Mi újság a sűrített levegő kezelés terén?

ONE, nagy integráltságú sűrítettlevegő-kezelő egység

A pneumatika ma már kiforrottnak tekintett világában ritkán fordul elő, hogy teljesen újszerű termékek jelenjenek meg. A ONE nevű sűrítettlevegő-kezelő egység kiemelkedő, számos pneumatikus funkciót egyesítő integráltsággal rendelkezik. Voltaképpen az eszköz annyi újítást egyesít, hogy egyetlen szabadalommal nem is lehet megvédeni az utánzástól - három különálló szabadalmi kérvényt nyújtottunk be, összesen 39 tételre. A berendezés annyira újszerű, hogy a Fluidtrans Compomac során nemzetközi díjat nyert az újszerű megoldások terén.

A ONE egyetlen nagyteljesítményű szeleppel rendelkezik, amely az összes funkciót kezeli - a szabályzástól a nyomás-csökkentésig. Vezérléséről egy nagypontosságú, szabályozott nyomáscsökkentésű pilotszabályozó gondoskodik, amely sorba van kötve a kézi kétállású szeleppel, az elektromos szeleppel és a folyamatos indítószerkezettel. A szelep egységesítése számottevő csökkenés elérését tette lehetővé az eszköz befoglaló méretei terén, megnövelte a kapacitást, a pontosságot és a csökkentette a válaszidőt.

A pneumatika ma már kiforrottnak tekintett világában ritkán fordul elő, hogy olyan teljesen újszerű termékek jelennek meg, amelyek eltérnek a piacon már jelen lévőktől.

Olyan termékek, amelyek - röviden fogalmazva - teljesen újak és szokatlanok. Voltaképpen a Metal Work által előállított és itt bemutatott termék első látásra egy sztereó berendezésre vagy bármilyen egyéb titokzatos tárgyra hasonlít. Pedig ez "csak" egy levegő kezelő egység, melynek közismert elnevezése: FRL (szűrő, szabályzó, olajzó).

Hogyan jutott el a Metal Work csapata egy ilyen "forradalmian" új ötlethez?

A sűrített levegő kezelő berendezésekkel kapcsolatosan napjainkban alkalmazott technológia különféle, egymástól eltérő funkciójú, egymás után szerelt alkotóelemek használatát igényli. Ez a helyzet a Metal Work által kínált masszív és megbízható "New Deal", a tetszetős és erőteljes "Skillair", a kicsiny "Bit" termékekkel és más, a piacon kapható eszközökkel.

Az automatizálás, a helyszíni összeszerelés, a szerszámgépek stb. esetén használt levegőkezelő egységeket tekintve az alábbi közös alkotórészeket fedezhetjük fel:

• Kézi bemeneti elzáró szelep, V3V típusú vagy csapos illetve tolószelep; feladata elzárni a sűrített levegő bemenetét amikor szükségessé válik a szűrő karbantartása vagy cseréje;
• Szűrő;
• Manométerrel ellátott és gyakran szűrővel szerelt nyomásszabályzó (FR);
• Elektromos ki/be kapcsoló szelep, V3V típusú - mely bekapcsolja a sűrített levegő áramlását egy gép indításakor, PLC vezérléssel;
• Lágyindító szelep, V3V elektropneumatikus vagy APR típus, mely lehetővé teszi a sűrített levegő áramlását miután PLC/PC által elindították a gépet; az APR típusnál az indítás a sűrített levegő áramlásának fokozatos felfuttatásával történik;
• Nyomáskapcsoló, amely jelzi ha a rendszerben levő nyomás a gép zavartalan működéséhez szükséges küszöbérték alá esik;
• Levegőelosztók, gyakran szükség van további levegő elvételi lehetőségekre, pl. a nyomásszabályzó előtt, lefúvató pisztolyokhoz vagy légkulcshoz.
• Kimeneti véglap belső menettel

A termék leírása

A ONE konstrukciója egy alap elgondolásból indult ki, amely teljesen innovatív a maga egyszerűségében.

Mivel az automatizálás során használt levegőkezelő egység mindig azonos modulokból épül fel, miért ne fejleszthetnénk ki egy integrált, egy blokkban egyesített rendszert a moduláris rendszerek helyett?

Számos műszaki és technológiai akadályt kellett leküzdeni ahhoz, hogy minden funkciót integrálni tudjunk egyetlen egységbe.

A Metal Work laboratóriumában elvégzett kutatások eredményei messze felülmúlták az eredeti elvárásainkat. Az új termék fő jellemzői a következők:

Miniatürizálás: A ONE a hagyományos egység méretének kevesebb mint egy harmadát teszi ki. És ha figyelembe vesszük a teret, amelyet egy hagyományos kezelőegység alatt és felett szükséges biztosítani a karbantartáshoz (nyomásszabályzás vagy szűrő csere esetén), akkor a ONE mérete közel egy ötöde a hagyományosnak.

Kis súly: A ONE súlya alig több mint egy kilogramm, ellentétben a 4-8 kg-ot is elérő hagyományos egységekkel szemben.

