséget az üzembiztonság megelőzése miatt el kell távolítani a rendszerből. A sűrített levegő szárítása tehát fontos összetevője a megfelelő levegő- előkészítésnek - a felhasználási igények figyelembevétele mellett.
FONTOS! A sűrített levegőben lévő nedvesség ott válik ki, ott kondenzálódik, ahol az áramlási térfogat megnő, valamint a hőmérséklete lecsökken. Ez a jelenség általában a légtartályokban jelentkezik először, de a léghálózatban és a működtetett berendezésekben is jelen van.
FONTOS! A rendszerbe beépített általános szűrők (50 ... 0,01 mikron) a levegő páratartalmát nem tudják befolyásolni, csak a szilárd szennyeződéseket szűrik meg a szűrési finomságuknak megfelelően. Az a vízmennyiség, amely megjelenik a szűrőpoharakban, a rendszerben csepp formájába összegyűlt párát tartalmazza, de ez elenyésző mennyiség a sűrített levegőben lévő oldott páratartalomhoz képest.
A sűrített levegő szárítása
A sűrített levegő szárítási módjai:
-
abszorpciós szárítás
Az abszorpciós szárítás tisztán kémiai eljárás. A sűrített levegőt szárítóanyag- rétegen vezetik át.
A vizet illetve vízgőzt a szárítóanyag kémiai úton leköti, ezáltal fokozatosan elhasználódik, amelynek az utántöltéséről, cseréjéről gondoskodni kell.
-
adszorpciós szárítás
Az adszorpciós szárítás fizikai eljárás, amelynek során a sűrített levegőt egy porózus szerkezetű anyagon, egy speciális gélen vezetik át, amely a vizet és a vízgőzt elnyeli. A gél lekötő képessége korlátozott, ezért telítődés után egyszerű művelettel regenerálható. A töltet kiszárítása levegő átfúvatásával történik.
-
membrán szárítás
A membránszárítót sűrített levegő és gázok szárítására használják, alacsony átáramlás mellet (túlnyomórészt a max. 1000 l/min), alacsony sűrített levegő harmatpont esetén, külső szárítóként. A központi eleme egy polymer-mikroszálas- üreges membrán, amely úgy van kialakítva, hogy kizárólag a vízmolekulák tudnak átjutni a membránfalon.

-
hűtve szárítás
A hűtőszárító a harmatpont-hőmérsékletre történő hűtés elvén működik. A szárítandó levegő egy hőcserélőbe áramlik, amelyet egy hűtő aggregát +3°C-ra hűt, amely lehűti a beáramló sűrített levegőt. A lecsapódó olaj- és vízkondenzátumot a hőcserélő a csapadékleválasztóba vezeti. A sűrített levegőt ezután egy finomszűrőn szükséges átvezetni a maradó szennyeződések leválasztása céljából.
-
sűrített levegő be-, illetve kilépés
-
levegő-levegő hőcserélő
-
levegő-hűtőközeg hőcserélő
-
kondenzátum- leválasztó
-
kondenzátum-leeresztő
-
hűtőközeg kompresszor
-
hűtőközeg- cseppfolyósító (léghűtéses)
-
hűtőközeg befecskendezés
-
Miért szükséges a levegő-előkészítés?
A kivitelétől függetlenül valamennyi kompresszor olyan, mint egy "óriási porszívó", amely beszívja a környezeti levegőben lévő szennyeződéseket. A sűrítés folyamán koncentrálja, majd a nem megfelelő levegő-előkészítés esetén a sűrített levegő hálózatba továbbítja a szennyeződéseket.
A sűrített levegő előállítását (kompresszor), a megfelelő előkészítését (hűtve szárító berendezés, rendszer-szűrő egységek) és a felhasználás helyére történő szállítását (csővezeték rendszer) tekintsük "adottnak", hiszen ettől a ponttól tekinthetjük a rendszerünket pneumatikus rendszernek.

A pneumatikában az egyik meghatározó elem a levegőelőkészítő egység, hiszen ezekkel az egységekkel tudjuk biztosítani a pneumatikus rendszer működéséhez szükséges levegő jellemzőit (szűrési finomság, üzemi nyomás értéke, ködolajozás mértéke).
A pneumatikus berendezések biztonságos üzemeltetéséhez elengedhetetlenül szükséges a megfelelően előkészített sűrített levegő.
A cél azonban nem csak a megbízhatóság és az üzembiztosság javítása, hanem a berendezések élettartamának növelése is. A pneumatikus rendszerek optimális teljesítményének és védelmének érdekében a sűrített levegőnek száraznak, szabályozottnak és szükség szerint olajozottnak kell lennie.
A pneumatikus rendszer szerkezetére jellemző, hogy a feladattól függően az alábbi
elemek a rendszerben korlátozás nélkül elhelyezhetők.
A levegőelőkészítő termékcsoportba soroljuk az alábbi elemeket:
-
levegőszűrő egységek
-
nyomásszabályzó egységek
-
olajozó egységek
-
különféle bekapcsoló- és lágyfeltöltő egységek
-
elosztók és ezekhez illeszthető nyomáskapcsolók

A következő fejezetben a levegőelőkészítő elemek felépítéséről, működéséről lesz szó...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Levegő-előkészítő egységek
Levegőszűrés - levegőszűrő egységek
A szűrő feladata, hogy a szilárd szennyeződéseket és a kondenzátumokat eltávolítsa a felhasználni kívánt sűrített levegőből.
FONTOS! A rendszerbe beépített általános szűrők (50 ... 0,01 mikron) a levegő páratartalmát nem tudják befolyásolni, csak a szilárd szennyeződéseket szűrik meg a szűrési finomságuknak megfelelően. Az a vízmennyiség, amely megjelenik a szűrőpoharakban, a rendszerben csepp formájába összegyűlt párát tartalmazza, de ez elenyésző mennyiség a sűrített levegőben lévő oldott páratartalomhoz képest.
Annak ellenére, hogy a sűrített levegőt előállító berendezés rendelkezik rendszerszűrővel, további szűrőegységekre lehet szükségünk az alábbiak miatt:
-
a csővezetékrendszerben kialakuló szennyeződést valamint a vízcsepp formájában kicsapódott kondenzátumot is szükséges kiszűrni a rendszerből
-
az egyes vezérlő- és működtetett elemeknek eltérő szűrési finomságú levegőre
van szükségük
-
bizonyos feladatok esetén nemcsak a kondenzátumot és a szennyező részecskéket kell kiszűrni, hanem élelmiszeripari felhasználáshoz, aktívszén- szűrőket alkalmaznak, amelyekhez további elő- és finomszűrésre van szükség
A pneumatikában jellemzően a centrifugál rendszerű levegőszűrő egységek terjedtek
el.

Centrifugál rendszerű levegőszűrő
-
szűrőpohár
-
szűrőelem
-
szűrőegység háza
-
kondenzátum leeresztő szelep
A szűrőegységbe áramló sűrített levegő, a belső kialakításának köszönhetően az áramló levegő forgásba jön. A forgás következtében létrejövő centrifugális erő hatására a vízcseppek és a nagyobb szilárd részecskék a pohár falának ütközve kiválnak és a szűrőedény alján összegyűlnek.
A sűrített levegő áthalad a szűrőelemen, amely tovább tisztítja a benne lévő szűrőbetét szűrési finomságának megfelelően.
A szűrőpohár alján összegyűlt kondenzátumot le kell ereszteni, amely történhet
automatikus vagy kézi működtetésű leeresztő szelepen keresztül.
Az automatikus működésű leeresztő-szelep úszós rendszerű, amely a pohárban lévő kondenzátum szintjének megfelelően lép működésbe.

Automata kondenzátum leeresztő szelep
-
szintérzékelő úszó
-
szelepház
-
rugó
-
záróelem
-
szűrőpohár
-
kézi leeresztő
Amikor a szűrőegység nincsen nyomás alatt, akkor a záróelem (4) nyitott állapotban van, így a pohár (5) alján összegyűlt kondenzátum távozik a szűrőből. Az egység üzembe helyezéskor, 1,5 bar nyomáson a szelep lezár.
A szűrőegység működése során, a pohár alján összegyűlt kondenzátum-szint növekedésekor megemeli az úszót (1), amelynek hatására az úszó tetején lévő kis szelepen keresztül a sűrített levegő működteti a záróelemet. A pohárban lévő túlnyomás hatására a levegővel kifújja a kondenzátumot. A kondenzátum szintje visszaesik, így a szelep újra lezár.
Az automata működésű leeresztő-szelepek manuálisan is működtethetők. Ehhez a kézi leeresztőt el kell csavarni, amelynek hatására a záróelem kinyit és a kondenzátum távozik a pohárból.
Az automata működés előfeltétele, hogy a kézi leeresztőt jobb oldali véghelyzetbe - automatikus állásban - kell állítani.
A leeresztő szelepre csatlakoztatott műanyag cső segítségével elvezethetjük a
leeresztésre kerülő kondenzátum.
Annak megfelelően, hogy milyen elvárásokat kell teljesíteni a rendszerben a levegőszűrésre vonatkozóan, különböző kialakítású és anyagú szűrőegységeket és szűrőelemeket alkalmazunk.
A standard pneumatikus alkalmazásokhoz a szűrőegységek szűrési finomsága 5 ...
50 µm között van.

Standard pneumatikus alkalmazások esetén az alábbi tisztasági osztályú sűrített levegő javasolt:
ISO 8573-1:2010 [7:4:4]
-
szilárd részecskék koncentrációja: 5-10 mg/m3
-
szűrési finomság: 20 ... 50 µm
Standard - azonban magasabb követelményű - pneumatikus alkalmazások esetén:
ISO 8573-1:2010 [6:4:4]
-
szilárd részecskék koncentrációja: maximum 5 mg/m3
-
szűrési finomság: 5 µm
A szűrési finomság alapján különböző szűrőegységeket különböztetünk meg:
-
általános szűrő
-
szűrési finomság: 5 µm, 20 µm, 50 µm
-
szűrőelem anyaga: szinterbronz, cellpor
-
-
előszűrő
-
szűrési finomság: 0,3 µm
-
szűrőelem anyaga: papír alumínium vázon
-
-
finom szűrő
-
szűrési finomság: 0,01 µm
-
szűrőelem anyaga: borszilikát alumínium vázon
-
-
aktívszén szűrő
-
szűrőelem anyaga: adszorpciós aktívszén
-

|
Szűrő egység (KFIL) Szűrési finomság: 5 µm |
Előszűrő egység (KPFI) Szűrési finomság: 0,3 µm, 2. osztály (ISO 8573-1) olajtartalom: 0,1 mg/m3 |
Finomszűrő egység (KCFI) Szűrési finomság: 0,01 µm, 1. osztály (ISO 8573-1) olajtartalom: 0,01 mg/m3 |
Aktívszén-szűrő egység (KAFI) Szűrési finomság: nincs megadva, 0. osztály (ISO 8573-1) olajtartalom: 0,005 mg/m3 |
Szűrőbetétek élettartama
A szűrőbetéteket addig lehet használni, míg a pórusok nagy része el nem tömődik. Az eltömődés abban nyilvánul meg, hogy a szűrőbetéten nagyobb nyomáskülönbségre van szükség ugyanakkora tömegáramú levegő áthaladása érdekében.
p = p1 - p2
Nyomáskülönbség jelző manométer (ráépíthető a KPFI és KCFI típusokra)
Minél szennyezettebb a szűrőbetét, annál nagyobb a szűrőegység bemenő és a kimenő oldala között mérhető nyomáskülönbség.
Működés: 0 ... 0,5 bar tartományban méri a nyomáskülönbséget, amiből látható a szűrőbetét eltömődésének a mértéke.

Nyomásszabályozás - nyomásszabályozó egységek
A sűrített levevő hálózatban az üzemi nyomás jellemzően 6 ... 10 bar között van, melynek értéke a levegőfogyasztásnak köszönhetően kisebb-nagyobb mértékben ingadozik.
A folyamatosan szükséges levegőmennyiséget, ezáltal a rendszerben lévő nyomást
nyomásszabályozó egységgel biztosíthatjuk.
A sűrített levegő hatékonyabb felhasználása érdekében a nyomást pontosan a felhasználás által megkívánt értékre kell beállítani, mivel minden pneumatikus berendezésnek megvan az optimális üzemi nyomásszintje.
Optimális, ha a sűrített levegőt magasabb nyomáson tároljuk, de a felhasználás helyén,
az alkalmazás igénye alapján, alacsonyabb nyomásra csökkentjük a sűrített levegőt.
A nyomásszabályozó szelep feladata, a szabályozott nyomás (szekunder nyomás) állandó értéken tartása, a bemeneti nyomás (primer nyomás), valamint a levegő- felhasználás változásaitól függetlenül.
A nyomásszabályzóknak két alapkivitelük van:
-
tehermentesített
-
tehermentesítés nélküli
A tehermentesített kivitelű nyomásszabályzók a rendszer kimenetének túlnyomása esetében, elereszti a szabályozott oldali levegőt. Erre akkor van szükség, amikor a szabályozott oldalon megnő a nyomás. Az ilyen irányú kiáramlás a nyomásszabályozó áteresztési kapacitásához képest elhanyagolható mértékű.
A tehermentesítés nélküli kivitel a kimeneti oldalt nem képes leereszteni. Az ilyen típusú nyomáscsökkentőket elsősorban gázok szabályozásárakor alkalmazunk, hogy elkerüljük, annak a légkörbe jutását.

