Temel Pnömatik 4. Valfler

4. Valfler 4.1 valf çeşitleri

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. Çevirmeli Basmalı Buton Gömme Başlı Button Basmalı Buton Kilitlemeli Emniyet Stop Switch Kilitlemeli Pimli Makaralı Bobin Uyarılı Mafsal Makaralı Hava Uyarılı

Valf Fonksiyonu Valfin hava hattını açıp kapamasına fonksiyon denir. 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. R3/8 M5 R1/2 R1/8 R1/4 R1 R3/4

Örnek Valf 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 8 7 9 6 5 1 2 4 3

4.2 valflerin çalışma prensibi

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. 2 12 10 3 1

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. 2 12 10 3 1

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. 4 2 14 12 5 1 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 2 4 5 3 14 12

4. Valfler 4.3 valf iç dizaynı

2/2 Valf 12 12 1 2 1 2

3/2 Valf 3 3 3 2 2 2 1 1 1

3/2 Valf 2 12 10 3 3 1 1 2 2 12 10 3 3 1 1 2

3/2 Valf 1 2 3 12 10 2 12 10 3 1 3 3 12 1 2 12 1 2

4/2 Valf 2 4 1 3 2 3 4 1 2 3 4 1

4.4 valflerde havaya yön veren çekirdekler

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. 1 2 4 5 3 14 12 14 12 5 4 1 2 3

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. 4 2 14 12 1 5 3 14 12 5 4 1 2 3

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. 1 2 4 5 3 14 12 14 5 4 1 2 3 12

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. 4 2 14 12 5 1 3 14 5 4 1 2 3 12

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. 2 2 12 10 3 1 12 10 3 1

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. 2 2 12 10 3 1 12 10 3 1

Spool Valve (static seals) 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. 4 2 4 2 14 12 5 1 3 14 12 5 1 3

Spool Valve (static seals) 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. 4 2 4 2 14 12 5 1 3 14 12 5 1 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. 1 2 4 5 3 14 12 5 4 1 2 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. 1 2 4 5 3 14 12 5 4 1 2 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. 1 2 4 5 3 14 12 5 4 1 2 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. 4 2 5 1 3 14 12 5 4 1 2 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 2 4 5 3 14 12 5 4 1 2 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 2 4 5 3 14 12 5 4 1 2 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 4 2 5 1 3 14 12 5 4 1 2 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 1 2 4 5 3 14 12 5 4 1 2 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 1 2 4 5 3 14 12 5 4 1 2 3

Dengeli sürgüler Valf içerisindeki havanın çekirdekte kontrol dışı hareket gerçekleştirmemesi için alan sabitliği ilkesi uygulanır. 1 4 2 3 5 14 1 4 2 3 5 12 14 12

4.5 valf hava geçirgenliği 4. Valfler 4.5 valf hava geçirgenliği

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 R1 R3/4 Valf ölçüsü R1/2 R3/8 R1/4 R1/8 M5 250 1250 2500 4250 6000 10000 750 akış l/min

4. Valfler 4.6 elektrikli 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 3 2 3 1 2 1

Direkt Etkili Solenoid Valfler 2 3 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 2 3 1 1

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 3 2 3 1 1 2 1

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 3 2 3 1 1 2 1

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 dc 24V dc 24V 50/60 Hz 48V 50/60 Hz 110/120V 50/60 Hz 220/240V 50/60 Hz

Akış ve Güç oranı Valfin daha iyi anlaşılabilmesi için akış kesiti valf üzerine yazılır 12V dc 24V dc 24V 50/60 Hz 48V 50/60 Hz 110/120V 50/60 Hz 220/240V 50/60 Hz 2W = 1.0mm akış çapı 6W = 1.6mm akış çapı 8W = 1.6mm akış çapı 1.6 1.6 1

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 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.

4. Valfler End