Áteresztési teljesítmény: Több mint 4000 Nl/min - több mint háromszorosa egy hasonló méretű hagyományos egységnek.

Kezelő felület: Minden olyan elem, amihez hozzá kell férni és működtetni, az előlapon helyezkedik el:

• Forgatógombok (4,7,8) a nyomásszabályzáshoz, nyomáskapcsoló és lágyindító szelep beállításához.
• Kézi ki/be kapcsoló szelep (5)
• Nyomásmérő óra (14)
• LED-ek (10,11,12), melyek mutatják a működést és a nyomás kapcsoló kontaktusának állapotát
• Optikai kijelző (19), mutatja a szűrő telítettségét
• Könnyű hozzáférés a szűrőbetéthez (3)
• Működési és állapotjelző információk
• Rögzítő csavarok furatai (2)

Forgatható (hollanderes) menetes csatlakozók (1): A bemeneti és kimeneti menetes csatlakozók állíthatóak, segítve ezzel a bemeneti és kimeneti csövek csatlakoztatását. Ez azt jelenti, hogy az előkészítő egységet be- vagy kiszerelhetjük anélkül, hogy szétbontsuk a csővezetéket.

Szűrőbetét csere (3): A szűrőbetét cseréjét elvégezhetjük az előlapon lévő sapka kitekerésével. A hagyományos szűrőktől eltérően, a rendszer nem igényel külön teret az előkészítő egység alján a művelet elvégzéséhez. Egy beépített ki/bekapcsoló szelep automatikusan elzárja a bemeneti levegő útját amint elkezdjük kicsavarni a szűrősapkát. Ez azt jelenti, hogy nem szükséges leszellőztetni a nyomóágat és nem áll fenn a szűrőpohár kilövésének veszélye sem.

Automata kondenzvíz leeresztő (18): mivel a szűrő után helyezkedik el, ide már a megtisztított levegő jut el. Ez megelőzi a szelepekben lerakodott szennyeződésekből eredő levegő szivárgásokat.

Lágyindító szelep (7): ezzel az újszerű megoldással a nyomás fokozatosan növelhető és független az átáramlási mennyiségtől. Ezzel elkerülhetők a hirtelen nyomásemelkedések és a munkavégzők lökésszerű működése. Kikapcsoláskor leszellőzteti a rendszert, tehermentesíti, vészleállításként alkalmazható.

Egyetlen (közös) levegőlefúvás (16): az új többszörös pilot rendszerű nyomásszabályzó lehetővé teszi az egyszeres kipufogót, szemben a hagyományos rendszerekben szükséges hárommal (nyomásszabályzó lefúvása, kézi szelep lefúvása és az elektromos szelep lefúvása). Ez azt jelenti, hogy elegendő egyetlen hangtompító vagy kivezető cső. A túlnyomás leeresztése szintén egyesített, növelve ezáltal az átáramlást és megakadályozva az olaj szétszóródását.

Kiegészítő levegőelvételi pontok (15): A fő kimeneti csatlakozó mellett van még két ¼"  szűrt levegő elvételi és egy ¼" szűrt-nyomásszabályozott levegő elvételi pont (pl. légszerszámhoz).

Elektromos csatlakozás (13): egyetlen szabványos M12 elektromos csatlakozó IP65 védelemmel szükséges mindkét szelep és a nyomáskapcsoló működtetéséhez. Ehhez elegendő egyetlen kábel, amivel idő takarítható meg a bekötésnél. Az M12 tulajdonképpen már számos területen szabványossá vált.

Panelbe szerelhetőség: A ONE beszerelhető akár a gép burkolatába, szabadon hagyva csak az előlapot. Ez javítja az esztétikát és hangsúlyozza a kezelői felületet.

Egységes méret: egyetlen ONE, ¼", 3/8", ½", ¾" és 1" csatlakozással, képes lefedni az alkalmazások egész skáláját,  javítva ezáltal a szabványosítást és csökkentve a raktáron tartandó alkatrészek számát.

Konfigurálhatóság: minden csatlakozó mérethez 3456 féle konfiguráció állítható össze.

Mérnöki munka

Tehát, hogyan is valósulhatott meg mindez?

Anélkül, hogy túlzottan belemennénk a részletekbe, felfedhetünk néhány dolgot:

• Egyetlen test magába foglalja a ONE mind a 70 funkcióját. Ez egy nagy ellenálló képességű műanyag burkolat, mely speciális fröccsöntési eljárással készül.
• Több, különböző funkciójú (nyomásszabályzás, lágyindítás, ki/be kapcsolás, stb.), sorozatba kötött szelep helyett egyetlen közös szelep látja el az összes vezérlő feladatot, ami sokkal kisebb méretet és lényegesen nagyobb áteresztést eredményez.
• Ahhoz, hogy lehetővé tegyék a forradalmian új szűrőbetét (vízszintes elhelyezés) és kondenzvíz leeresztő kialakítását (a szűrő után, nem pedig előtte), kidolgoztak egy új kondenzátum leválasztó rendszert. A szokványos centrifugális kondenzvíz kiválasztás helyett, az új rendszer a levegőáramlás irányának hirtelen változtatásaival és csapdákkal teszi lehetővé a vízcseppek leválasztását.