Nyomásszabályzó, szekunder oldali leszellőzéssel (tehermentesített kivitel)
-
rugótér ház
-
forgató gomb
-
rugó
-
membrán
-
szelepszár a szeleptányérral
-
ellennyomó rugó
-
szelepház
A nyomás szabályozása a membrán (4) segítségével történik. A membrán alsó felületére a kimenő nyomás (szabályozott nyomás), felső felületére a forgató gombbal (2) előfeszíthető, rugó (3) által meghatározott erő hat.
Levegő elvételkor a kimenő nyomás csökkenni
kezd és a rugóerő által működtetett szelepszár
(5) nyitja a tányérszelepet.
A szelepszár esetleges lengését levegő vagy jelen esetben rugócsillapítás (6) küszöböli ki.
A fogyasztás csökkenésekor kimenő nyomás növekszik, a membrán a rugóerő ellenében elmozdul. Ekkor az átömlő keresztmetszet a tányérszelepnél csökken, illetve teljesen zár.
Amennyiben a szabályozott térben megnő a nyomás, akkor a kialakult túlnyomást kell leengedni. Ilyenkor a rugóerő a kisebb, ezért a rugó összenyomódik és kinyílik a leeresztő csatorna, melyen keresztül a túlnyomás a szabadba áramlik. (tehermentesített kivitel)
A kimenő nyomás értékét manométer mutatja.
FONTOS! A nyomásszabályozás a pneumatikában tulajdonképpen mennyiségi szabályozás, mert a beáramló levegő mennyisége növeli a nyomást a szabályozott térben addig, amíg egyensúly nem alakul ki a rugóerő és a nyomásból származó erő között.

Levegő olajozás - olajozó egységek
A pneumatikus rendszer vezérlő- és végrehajtó elemei nem rendelkeznek külön olajozó rendszerrel, ezért a mozgó alkatrészek megfelelő kenéséről gondoskodni kell, hogy a működtetett gép túlzott mértékű mechanikai ellenállás és kopás nélkül tudjon hosszú távon is üzemelni.
A szükségtelenül nagymértékű ellenállás, plusz energiafogyasztást, a fokozott kopás
pedig idő előtti elhasználódást eredményez.
A gyártók körében a törekvés az, hogy az egyes elemek ne igényeljenek külön olajozást. Ezt egyedi tömítési rendszerekkel, a súrlódó felületek megfelelő kialakításával, alapanyag kiválasztásával, valamint a felületek élettartam-kenésével érhetik el.
Ezek olyan speciális kenőanyagok, amelyek hosszútávon biztosítják a munkahengerek és szelepek számára a megfelelő kenést. Azonban az élettartam-kenés csak megfelelően előkészített sűrített levegő esetén fejti ki hatását.
Egy nem megfelelően előkészített sűrített levegővel történő alkalmazás esetén a levegőben lévő nedvesség hosszabb távon egyszerűen kimossa a kenőanyagot. Ugyanez a jelenség egy olyan rendszer esetén ahol kezdetben alkalmazták az olajköd kenést, azonban a későbbiekben nem használják. A kezdeti időszakban az olajköd megfelelő kenést biztosít a súrlódó felületek számára, azonban egyidejűleg ki is mossa az élettartam-kenést az elemekből.
Örök érvényű a kérdés: "alkalmazzuk e az olajködkenő berendezést vagy sem?"
Ezt mindig az alkalmazástól függően kell meghatározni.
Bizonyos élelmiszeripari berendezések esetén nem megengedett az olajködkenés alkalmazása...
Nehézipari körülmények között, ahol a munkahengerek nagy terhelésnek és magasabb hőmérsékletnek vannak kitéve, intenzívebben jelentkezik a súrlódás, ezért nagyon is ajánlott a ködolajozás alkalmazása.
A kenés ilyen formája nagyon előnyös, mivel a sűrített levegővel az olajköd
eljut a pneumatikus egységek belsejének minden pontjába.
A pneumatikus rendszerekben elterjedt olajozó egység a Venturi elven működik.

A nyomáskülönbség (nyomásesés), mely a levegő átáramlása során a fúvóka előtti térben lévő és a fúvókánál fellépő nyomások között jelentkezik, megindítja az olajáramlást. A nyomáskülönbség az olajat a tartályból felszívja és porlasztva az átáramló levegőbe továbbítja.
A sűrített levegő az olajozón a bemenettől a kimenet felé áramlik keresztül. A ház belső kialakításában létrejövő keresztmetszet csökkenés nyomásesést hoz létre. Ennek megfelelően a csatornában és a csepegtetőtérben vákuum jön létre. A létrejött vákuum az összekötő csövön keresztül olajat szív fel a tartályból és porlasztva az áramló levegőbe továbbítja.
Olajködkenő
-
olajozó tartály
-
olajcsepp adagoló, csepegtető tér
-
ház
-
automata olajfelszívó gomb
Egyes olajozó egységek esetén az olajat üzem közbeni olajfelszívó funkcióval látnak el.
A tartály alján lévő csatlakozáshoz egy műanyag csövet kell rögzíteni, amelyen keresztül a gomb (4) megnyomásával automatikusan felszívja az olajat, megtöltve ezzel az olajtartályt.

Levegőelőkészítő egységek ábrázolása, jelölése szimbólumokkal
Levegőszűrő egység
Nyomásszabályzó egység
Olajozó egység
Szűrő-nyomásszabályzó egység
manométerrel
Levegőelőkészítő egység (szűrő, szabályzó, olajozó)
3/2-es kézi működtetésű bekapcsoló szelep
3/2-es elektromos vezérlésű bekapcsoló szelep

Lágyfeltöltő szelep
Elektromos vezérlésű lágyfeltöltő egység
Az nem elegendő, hogy az léghálózati rendszerben a kompresszor után be van építve egy rendszerszűrő és egy központi nyomásszabályzó. Az egyes gépeknek, berendezéseknek, eszközöknek eltérő paraméterekkel rendelkező (beállított nyomás, szűrési finomság, olajozás mértéke/szükségessége) sűrített levegőre van szükségük.
A helyi levegő-előkészítést végzik a moduláris rendszerű levegőelőkészítők,
biztosítva a beépített szelepek, munkahengerek, eszközök megbízható működését.
A következő fejezetben a technológia szelepekről lesz szó...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Technológiai szelepek
Technológiai csővezeték-rendszer és elemei
A technológia szelepek és a technológiai csővezeték-rendszer témakörében egy kicsit vonatkoztassunk el a szűkebb értelemben vett pneumatikus rendszerektől, hiszen itt nem csak a sűrített levegős vezérléséről és a sűrített levegő továbbításáról lesz szó.
Mégis azért szánunk rá egy fejezetet, mert léteznek olyan univerzális technológiai szelepek, amelyek széleskörűen alkalmazhatók az ipari automatizálásban, a technológiai folyamatokban.
A technológiai csővezeték- rendszer feladata, hogy valamilyen anyagot, közeget továbbítson, amely ennek megfelelően az alábbiak lehetnek:
-
folyadék
-
gáz
-
gőz
-
sűrített levegő
-
szilárd anyag
A technológiai csöveket - rendeltetésszerű használatukhoz - különböző csővezetéki elemekkel és szerelvényekkel építik össze, melyeknek az egybeépített rendszere alkotja a teljes technológiai csővezeték-rendszert.

Csővezetéki elemek, idomok
A csővezetékben az elágazást, szűkítést, bővítést, irányeltérítést idomdarabok
segítségével lehet megvalósítani.
A csővezetéki elemek csoportosítása:
-
csőívek
A csőívek a csővezetékek irányváltoztatására használatosak.
-
csőelágazók
A csőelágazásokat abban az esetben alkalmazzák, ha a főágba egy vagy több mellékág csatlakozik az áramló közeg összegyűjtése vagy elosztása érdekében.
-
szűkítők
A csőszűkítők a csővezetékek keresztmetszetének megváltoztatására szolgálnak. Az áramlási iránytól függően bővítőként is működhetnek.
-
véglezárások
A csővezetékek lezárásához használatosak.
-
csőkötések
A csőkötések feladata, hogy a csővezetéki elemeket oldható vagy nem oldható módon összekapcsolja. csőkötési módok lehetnek:
-
hegesztett csőkötés (nem oldható)
-
forrasztott csőkötés (nem oldható)
-
ragasztott csőkötés (nem oldható)
-
karmantyús csőkötés (oldható)
-
karimás csőkötés (oldható)
-
egyenes hollanderes csavarzat (oldható)
-
vágógyűrűs csatlakozás (oldható)
A nem oldható kötéseket csak roncsolással lehet utólag bontani. Az oldható kötések roncsolásmentes bontást tesznek lehetővé. A kötés kiválasztásánál figyelembe kell venni a szerkezeti anyagot, a csővezeték üzemi-, szerelési-, és karbantartási viszonyait, továbbá a közeg tulajdonságait (nyomás, hőmérséklet, tűz- és robbanásveszély stb.)

Csővezetéki szerelvények
A csőszerelvények üzemviteli szempontjából kulcsfontosságú elemek: nyitják, zárják, illetve szabályozzák a közeg áramlását, továbbá biztonsági és ellenőrző feladatokat is ellátnak.
A csővezetéki szerelvényekhez tartoznak a különféle:
-
-
szelepek
-
tolózárak
-
csapok
-
hőtágulás-kiegyenlítő elemek
A csőszerelvények az üzemelésben betöltött szerepük szerint a következőképpen csoportosíthatók:
-
Záró szerelvények (tolózárak, csapok, gömbcsapok, pillangó- és membránszelepek)
Üzemi állapotukat döntően a teljesen nyitott vagy teljesen zárt helyzet jellemzi. A fő követelmény ezekkel a szerelvényekkel szemben, hogy nyitott helyzetben az áramlást ne zavarják, minimális nyomásesését okozzanak.
-
Áramlást szabályozó szerelvények (ferdeülékű-, sarok-, és tűszelepek és pillangószelepek)
Nyitott és zárt állás között folyamatosan állítható helyzetben az áramlást irányváltoztatással, szűkítéssel vagy a kettő kombinációjával fojtják.
-
Visszaáramlást gátló szerelvények (visszacsapó szelepek, torlócsappantyúk) Megakadályozzák a közeg visszaáramlását a csővezetékrendszerben. Az egyik irányban zárják, a másik irányban nyitják az áramlás útját.
-
Nyomáshatároló biztonsági szerelvények (nyomáshatároló szelepek)
A rendszer védelmét látják el a megengedettnél nagyobb nyomásnövekedés ellen. Amennyiben a közeg nyomásnövekedése a beállított nyitónyomást eléri, önműködően nyitnak, majd a nyomáscsökkenés követően önműködően zárnak.
-
Üzemvitelt szabályozó szerelvények
A folyamatirányítás automatikus rendszeréhez tartozóan nyomást, hőmérsékletet, mennyiséget, szintet stb. szabályoznak.

A technológiai szelepeknek rendkívül széles az alkalmazási területe, ezért ezek áttekintő ismertetésére nem térünk ki.
Általánosan elterjedt technológiai szelepek
Az automatizált rendszerben jellemzően az alábbi technológiai szelepek terjedtek el, amelyeket a különféle közegek (víz, semleges gázok, gőzök, olajok, oldószerek, vegyszerek, folyékony élelmiszeripari alapanyagok) nyitásához és zárásához alkalmazhatók:
-
ülékes szelepek
-
membránszelepek (az elektromos vezérlésű változatát mágnesszelepnek is
szokták nevezni)
Alkalmazásuk rendkívül széleskörű, ebből adódóan a szelepekben felhasznált anyagok és tömítések ellenállósága, a közeg nyomása, viszkozitása valamint a szelep névleges átmérője, átáramlása a meghatározó a helyes kiválasztás során.
Az alábbiakban áttekintjük a leggyakrabban alkalmazott technológiai szelepeket, amelyek megtalálhatók a HAFNER pneumatika kínálatában.
Elektromos, direkt vezérlésű, ülékes szelepek
Kisebb névleges átmérők esetén jellemzően elektromos, direkt vezérlésű szelepeket alkalmaznak, amelyek kialakításában és működésében eltérőek.
Az alábbi három konkrét szelep esetén, tekintsük át a szelepek jellemző paramétereit.

|
EAV típusú szelep |
ETV típusú szelep |
EDV típusú szelep |
EAV típusú szelep
Elektromos, direkt vezérlésű, ülékes szelep
2/2-es vagy 3/2-es, illetve
alaphelyzetben zárt vagy nyitott kivitelben
|
2/2-es alaphelyzetben zárt (EAV-211-A...) |
|
2/2-es alaphelyzetben nyitott (EAV-211-B...) |
|
3/2-es alaphelyzetben zárt (EAV-211-C...) |
|
3/2-es alaphelyzetben nyitott (EAV-211-D...) |
Jellemző paraméterek:
|
Névleges átmérő |
DN 1,2 ... 3 mm |
|
Névleges nyomás |
a névleges átmérőtől és a vezérlő |

|
|
mágnestekercs elektromos teljesítménytől függően PN 2 ... 40 bar |
|
Átáramlás |
QN 10 ... 210 l/min (levegő esetén) Kv 0,05 ... 0,21 m3/h (víz esetén) |
|
Csatlakozások |
M5, G1/8" és G1/4" |
|
Szeleptest anyaga |
sárgaréz - Ms58 |
|
Tömítések anyaga |
NBR vagy FPM (Viton) |
|
Környezeti hőmérséklet |
-20°C ... +60°C |
|
Közeg hőmérséklet |
-10°C ... +90°C (NBR tömítés esetén) -10°C ... +130°C (FPM tömítés esetén) |
|
Elektromos teljesítmény |
5 W / 5,5 VA (E22 mágnestekercs esetén) 8 W / 12 VA (E30 mágnestekercs esetén) |
Működési folyamat (3/2-es, alaphelyzetben zárt szelep):
Az 1-es csatlakozáson keresztül csatlakozik a szelep a tápnyomásra. A rugóerő a szeleptányért az üléken tartja, így az 1-es csatlakozás zárva van, miközben a 2-es csatlakozás felől a vezérelt ág a 3-as csatlakozáson keresztül tehermentesül (leszellőzik) a szelep. (Ez az állapot a 3/2-es, alaphelyzetben zárt szelep alaphelyzete.)
Vezérlő feszültség hatására a szeleptányér nyit, ugyanakkor zárja a közeg útját a 3-as kipufogó csatlakozás felé. Az 1-es csatlakozástól a 2-es csatlakozás irányába áramlik a közeg (Ez az állapot a szelep működtetett helyzete.)
A vezérlő feszültség megszűnésekor a szelep újra alaphelyzetbe kerül, a rugóerő a szeleptányért újra az üléken tartja, elzárva ezzel a közeg útját az 1-es csatlakozás felöl...

