4. Valfler

Temel Pnömatik

4.1 valf çeşitleri

4. Valfler

Genel bilgi

Valf seçimini kolaylaştırmak amacıyla valfleri çeşitli konularda bölümlere ayırırız:

model tip dizayn kontrol ünitesi fonksiyon bağlantı ölçüsü

Bütün bu valflerin ana görevi ise hava hattını açıp kapamaktır.

Bizim ise amacımız bu seçimi yaparken baz aldığımız kriterler sayesinde sistemimize en uygun valfi bulmaktır.

Model

Bir valfe ilk ismini ve modelini veren dış görünüşüdür.

Ör.; Nugget ISO Star Super X

Tip

Bir valfin tipinden bahsederken ara unite olup olmadığını, tek başına mı kullanıldığını veya valf adası olarak mı kullanıldığını anlatmaya çalışırız.

Dizayn

Valfin dizaynı işletim prensibini belirler.

Ör.; makaralı valf popet valf sürgülü valf

Kontrol ünitesi

Kontrol ünitesi valfin konumu değiştirmeye yarar.

Manuel, mekanik veya elektrikli olabilir.

ÇevirmeliBasmalıButon

Gömme BaşlıButton

BasmalıButon

KilitlemeliSwitch Kilitlemeli

BobinUyarılı

Makaralı

Mafsal Makaralı

Hava Uyarılı

PimliEmniyetStop

Valf Fonksiyonu

Valfin hava hattını açıp kapamasına fonksiyon denir.

Ör.; 2/2, 3/2, 4/2, 5/2, 3/3, 4/3 & 5/3

Valfler iki numarayla gösterilir birinci rakam hava hatlarını gösterirken ikinci rakam ise valfin konum sayısını gösterir.

3/2; valfimizin 3 yollu ve 2 konumlu olduğunu anlıyoruz.

Valf bağlantı ölçüleri

Benzer dizaynlı valflerde valfin içinden geçen havanın miktarı bağlantı ölçüsüne bağlı olarak değişir.

Bağlantı ölçüsü üzerinde standart akış değerini tek başına vermek güvenilir olmaz, bununla birlikte valf içi dizaynı da aynı oranda etkilidir.

Standart bağlantı ölçüleri; M5, R1/8 , R1/4, R3/8 , R1/2, R3/4, R1.

M5R1/8 R1/4

R3/8 R1/2

R3/4R1

Geri dönüş yaylı 5/2 solenoid valfin iç parçalarının tanımı

(1) Solenoid (15mm) (2) Piston (3) Ana çekirdek (4) Valf gövdesi (5) Geri dönüş yayı (6) Alternatif portlar 2, 4 (7) Basınç indikatörü (8) Manual Kumanda (9) Elektrik bağlantıları

34

5

6

7 8

2

1

9

Örnek Valf

4.2 valflerin çalışma prensibi

4. Valfler

3 yollu bir valf hava giriş, çıkış ve tahliye bölümlerinden oluşup, tek etkili bir silindir için uygundur.

Hava girişi normalde kapalıdır.

Buton sayesinde konumunu değiştirebilmektedir.

Silindir milinin hareketi için butona basılır.

1

2

3

12 10

3/2 valf

3/2 valf

3 yollu bir valf hava giriş, çıkış ve tahliye bölümlerinden oluşup, tek etkili bir silindir için uygundur.

Hava girişi normalde kapalıdır.

Buton sayesinde konumunu değiştirebilmektedir.

Silindir milinin hareketi için butona basılır.

12 10

1

2

3

5/2 valf Çift etkili bir silindirin

hareketinde ise 5/2, 5 yollu ve 2 konumlu bir valf kullanılmalıdır.

Valfin butonuna basıldığında 1 ile 4 hattı birbirine açılıp silindirin ileri gitmesi sağlanacaktır ve bu sırada birbirine açılan 2 ile 3 hattından ise öndeki hava dışarı atılır.

Buton uyarısı kesildiğinde ise 1 ile 2 ve 4 ile 5 hatları birbirine bağlanıp silindirin eski konumuna dönmesi sağlanır.

1

24

5 3

14 12

+-

5/2 valf

1

24

5 3

14 12

+- Çift etkili bir silindirin hareketinde ise 5/2, 5 yollu ve 2 konumlu bir valf kullanılmalıdır.

Valfin butonuna basıldığında 1 ile 4 hattı birbirine açılıp silindirin ileri gitmesi sağlanacaktır ve bu sırada birbirine açılan 2 ile 3 hattından ise öndeki hava dışarı atılır.

Buton uyarısı kesildiğinde ise 1 ile 2 ve 4 ile 5 hatları birbirine bağlanıp silindirin eski konumuna dönmesi sağlanır.