Alkalmazás

A ONE legjellegzetesebb alkalmazása a termelésben levő gépeken van, különösen szerelő gépeken, szállítóberendezéseken, csomagológépeken és automatizált raktárakban.Az IP65 védettség azt jelenti, hogy ez az előkészítőegység alkalmazható olyan gépeken is amelyek poros, szennyezett és nedves környezetben működnek, mint például szerszámgépek, faipari gépek és márvány feldolgozó gépek.

Mivel igen kis méretű, a ONE alkalmazható kisebb készülékeken is ahol korlátozott méretű hely áll rendelkezésre. És a tény, hogy a súlya alig több mint 1 kg azt jelenti, hogy alkalmazható mozgó egységeken is, mint pl. mechanikus karok, ahol a mozgó súly csökkentése alapvető feltétele a gyorsulás növelésének.

Van még egy teljesen új szempont amely lehetővé tesz mindeddig elképzelhetetlen alkalmazásokat. A meglévő kezelőegységek megkövetelik a hozzáférési lehetőséget az egység alsó részén (szűrőcsere) és felső részén (nyomásszabályzás stb.). Ez azt jelenti, hogy a kezelőegységet a gép külső részére kell szerelni vagy átlátszó ajtóval ellátott dobozba. Ez láthatóvá tesz számos csatlakozót és kábelt, amelyek kihatással vannak az egész előkészítő egység megjelenésére, ami azt eredményezi, hogy nincs összhangban a gép többi szabványosított részével, amely látványos megjelenésű és könnyen tisztítható. Mindezek a problémák most már megoldódtak. Egyetlen teendő, a gép burkolatában képezni egy téglalap alakú nyílást és a javasolt szerelőkészlet segítségével felszerelni a ONE-t. Ily módon minden vezérlő és szabályozó egység kívülre kerül, és minden cső, illetve kábel belülre, takarásba.

A ONE egyesíti magában a levegőelőkészítő egység minden funkcióját, kivéve az olajozót. Ez a merész és forradalmi konstrukció meghatározott szempontok eredménye: a piacon fellehető legjobb kialakítású munkahengerek és ekektromos szelepek nem igényelnek olajozott levegőt, de vannak gyártók akiknek a termékeihez szükséges az olajozás, ami gyakran okozhat károsodást, ha az alkalmazott olaj ártalmas a tömítésekre vagy az olajozás nem folyamatos. Az utóbbi esetben, az olaj eltávolítja az elemekből az állandó kenőzsírt, és amikor megszűnik az olajozás, a munkahengerek és a szelepek kénytelenek tovább működni mindenfajta olajozás vagy zsírzás nélkül. Amennyiben a rendszerben olyan alkalmazások vannak, amelyekhez szükséges a folyamatos olajzás, mint pl. csavarbehajtók, sokkal hatékonyabb egy kisebb olajozó alkalmazása közvetlenül a felhasználási helyen, hogy biztosítva legyen a hatékony olajozás, szemben a központi olajozással.

Környezetvédelem

A ONE környezetbarát termék: a tény, hogy a súlya kevesebb mint egy negyede a hagyományos egységeknek, azt jelenti, hogy az előállításához kevesebb alapanyag - úgy mint alumínium és műanyag - szükséges. Minden anyaga újrahasznosítható és az alkatrészei könnyen szétszerelhetőek, ami lényegesen megkönnyíti a karbantartást. A működéshez csak 0,6 Watt szükséges, szemben a szokványos 5-8 Watt-al. Ez évi 10-15-szörös megtakarítást jelent minden egyes ONE esetében.

A ONE-t 100% újrahasznosított kartondobozba csomagoljuk, ezzel is azt az üzenetet szeretnénk közvetíteni, hogy a környezetvédelem sokkal fontosabb mint a luxus csomagolás. Különben is, a ONE olyan látványos, hogy nem szükséges a szép doboz ahhoz, hogy vonzóvá tegye.

Minden egyben (All in ONE)

Ez a jelmondat magába foglalja ennek az innovatív terméknek minden jellemzőjét:

. Integráltság

. Miniatürizálás

. Minimális karbantartás

. Attraktív megjelenés

. "Fekete doboz"

Az alábbi cikkek az INFO-PROD Kiadó és Kereskedő Kft. kiadványaiban jelentek meg.