ETV típusú szelep
Elektromos, direkt vezérlésű, ülékes szelep
2/2-es vagy 3/2-es alaphelyzetben zárt kivitelben
|
2/2-es alaphelyzetben zárt (ETV-122-A...) |
|
3/2-es alaphelyzetben zárt (ETV-117-C...) |
Jellemző paraméterek:
|
Névleges átmérő |
DN 2 ... 4 mm |
|
Névleges nyomás |
a névleges átmérőtől és a közeg áramlási irányától függően PN 3 ... 16 bar |
|
Átáramlás |
Kv 1,7 ... 5,4 l/min (víz esetén) |
|
Csatlakozások |
O6 dugaszolható csatlakozóval |
|
Szeleptest anyaga |
műanyag PA 6T/6I - FDA-Konform |
|
Tömítések anyaga |
FPM (Viton) |
|
Környezeti hőmérséklet |
-20°C ... +60°C |
|
Közeg hőmérséklet |
-10°C ... +130°C |
|
Vezérlő feszültség |
24 V DC |
|
Elektromos teljesítmény |
8 W |
A felhasznált anyagoknak és a szelep belső kialakításnak köszönhetően kiválóan alkalmas az élelmiszer és vegyipar számára (FDA-Konform).
A mágnestekercs működtetésekor közvetlenül egy billenőnyelvet mozdít el, amely zárja vagy nyitja a közeg útját. A szelep különlegessége, hogy a billenőnyelv egy viton membránnal van körbevéve (zöld szín jelöli a metszeti ábrán). A belső kialakításának

köszönhetően a szeleptest belülről teljesen zárt, nincsenek benne holt terek, amelynek köszönhetően a szelep belülről átöblíthető, jól tisztítható.
Működési folyamat (3/2-es, alaphelyzetben zárt szelep):
Az 1-es csatlakozáson keresztül csatlakozik a szelep a tápnyomásra. A billenőnyelv az 1- es csatlakozás belső ülékére feszül, elzárva ezzel a közeg útját, miközben a 2-es csatlakozás felől a 3-as csatlakozáson tehermentesül (leszellőzik) a szelep vezérelt ága. (Ez az állapot a 3/2-es, alaphelyzetben zárt szelep alaphelyzete.)
Vezérlő feszültség hatására a beépített mágnestekercs működteti a billenőnyelvet, amely átvált a 3-as csatlakozás belső ülékére, lezárva ezzel a kipufogás lehetőségét. Az 1-es csatlakozástól a 2-es csatlakozás irányába áramlik a közeg. (Ez az állapot a szelep működtetett helyzete.)
A vezérlő feszültség megszűnésekor a szelep újra alaphelyzetbe kerül, a billenőnyelv visszavált az 1-es csatlakozás ülékére, elzárva ezzel a közeg útját az 1-es csatlakozás felöl...
EDV típusú szelep
Elektromos, direkt vezérlésű, ülékes szelep
2/2-es alaphelyzetben zárt kivitelben
2/2-es alaphelyzetben zárt
(EDV-113-A...)
Jellemző paraméterek:
|
Névleges átmérő |
DN 3 ... 10 mm |
|
Névleges nyomás |
a névleges átmérőtől és a vezérlő mágnestekercs elektromos teljesítményt függően PN 2,5 ... 30 bar |
|
Átáramlás |
QN 285 ... 1670 l/min (levegő esetén) Kv 0,28 ... 1,7 m3/h (víz esetén) |
|
Csatlakozások |
G3/8" és G1/2" |

|
Szeleptest anyaga |
sárgaréz - Ms58 |
|
Tömítések anyaga |
NBR vagy PTFE (Teflon) |
|
Környezeti hőmérséklet |
-20°C ... +60°C |
|
Közeg hőmérséklet |
-10°C ... +90°C (NBR tömítés esetén) -40°C ... +130°C (PTFE tömítés esetén) |
|
Vezérlő feszültség |
24 V DC, 24 V AC, 230 V AC |
|
Elektromos teljesítmény |
16 W / 20 VA |
Működési folyamat (2/2-es, alaphelyzetben zárt szelep):
Az 1-es csatlakozáson keresztül csatlakozik a szelep a tápnyomásra. A rugóerő a szeleptányért az üléken tartja, így az 1-es csatlakozás zárva van. (Ez az állapot a 2/2-es, alaphelyzetben zárt szelep alaphelyzete.)
Vezérlő feszültség hatására a szeleptányér nyit, és az 1-es csatlakozástól a 2-es
csatlakozás irányába áramlik a közeg (Ez az állapot a szelep működtetett helyzete.)
A vezérlő feszültség megszűnésekor a szelep újra alaphelyzetbe kerül, a rugóerő a szeleptányért újra az üléken tartja, elzárva ezzel a közeg útját az 1-es csatlakozás felöl...
FONTOS! A direkt vezérlésű szelepeknél csak a mágnestekercs által keltett mágneses erővel tudjuk működtetni a szelepet. Ezért csak kisebb névleges keresztmetszetű szelepek működtetésére használatos, hiszen a mágneses erőnek le kell küzdenie a rugóerőt, amely a szeleptányért alaphelyzetben tartja.

Koaxiális membránszelepek
A szelepek működése fejezetben (4. fejezet) szó volt arról, hogy a szelepek elektromos teljesítményfelvétele és az átáramlási kapacitásuk szempontjából az lenne a legideálisabb, ha alacsony elektromos teljesítmény mellett, nagy nyomású közeget lehetne, nagy átáramlási keresztmetszet mellett vezérelni.
Ezeknek a feltételeknek az elővezérelt szelepek felelnek meg. Azonban, ahhoz, hogy nagy névleges átmérővel rendelkező szelepeket kis elektromos teljesítmény mellett vezéreljük, segédenergiára van szükségünk. A segédenergiát általában a vezérelt közegből vagy valamely más közegből nyerjük, amelyet az elővezérlő szeleppel kapcsoljuk.
Az elektromos vezérlésű, elővezérelt működtetésű szelepek esetén kis elektromos teljesítmény mellett kapcsolhatunk nagyobb névleges átmérővel rendelkező technológiai szelepeket.
Az egyes gyártók eltérő konstrukciójú szelepeket gyártanak, azonban jellemzően membránt alkalmaznak az áramló közeg útjának nyitásához, zárásához.
Az alábbi ábrákon két különböző kivitelű, elektromos vezérlésű membránszelep (mágnesszelep) látható.
|
Koaxiális membránszelep |
Ülékes membránszelep |

Alapvetően mindkét szelep elektromos vezérlésű, elővezérelt, 2/2-es működésű,
alaphelyzetben zárt membránszelep, azonban a működési elvük eltér egymástól.
Az ülékes membránszelepre jellemző, hogy a szelep belső kialakításának köszönhetően jelentősen megtörik a közeg útja, akadályoztatva ezzel a szabad áramlást. Továbbá a membránnak a szeleptányérral együtt nagyobb elmozdulásra van szüksége a teljes nyitáshoz, záráshoz.
Ezzel szemben a koaxiális membránszelep működési elvének köszönhetően nem töri meg az áramlás irányát, továbbá a szelep zárásához alkalmazott membránnak minimális elmozdulásra van szükséges a teljes nyitáshoz, záráshoz.
A koaxiális membránszelep működése
A koaxiális membránszelep az egyszerű felépítésének köszönhetően megbízható működésű, mert a főszelepben nincsen mozgó alkatrész, csupán a kúpos koaxiális csőmembrán alakja változik.
|
Záróelem (koaxiális csőmembrán) |
Zárt állapot |
Nyitott állapot |

A záróelem egy csőszerű, kúpos gumimembrán,
amely egy membránt tartó vázra feszül rá.
Zárt állapot esetén a membrán ráfeszül a vázra és
a vázon lévő nyílásokat lezárja.
Nyitott állapot esetén az áramló közeg kifeszíti a membránt a szelep belső felületére és a közeg átáramlik a záróelemen.
A koaxiális membránszelepre jellemző:
-
folyadékokhoz és gázokhoz alkalmazható
-
nincs megtörve a közeg áramlási útja
-
csendes és ütésmentes zárás
-
kis beépítési szélesség
-
rövid kapcsolási idő
-
hosszú élettartam
További előnyük, hogy a technológiai csőrendszerbe épített szelep szükség esetén rendkívül egyszerűen és gyorsan kiszerelhető tisztítás vagy karbantartás céljából.

Elektromos vezérlésű 2/2-es Gamma szelep
(EGV-111-A78...)
-
bemeneti csatlakozás
-
koaxiális csőmembrán
-
vezérlő furat a membránon
-
vezérlő kamra
-
elővezérlő szelep
-
vezérlő furat
-
membránt tartó váz
-
kimeneti csatlakozás
Alaphelyzetben - a mágnes-rendszer árammentes állapota alatt - a szelep zárva van. A
bemeneti csatlakozáson (1) keresztül csatlakozik a szelep a tápnyomásra. A membránon
(2) lévő vezérlő furaton (3) keresztül a közeg a vezérlő kamrába (4) áramlik, ahol a felépült a nyomás a nagy membránfelület miatt a membránt a vázra (7) nyomja, amely így elzárja a közeg útját.
A szelep működtetését biztosító elővezérlő szelep (5) tulajdonképpen egy 2/2-es direkt vezérlésű ülékes szelep, amely a szeleptestben lévő vezérlő furaton (6) keresztül összekapcsolja a vezérlő kamrát (4) és a kimenti oldalt (8).
Amikor az ankercsőre épített mágnestekercs elektromos jelet kap, a szeleptányér (5) elemelkedik az ülékről, és a vezérlő kamrában (4) lecsökken a nyomás, mivel az elővezérlő szelep összenyitja az alacsonyabb nyomású kimeneti oldallal. Ennek hatására az áramló közeg szétfeszíti a membránt és a közeg szabadon áramolhat a záróelemen keresztül.
Az elektromos jel megszűnésekor az elővezérlő szelep zár, melynek hatására a vezérlő kamrában újra felépül a nyomás, amely a membránt zárva tartja.
A szelep működéséhez a két oldal közötti (bemeneti és kimeneti oldal) minimális nyomáskülönbségre van szükség, amelynek az értéke: 0,2 ... 0,3 bar. Ez a nyomáskülönbség szükséges a bemeneti oldal javára, hogy cseppmentesen zárjon a szelep.

A koaxiális membránszelepeknek széleskörű az alkalmazási lehetőségük, mert
különböző kivitelben, különböző vezérlésekkel is rendelkezésre állnak:
-
elektromos vezérlésű szelepek, alaphelyzetben zárt és nyitott
-
pneumatikus vezérlésű szelepek, alaphelyzetben zárt és nyitott
-
kis beépítési méretű mini koaxiális szelep
-
rozsdamentes szeleptesttel
-
nyomásszabályzó szelep koaxiális membránnal
-
alaplapos szelepcsoport

EGV típusú szelep
Elektromos, elővezérelt vezérlésű, membránszelep
2/2-es alaphelyzetben zárt kivitelben
2/2-es alaphelyzetben zárt
(EGV-111-A78...) GAMMA szelep
Jellemző paraméterek:
|
Névleges átmérő |
DN 15 ... 50 mm |
|
Névleges nyomás |
PN 16 bar |
|
Átáramlás |
Kv 5,6 ... 35 m3/h (víz esetén) |
|
Csatlakozások |
G1/2" ... G2" |
|
Szeleptest anyaga |
sárgaréz - Ms58 |
|
Tömítések anyaga |
NBR, EPDM vagy FPM (Viton) |
|
Környezeti hőmérséklet |
-20°C ... +60°C |
|
Közeg hőmérséklet |
-10°C ... +90°C (NBR tömítés esetén) -10°C ... +130°C (EPDM tömítés esetén) -10°C ... +130°C (EPDM tömítés esetén) |
|
Elektromos teljesítmény |
5 W / 5,5 VA (E22 mágnestekercs esetén) 8 W / 12 VA (E30 mágnestekercs esetén) |
Jellemző kivitelek a teljesség igénye nélkül...

|
EGV-111-A78 típusú szelep 2/2-es, alaphelyzetben zárt |
EGV-111-B96 típusú szelep 2/2-es, alaphelyzetben nyitott |
EGV-111-Z76 típusú szelep 2/2-es, alaphelyzetben zárt, segédlevegős működtetésű |
A következő fejezetben a forgatóhengerek vezérlő szelepéről, a NAMUR
szelepekről lesz szó...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

NAMUR szelepek a technológiai folyamatok automatizálásában
Pneumatikus működtetésű technológiai szelepek működtetése
A csővezetéki szerelvények működtetéséhez jellemzően egyenes vonalú (dugattyúrudas munkahengerrel történő működtetés), vagy szögelfordulásra képes (forgatóhengerrel történő működtetés) működtető elemek szükségesek. A működtető elemek lehetnek elektromos- vagy pneumatikus működtetésűek.
A technológiai folyamatok automatizálásakor széleskörűen alkalmazzák a pneumatikus vezérléseket.
Legyen szó a technológiai szelepek lineáris vagy forgató mozgással történő működtetéséről, a pneumatikát a vezérlésén túl arra is lehet használni, hogy egy esetleges áramkimaradás esetén, egyes biztonsági funkciókat automatikusan működtessen.
A rendszer úgy vezérelhető, hogy áramkimaradás esetén is a szerelvények egy meghatározott pozícióba térjenek vissza.
A pneumatikus működtetésű végrehajtóelemeknek számos előnye van az elektromos hajtásokkal szemben:
-
minimális karbantartást igényelnek
-
kevés alkatrészt tartalmaznak
-
magas a működési ciklusszámuk
-
túlterhelhetők
-
működési sebességük egyszerűen beállítható
-
robbanásveszélyes környezetben is jól alkalmazhatók

A technológiai szelepeknek rendkívül széleskörű az alkalmazási területe, esetenként egyedi a kialakítása, kivitele, ezért ezek áttekintő ismertetésére nem térünk ki.
Ebben a fejezetben a technológiai szelep működtetését és vezérlését tekintjük át.
A pneumatikus működtetésű forgatóhengerekről, valamint ezek vezérlőszelepéről a NAMUR szelepekről lesz szó.
A pneumatikus forgatóhengerrel működtetett technológiai szelep felépítését logikailag
három részre oszthatjuk:
-
technológiai szelep a technológiai csővezeték-rendszer része, mint csővezetéki szerelvény
-
pneumatikus
forgatóhenger
a technológiai szelep működtetését
látja el - nyitja és zárja
a szelepet
-
vezérlő szelep (NAMUR szelep) egy olyan útszelep,
amely a forgatóhenger vezérlését látja el
Pneumatikus működtetésű forgatóhengerek
A pneumatikus működtetésű forgatóhengerek kialakítása, kivitele, méretezése gyártónként eltérő, ezért ebben a fejezetben az alapvető működését és kialakítását tekintjük át alapismeret szintjén.