4.3 valf iç dizaynı

4. Valfler

2/2 Valf

1 2

12

1 2

12

1

2

3

3/2 Valf

1

2

3

1

2

3

1

2

3

212 10

13

1

2

3

212 10

13

3/2 Valf

1 2

3

12

1

2

3

12 10

1 2

3

12

1

2

3

12 10

3/2 Valf

12 3 4

2 4

1

2 4

3

1 3

12 3 4

4/2 Valf

4.4 valflerde havaya yön veren çekirdekler

4. Valfler

Ana Çekirdek

Valf ana çekirdeği 3 farlı biçimde olabilir;

Dinamik

Metal metale

Statik

Spool Valve (dynamic seals)

Dinamik sürgülerde contalar çekirdek ile birlikte hareket eder.

port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz

oluşur.

14 2 35

1

24

5 3

14 12

14 12

Spool Valve (dynamic seals)

14 2 35

1

24

5 3

14 12

14 12

Dinamik sürgülerde contalar çekirdek ile birlikte hareket eder.

port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz

oluşur.

Spool Valve (glandless)

Metal metale çalışan valflerde sürgü ve valf gövdesi arasında sızdırmazlık elemanı olarak conta bulunmaz.

Sızdırmazlık iki metal yüzey arasında sağlanır. Bu sistemlerde sürtünme az olduğundan valfin ömrü uzun

olur.

14 2 3514 12

1

24

5 3

14 12

Spool Valve (glandless)

1

24

5 3

14 12

14 2 3514 12

Metal metale çalışan valflerde sürgü ve valf gövdesi arasında sızdırmazlık elemanı olarak conta bulunmaz.

Sızdırmazlık iki metal yüzey arasında sağlanır. Bu sistemlerde sürtünme az olduğundan valfin ömrü uzun

olur.

Spool Valve (static seals)

Statik contalar sürgü ile hareket etmeyip gövde üzerine sabitlenirler.

port 1 kapalı iken 2 ile 3 bağlıdır, port 3 kapalı iken 1 ile 2 bağlıdır.

1

2

3

1012

1

2

3

12 10

Spool Valve (static seals)

1

2

3

1012

1

2

3

12 10

Statik contalar sürgü ile hareket etmeyip gövde üzerine sabitlenirler.

port 1 kapalı iken 2 ile 3 bağlıdır, port 3 kapalı iken 1 ile 2 bağlıdır.

Spool Valve (static seals)

1

24

5 3

14

1

24

5 3

14 12

12

Statik contalar sürgü ile hareket etmeyip gövde üzerine sabitlenirler.

port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz

oluşur.

Spool Valve (static seals)

1

24

5 3

14 12

1

24

5 3

14 12

Statik contalar sürgü ile hareket etmeyip gövde üzerine sabitlenirler.

port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz

oluşur.

5/3 Valf (Bütün portlar kapalı) Ortadaki normal konumda sürgüyle beraber bütün portlar

kapalıdır. port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz oluşur.

14 2 35

14 12

1

24

5 3

5/3 Valf (Bütün portlar kapalı) Ortadaki normal konumda sürgüyle beraber bütün portlar

kapalıdır. port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz oluşur.

14 2 35

14 12

1

24

5 3

5/3 Valf (Bütün portlar kapalı) Ortadaki normal konumda sürgüyle beraber bütün portlar

kapalıdır. port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz oluşur.

14 2 35

14 12

1

24

5 3

5/3 Valf (egsoz açık) Normal konumda hava giriş portu kapalıdır, 2 ve 4 numaralı

portlar egsoz durumundadır. port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz oluşur.

1

24

5 3

14 2 35

14 12

5/3 Valf (egsoz açık) Normal konumda hava giriş portu kapalıdır, 2 ve 4 numaralı

portlar egsoz durumundadır. port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz oluşur.

1

24

5 3

14 2 35

14 12

5/3 Valf (egsoz açık) Normal konumda hava giriş portu kapalıdır, 2 ve 4 numaralı

portlar egsoz durumundadır. port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz oluşur.

1

24

5 3

14 2 35

14 12

5/3 Valf (ana hatta açık) Normal konumda ana hava hattı 2 ve 4 hattına bağlıdır. port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz oluşur

14 2 35

14 12

1

24

5 3

5/3 Valf (ana hatta açık)

Normal konumda ana hava hattı 2 ve 4 hattına bağlıdır. port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz oluşur

14 2 35

14 12

31

24

5

5/3 Valf (ana hatta açık) Normal konumda ana hava hattı 2 ve 4 hattına bağlıdır. port 1’den 2’ye hava girişi gerçekleşirken 4’ten 5’e eksoz, port 1’den 4’e hava girişi gerçekleşirken 2’den 3’e eksoz oluşur

14 2 35

14 12

1

24

5 3

Dengeli sürgüler

Valf içerisindeki havanın çekirdekte kontrol dışı hareket gerçekleştirmemesi için alan sabitliği ilkesi uygulanır.