Pneumatika és hidraulika szakmai cikkek 2001

A dugattyúrúd nélküli LINTRA hengerek műszaki jellemzői
Kis sebességű pneumatikus hengerek: az OMEGA tömítés
Pneumatikus hajtóművek
Pneumatikus és hidraulikus forgatóhengerek
CPV típusú szelepszigetek
Hidrosztatikus rendszerek
Terhelésszabályozott hidrosztatikus hajtások
Tűzálló hidraulikus munkafolyadékok
Váltakozó áramú hidraulikus hajtások
Terhelési nyomásszabályozás hidraulikus arányos szelepekkel
item MB építő elem rendszer
Hidraulikaolajok hazai gyártástörténete

Pneumatika, hidraulika, hajtástechnika, automatizálás 2002

Váltakozó áramú hidraulikus transzformátorok
Nyomásos öntőgépek hidraulikus berendezéseinek ellenőrzése
Mágneses duggattyúérzékelők
Szenzorok a pneumatikában
Válogatóautomaták
Egyedi formájú forgatóhengerek és tartozékaik
Hidraulika tömlő beépített igénybevétel-adatrögzítéssel
A „legkisebb” pneumatika választék
Elektromechanikus munkahengerek ipari alkalmazása
Hidraulika tömlő áramlásoptimalizált szerelvénnyel
Pneumatikus lineáris modulok
Hajtás- és vezérléstechnikai megoldások
Automatizált rendszerek távfelügyelete
A cseppmentes, síkhomlokú hidraulikus csatlakozók
Mágnesszelepek építőszekrény rendszerben
Hidraulikus arányos szelepek kiválasztása

Pneumatika, hidraulika, hajtástechnika, automatizálás 2003

Pneumatikus elemek az élelmiszer-feldolgozás és -csomagolás területén
Arányos szelepek digitális vezérlése a hidrosztatikában
Fejlesztések a pneumatikus munkahengerek gyártásában
Gázrugók jellemző alkalmazási területei
Útmérők, forgójeladók a gyakorlatban
Távfelügyelet GSM-hálózat és SMS-bázisú kommunikációval
Elektromechanikus munkahengerek a mindennapokban
Azonos fogprofil, megnövelt teljesítmény-átvitellel
LG frekvenciaváltók az ipari automatizálásban
Konstrukciós és méretezési kérdések

Pneumatika és hidraulika szakmai cikkek 2001

A dugattyúrúd nélküli LINTRA hengerek műszaki jellemzői,
méretezési irányelvei, tipikus alkalmazásai

A hagyományos dugattyúrudas munkahengerek egyik hátrányos tulajdonsága a dugattyúrudak érzékenysége és kihajlása. A kihajlás befeszülést okoz és működési zavarokhoz vezet. Ennek elkerülésére fejlesztették ki a dugattyúrúd nélküli hengereket. A dugattyúrudas kivitelnél a dugattyú hatásos felülete a két oldalon a dugattyúrúd keresztmetszetével különbözik. Ebből adódóan a henger húzó és nyomóereje nem azonos, ami azt eredményezi, hogy a szelepek működése után a dugattyú elmozdul. Ez pozicionálási gondokat okoz. A LINTRA hengerek pozicionálásra sokkal alkalmasabbak, mert a dugattyúoldalak felülete azonos. További előnye, hogy a lökethossz a szerkezeti méretet csak egyszeresen befolyásolja, míg a dugattyúrudas kialakításnál kétszeresen. Hátránya, hogy a levegőfogyasztás közel kétszerese a hagyományos munkahengerekének.

Kis sebességű pneumatikus hengerek

Egy különleges megoldás: az OMEGA tömítés

A pneumatikus gépek építésénél sokszor fontos szempont a pneumatikus hengerek nagy sebessége a gép nagyobb termelékenysége miatt. Máskor viszont éppen a hengerek lassú mozgása a cél, például valamilyen szabályzójel pontos követése miatt. Bár mind a két feladatra léteznek pneumatikus (vagy hidropneumatikus) munkahengerek, az egyik fajta henger azonban alkalmatlan volt eddig a másik féle mozgási sebességre. A Joucomatic cég 1997-ben készítette el ma is egyedülálló pneumatikus munkahenger családját, amely egyaránt alkalmas igen gyors és igen lassú mozgásra.

Pneumatikus hajtóművek negyedik generációja

Az alábbiakban a pneumatikus hajtóművek új, negyedik generációját, a velük szemben támasztható követelmények teljesülését és a jelenlegi generáció néhány új vonását emeljük ki. A pneumatikus hajtóművekkel szemben támasztott követelmények: könnyű beállíthatóság, kapcsolási pontosság, kopásállóság, megfelelő korrózióvédelem. Ezek tükrében ismertetjük a negyedik generáció konstrukcióját.

POLYROTH pneumatikus és hidraulikus forgatóhengerek

A robotok, manipulátorok, ipari szerelvények, gömbcsapok, pillangó szelepek működtetéséhez lassú, határozott forgó-lengő mozgást biztosító, jó hatásfokú, merev szerkezetek kifejlesztése szükséges. Jelenleg a forgó-lengő mozgást elsősorban fogasléces és lapátos motorokkal oldják meg.

A sokszögmegmunkálás adta lehetőség felhasználásával, sokszögprofilú egyenes és spirál alkotójú felületrendszerű elemekkel a pneumatikus vagy hidraulikus munkaközeggel a dugattyú egyenes-vonalú mozgását közvetlenül forgómozgássá tudjuk alakítani.