A pneumatikus forgatóhenger felépítését tekintve egy fogasléc-fogaskerék kapcsolatából felépülő pneumatikus hajtómű, amelynek a működtetett tengelye szögelfordulásra képes.
A fogaskerék által meghajtott tengely, maga a forgató henger működtető tengelye, amely a szögelfordulásra képes. Ez a tengely kapcsolódik szerelvényhez.
A két fogasléchez, két szembefordított dugattyúhoz kapcsolódik, amelyet a sűrített levegővel működtetünk.
A fogasléc elmozdulásával a fogaskerék
elfordul...
Működtetés szempontjából két alapvető kivitele létezik - hasonlóan, mint a
dugattyúrudas hengereknél:
-
kettős működésű
-
egyszeres működésű (rugó-visszatérítéses)
A kettős működésű forgatóhengerek esetén, attól függően, hogy a működtetett tengelyt milyen irányban szükséges elfordítani, a dugattyúk belső vagy külső felületére irányítjuk a sűrített levegőt. Ezt egy 5/2-es vagy 5/3-as útszelepekkel lehet egyszerűen megtenni.

Az egyszeres működtetésű munkahenger alaphelyzetbe állítását mechanikus rugók végzik.
Ebben a kivitelben a két szembefordított dugattyú külső részén található rugótérben kerülnek elhelyezésre a mechanikus rugók.
A működtető levegő kipufogása esetén a rugók gondoskodnak a dugattyú, és ezen keresztül a működtető tengely alaphelyzetbe állításáról.
A forgatóhengereknek két meghatározó csatlakozási felülete van, amelyek
szabványosítottak:
-
csatlakozási felület a vezérlő szelephez | VDI/VDE 3845 (NAMUR)
-
csatlakozási felület a technológiai szelephez | ISO 5211 | DIN 3337

|
VDI/VDE 3845 (NAMUR) A NAMUR szabvány maghatározza azt a csatlakozási képet, amely alapján a vezérlőszelepek közvetlenül a forgatóhengerre szerelhetők, megvalósítva ezzel a közvetlen pneumatikus csatlakozásokat a henger vezérléséhez. |
|
ISO 5211 | DIN 3337 A szabvány meghatározza, hogy milyen szabványos csatlakozási felületek (szerelő karimák) vannak, amelyek alapján a technológiai szelepek és a forgatóhengerek összeépíthetők. |
NAMUR szelepek
A NAMUR szelepeknek nevezzük az olyan vezérlő útszelepeket, amelyek szabványos
(VDI/VDE 3845) NAMUR csatlakozási felülettel rendelkeznek.
A NAMUR szelepek abban térnek el a hagyományos vezérlőszelepektől, hogy a vezérelt csatlakozások a szelep oldalfelületén vannak elhelyezve, igazodva a forgatóhengeren lévő pneumatikus csatlakozásokhoz.
Az alábbi ábrán egy elektromos vezérlésű 5/2-es, G1/4"-os csatlakozású, standard NAMUR szelep jellemző méretei látható, kiemelve a NAMUR csatlakozási felületet. Típusszám: MNH 510 701.

A forgatóhengerek vezérléséhez jellemzően két különböző méretű NAMUR standard terjedt el, amelynek a csatlakozási képe megegyezik a forgatóhengeren és a vezérlőszelepen is:
-
G 1/4"-os csatlakozású NAMUR szelep | jelölése: [NAMUR G1/4"]
-
G 1/2"-os csatlakozású NAMUR szelep | jelölése: [NAMUR G1/2"]
NAMUR csatlakozási kép méretei
T
D1
D2
M
NAMUR G1/4"
G 1/4"
32
24
M 5
NAMUR G1/2"
G 1/2"
45
40
M 6
A M jelölésen egy pozícionáló stift (hernyócsavar) kerül a forgatóhengeren beszerelésre, amely a szelepen egy zsákfurathoz illeszkedik.
Az R jelölésen a szelep rögzítő furata található.

A mellékelt fotón egy MNH 510 701 típusú elektromos vezérlésű, 5/2-es NAMUR szelep látható, amellyel egy kettős működésű forgatóhenger vezérlését tudjuk megvalósítani.
A 2-es és 4-es vezérelt csatlakozások a szelep oldalfelületén vannak elhelyezve. Ezt a két csatlakozást O-gyűrűs tömítés vesz körbe, megvalósítva ezzel a henger és a szelep pneumatikus csatlakozásai közötti azonnali tömítést.
Az 1-es táplevegő csatlakozás, valamint a 3- as és 5-ös kipufogó csatlakozások a szelep oldalán vannak elhelyezve, amelyek menetes csatlakozásúak.
A mellékelt fotón egy MNH 310 701 típusú elektromos vezérlésű, 3/2-es NAMUR szelep látható, amellyel egy egyszeres működésű forgatóhenger vezérlését tudjuk megvalósítani.
A 2-es vezérelt csatlakozások a szelep
oldalfelületén,
O-gyűrűs tömítésekkel; az 1-es táplevegő csatlakozás, valamint a 3-as kipufogó
csatlakozás a szelep oldalán, menetes
csatlakozással vannak elhelyezve.
Egy hagyományos 3/2-es szelepnek 3 csatlakozása van, a fotón pedig mégis 4
csatlakozás látható.
MIÉRT?
Az egyszeres működésű forgatóhengernek szintén két pneumatikus csatlakozás van.
Az egyik a henger levegő-csatlakozása, amelyen keresztül működtetni tudjuk a forgatóhengert.
A másik csatlakozás a rugótérhez
kapcsolódik, amelyen keresztül kiszellőzik a levegő, amikor a dugattyút működtetjük.

Az ipari folyamatoknál gyakran el akarják kerülni, hogy a környezeti levegő a forgatóhenger rugóterébe kerülve - kicsapódást követően - meghibásodást okozzon (például: vegyszeres- vagy nedves környezet esetén). Ezért úgynevezett rugótér- levegőztetést, tisztítást alkalmazunk.
Amikor a forgatóhenger működtetett oldala leszellőztetésre kerül (a 3/2-es, alaphelyzetben zárt, monostabil szelep alaphelyzetbe kerül), akkor a kipufogó levegő egy része visszakerül a forgatóhenger rugóterébe, a fölösleges levegő pedig a szelep kipufogó csatlakozásán keresztül távozik.
A kipufogó, tiszta levegő által a rugótér kiöblítésre kerül, megakadályozva ezzel a nemkívánatos környezeti levegő jelenlétét.
HAFNER szelepek NAMUR csatlakozási felülettel
A HAFNER Pneumatikának rendkívül széles a NAMUR csatlakozási felülettel
rendelkező szelepek és különféle kiegészítők és tartozékok kínálata:
-
Elektromos vezérlésű szelepek | 3/2-es, 5/2-es és 5/3-as kivitelben
-
Pneumatikus vezérlésű szelepek | 3/2-es, 5/2-es és 5/3-as kivitelben
-
Kézi működtetésű, karos szelepek | 3/2-es és 5/2-es kivitelben
-
Biztonsági szelepek
-
Gyorsleürítő szelepek
-
Fojtó-visszacsapó szelepek
-
Különféle közbenső lapok, tartozékok
A standard kivitelű szelepeken kívül, széles kínálatot nyújtunk az egyedi igényeknek megfelelően:
-
NAMUR Flex | az 5/2-es szelep 3/2-es szelepre való alakítására
-
Tisztán rozsdamentes kivitelben | 1.4404
-
Hidegálló kivitelben | -50°C ... +50°C
-
BSP és NPT menetes csatlakozásokkal
-
ATEX minősítéssel a robbanásveszélyes környezetbe
-
Különböző anyagválaszték | színesfémmentes kivitel
-
Légrugó-, és kombi-rugó visszaállítású
-
Felcserélt 2-es és 4-es vezérelt csatlakozású kivitelek
-
Különböző kivitelű kézi segédműködtetéssel

|
MNH 510 701 standard NAMUR szelep Jellemző paraméterek és ismérvek:
Az MNH 511 701 típusú szelep kombinált rugó- visszatérítéses, amely rugó-, és légrugó- visszaállítással is rendelkezik egyben. Egy esetleges áramkimaradás esetén a monostabil szelep alaphelyzetbe áll vissza, zárva ezzel a technológiai szelepet is. |
MNH 510 701 MNH 511 701 |



-
Nedvesség ellen biztosító záróanya.
-
Teljesen zárt mágnestekercs, 360°-os forgatási lehetőséggel. Kérésre, ATEX- kivitelben is szállítható.
-
Ankercső rézből, kérésre rozsdamentes kivitelben is szállítható.
-
Műanyag (PA) fedél, kérésre alumínium kivitelben is szállítható.
-
Kézi segédműködtető gomb rézből. Kérésre rozsdamentes anyagból is szállítható, alumínium fedéllel.
-
Tolattyú rozsdamentes acélból, a többi belső alkatrész: réz, POM, NBR, FKM.
-
Rozsdamentes rögzítő-csavarok.
-
A szeleptest eloxált alumínium.
-
Végdugó rézből, kérésre rozsdamentes acélból is szállítható.
-
Szabadalmaztatott HAFNER dinamikus tömítési rendszer, nagyon csekély súrlódással.

HAFNER NAMUR építési méretek:
-
701 széria | átáramlás: 1250 l/min | pneu. csatlakozás: G 1/4" | csatl. felület:
NAMUR G 1/4"
-
101 széria | átáramlás: 2250 l/min | pneu. csatlakozás: G 3/8" | csatl. felület:
NAMUR G 1/4"
-
121 széria | átáramlás: 3000 l/min | pneu. csatlakozás: G 1/2" | csatl. felület:
-
NAMUR G 1/2"
Gyakorlati okokból a katalógus a névleges átáramlást tartalmazza, l/min-ben (liter/perc) kifejezve.
Névleges átáramlás: p1=6 bar bemeneti nyomás esetén, a sűrített levegő átáramlási értéke (l/min), p=1 bar nyomáscsökkenés esetén.
MNH 350 701 HAFNER NAMUR-Flex szelep
A HAFNER MNH 350 701 szelep egy monostabil, 5/2-es, elektromos vezérlésű szelep légrugó visszaállítással, amely egy kettősműködésű forgatóhenger vezérléséhez alkalmazható. (Működésében teljesen megegyezik egy MNH 510 701 típusú szeleppel.)
A Flex-lappal alkalmazva lesz a szelep egy 3/2-es szelep,
melynél a rugótér leszellőztetett.
Az MNH 351 701 típusú szelep kombinált rugó- visszatérítéses, amely rugó-, és légrugó-visszaállítással is rendelkezik egyben.
MNH 350 701
5/2-es szelepként működik
MNH 350 701 + Flex lap
3/2-es szelepként működik
Ennek a szelepmegoldásnak ott van igazán nagy jelentősége, hogy egyetlen szeleppel mindkét kivitelű forgatóhengert (egyszeres- és kettős működésű) vezérelhetjük. Nem kell külön-külön 3/2-es és 5/2-es szelepet beszerezni.

UB 701 HAFNER NAMUR Levegő-cirkulációs
blokk
A szelep a NAMUR G 1/4"-os csatlakozású, rugós- visszatérítésű pneumatikus forgatóhengerekhez lett kifejlesztve, amely biztosítja, hogy a környezeti levegő nem kerül beszívásra egy rugó-visszatérítésű forgatóhenger rugóterébe.
A HAFNER UB 701 típusú levegő-cirkulációs blokkja teljesen garantálja, hogy kizárólag a kipufogó levegő kerülhet a forgatóhenger működtetett kamrájából a rugótérbe.
Leggyakoribb felhasználási módja a távvezérlés, amikor a vezérlő szelepek (3/2-es standard szelepek) egy kapcsolószekrényben vannak elhelyezve, azonban ki kell zárni a környezeti levegő hengerbe történő bejutását.
A NAMUR csatlakozási felületen keresztül a szelep-blokk csatlakozik a forgatóhengerhez. A blokk, az 1-es csatlakozásán keresztül kapja a sűrített levegőt a 3/2-es vezérlőszeleptől.
A speciális kivitelű NAMUR vezérlő szelepek valamint NAMUR biztonsági szelepek áttekintő ismertetésére ebben a fejezetben nem térünk ki, mert nem része az alapfokú pneumatika oktatásnak.
Amennyiben ezen termékekről, felhasználásukról bővebb információt kér, kérjük, keresse cégünket a következő elérhetőségen: ertekesites@hafner-pneumatika.com
A következő fejezetben a különféle pneumatika csatlakozókról lesz szó...
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Pneumatikus csatlakozástechnika
Pneumatika csatlakozók
Egy komplett pneumatika rendszerben nagyon fontos, hogy olyan szabványos alkatrészeket használjunk, melyek biztosítják a rendszer minden egyes elemének a megfelelő csatlakozását.
A pneumatika csatlakozók termékkörébe tartoznak mindazok az alkatrészek, amellyel a pneumatika rendszerben lévő egyes elemek összekapcsolhatók, biztosítva ezzel a levegőcső-hálózathoz való kapcsolódást.
Egyes elemek nem csak a csatlakozást valósítják meg, hanem további funkciójuk is van; mint például a könyök csatlakozóba integrált fojtó-visszacsapó szelep. Ezeket az elemeket funkció-csavarzatoknak nevezzük.
A teljesség igénye nélkül tekintsük át a legjellemzőbb csatlakozó-típusokat.
-
Dugaszolható csatlakozók
-
Hollanderes csatlakozók
-
Vágógyűrűs csatlakozók
-
Önzáró gyorscsatlakozók
-
Csatlakozó idomok
-
Csőcsatlakozó tartozékok, tömlő csatlakozók
Dugaszolható csatlakozók
A legáltalánosabban elterjedt csatlakozócsalád, mert széles típusválasztékával, egyszerű,
gyors szerelhetőségével a legtöbbet alkalmazott, közkedvelt csatlakozó típus.
A dugaszolható csatlakozók a pneumatika cső csatlakoztatására vagy összekötésére
alkalmas elemek.
Jellemzően műanyag pneumatika csövek csatlakoztatásához alkalmazzák, de egyes
típusok - megfelelő külső méretű - fém csövek csatlakozásra is alkalmas.
A dugaszolható csatlakozó felépítése - jellemzően felhasznált anyagok

(Fontos kiemelni, hogy nem minden gyártó ezeket az alapanyagokat alkalmazza. A HAFNER pneumatika csatlakozói magas minőséget képviselnek, amelyet a felhasznált anyagok és a konstrukció garantál.)
Az alábbi nagyításban láthatók a cső rögzítéséért és tömítéséért felelős alkatrészek. Minél több acélkarom van egy csatlakozóban, annál tökéletesebb cső-megfogást és könnyebb oldást lehet megvalósítani, hiszen a pneumatika cső külső kerületén kisebb köríveket fog le egy-egy rögzítő karom.