14 2 3514 12 14 1214 2 35

4.5 valf hava geçirgenliği

4. Valfler

Valf içerisinde akış Valf akış performansı genellikle “C”, “b”, “Cv”, “Kv” katsayılarla

belirtilir. Akış kesiti “A” ve “S” veya akış değerleri I/min. ve m3/h ile belirtilir.

ISO 6358 testinin bir valfe uygulanması “C” (iletkenlik) ve “b” (kritik basınç oranı) nın sonucunu verir

Sabit basınç kaynağının aralığı için P1 basıncı, P2 basıncı maksimum basınca ulaşana kadar, valfin içinden geçer.

Bu sayede valfin akış şeklini gösteren eğriler elde edilir.P1 P2

Valf içerisinde akış ISO ve JIS standartlarında çeşitli farklılıklar mevcuttur. JIS, sadece japonya’da kullanılan ve valf hava geçirgenliği

konusunda ölçüm değeri veren standarttır. ISO ölçümleri ile çeşitli farklılıklar gösterir. Yaklaşık olarak,

ISO standartına göre 100lt/dak geçirgenliğe sahip olan bir valf JIS standartına göre 130 lt/dak’dır.

P1 P2

Valf ölçüsü ve akış çizelgesi Bu grafik farklı boyutlardaki valflerin değişen debilerini

verir. Diş bağlantı ölçüsü takribi olarak bizi bilgilendirir. Akış değerleri yatay çizgilerle belirlenmiştir bu çizgilerde 1

barlık basınç düşüşüyle beraber P1 = 6 bardır

Valf ölçüsü

R1R3/4

R1/2

R3/8

R1/4

R1/8

M5

100006000425025001250750

250

akış l/min

4.6 elektrikli valfler

4. Valfler

Direkt Etkili Solenoid Valfler

Kullanımı:Sinyal uyarılarında ve küçük tek etkili silindirlerin kontrolünde kullanılırlar

Tek kullanılabildikleri gibi çoklu pleyt üzerinde olabilirler

15, 22, 32; mm cinsinden bobin genişliğini belirtir

Nugget 30

Excel 15

Excel 22

Excel 32

Direkt Etkili Solenoid Valfler

1’den gelen hava yayın etkilediği poppet tarafından tutulur

2 nolu çıkış hattı ise 3 nolu eksoza bağlıdır

Bobine uyarı verildiğinde eksoz hattı kapatılarak 1 nolu hat 2 nolu hatta açılır

12

3

1

2

3

Direkt Etkili Solenoid Valfler

1’den gelen hava yayın etkidiği poppet tarafından tutulur

2 nolu çıkış hattı ise 3 nolu eksoza bağlıdır

Bobine uyarı verildiğinde eksoz hattı kapatılarak 1 nolu hat 2 nolu hatta açılır

1

1

2

3

2

3

Manuel uyarı

Montaj aşamasında valfimizi test etmemizi sağlar

0 pozisyonunda valf normal konumunda olup hat kapalıdır

Manuel uyarı butonunu 1 konumuna getirirsek hattı açmış oluruz

Sistemi çalıştırmadan önce manuel kumanda SIFIR konumunda bırakılmalıdır

12

0 1

3

1

2

3

Manuel uyarı

Montaj aşamasında valfimizi test etmemizi sağlar

0 pozisyonunda valf normal konumunda olup hat kapalıdır

Manuel uyarı butonunu 1 konumuna getirirsek hattı açmış oluruz

Sistemi çalıştırmadan önce manuel kumanda SIFIR konumunda bırakılmalıdır

0 1

12

3

1

2

3

Kablo Girişi

Kablo bağlantısı montaj kolaylığı sağlayabilmesi bakımından çeşitli şekillerde yapılabilmektedir

Bobin Çeşitleri

Bir solenoid valf AC ve DC olmak üzere iki çeşit uyarı alabilir

Herhangi bir voltajdaki AC ve DC bobin aynı güçte ise değiştirilebilir

Önemli. Düşük ve yüksek güçteki bobinler değistirilemez. Akış kesiti ve yay gerginliği bobin gücüne uygun olmalıdır