A megtestesült ötlet: CPV típusú szelepszigetek

A pneumatikus szelepek, szelepcsoportok kiépítési változatai közül a legtöbb szolgáltatást a mágnesszelepekkel felszerelt, ún. szelepszigetek nyújtják.

A Festo az 1990-es évek elején, új szelepsorozatának fejlesztése során olyan újszerű műszaki megoldásokat alkalmazott, amelyek a hagyományos szelepek pneumatikus és elektromos tulajdonságainál lényegesen jobb jellemzőket eredményeztek. Az első üzemi tesztek nemcsak a sorozat életrevalóságát bizonyították, hanem a próbákra ideiglenesen kialakított egyszerűsített szelepsziget-kivitel sikerét is hozták. A CP – Compact Performance (kis méretek - nagy teljesítmény) típusjelű szelepcsalád minden, a pneumatikus rendszerekben általánosan alkalmazott szelepfunkciót tartalmaz, csekély beépítési méretei és rendkívül kis elektromos teljesítményfelvétele ellenére igen nagy névleges átáramlás jellemzi. A család legsikeresebb tagja, a CPV szelepsziget a hagyományos szolgáltatásokon túl számos kiegészítő egységgel és csatlakozóelemmel is rendelkezik. A sziget optimálisan illeszthető a tervezési, beépítési és karbantartási igényekhez, valamint az elektromos, elektronikus vezérlésekhez, illetve buszrendszerekhez.

A szelepsziget újszerű kialakításával, a merőben új tervezői ötletek megvalósításával új irányzatot nyitott a pneumatikus elemek világában.

Extrém nyomású hidrosztatikus rendszerek

A hidrosztatikus energiaátviteli rendszerek üzemeltetési nyomása fokozatosan növekedett. A 70 Mpa nyomásnál magasabb nyomáson üzemelő rendszerek nevezhetők extrém nyomású rendszereknek, melyekre speciális műszaki követelmények megoldásánál van szükség. Ilyenek a csövek, tartályok stb. nyomás vizsgálata, zsugorkötések bontása, folyadéksugaras vágóberendezések stb. Ezek elvégzéséhez nyomásfokozással kombinált szivattyúkra van szükség.

Terhelésszabályozott hidrosztatikus hajtások

Mobil gépek hidrosztatikus hajtásainál fontos a teljesítmény/tömeg viszony, a beépített dízelmotor optimális üzemi feltételeinek és kedvező üzemanyag felhasználásának biztosítása. Teljesítményszabályozott rendszerek továbbfejlesztésével jöttek létre a terhelésszabályozott (Load Sensing – LS) hajtások, ahol maga a hidraulikus rendszer érzékeli a terhelés nagyságát, és csak a terhelésnek megfelelő hidraulikus teljesítményt biztosítja. Egyaránt használhatók egy és több végrehajtó szervvel rendelkező munkagépek hidraulikus energiaellátására. A felhasználói igények kielégítéséhez szükség van egyéb rendszerekkel, mint például teljesítmény, nyomás és folyadékmennyiség korlátozással kombinált változataira. Az egy szivattyús rendszernek köszönhetően egyszerűsödik a cső- és hűtő rendszer, a dízelmotorok élettartamával összemérhető élettartamú axiáldugattyús egységek alkalmazása pedig csökkenti a karbantartási igényt.

Tűzálló hidraulikus munkafolyadékok és alkalmazásuk

A szerzők a teljesség igénye nélkül megpróbálták összegyűjteni a tűzálló hidraulikus munkafolyadékokkal kapcsolatos aktuális osztályozást és a termékek lehetséges felhasználási helyeit, a hidraulikával foglalkozó szakemberek számára pedig hasznos, a berendezések üzemeltetésével kapcsolatos információkat nyújtani.

Váltakozó áramú hidraulikus hajtások – VAH hajtás

A váltakozó áramú hidraulikus technika a hidrosztatikus hajtások csoportjába tartozik. A hagyományos egyenáramú hidraulikus hajtásokhoz hasonlóan kis méretével nagy teljesítmények átvitelére alkalmas, a hajtás irányítása könnyen automatizálható a folyadékáram amplitúdójának, illetve frekvenciájának a változtatásával. Lényegesen eltér az egyenáramú hidraulikus hajtásoktól abban, hogy a folyadék áramlásától eltekinthetünk, nincs szükség a nagy méretű olajtartályra.

Az energia közvetítését biztosító folyadék oszlopok a hidrogenerátor és a hidromotor fázisdugattyúi által közrezárva pulzáló mozgást végeznek.

A hajtás előnyösen az alacsony fordulatszámot, nagy indítónyomatékot igénylő hajtástechnikai feladatok megoldásához alkalmazható (nm = 0 – 70 , Mt = 106 Nm nagyságrendű).