A dugaszolható csatlakozó működése
Ahogy az elnevezése is utal rá, a pneumatika csövet csak egyszerűen bele kell dugni a csatlakozóba, amellyel a cső rögzítése valamint a tömítés egyidejűleg megvalósul. (Elnevezésében ismeretes még a "push-in csatlakozó", "gyorscsatlakozó", "quick csatlakozó", "pillanat csatlakozó", stb.)
A pneumatika csővel történő össze-, illetve szétszerelése szerszám nélkül, rendkívül egyszerűen megvalósítható.
FONTOS! A dugaszolható csatlakozók esetén a pneumatika cső külső mérete a meghatározó, mivel a cső külső kerületén valósul meg a cső és a csatlakozó közötti tömítés.
1. A pneumatika csövet méretre daraboljuk, úgy hogy a vágott felülete derékszögű legyen.
2. A csövet a csatlakozóba helyezve könnyedén becsúsztathatjuk a rozsda- mentes acélkarmokig.
3. A karmokon és a tömítőgyűrűn áttolva, létrejön a tömítettség, anélkül, hogy a csővég megsérülne.
4. A pneumatika csövet ütközésig toljuk a csatlakozó-testbe, amely megfelelő tartást és
megvezetést biztosít a cső számára.
5. A nyomás alá helyezett cső minimális mértékben vissza-rugózik, így a rozsdamentes acélkarmok tökéletes megfogást biztosítanak.
6. Az oldáshoz használatos gyűrűt benyomva, a karmok a támasztógyűrűnek ütközve, oldanak, így a cső könnyen kihúzható a csatlakozóból.

Kivitelük alapján különböző szériák járatosak a HAFNER pneumatika
termékpalettáján:
(példaként egy-két jellemző típust felsorolva)
-
900-as széria, P-kivitel | műanyag - nikkelezett réz kivitelben Jellemző paraméterek:
-
névleges nyomás: 12 ... 16 bar
-
menetes csatlakozás: M 5 ... G 3/4" | O-gyűrűs tömítésekkel, NBR
-
csőcsatlakozás: Ø 4 ... Ø 22 mm | gyűrű anyaga: POM műanyag
930P
922P
992P
958P
955P
-
-
900-as széria, M-kivitel | nikkelezett réz kivitelben
Jellemző paraméterek:
-
névleges nyomás: 16 ... 20 bar
-
menetes csatlakozás: M 5 ... G 3/4" | O-gyűrűs tömítésekkel, NBR
-
csőcsatlakozás: Ø 4 ... Ø 22 mm | gyűrű anyaga: POM műanyag
930M
951M
921M
946M
959M
-
-
900-as széria, X4-kivitel | rozsdamentes kivitelben
Jellemző paraméterek:
-
névleges nyomás: 16 ... 20 bar
-
menetes csatlakozás: M 5 ... G 3/8" | O-gyűrűs tömítésekkel, FPM
-
csőcsatlakozás: Ø 4 ... Ø 12 mm | gyűrű anyaga: PVDF műanyag
930X4
951X4
921X4
955X4
954X4

-
-
55000-es és 56000-es széria | műanyag - nikkelezett réz kivitelben |
BLACK széria
Jellemző paraméterek:
-
névleges nyomás: 15 bar
-
menetes csatlakozás: M 3 ... G 1/2" | O-gyűrűs tömítésekkel, NBR
-
csőcsatlakozás: Ø 2 ... Ø 14 mm | gyűrű anyaga: műanyag
A-55116
A-55226
A-55325
A-55230
A-55130
-
-
57000-es széria | nikkelezett réz kivitelben, fém gyűrűvel Jellemző paraméterek:
-
névleges nyomás: 15 bar
-
menetes csatlakozás: M 5 ... G 1/2" | O-gyűrűs tömítésekkel, NBR
-
csőcsatlakozás: Ø 4 ... Ø 14 mm | gyűrű anyaga: nikkelezett réz
A-57116
A-57226
A-57216
A-57040
A-57130

Típusszám értelmezése
Például: 951M-8-1/4 | [típusszám]-[csőméret]-[csatlakozás] Dugaszolható egyenes csatlakozó
-
-
951M - típusszám
-
8 - pneumatika cső külső átmérője (8 mm)
-
1/4 - menetes csatlakozás mérete (G 1/4")
Például: 955P-10 | [típusszám]-[csőméret] Dugaszolható könyök összekötő
-
955P - típusszám
-
10 - pneumatika cső külső átmérője (10 mm)
Például: A-55116-12-3/8 | [típusszám]-[csőméret]-[csatlakozás] Dugaszolható könyök csatlakozó
-
A-55116 - típusszám
-
12 - pneumatika cső külső átmérője (12 mm)
-
3/8 - menetes csatlakozás mérete (G 3/8")
Csatlakozó vagy Összekötő?
Az alábbiakban a "pneumatika csatlakozót" és a "pneumatika összekötőt", mint kifejezést szeretnénk pontosítani. (Zárójelesen jegyezzük meg, hogy gyakorlati szempontok szerint ennek igazán nincs komoly jelentése. A helyes megnevezések alkalmazásával egyértelművé lehet tenni egy-egy csatlakozó kivitelét. Csak a magyar nyelv sokszínűségére utalunkk ezzel...)
Pneumatika csatlakozók
A csatlakozók olyan elemek, amelyek a pneumatika cső és a menetes szerelvény közötti kapcsolatot biztosítják. ("csatlakoznak valamihez...")

Pneumatika összekötők
Az összekötők olyan elemek, amelyek a pneumatika cső és pneumatika cső közötti kapcsolatot biztosítják. ("összekötik a csövet...")
Ez alapján egyértelművé lehet tenni, hogy könyök csatlakozóra, vagy könyök összekötőre gondolunk, amikor egy konkrét termékre gondolunk... Mert ugye nem mindegy. :)
|
930P-6-1/8 Dugaszolható könyök csatlakozó |
955P-6 Dugaszolható könyök összekötő |
Hollanderes csatlakozók
Korábban, a dugaszolható csatlakozók megjelelése előtt a hollanderes csatlakozótípust alkalmaztak a leginkább. A pneumatika cső csatlakoztatása szempontjából alapvetően két részből áll: csatlakozó test és hollander.
A hollanderes csatlakozók a pneumatika cső csatlakoztatására vagy összekötésére
alkalmas elemek.
A cső szükséges rugalmassága miatt csak műanyag pneumatika csövek csatlakoztatásához alkalmazzák.
A hollanderes csatlakozó felépítése - jellemzően felhasznált anyagok

A hollanderes csatlakozó működése
A csatlakozó testben lévő csőcsonkra illeszkedik a pneumatika cső, amelyet egy menetes hollander szorít a csatlakozó testhez. A tömítés alakkal történő zárással jön létre.
A csatlakozó elnevezése is utal rá, hogy a pneumatika csövet hollanderrel rögzítjük a
csatlakozóba.
(Elnevezésében ismeretes még a "push-on csatlakozó" is.)
FONTOS! A hollanderes csatlakozók esetén a pneumatika cső külső és belső mérete is meghatározó, mivel a cső mindkét átmérőjén történik illesztés a csatlakozóhoz.
|
1. A pneumatika csövet méretre daraboljuk, úgy hogy a vágott felülete derékszögű legyen. A hollandert a csőre húzzuk. |
|
2. A csövet a csatlakozón lévő csonkra húzzuk rá. A csővég az ráfeszülés miatt kis mértékben deformálódik. |
|
3. A hollandert rászorítjuk a csatlakozóra. A tömítés a csonk és a hollander között lévő cső alakzárása által jön létre. |
Ugyan a hollanderes csatlakozók alkalmazása nem annyira elterjedtek, mint a dugaszolható csatlakozóké, mégis vannak olyan területek, ahol indokolt az alkalmazásuk. Ezek a tulajdonságok: hőállóság, nyomásállóság, alakzárás miatt az intenzívebb terhelések esetén is biztosan tartja a pneumatika csövet.
Az alábbi széria járatos a HAFNER pneumatika termékpalettáján:
(példaként egy-két jellemző típust felsorolva)

-
100-as széria, M-kivitel | nikkelezett réz kivitelben
Jellemző paraméterek:
-
névleges nyomás: 16 ... 25 bar
-
menetes csatlakozás: M 5 ... G 1/2"
-
csőcsatlakozás: Ø 4,3/3 ... Ø 17,6/13 mm
-
|
130M |
121M |
145M |
155M |
154M |
Vágógyűrűs csatlakozók
Kezdetben a vágógyűrűs csatlakozókat alkalmazták általánosan a pneumatikus rendszerek összeépítése során. A pneumatika cső csatlakoztatása szempontjából alapvetően három részből áll: csatlakozó test, vágógyűrű és hollander. (Elnevezésében ismeretes még a "roppantó-gyűrűs csatlakozó" is.)
A vágógyűrűs csatlakozók a pneumatika cső csatlakoztatására vagy összekötésére
alkalmas elemek.
Bármilyen merevfalú pneumatika cső csatlakoztatásához alkalmas, azonban jellemzően réz- és acélcsövek, valamint merevebb műanyag csövek csatlakoztatásához alkalmazzák.
A vágógyűrű alakváltozása révén megfelelő kötés és tömítés jön létre a cső és az csatlakozótest között.
A vágógyűrűs csatlakozók kialakításában hasonló idomokat, kiviteleket megtalálunk, mint a hollanderes csatlakozóknál. Mivel ezeknek a csatlakozóknak az alkalmazása egyre inkább háttérbe szorul, ezért ezek további összefoglaló áttekintésére nem térünk ki.

Önzáró gyorscsatlakozók
Az önzáró gyorscsatlakozókat széleskörűen alkalmazzák az ipar számos területén. Sokféle kivitelben, különböző alkalmazási területekre léteznek speciális csatlakozó elemek.
A sűrített levegős alkalmazásában általánosan elterjedt a spiráltömlők valamint a különféle flexibilis légtömlők csatlakozásához.
Jellemzően pneumatikus szerszámokhoz, levegőpisztolyokhoz, sűrített levegővel működő kisebb gépek levegőellátásához használatos.
A csatlakozótestbe (csatlakozó kuplungba) beépített visszacsapó szelep gondoskodik
arról, hogy a csatlakozó oldásakor a közeg ne áramolhasson ki a rendszerből.
Az önzáró gyorscsatlakozók alapvetően két részből állnak:
-
csatlakozó kuplung
-
csatlakozó dugó
Alapkivitel esetén a kuplung tartalmazza a visszacsapó szelepet.
Egyes - speciálisabb - kivitel esetén a dugó is
tartalmaz visszacsapó szelepet.
Szimbóluma:
A "csatlakozási kép", azaz a dugók kialakítása szabványosítottak. A pneumatikus
alkalmazásokban jellemzően az alábbi két profil használatos:
-
DN 7,2 méretű csatlakozók profilja, szabványos Európai profil

Bármely Európai profillal rendelkező csatlakozóval kompatibilis. Például: Rectus 26
széria
-
DN 5 méretű csatlakozók profilja, szabványos Mignon profil
Bármely Mignon profillal rendelkező csatlakozóval kompatibilis. Például: Rectus 21
széria
Kivitelük alapján különböző szériák járatosak a HAFNER pneumatika
termékpalettáján:
(példaként egy-két jellemző típust felsorolva)
-
500-as széria, DN 7,2 - Európai profil | nikkelezett réz kivitelben
Jellemző paraméterek:
-
névleges nyomás: 16 bar
-
menetes csatlakozás: G 1/4 ... G 1/2"
-
-
500-as széria, DN 5 - Mignon profil | nikkelezett réz kivitelben Jellemző paraméterek:
-
névleges nyomás: 16 bar
-
menetes csatlakozás: G 1/8 ... G 1/4"
581M
583M
586M
518M
538M
568M

