182874. lajstromszámú szabadalom • Pneumatikus elővezérlő egység, előnyösen nagynyomású útszelepeknek normálnyomású vezérlőjelekkel történő vezérlésére
1 182 874 2 A találmány tárgya pneumatikus elővezérlő egység, előnyösen nagynomású útszelepeknek normálnyomású rendszerekről történő vezérlésére normálnyomású vezérlőjelekkel. A pneumatika ipari alkalmazásának korai időszakában a viszonylag egyszerű feladatok megoldása nem tette szükségessé az útszelepek vezérlő és a végrehajtóelemei felé irányított levegő nyomásszintjének szétválasztását. Így ezen útszelepek vezérlése is a végrehajtó elemek nyomásszintjén történt és történik általában ma is. A technikai haladás a pneumatikus automatizálás gyorsütemű és széleskörű terjedését is maga után vonta. Rendkívül bonyolult folyamatok, magas fokon automatizált berendezések vezérlését és működtetését végzi sűrített levegő. Ezen rendszerek vezérlését jelenleg nagy- és kisnyomású pneumatikus elemekkel vagy elektropneumatikus úton oldják meg. A nagynyomású logikai elemekkel megvalósított rendszerek helyigénye azonban rendkívül nagy, az elemek szerkezeti bonyolultságuk következtében drágák, az érzékelők mozgó elemek mentén való elhelyezése pedig nagy méreteik miatt meglehetősen nehézkes. A kisnyomású - fluid - elemekkel felépített pneumatikus rendszerek alkalmazásának kezdeti tapasztalatai azt mutatják, hogy ma még széleskörű elterjesztésükre nem kerülhet sor, mivel egyrészt ezen rendszerek a sűrített levegő előkészítése szempontjából maximális igényeket támasztanak, másrészt pedig a ..fluidikus" elemek nyomásszintjéről a végrehajtó elemeket (munkahengerek) vezérlő útszelepek vezérlési nyOmásszintjére való áttérés igen költségesen valósítható meg. Az elektropneumatikus rendszerek legfőbb hátránya, hogy alkalmazási területük korlátozott, mivel nem alkalmazhatók például robbanásveszélyes munkaterületen, vagy ott, ahol az elektromos áram akár a környezetre, akár a munkát végző emberekre káros hatással lehet. Ezenkívül szerelésük és karbantartásuk sokoldalúan képzett szakemberek közreműködését igényli amellett, hogy a tartalék alkatrészellátás is több oldalú figyelmet igényel. Az elmúlt években kifejlesztésre és alkalmazásra kerültek olyan normálnyomású (1,4 bar) pneumatikus logikai rendszerek, amelyek a fent említett rendszerek fő hátrányait kiküszöbölték. Ilyen például a blokkszintézis elvén felépülő — NDK gyártmányú — DRELOBA logikai rendszer. Ezek a rendszerek az alkalmazás során kielégítik a gazdaságossági követelményeket, helyigényük elfogadhatóan kicsi és a jelfeldolgozási gyorsaság szempontjából is jól megfelelnek a követelményeknek, azonban a pneumatikus rendszer nagynyomású (6^10 bar) részéhez való kapcsolásukhoz külön erősítőszelepek szükségesek, amelyek viszont igen költségesek és helyigényük is nagy. A nagynyomású pneumatikus rendszereknél a végrehajtóelemek által mozgatott szerkezetek véghelyzeteit ellenőrizni kell. Ezt a feladatot a 3/2-útú mechanikus vezérlésű szelepekkel oldják meg. E szelepek magas ára költségessé teszi az így felépülő pneumatikus rendszereket, de nagy méreteik miatt mozgó elemek mentén történő elhelyezésük is gyakran akadályokba ütközik. Ezért az utóbbi időben igen gyakran alkalmazzák a szabadsugár-fúvókákkal történő helyz.ctérzékelést, amelynek helyigénye kicsi és egyszerű