Terhelési nyomásszabályozás hidraulikus arányos szelepekkel

Az arányos szelepekkel rendelkező, terhelési nyomásszabályozásos hidraulikus hajtások kitűnően alkalmasak arra, hogy meghatározott erőket, vagy nyomatékokat állítsanak elő különféle gépfunkciók részére. A szerszámgép és műanyagipari gép ágazatban, valamint az általános gépgyártásban előforduló számos alkalmazásban a terhelési nyomásszabályozásos hajtások két tipikus struktúrája kerül használatra: az egykamrás és a kétkamrás nyomásszabályozás.

Ezeknek a szabályozásoknak a tervezésénél fontos ismerni a legfontosabb rendszerjellemzők hatását, hogy ez által kifejlődjék egy bizonyos “érzék”, amely a szimulációs paraméterek megválasztásánál, az eredmények kiértékelésénél, vagy a beszerelt hajtás hibakeresésénél segítségünkre lehet.

item MB építő elem rendszer automatizálási feladatokra, speciális gépek építésére

Az item MB építőelem rendszer lényege egy olyan sokoldalúan használható készlet, melynek bármely eleme egyszerűen kapcsolható egy másik elemével. A rendszer alapjául – egyszerűségével és sokoldalúságával – egy gyermekjáték szolgált. A rendszer alkalmazható munkahelyek, gépházak, mozgó egységek és más – az egyedi gépépítés során felmerülő – feladatok megoldására. A folyamatos fejlesztésnél alapvető szempont a költségtakarékosság, bármely elem gyors és egyszerű összekötése és a széles körű alkalmazás lehetősége.

Hidraulikaolajok hazai gyártástörténete

A hidraulikus erőátvitel munkafolyadékaként a legelterjedtebben alkalmazottak az ásványolaj alapú hidraulikaolajok. Nemzetközi szinten mennyiségileg az iparban alkalmazott kenőolajok közel 60%-át teszik ki. Teljesítményük és választékuk fejlődése párhuzamos a hidraulikákéval. A 2004-ben centenáriumát ünneplő Komáromi Finomító (MOL Rt.) közel 50 éve fejlesztője és gyártója a hazai hidraulikaolajoknak. Érdekes nyomon követni a gépészeti felhasználói igények és a kenőanyag gyártás történetének kölcsönhatását, beleértve az utóbbit befolyásoló politikai- gazdasági változásokat is.

Pneumatika, hidraulika, hajtástechnika, automatizálás 2002

Váltakozó áramú hidraulikus transzformátorok

A váltakozó áramú hidraulikus hajtások nem szinkron változatának (VAH hajtások) egyik meghatározó átviteli tulajdonsága a nagy indítónyomaték. A nagy indítónyomaték hatására a fázisvezetékekben fellépő nagy nyomások a fázisterekben nagyobb folyadék összenyomódást hoznak létre. Ebből következik, hogy a nagy kapacitív (QC) folyadék áram lecsökkenti a hidromotor (VHM) fordulatszámát meghatározó hajtó (Qh) folyadék áramot, vagyis a fordulatszám lecsökken.

A fordulatszám csökkenését kompenzálhatjuk a hidraulikus transzformátor (VHT) alkalmazásával.

A tanulmányban a háromfázisú VAH hajtásba épített egy transzformátoros egyszerű rendszeren - a rendszer fázisvezetékeibe több transzformátort is beépíthetünk - mutatjuk be a hidraulikus transzformátor szerkezeti kialakítását, működését. Összefoglaljuk a transzformátor működését meghatározó fontosabb törvényszerűségeket.

A rendszer vizsgálatának egyszerűbbé tétele érdekében eltekintünk a fázisterek deformációjától, a tehetetlenségi erőktől, a folyadék mozgása egydimenziósnak, a fázisvezetékek hossza pedig hidrodinamikailag rövidnek tekinthető, továbbá a vázlatokon a rendszer nyomásvédelmét, és a résveszteség pótlást nem tüntettük fel.

Nyomásos öntőgépek hidraulikus berendezéseinek ellenőrzése, karbantartása, javítása

Az ellenőrzési, karbantartási és javítási munkák szükségességét, költségét, idejét mindig a berendezés mérete és termelésben betöltött szerepe dönti el.

Ha a karbantartási és ellenőrzési munkákat a törvényes előírások és munkaköri leírások úgy rögzítik, hogy azok másokkal is összefüggnek, akkor függetlenül a működésre vonatkozó intézkedésektől, a kezelőszemélyzet biztonságára és az anyagi kár elhárítására kell törekedni.

A berendezés karbantartásához és javításához a szükséges műszaki dokumentációnak és legszükségesebb műszereknek a helyszínen kell lenniük a hibakeresés eredményessége és gyors kivitelezhetősége érdekében.

A biztos és gyors hibakeresés feltétele a hiba létrejötte előtti események naplószerű rögzítése, a hidraulikus, a villamos és az üzemeltető szakemberek együttes jelenléte, összehangolt diagnosztikai együttműködése.