-
-
QUICK széria, DN 7,2 - Európai profil | nikkelezett réz - műanyag
kivitelben
Jellemző paraméterek:
-
névleges nyomás: 15 bar
-
menetes csatlakozás: G 1/4 ... G 1/2"
-
Biztonsági kivitel
A kuplungon lévő hüvely hátrahúzásakor biztonsági okból először leszellőzteti a kuplungban lévő levegőt, majd egy ismételt működtetéskor intenzív kipufogás nélkül, könnyedén eltávolítható a csatlakozó dugó.
A-00661
A-00662
A-00665
Pneumatikus járatos menetes csatlakozások
A pneumatikában jellemzően az alábbi menettípusokkal találkozhatunk:
-
-
M - Metrikus ISO szabványmenet, DIN 13
Néhány mérete járatos a pneumatikában: M 5, M 7
Az európai piacokon többnyire a BSP (British Standard Pipe) menetek
használatosak.
Kétféle kivitelben találkozhatunk vele:
-
BSPP (British Standard Pipe Parallel) a G - Whitworth csőmenet, DIN ISO
228
-
BSPT (British Standard Pipe Taper) az R - Whitworth csőmenet, kúpos külső menet, ISO 7/1

-
-
G - Whitworth csőmenet, DIN ISO 228
A legáltalánosabban alkalmazott menetcsatlakozás a fluidtechnikában.
A jellemző méretit a lenti táblázat tartalmazza.
-
R - Whitworth csőmenet, kúpos külső menet, ISO 7/1
Kúpos menetű szerelvények, idomok illetve csatlakozók esetén alkalmazzák.
-
NPT - Amerikai kúpos csőmenet, ANSI B 1.20.1
Az NPT (National Pipe Thread) elsősorban az USA-ban használatos.
A menet kúpos kivitele biztosítja a tömítést. Kimondottan csak az amerikai
szerelvények esetén találkozunk ezzel a menettípussal.
G - Whitworth csőmenet, DIN ISO 228 - jellemző méretei:
FONTOS! Ezeknek a meneteknek a mérete nem kapcsolódik a coll (25,4 mm) mérethez.
|
Menetjelölés |
Külső átmérő (mm) |
Furat átmérő (mm) |
Menetszám/inch |
|
G 1/8" |
9,73 |
8,80 |
28 |
|
G 1/4" |
13,16 |
11,80 |
19 |
|
G 3/8" |
16,66 |
15,25 |
19 |
|
G 1/2" |
20,95 |
19,00 |
14 |
|
G 3/4" |
26,44 |
24,50 |
14 |
|
G 1" |
33,25 |
30,75 |
11 |
|
G 2" |
59,61 |
57,00 |
11 |
|
G 3" |
87,88 |
85,30 |
11 |

Pneumatika csövek
Szerkezetében és anyagában különböző pneumatika vezetékek léteznek, attól függően,
hogy rugalmas (tömlő) vagy merevfalú (cső) csővezetékekre gondolunk.

A pneumatikában alkalmazott műanyag alapanyagú pneumatika vezetékeket gyűjtőnéven csöveknek nevezzük. Attól függően, hogy milyen tulajdonságnak kell megfelelnie a beépítési környezetéből adódóan, különböző alapanyagú csöveket alkalmaznak.
|
A pneumatika csöveknek két jellemző mérete van, amelyet a cső típusa mellett megadunk:
|
A HAFNER pneumatika kínálatában szereplő cső anyagjellemzője:
|
A legáltalánosabban alkalmazott pneumatika csövek anyagai szerinti
csoportosításban:
-
poliuretán (PU)
Kiváló ellenálló képessége van a törési feszültséggel szemben. Rugalmasságából adódóan a csövek kisebb hajlítási sugárral is szerelhetők.
-
Környezeti hőmérséklet: -35°C ... +60°C
-
Hőmérséklettől függő üzemi nyomás: -0,95 ... 10 bar
-
Jellemző külső csőméret: 3 ... 16 mm
-
-
poliamid (PA)
Nagyobb az ellenálló képessége a nyomás-, hőmérséklet-, és mechanikai terhelésekkel szemben.
-
Környezeti hőmérséklet: -60°C ... +100°C

-
Hőmérséklettől függő üzemi nyomás: -0,95 ... 44 bar
-
Jellemző külső csőméret: 4 ... 22 mm
-
-
polietilén (PE)
Jelentős ellenálló képessége van a hagyományos tisztító-, és kenőanyagokkal,
vegyszerekkel szemben.
-
Környezeti hőmérséklet: -30°C ... +60°C
-
Hőmérséklettől függő üzemi nyomás: -0,95 ... 10 bar
-
Jellemző külső csőméret: 4 ... 16 mm
-
-
teflon (PTFE)
Anyagából adódóan kiemelkedően magas ellenállóságot mutat a vegyszerekkel, savakkal, lúgokkal szemben, valamint jelentős ellenállása van a szélsőséges hőmérsékletek terén - amely azonban függ az üzemi nyomástól.
-
Környezeti hőmérséklet: -200°C ... +260°C
-
Hőmérséklettől függő üzemi nyomás: -0,95 ... 20 bar
A cső nyomásállósága esetén két értéket különböztetünk meg: üzemi nyomás és a megengedhető maximális nyomás (törési-, szakadási nyomás), amely a tefloncső esetén
4-szer magasabb az üzemi nyomás értékénél.
-
Jellemző külső csőméret: 4 ... 12 mm
-
A fenti adatok a cső anyagára vonatkozó összefoglaló értékek, ezért a pneumatika cső helyes kiválasztása során legyünk figyelemmel a környezeti tényezők mellett a hőmérséklettől függő megengedhető üzemi nyomás értékeire is.
Amennyiben Önnek csak továbbküldték ezt a fejezetet, akkor itt tud feliratkozni a teljes
oktatási sorozatra.
Feliratkozás az oktatásra, referenciák >>

Megoldások kihívást jelentő környezetre
A következő fejezetekben megnézzük, hogy milyen kihívásokkal kell szembenéznünk különböző környezetben és milyen megoldások állnak rendelkezésünkre. Elsőnek a környezeti hőmérséklettel és az IP védelemmel (por és víz bejutása ellen) foglalkozunk.
Hideg, fagyos környezet
Nézzük az olvadás megfordított folyamatát, a fagyást. Normális körülmények között, elérve a 0°C hőmérsékletet a víz lassan megfagy, jég lesz belőle. A 0°C tehát a víz fagyáspontja is. Közben hőt ad le, energiája csökken.
A leadott hő megegyezik az olvadáskor felvett energiával.
0°C alatti hőmérséklet esetén, megfelelően előkészített, szárított levegőt kell alkalmazni. A 2. fejezetben már volt szó a hűtve szárítóról. A hűtve szárító utáni levegő már alkalmas arra, hogy hideg, fagyos környezetben is dolgozzunk vele. Ebben a környezetben a hűtve szárító nem 3°C-ra hűti a levegőt, hanem 15°C-kal a minimális környezeti hőmérséklet alá. Például: a környezeti hőmérsékletünk -50°C, akkor -65°C-ra hűti le.
A HAFNER hidegálló szelepek speciális zsírral való kenése lehetővé teszi, hogy -40°C vagy, akár -50°C-tól használjuk őket. Ezen szelepek alkalmazásának felső hőmérséklettartománya +50°C.
Az alacsony hőmérséklet miatt különleges tömítésekkel van szerelve a szelep, ezért a nyomáscsatlakozás csak az 1. csatlakozásnál lehetséges.
-40°C hőmérséklet alatt a szelep szivárgása 10 cm3/percre emelkedhet. Csak olajmentes levegő használható ezeknél a kiviteleknél.
A kipufogás fojtható.

A szelepek típusszám végződése TT.
- például:
- BR 311 701 TT
- HV 511 701 TT
- MH 510 701 G TT
- MNH 510 701 TT
A hidegálló munkahengerek alkatrészei általában rozsdamentes acél, eloxált alumínium, szinterbronz illetve sárgaréz. Tömítései pedig poliuretán és NBR.
-20°C alatt az NBR tömítés megdermed, és elveszíti tömítő képességét, így a henger ereszteni kezd. Magas hőmérsékleten használt hengerek általában FKM tömítéssel készülnek, amelyek viszont nem használhatók 0°C alatt.
Levegő-előkészítő egységeink általában -10°C-tól használhatók, ezért fontos, hogy olyan helyen helyezzük el őket, hogy ennél hidegebb ne érje őket. Fontos, hogy a szűrőpohárban összegyűlt nedvességet ne engedjük megfagyni, mert a jég szétnyomhatja a poharat. Célszerű az automata kivitel használata.
Fontos, hogy ne csak a fő elemeink, szelepek és munkahengerek bírják a szélsőséges időjárást, hanem a „közvetítő elemek” is. Olyan pneumatika csövet kell alkalmazni, ami anyagából adódóan bírja a mínusz fokokat is. Az alábbi táblázat jól mutatja egyes csövek és csatlakozók hőmérsékleti tartományát.
|
Termék |
Anyag |
Hőmérséklettartomány |
|
Cső |
Teflon |
-200°C … +260°C |
|
Poliamid |
-60°C … +100°C |
|
|
Poliuretán |
-35°C … +60°C |
|
|
Polietilén |
-10°C … +40°C |
|
|
|
||
|
Termék |
Kivitel |
Hőmérséklettartomány |
|
Csatlakozó |
Vágógyűrűs |
-60°C … +300°C |
|
Hollanderes O-gyűrű nélkül |
-40°C … +80°C |
|
|
Hollanderes O-gyűrűvel |
-20°C … +80°C |
|
|
Dugaszolható |
-20°C … +80°C |
|

Meleg környezet
Ezzel a kihívással nem csak a magas hőfokot igénylő termelési folyamatoknál találkozunk, hanem egy meleg nyári napon is, ahol egy felforrósodott kapcsolószekrényben elérhetjük akár a 80°C-t is. Szelepek esetében a legegyszerűbb megoldás olyan szelepek használata, melyek nem tartalmaznak elektromos elemeket.
Az AC-s mágnesek hajlamosak jobban felmelegedni, mint a DC-s mágnesek. Egyben figyeljünk arra, nehogy túl sok elektromos vezérlésű szelepet építsünk kicsi, szellőztetéssel nem ellátott kapcsolószekrényekbe.
A tömítéseknél fontos még megemlíteni a fajtáikat. Létezik NBR, PUR, FKM / FPM és EPDM tömítés is. Termékeinkben az EPDM tömítéseket igyekszünk mellőzni az ásványolajok szembeni gyenge ellenállóképessége miatt, ami nagyban korlátozná a kenési lehetőségeket.
Meleg környezetben jól teljesítenek és a leggyakrabban használatosak az FKM, FPM és Viton tömítések. Ezen tömítések alapanyagukban egyeznek (fluorkaucsuk / fluorelasztomer), a különböző megjelölés a különböző normákból ered. Míg az FPM jelölés a DIN-ISO normának felel meg, addig az FKM tömítés az amerikai ASTM normának felel meg. A Viton pedig a DuPont (Chemours) által levédetett jelölés.
A HAFNER hőálló szelepek típusszám végződése HT.
Például:
- MH 311 015 HT
- MNH 520 121 HT

IP védelem
A mágnestekercs és elektromos csatlakozónál figyelni kell a porok és víz bejutására. Ezért ezeket védelemmel kell ellátni. Az IP-védettség (International Protection Marking) jelentése Nemzetközi Védettségjelölés. Egy műszaki berendezés áramköreit védő tokozás (készülékház) környezeti behatások elleni védettségét jelzik vele. Az IP-besorolást Magyarországon az MSZ EN 60529:2015-Villamos gyártmányok burkolatai által nyújtott védettségi fokozatok (IP-Kód)(IEC 60529:1989) nemzetközileg az IEC 60529:1989 szabvány írja le, amelyeket gyakorlati tesztek alapján határoztak meg.
|
IP |
6 |
7 |
Az IP kód után 2 karakteren jelöljük a védettséget.
-
Az első karakter 0-tól 6-ig terjed. A szilárd tárgyak
szerkezetbe jutása elleni mechanikus védettséget jelöl.
védettséget jelenti.
Első karakter IP után (szilárd tárgyak szerkezetbe jutása elleni magyarázat):
Második karakter IP után (víz elleni védettség magyarázat):
megengedett)
szivárgás megengedett)
károsító mértékű szivárgás megengedett)
értékek szerint, általában 1 és 3 méter közötti mélységben 30 percig)
-
0: nincs védelem
-
1: nagyméretű szilárd tárgyak ellen védett (>50mm)
-
2: közepes méretű szilárd tárgyak ellen védett (>12mm)
-
3: kisméretű szilárd tárgyak ellen védett (>2,5mm)
-
4: apró méretű szilárd tárgyak ellen védett (>1mm)
-
5: por ellen védett (nem károsító mértékű behatolás megengedett)
-
6: teljes mértékben védett por ellen
-
0: nincs védelem
-
1: függőlegesen cseppenő víz ellen védett (pl. kicsapódó víz)
-
2: fröccsenő víz ellen védett (függőlegestől max. 15 fokban)
-
3: fröccsenő víz ellen védett (függőlegestől max. 60 fokban)
-
4: fröccsenő víz ellen védett minden irányból (nem károsító mértékű szivárgás
-
5: kisnyomású vízsugár ellen védett minden irányból (nem károsító mértékű
-
6: erős vízsugár és vízbe merítés ellen védett (rövid ideig tartó merülés, nem
-
7: vízbe merülés ellen védett korlátozott ideig (0,15-1 m között 30 percig)
-
8: víz alatt folyamatosan használható (egyedileg a gyártó által meghatározott
-
9K: magasnyomású víztömeg, 14-16 liter/perc 10-15 cm-ről magas nyomáson
-
-
A második karakter 0-tól 9K-ig terjed. A víz elleni

A fenti leírás alapján pár példa:
IP65: teljes mértékben védett por ellen ÉS kisnyomású vízsugár ellen védett minden
irányból
IP66: teljes mértékben védett por ellen ÉS erős vízsugár és vízbe merítés ellen védett
IP67: teljes mértékben védett por ellen ÉS vízbe merülés ellen védett korlátozott ideig
IP68: teljes mértékben védett por ellen ÉS 1-3 méter víz alatt folyamatosan használható
30 percen keresztül (de a gyártók egyedileg határozzák meg)
IP69: teljes mértékben védett por ellen ÉS maximum 3 méter víz alatt folyamatosan
használható 1 órán keresztül
Például: A Hafner szelepeket alapesetben IP65-ös védettséggel szállítjuk, de létezik nedvességálló mágnes, aminél plusz tömítések alkalmazásával IP67-es védettséget tudunk elérni.