12V dc24V dc24V 50/60 Hz48V 50/60 Hz110/120V 50/60 Hz220/240V 50/60 Hz

Akış ve Güç oranı

Valfin daha iyi anlaşılabilmesi için akış kesiti valf üzerine yazılır

12V dc24V dc24V 50/60 Hz48V 50/60 Hz110/120V 50/60 Hz220/240V 50/60 Hz

2W = 1.0mm akış çapı 6W = 1.6mm akış çapı 8W = 1.6mm akış çapı

1.6

0 1

1.6

Nugget 120 Pilot Solenoid

Internal pilot uygulamalı ve valf gövdesinden plate’e eksoz geçiş hattı bulunur

Bobin eksoz hattı normalde açık tutulurken uyarı esnasında bu hat kapatılır

Nugget 120 Pilot Solenoid

Internal pilot uygulamalı ve valf gövdesinden plate’e eksoz geçiş hattı bulunur

Bobin eksoz hattı normalde açık tutulurken uyarı esnasında bu hat kapatılır

Nugget 120 External Pilot

Aşağıdaki şekilde external pilot kesiti gösterilmektedir

Yapılan çalışmalardan edindiğimiz bilgiler doğrultusunda:

Mevcut kompresör 6 barda 1 m³ hava için 0,1157 kw güç çekmektedir. 1kw için maliyet 0,07$ olmaktadır. Her bir valf 100 msn. çalışma için 0,15535833 m³ hava sarf etmektedir. 1 m³ havanın maliyeti 0,1157*0,07=0,0081$ Her bir valfin çalışma maliyeti 0,15535833*0,0081=0,0012584$

Sistemde valfler 15 sn.de bir kere çalıştırıldığı zaman,

1 dakikada 4 çalışma, 1 günde 4*60*24=57600 çalışma. 1 yılda 300*57600=1728000 çalışma 60 gün duraklamalara ayrılmıştır. Bu veriler doğrultusunda yapılan harcama: 1728000*0,0012584$=2174,52$

Sistemde valfler 30 sn.de bir kere çalıştırıldığı zaman,

1 dakikada 2 çalışma, 1 günde 2*60*24=28800 çalışma. 1 yılda 300*28800=864000 çalışma 60 gün duraklamalara ayrılmıştır. Bu veriler doğrultusunda yapılan harcama: 864000*0,0012584$=1087,26$

Sistemde valfler 45 sn.de bir kere çalıştırıldığı zaman,

1 dakikada 1,33 çalışma, 1 günde 1,33*60*24=1915,20 çalışma. 1 yılda 300*1915,20 =574560 çalışma 60 gün duraklamalara ayrılmıştır. Bu veriler doğrultusunda yapılan harcama: 574560*0,0012584$=723,03$

Özet olarak,

15 sn’ de 1 çalışmada yıllık maliyet = 2174,52$ 30 sn’ de 1 çalışmada yıllık maliyet = 1087,26$ 45 sn’ de 1 çalışmada yıllık maliyet = 723,03$ 60 sn’ de 1 çalışmada yıllık maliyet = 543,63$

Firmada şu ana kadar yapılan çalışma sistemi 15 sn’ de 1 olacak şekilde ayarlanmıştı.

Firmaya sunduğumuz Buschjost marka 8340001 kodlu ürün ve buna yardımcı olacak yine Buschjost marka 8497030 kodlu ürün bu süreyi ilk kurulumda 30 sn’ de 1’e çıkarmış sonraki ayarlamalarla 45 sn’ de 1’e çıkmıştır.

Hedefimiz daha iyi bir ayarla 60 saniyenin üzerine çıkmaktır.

Şu anki durumla dahi 2174,52-723,03=1451,49$ yıllık kar elde edilmektedir ki bu sadece 1 filtre için geçerli rakamdır.

Ürün çalışma prensibi olarak filtrenin her iki tarafındaki basıncı ölçerek ayarlanılan değerde sinyal verir.

Bu sinyal bize filtrenin veriminin düştüğünü bildirir ve buradan alınan uyarılarla filtrelerde temizliği gerçekleştirilecek valflere sinyal gönderilir.

Üründen ayrıca alınan veriler bilgisayar ortamına taşınarak filtrelerin verimliliği ve temizlenme sıklığı kontrol edilebilir.

Bu veriler sayesinde filtrelerin değişim süreci tespit edilir, aşırı çalışma ve verim düşüklüğü engellenir, filtre kontrolleri gerekli olduğu zamanlarda tek bir kişi tarafından yapılarak çalışanın verimliliği artırılabilir.

Üzerinde durmak istediğimiz noktalar, bu ürünle sağlanacak faydalar sadece yukarıda belirtilen hesaplarla sınırlı kalmayıp, filtre ömürlerinin uzamasına ve bilimsel veri elde edilmesine yardımcı olmaktadır.

End

4. Valfler