Mágneses duggattyúérzékelők

A korszerű gépek működésében elengedhetetlen az automatizálás és az irányítástechnika. Bonyolult folyamatok elvégzésére legtöbbször kevés az összpontosított figyelem, a gondosan végzett munka. A nagy darabszámban gyártott szigorú mérettűréseknek megfelelő termékek előállításához precíziós célgépekre van szükség. A nagy sebességű gépek elengedhetetlen tartozéka többek között a pneumatikus henger. Ha pontos visszajelzést szeretnénk a dugattyú pillanatnyi helyzetről, akkor azt a legegyszerűbben egy mágnesdugattyúval ellátott pneumatikus munkahengerrel és egy a hengerre szerelt mágneses érzékelővel tudjuk elérni. Pontosságuk, és megbízhatóságuk miatt a Reed-reléknél előnyösebb üzemeltetést tesznek lehetővé. Alkalmazásuk a könnyű szerelhetőség és a hosszú élettartam miatt egyre elterjedtebb.

Szenzorok a pneumatikában

A pneumatikai rendszerek vezérlésénél a mechanikus végálláskapcsolók mikrokapcsolók helyett mind nagyobb számban kerülnek beépítésre mozgó alkatrészek nélkül működő közelítéskapcsolók. Az alábbiakban a pneumatika hengerek dugattyúinak elektronikus helyzetérzékelőiről adunk összefoglalást.

Válogatóautomaták

A mérő-válogató munkadarab tárral, pneumatikus hengerekkel, mérőrendszerrel vezérelt rendszer. A célgép kétféle elven kiépített vezérléssel működő, két munkaállomás. Az egyik, PLC vezérlés digitális ki-, és bemenetekkel, RS232 és TCP/IP csatlakozási lehetőséggel, valamint egy mérőkomperátorral. A másik rendszer PC alapú vezérlés RS232/RS485 protokoll konverterrel az RS232 pontra csarlakoztatva. Két Advantech ADAm modul végzi a mérést és a vezérlést. A feladat mindkét munkaállomáson ugyanaz: mérni és válogatni a munkadarabot. A mérő- és válaogató munkaállomások alkalmasak a két eltérő megoldás oktatására.

Egyedi formájú és elrendezésű KINETROL

forgatóhengerek és tartozékaik

Az egyedi kialakítású lapátos forgatóhenger, elsősorban gömbcsapok és pillangószelepek működtetésére szolgál. Jól alkalmazható továbbá az ipar olyan területein, ahol 90° illetve maximum 180°-os forgatást kell biztosítani. A moduláris elemek által kínált bővítési lehetőség a széles körű alkalmazást segíti. A modulok között találhatók olyan egységek, amelyek önállóan, vagy más pneumatikus elemekkel is alkalmazhatók.

Hidraulika tömlő beépített igénybevétel-adatrögzítéssel

Egy olyan mérési rendszer fejelszését mutatjuk be, amely a tömlőkre ható erők jellemzőit folyamatosan rögzíti, és ezek aktuális állását mindenkor rendelkezésre bocsátja. A méréseknek a fegyverzet sajtolásának időpontjában kell kezdődnie, és a szabvány szerint 6 évvel később befejeződnie. A rendszert a tömlő szerelésekor integráljuk a tömlőre, nedvesség- és szennyeződés elleni speciális huzattal együtt.

A „legkisebb” pneumatika választék

A Clippard Minimatic választékában olyan részben egyedi kialakítású pneumatikus elemek találhatók, amelyek a célgépgyártásban, esetleg kis- vagy nagysorozatú gyártásban előforduló egyedi illetve helytakarékos megoldásokra nyújtanak lehetőséget. Bizonyos szelepek moduláris felépítése is bővíti az alkalmazások lehetőségét. Egyes pneumatikus kapcsolási modulok alaplapba ültetésével pedig olyan megoldást kínál, amely más gyártókkal ellentétben ezeknek az alaplapoknak a sorozatgyártását és ebből adódóan akár egyedi alkalmazását is lehetővé tette.

Elektromechanikus munkahengerek ipari alkalmazása

Az ipari elektromos munkahengerek számtalan olyan előnyös tulajdonsággal rendelkeznek, melyeket kihasználva a pneumatikus vagy hidraulikus munkahengereknél alacsonyabb költségű, de mégis megbizható és hosszú élettartamú szerkezeti egységet alkalmazhatunk. Ezeket az előnyöket azonban csak úgy tudjuk kamatoztatni, ha már a tervezés, a megfelelő termék kiválasztása során körültekintően járunk el.

Hidraulika tömlő áramlásoptimalizált szerelvénnyel

Egy tömlő névleges átmérője alapján nomogramból megállapított effektív átáramlási folyadékmennyiségét rendszerint lecsökkenti a tömlővégszerelvény, az úgynevezett „áramlásoptimalizált szerelvénynél” a szerelvény belső átmérője megegyezik a hozzárendelhető tömlő belső átmérőjével.

Pneumatikus lineáris modulok

A nagy teljesítményű handling illetve szerelő berendezések új követelményeket támasztanak a beépített pneumatikus hajtóművekkel szemben. A szűk ciklusidők alatt megtett löketekre a rövid munkautak, valamint rendkívül nagy gyorsulások és lassulások jellemzők, ezért a berendezéseket jelentős dinamikus terhelések, tömegerők, rezgések érik.