ATEX, azaz Robbanásbiztos környezet
Mi a különbség az égés és a robbanás között?
Az égés a tűzvédelem értelmezése szerint a levegő oxigénjével történő egyesülés. Az égésnek 3 alapfeltétele van:
-
éghető anyag
-
égést biztosító közeg
-
az anyag gyulladási hőmérsékletét elérő hőmérséklet
Az égés nem jöhet létre, ha nem egy időben és térben van jelen a három alapfeltétel. Az égési sebességnek 4 fokozata van:
-
lassú égés: mm/másodperc sebességű
-
normál égés: cm/másodperc sebességű
-
gyors égés: dm/másodperc sebességű
-
robbanás: 100-12.000 m/másodperc sebességű
A robbanás megelőzésére olyan termékeket kell használni, amelyek ez ellen biztosítva
vannak.
Röviden az ide vonatkozó irányelvek és szabályok:
-
2014/34/EU - Robbanóképes légkörben való használatra szánt felszerelésekre és védelmi rendszerekre vonatkozó irányelvek
-
MSZ EN 13463-1:2009 Robbanóképes közegekben használt nem villamos berendezések. 1. rész: Alapmódszer és követelmények
-
MSZ EN 13463-5:2012 Potenciálisan robbanóképes közegekben használatos nem villamos gyártmányok. 5. rész: Szerkezetbiztonsági védelem „c”
-
MSZ EN 60079 - Villamos berendezések robbanóképes gázközegekben
-
MSZ EN 61241 - Villamos berendezések olyan helyeken, ahol robbanóképes porok fordulhatnak elő

Az elektromos vezérlésű termékek azonosítása:
2019. október 1-től változik a robbanásbiztos termékek jelölése a 2014/34/EU rendelet szerint. A korábban „c”, „b” és „k” konstrukcióval biztosított termékek, egységesen „h” jelölést kapnak. Ezen belül az ISO 80079-36:2016-02, illetve az ISO 80079-37:2016 szabvány pontosítja ezeket a konstrukciókat is.
Változás továbbá, hogy a jelölés, vagy csak „G” (gáz), vagy csak „D” (por) lehet. Amennyiben egy termék mind a két védelemre megfelelő, azokat most két sorban jelöljük. Külön a gáz és külön a por elleni védelmet.
A jelölésben szereplő zóna besorolás, illetve a robbanásbiztos légtér, a jelölés végére még egyszer bekerül az alábbi formában:
1G; 2G; 3G jelölések esetén: Ga; Gb; Gc 1D; 2D; 3D jelölések esetén Da; Db; Dc
A hőmérsékleti osztályokat is másképp jelöljük poros, illetve gázos környezet esetén. Gázoknál: kiírjuk a hőmérsékleti kódot (pl. „T6”), illetve a jelölés végére pontosan kiírjuk, hogy a termék milyen környezeti hőmérsékleten használható (pl. -10°C≤Ta≤+50°C).
Porok esetén: ha egy „T6”-os környezetre vonatkozik a termék, akkor kiírjuk a hőmérsékletet, viszont -5°C-kal kell megjeleníteni. Tehát a 85°C helyett 80°C-ot jelenítünk meg. Illetve a jelölés végén itt is szerepelnie kell a pontos hőmérséklet tartománynak, amin a termék használható.
Az alábbi példa ezt szemlélteti:
CE II 2G h IIC T6 Gb -10°C≤Ta≤+50°C
A berendezés robbanásveszélyes atmoszférában használható
A felszerelés a -10°C és +50°C között használható robbanásveszélyes környezetben
Gáz közeg, 2-es zónájában használható Maximális felületi hőmérséklet Robbanási csoport
Robbanásvédelem módja Zóna besorolás Termékcsoport

-
Termékcsoport:
-
Termékcsoport I
Az I. felszereléscsoportba tartoznak a bányák felszín alatti részeiben történő használatra szánt felszerelések, valamint az ilyen bányák felszíni létesítményeinek sújtólég és/vagy éghető por által veszélyeztetett részei. A HAFNER szelepek NEM alkalmazhatóak ezen a területen.
-
Termékcsoport II
A II. felszereléscsoportba tartoznak a robbanásveszélyes légkörnek
kitett, egyéb helyeken történő használatra szánt felszerelések.
-
-
Zóna besorolás:
Kategória 2
zóna 1/21
Kategória 3 zóna 2/22
Kategória 1
zóna 0/20
-
Az 1. kategóriába tartoznak a gyártó által megállapított működési paraméterekkel összhangban működőképes és nagyon magas szintű védelmet nyújtó felszerelések. Az ebbe a kategóriába tartozó felszereléseket olyan területeken tervezik használni, ahol levegő és gázok, gőzök, permet vagy por keveréke által képzett robbanásveszélyes legkör folyamatosan, hosszú ideig vagy gyakran alakul ki.
-
A 2. kategóriába tartoznak a gyártó által megállapított működési paraméterekkel összhangban működőképes és magas szintű védelmet nyújtó felszerelések. Az ebbe a kategóriába tartozó felszereléseket olyan területeken tervezik használni, ahol levegő és gázok, gőzök, permet vagy por keveréke által képzett robbanásveszélyes légkör valószínűleg kialakulhat. Az általuk nyújtott védelmi módoknak úgy kell működniük, hogy kielégítő szintű védelmet nyújtsanak gyakori üzemzavarok vagy felszerelés meghibásodása esetén is.

-
A 3. kategóriába tartoznak a gyártó által megállapított működési paraméterekkel összhangban működőképes és normál szintű védelmet nyújtó felszerelések. Az ebbe a kategóriába tartozó felszereléseket olyan területeken tervezik használni, ahol levegő és gázok, gőzök, permet vagy por keveréke által képzett robbanásveszélyes légkör feltételezhetően nem, vagy csak ritkán és csak rövid időre alakulhat ki.
-
-
Robbanásvédelem módja:
Nem elektromos
készülékek
Elektromos készülékek
h
i
nA
m
d
Konstrukciós biztonság
Gyújtószikra
mentes
Szikrázás
mentes
Védelem kiöntőanyaggal
Nyomásálló
tokozat
BA 311 301 Ex
MH 510 701 Ex ia
MH 510 701 Ex nA
MH 510 701 Ex m
MC 510 701 Ex d
-
Robbanás csoportok:
-
A különböző robbanásveszélyes keverékeket robbanás- és szikrázásveszély jellemzi. Ez alapján a gőzök és gázok robbanáscsoportokba sorolhatók. A csoportok elosztási kritériuma a maximális kísérleti biztonsági határ és a minimális gyújtóáram. Ezeket az értékeket meghatározott vizsgálati körülmények között állapítják meg.
A veszélyesség mértéke a IIA csoporttól IIC-ig nő, ezáltal az elektromos berendezésekre vonatkozó követelmények is egyre szigorúbbak. Ebből kifolyólag a IIC minősített termékeket IIB és IIA alatt is használhatjuk.

-
-
Hőmérsékleti osztály:
Hőmérsékleti osztály
Gyulladási hőmérséklet gázoknál, gőzöknél
A villamos készülék max. megengedett felületi hőmérséklete
T1
>450°C
450°C
T2
>350-450°C
300°C
T3
>200-300°C
200°C
T4
>135-200°C
135°C
T5
>100-135°C
100°C
T6
>85-100°C
85°C
A T6 minden más hőmérsékleti osztályt tartalmaz.
Kínálatunkban az alábbi elektromos vezérlésű szelepek érhetők el:
-
2/2-es, 3/2-es direkt vezérlésű, 3/2-es mono- és bistabil, 5/2-es mono- és bistabil, 5/3-as
-
csatlakozási méretek: M5, G1/8”, G1/4”, G3/8”, G1/2”
-
ház anyaga: alumínium, rozsdamentes acél
-
kivitel: különálló, alaplapos
-
hőmérséklet: akár -50°C-tól
Kínálatunkban az alábbi nem elektromos vezérlésű szelepek érhetők el:
-
Mechanikus működésű szelepek:
-
BA – kapcsolótáblába építhető
-
BV – nyomócsapos
-
BR – görgős
-
BL – billenőgörgős
-
BH – nyomógombos

Példák ATEX-es munkahengerekre:
-
-
Jelölésük: CE II 2G c T6 -10°C≤Ta≤50°C
-
Körhenger | ISO 6432
-
REM
-
RIM
-
RBM
-
RDM
-
-
Kompakt henger | UNITOP
-
QIN, QIF
-
QEN, QEF
-
QENV, QEFV
-
QBN, QBF
-
QINT
-
-
Profil hengerek | ISO 15552 (korábban ISO 6431)
-
HIF, HIFR, HIFK, HIFRK
-
HBF, HBFR
-
DIL, DILA, DILR, DILV
-
DBL, DBLA
-
-
Összehúzócsavaros henger | ISO 15552
-
UD
-
UDM
-
UDMP

A közvetítő elemek, azaz a pneumatika csövek, csatlakozók
Robbanásbiztos környezetben fontos, hogy a pneumatika cső antisztatikus legyen. A
„normál” sztatikus csövet használni TILOS! A hétköznapi életben a sztatikus töltések létéről többnyire akkor szerzünk tudomást, amikor kisülnek, például amikor megfogjuk a kilincset és apró szúrásokat érzünk a kezünkön. A műanyagok előállításakor és feldolgozásakor vagy például a csomagolóanyag-iparban azonban sztatikus töltések igen kellemetlenné válhatnak. A feltöltött anyagok egymáshoz tapadhatnak, magukhoz vonzzák és ott is tartják a környezetükben lévő port, akadályozhatják a laminálást, nyomtatást, lakkozást stb. Ez a folyamat egyszerűen abból származik, hogy két test Fermi-szintje eltér egymástól.
-
-
Ezeket az antisztatikus csöveinket az alábbi átmérőben tudjuk szállítani:
-
4/2,5 fekete
ATEX II 2 G/D
-
6/4 fekete
-
8/6 fekete
-
10/8 fekete
-
12/10 fekete
-
-
Nyomásállóságuk: 5…25 bar (átmérőtől függően, 20°C-on értve)
-
Hőmérséklettartomány: -30°C…+80°C
A pneumatika csatlakozók nem elektromos berendezések, ezért a fém (réz),
rozsdamentes kivitelek használhatók ATEX-es környezetben.
Levegő-előkészítők széles választéka ATEX környezetre
-
Termékpalettánkon a FUTURA és a STANDARD termékcsalád, amely rendelkezik a szükséges ATEX bizonylattal, így ezeket biztonsággal használhatjuk robbanásbiztos környezetben.
-
Szűrő egység
-
Szűrő-szabályzó
-
2-, 3-részes egységek
-
Nyomásszabályzó
-
Bekapcsoló, lágyindító szelep
-
Tartozékok, poharak, manométerek, rögzítő elemek

Rozsdamentes termékek
Mi az a rozsda?
A rozsda a fémek felületén oxidáció által keletkezett réteg. Rozsda alatt általában a vasrozsdát értjük, amely a vas felületén víz és oxigén hatására képződő hidratált vas- oxidok és vas-hidroxidok keveréke. A vasrozsda képződését nem csak vastárgyakon figyelhetjük meg, hanem vastartalmú ásványok (ércek), kőzetek felületén és vasvegyületeket tartalmazó vizekben is. A rozsdásodást a nedvességen kívül a levegő szén-dioxid-tartalma, valamint a savak és a sók is elősegítik.
A réz- és bronztárgyak rozsdásodását patinának (rézrozsda) nevezzük.
A rozsdásodást megelőzni többféleképpen lehet. Az egyik módszer a fémek galvanizálása, bevonása (horganyzás vagy cinkbevonás, ónozás), zománcozás vagy festés.
A másik megoldás, hogy eleve olyan anyagot használunk, ami rozsdamentes és/vagy saválló.
Mi a különbség a rozsdamentes és saválló anyagok között?
Mivel hivatalosan nem létezik olyan besorolás, hogy rozsdamentes, vagy saválló anyag, ezért nagyon nehéz különbséget tenni. A köznyelv alakította ki, így a fémipar és különböző szakmák is használják a rozsdamentes, illetve a saválló kifejezést. Nagy általánosságban elterjedt, hogy a rozsdamentesnek nevezett anyagokat általában a kevésbé igénybe vett használatkor, a saválló kifejezést a nagyobb, hosszabb környezeti hatásnak kitett INOX anyagokra használjuk.
Az ipar számos területén preferálják a rozsdamentes acél használatát, mint például a gyógyszeriparban, vegyiparban, élelmiszeriparban és a gépgyártás területén. Széles körben használatos a tengerparti régiókban, illetve fúrótornyokon.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő anyagot?
Az alábbi tényezők befolyásolják (a teljesség igénye nélkül):
-
-
Milyen megmunkálásnak lesz kitéve a rozsdamentes, vagy saválló anyag? (vágás, hajlítás, hegesztés, szegecselés stb.)
-
Mennyi ideig illetve milyen sűrűn lesz kitéve az adott anyag a környezeti hatásnak? (folyamatos, alkalmi, időszakos, stb.)
-
Milyen környezeti hatásoknak lesz kitéve az inox anyag? (levegő páratartalma, lúg, sav, tisztítószerek, édes víz, sós víz)
Rozsdamentes szelep 720 óra után sópermet kamrában
-
Alumínium szelep 720 óra után sópermet kamrában
Mindezek ismeretében nagy-nagy általánosságban azt lehet mondani, hogy amennyiben a környezeti hatás megterhelő, akkor mindenképpen ellenállóbb anyagot kell választani, ami a 316, illetve 321 anyagminőséggel van jelölve.
A rozsdamentes és saválló anyagok jelölése
Ezeket az anyagokat többféleképpen szokták jelölni. Van, aki „KO” anyagnak hívja, van, aki AISI számot tud hozzá társítani és van, aki 1.43xx vagy 1.44xx-ként ismeri őket. Az alábbi táblázat bemutatja, hogy mely anyagjelölések mit is jelentenek pontosan:
|
AISI |
DIN/W.Nr |
UNI |
AFNOR |
MSZ |
|
301 |
1.4310 |
X10CrNi18-8 |
Z11CN17-08 |
KO 32 |
|
303 |
1.4305 |
X10CrNiS18 09 |
Z8CNF 18-09 |
KO 36 S |
|
304 |
1.4301 |
X5CrNi1810 |
Z6CN1809 |
KO 33 |
|
304L |
1.4306 |
X2CrnI1911 |
Z2CN1810 |
KO 41 LC |
|
309S |
1.4833 |
X6CrNi2314 |
Z15CN2413 |
H 7 |
|
310S |
1.4845 |
X8CrNi2521 |
Z12CN2520 |
H 9 |
|
316 |
1.4401 |
X5CrNiMo1712 |
Z6CND1711 |
- |
|
316L |
1.4404 |
X2CrNiMo1712 |
Z2CND1712 |
KO 38 LC |
|
316Ti |
1.4571 |
X6CrNiMoTi1712 |
Z6CNDT1712 |
KO 35 Ti |
|
321 |
1.4541 |
X6CrNiTi1810 |
Z6CNT1810 |
KO 36 Ti |
|
409 |
1.4512 |
X2CrTi12 |
- |
- |
|
410 |
1.4006 |
X7Cr14 |
Z8C13FF |
KO 2 |