Kivitelű. Ennek a megoldásnak is megvannak azonban az alábbi hátrányai: — Ha szabadsugár-fúvókára egy fojtáson át nagynyomású levegőt kapcsolunk, akkor a szabad kiáramlás és a nagy nyomás miatt nagy lesz a levegőfogyasztás. — Ha a fúvókát működtetjük, akkor a csővezetékben meg kell növekedni a nyomásnak olyan szintre, hogy az egy nagynyomású levegővezérlésű út szelepet működtetni tudjon. Ez a körülmény viszont a kapcsolási idők nemkívánatos megnövekedését eredményezi. Ezért, ha elfogadható kapcsolási sebességet kívánunk elérni, akkor itt is külön erősítőszelepek alkalmazása szükséges. A találmány által megoldandó feladat az előzőekben részletezett megoldások főbb hátrányainak a kiküszöbölése és olyan szerkezet létrehozása, amely egyszerű és megbízható módon lehetővé teszi a normálnyomású rendszerek nyomásszintjéről a nagynyomású rendszerek nyomásszintjére való áttérést illetve nagynyomású útszelepeknek normálnyomású vezérlőjelekkel történő vezérlését. A kitűzött feladatot egy önmagában ismert alapszelepre szerelt olyan pneumatikus elővezérlő egységgel odijuk meg, amelynek a találmány értelmében az általa vezérelt alapszelephez rögzített csatlakozótömbjében csatornán keresztül a táplevegőforrással összekötött, legalább egy tolattyúból és ezen tolattyút egy ülékre nyomó rugóból álló tolattyús szelepe van. Ezenkívül legalább egy membrános állítótagot is tartalmaz, amelynek membránja egyik oldalon a vezérlőjeleket, célszerűen normálnyomású vezérlőjeleket felvevő vczérlőkamrát határolja, míg a membrán másik oldalához légkivezető furattal ellátott kiemelőcsap van hozzáerősítve. A légkivezetőfurat egyik vége a kiemelőcsapnak az ülőkén felfekvő tolattyúfelülettel párhuzamos szabad homlokoldalán, míg másik vége a kiemelőcsap palástfelületében van kialakítva. A légkivezető furat ez utóbbi vege alaphelyz.ctbcn a csatlakozótömb nyílásán keresztül a külső légtérrel van összeköttetésben, míg a kiemelőcsap és a tolattyú közötti tér csatornán keresztül az alapszelep valamelyik vezérlőkamrájával van összekötve. A találmány szerinti elővezérlő egység főbb előnyei a következők: 1. Az alapszelepként alkalmazott útszelepekkel összeépített, kompakt egységet képez, anélkül, hogy azok méreteit jelentősen megnövelné, 2. minimális méretei és szerkezeti egyszerűsége miatt előálllítási költségei lényegesen kisebbek, mint a hasonló feladat ellátására alkalmas más konstrukciók, 3. kompakt kivitele és mozgó elemeinek kis elmozdulásai miatt a ki- és bekapcsolási idők közel azonosak az elektromos vezérlések kapcsolási idejével, 4. a jelfeldolgozáshoz és a vezérléshez felhasznált levegőmennyiség lényegesen kisebb, mint a nagynyomású vezérlési rendszereknél. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti szerkezet két példakénti kiviteli alakját tünteti fel. A rajzon az 1. ábra egy ötútú (5/2-útú) szelepre szerelt találmány szerinti elővezérlő egység vázlatos keresztmetszetét mutatja, bistabil működésmód esetére, a 2. ábra pedig ötútú (5/2-útú) szelepre szerelt elővezérlő egység vázlatos keresztmetszetét tünteti fel, unistabil működésmód esetére. Amint az az ábrákból egyértelműen kiderül, mindkét kiviteli alak egymáshoz hasonló módon van felépítve, azzal a különbséggel, hogy az elővezérlőegység bistabil 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 55