|
AISI |
DIN/W.Nr |
UNI |
AFNOR |
MSZ |
|
420 |
1.4021 |
X20Cr13 |
Z20C13 |
KO 11 |
|
420F |
1.4028 |
X30Cr13 |
Z30C13 |
KO 12 |
|
430 |
1.4016 |
X6Cr17 |
Z8C17 |
KO 3 |
|
430F |
1.4104 |
X12CrMoS17 |
Z10CF17 |
KO 3 S |
|
434 |
1.4113 |
X5CrMo17 |
Z8CD1701 |
KO 6 |
-
Magyarázat:
-
AISI: Az American Iron and Steel Institute, azaz az Amerikai Vas- és Acélipari Intézet (AISI) az észak-amerikai acélgyártók szövetsége. Elődei szervezetei 1855-ig nyúlnak vissza, így az Egyesült Államok egyik legrégebbi kereskedelmi egyesülete. Az AISI jelenlegi formáját 1908-ban fogadta el Elbert H. Gary, az Egyesült Államok Steel Corporation elnöke.
-
DIN and W-Nr: A DIN acél specifikációk a Német szabványok, amelyeket a "Deutsches Institut für Normung", a "Német Szabványügyi Intézet" fejlesztettek ki. Az intézet tagja az Európai Szabványügyi Bizottságnak (CEN) és a Nemzetközi Szabványügyi Szervezetnek (ISO).
-
UNI: Az Olasz szabvány előírásainak ez a csoportja magában foglalja a szén- és ötvözött acélokat, a kazánok és más nyomástartó edények, lemezek és szalagok, nagy szilárdságú alacsony ötvözetű acélok, hőkezelhető acélok, meleg és hidegen hengerelt lemezek hidegalakításra és rugóacélokra
-
ANFOR: Association Française de Normalisation (Francia Standardizációs Szövetség) a Francia szabványosítási szervezet és a Nemzetközi
Szabványügyi Szervezetének tagja.
-
MSZ: A Magyar Szabvány rövidítése.

A HAFNER szelepek jelölése:
A típusszám végén található VES jelölés utal arra, hogy a szelep nem a normál alumíniumból készül.
-
-
A HAFNER rozsdamentes szelepek általános felépítése, alkatrészei:
Szeleptest: 1.4404 rozsdamentes acél
Tömítések: 701-es széria: PUR
121-es széria: FKM
Kézi segédműködtető:
1.4404 rozsdamentes acél
Félgyűrű:
1.4404 rozsdamentes acél
Elővezérlő:
„KES” széria: PA6.6
„VES” széria 1.4404
Tolattyú:
1.4104 rozsdamentes acél
Végdugó:
1.4404 rozsdamentes acél
-
Karos kivitel | HV-HVR típus | 3/2-es mono- és bistabil, 5/2-es, 5/3-as kivitel
-
példa: HV 311 701 VES

-
-
Pneumatikus vezérlésű | P típus | 3/2-es, 5/2-es, 5/3-as kivitel
-
Elektromos vezérlésű | MH típus | 3/2-es, 5/2-es, 5/3-as kivitel
-
NAMUR kivitel | MNH típus | 3/2-es, 5/2-es, és NAMUR FLEX kivitel
Munkahengerek rozsdamentes változatai
-
Az R-sorozatú és az A-sorozatú körhengerek hengercsöve AISI 304 anyagból készül, illetve a dugattyúrúd AISI 303-as anyagból készül. A fedelek viszont eloxált alumíniumból készülnek.

-
Teljesen rozsdamentes kivitelt is tudunk szállítani az R-sorozatú kivitelből. Amennyiben a dugattyúrúd érintkezik veszélyesebb anyaggal, úgy szükséges a teljesen rozsdamentes kivitel, ahol a dugattyúrúd anyaga AISI 316-os anyagminőségből készül. A fedelek és az anya pedig AISI 304-es anyagból készül.
-
A H-sorozatú, ISO 15552-es profil hengereket standard kivitelben CK45-ös, keménykrómozott dugattyúrúddal gyártjuk. Kérésre a dugattyúrudat tudjuk rozsdamentes kivitelben, AISI 304 vagy AISI 316 anyagminőségből. A típusszám végébe beépülő „X” jelöli, ha teljesen rozsdamentes H-sorozatú hengerről beszélünk. Példa: HIFX 32/50
-
Kompakt hengereink ø20…200-as átmérőben elérhetőek rozsdamentes kivitelben.
-
Hengercső anyagminőség:
-
ø20, ø25: AISI 304
-
ø32…100: AISI 316
-
ø125…200: AISI 304
-
-
Dugattyúrúd anyag:
-
ø20…100: AISI 316
-
ø125…200: AISI 304
-

Csatlakozók INOX kivitelben
Széles választékban elérhetőek rozsdamentes csatlakozók. Dugaszolható, hollanderes kivitelben. Közcsavar, szűkítő, bővítő.
-
-
900-as széria csatlakozói:
FKM
AISI 316L
PVDF
-
60000-es széria csatlakozói:
AISI 316L
FKM
AISI 316L
-
Csavarzatok, csatlakozó idomok:
AISI 316L

Pneumatik schulung
Kapitel 1 - Pneumatische Grundbegriffe
Was ist Pneumatik?
Pneumatik ist die Verwendung von Druckluft in Wissenschaft und Technik zur Verrichtung mechanischer Arbeit und zur Steuerung.
In der Industrie findet die Pneumatik oft ihre Anwendung im Bereich der Automatisierungstechnik. Wir können entweder über Pneumatik oder über pneumatische Systeme reden.
Im Rahmen dieser Schulung verstehen wir unter Pneumatik Steuerung und Kraftübertrag durch Druckluft.
Vorteile und Nachteile der Pneumatik
Die pneumatischen Systeme haben sehr viele Vorteile, die wichtigsten sind:
- Das Medium, also die Druckluft stammt aus unserer Umgebung. Daher steht sie unbegrenzt zur Verfügung.
- Nach Gebrauch erlangt die Druckluft ihren ursprünglichen Zustand. Sie kann unbedenklich in die Umgebung ausströmen.
- Die Druckluft ist flexibel komprimierbar, deshalb ist sie besonders gut anwendbar bei Vibrationsdämpfungen und Federungen.
- Die Druckluft lässt sich durch Rohre schnell und mit geringen Verlusten transportieren.
- Die Druckluft lässt sich bei erhöhter Feuer- und Explosionsgefahr verwenden.
- Dank der Druck- und Mengenregulierung kann die Energieübertragung innerhalb breiter Grenzen geregelt werden.
- Pneumatische Komponenten lassen sich einfach montieren und instand halten. Die Funktionalität ist sehr zuverlässig.
Neben den Vorteilen müssen wir auch die typischen Nachteile kennen:
- Die Druckluft – abhängig von der Anwendung – verlangt eine Aufbereitung, insbesondere Filtrierung und Trocknung.
- Druckluft ist aufgrund hoher Strompreise und beschränkter Wirkungsgrade der Kompressoren eine relativ teure Energieform.
- Aufgrund der Komprimierbarkeit von Luft lässt sich eine belastungsunabhängige Positionierung der Aktoren nicht realisieren.
Physikalische Grundbegriffe, Maßeinheiten
Das SI-Maßeinheitensystem basiert auf zahlreichen Grund- und davon abgeleitete Maßeinheiten. Wir befassen uns damit nicht im Detail.
[Internationales Einheitensystem: abgekürzt SI von französisch Système international d’unités]
Maßeinheiten, die in der Pneumatik interessant sind:
- Meter – m (Länge / Strecke)
- Kilogramm – kg (Masse)
- Sekunde – s (Zeit)
- Kelvin – K (Thermodynamische Temperatur)
Abgeleitete Maßeinheiten, die wir hier diskutieren:
- Newton – N (Kraft)
- Pascal – Pa (Druck)
Kraft
Kraft ist eine gerichtete physikalische Größe, die eine wichtige Rolle in der technischen Mechanik spielt. Sie kann Körper beschleunigen oder verformen. Durch Kraftwirkung kann man Arbeit verrichten und die Energie eines Körpers verändern. Einige Kräfte haben eigenständige Bezeichnungen aufgrund ihrer Ursachen oder Wirkungen erhalten. Dazu gehören die Reibungskraft, die Gewichtskraft und die Fliehkraft. Die heutige Physik unterscheidet vier Grundkräfte, die alle diesen Ausformungen von Kraft zugrunde liegen. In diesem Zusammenhang wird der Begriff Wechselwirkung gleichbedeutend mit Kraft verwendet.
Druck
Bei Druck werden häufig die folgenden Multiplikatoren verwendet:
1 kPa (Kilopascal) = 1.000 Pa
1 MPa (Megapascal) = 1.000.000 Pa
Die Verwendung der Einheit bar hat sich in der Fluidtechnik generell durchgesetzt.
1 bar = 100,000 Pa = 0.1 MPa = 0.1 N/mm2
1 mbar = 0,001 bar
1 nbar = 0,000000001 bar
In einigen Ländern – wie z. B. in Großbritannien oder in der USA – wird noch die Maßeinheit psi (pounds per square inch - Pfund pro Quadratzoll) verwendet.
1 psi = 0,07 bar (gerundet)
Normal atmosphärischer Druck ist der Druck bezogen auf die Meereshöhe, dessen Wert ist 1 atm (Atmosphäre).
1 atm = 101.325 Pa = 1013,25 mbar (Millibar) oder hPa (Hektopascal)
Diese Maßeinheit wird meistens in der Meteorologie verwendet.
In der Praxis 1 atm = 1 bar.
Der Überdruck zeigt den Wert des Druckes über dem atmosphärischen Druck.
Wird der Wert als absoluter Druck angegeben, wird auch der vorhandene atmosphärische Druck mitgerechnet. Der absolute Druck wird also ab 0 Pa = komplettes Vakuum gerechnet.
Absoluter Druck = normaler atmosphärischer Druck + Überdruck (relativer Druck)
Die Ausdrücke „Überdruck“ und „Vakuum“ beziehen sich darauf, ob der Druck größer oder kleiner ist als der normal atmosphärische Druck.
Die Qualität des Vakuums wird in verschiedenen Klassen unterschieden:
| Normal atmosphärischer Druck | 101325 Pa | = 1,01325 bar = 1 bar | ||
| Grobvakuum | 100 kPa ... 3 kPa | = 1 bar ... 0,03 bar | ||
| Feinvakuum | 3 kPa ... 100 mPa | = 0,03 bar ... 0,001 mbar | ||
| Hochvakuum | 100 mPa ... 1 µPa | = 0,001 mbar ... 0,01 nbar | ||
| Ultrahochvakuum | 100 nPa ... 100 pPa | |||
| Extrem hohes Vakuum | 100 pPa | |||
| Weltraum | 100 µPa ... 3 fPa | |||
| Perfektes Vakuum | 0 Pa |
In der Pneumatik wird die Maßeinheit bar sowohl für Überdruck als auch Vakuum verwendet.
Ohne weitere Angaben versteht man in der Pneumatik unter „Druck“ den Überdruck = relativer Druck.
In der Praxis:
Nachstehend rechnen wir beispielhaft aus, welche Kraft ein Zylinder mit angegebener Größe bei angegebenem Druck ausüben kann:
Welche Kraft übt ein Zylinder mit Durchmesser 40 mm bei 6 bar Druck aus?
Damit wir in der Formel die richtigen Maßeinheiten verwenden, nehmen wir für den Druck die Einheit Mpa. Dies entspricht N/mm². Längenmaße geben wir in mm an.
Der Kolbendurchmesser des Zylinders:
Berechnet wurde die theoretische Kraft. In der Praxis muss mit einem in Höhe von ca. 5% gerechnet werden.
Demnach kann ein Zylinder mit 40 mm Durchmesser bei 6 bar Druck etwa 716 N Druckkraft ausüben. Dies entspricht einer Masse von ca. 73 kg.
Welche Kraft übt derselbe Zylinder aus, wenn wir ihn von der Endstellung in Richtung Grundstellung zurückfahren?
Die Zugkraft desselben Zylinders ist kleiner als die Druckkraft, da ein Teil der Kolbenfläche von der Kolbenstange abgedeckt ist. D.h. es fehlt ein Stück der Oberfläche, auf die kein Druck einwirken kann. Die fehlende Oberfläche muss entsprechend abgezogen werden.
Nach Berechnung mit einem kalkulierten Verlust von ca. 5%, kommen wir auf folgendes Ergebnis:
die Zugkraft des Zylinders ist etwa 601 N, gegenüber der Druckkraft von 716 N.