A lineáris modulok egyesítik a mozgatás, a löketállítás, a véghelyzet-csillapítás és helyzetérzékelés elemeit. Számos manipulációs és handling-feladat további funkciókat, kiegészítő részegységeket is igényel a pontos megoldáshoz. A modulok - építőszekrény-elvű kialakításuknak köszönhetően - sokféle kiviteli változatban készülnek, mindig a felhasználó által és egyéni elvárásainak megfelelően specifikált kiépítésben.

A pneumatikus lineáris modulok, amelyek a handling-építőszekrény rendszer alapelemei, képesek a feladatok során adódó terhelések felvételére és igen nagy pontosságot biztosítanak a darabok mozgatása illetve helyezése során. A megfelelően kiválasztott egységekből egy- vagy többtengelyű manipulátorokat lehet összeállítani.

Ezek a hagyományos elemekből fölépített egységek új koncepciójukkal, kompakt kialakításukkal, a bennük megvalósított ötletekkel és kiemelkedő teljesítményükkel a XXI. század műszaki színvonalát jelentik az ipari termelő rendszerekben.

Hajtás- és vezérléstechnikai megoldások motorok

hidegen tesztelő berendezéséhez

A cikkben bemutatott projekt megvalósításához - amely a BMW-Rover egy brit üzemében jött létre - cégünk gyártási programjából többre is szükség volt. A munkával megbízott gépgyártó vállalat Rexroth hidraulikus, pneumatikus és villamos hajtás- és vezérléstechnikai gyártmányokat egyaránt felhasznált. E gépgyártó vállalat - amely a szerelő- és vizsgálóberendezések specialistájának számít - világszerte alapvetően az autógyártás számára gyártja termékeit. Ezek a feladatok nagyméretű berendezéseket igényelnek, amelyek közvetlenül vagy közvetetten helyezkednek el az anyagáramlási úton, és az integrált gyártórendszer részeként működnek.

Automatizált rendszerek távfelügyelete

Az alábbiakban az új információs technológiai lehetőségeket emeljük ki a távfelügyeleti rendszerek megvalósítása terén.

Az Internet széles körű használata, valamint a vezeték nélküli adatátvitel alkalmazása változatos rendszertechnikai megoldásokat tesz lehetővé.

Az új ipari szoftverek a távfelügyelet szinte minden területét (felügyelet, diagnosztika, on-line szerviz) lefedik.

A cseppmentes (drybreak), illetve síkhomlokú (flat face) hidraulikus csatlakozók. Technikatörténeti, környezetvédelmi és konstrukciós alkalmazási szempontok fényében

A cseppmentes gyorscsatlakozók használata rohamosan terjed hidraulikus és egyéb ipari fluidkörök tömlőcsatlakozásainál. A cikk a cseppmentes konstrukció alapvető kategóriáinak és alkalmazásainak bemutatása mellett számba veszi a technológia kialakulásának és mai fejlesztésének fő szempontjait is.

Mágnesszelepek építőszekrény rendszerben

A cikk az új Click-On® szelepcsaládot mutatja be az olvasóknak.

Ez az új szelepcsalád az utóbbi idők fejlesztéseinek köszönhetően széles körű alkalmazást, egyszerű cserélhetőséget, gyors javítást, ezen keresztül csökkentett raktárkészletet és költséget kínál a felhasználók számára.

Hidraulikus arányos szelepek kiválasztásának szempontjai

A hatékonyság növeléséhez egyre rövidebb ciklus- és ütemidők szükségesek, továbbá állandóan javítani kell a berendezések hatásfokát, kiszolgálásukat kényelmesebbé, javításukat egyszerűbbé kell tenni. Ezeket a feladatokat csak a hidraulikus elemek folyamatos, fokozatmentes állításával és távvezérléssel lehet megoldani, növelve a hidraulikus elemek beállításának pontosságát és megvalósítva az elektronikus rendszerekhez való egyszerű csatlakoztatást. E sokrétű követelményeket gazdaságosan csak arányos szelepekkel lehet kielégíteni. Az arányos szelepek sokfélesége közül a megfelelő kiválasztása nem egy egyszerű feladat.

Pneumatika, hidraulika,hajtástechnika, automatizálás 2003

Radvány Miklós: Tiszta pneumatika!

Pneumatikus elemek az élelmiszer-feldolgozás és -csomagolás területén

Az élelmiszeripari és csomagolási folyamatok automatizálása a pneumatikus elemekkel szemben a szokásostól eltérő, az alkalmazási terület jellegének megfelelő különleges követelményeket támaszt. Az élelmiszerek feldolgozásánál és csomagolásánál nem elegendő pusztán a funkcionális kívánalmakat magas szinten teljesíteni. Ezen a területen a gyártó berendezéseknek speciális igényeket is ki kell elégíteniük, ami a könnyű tisztíthatóságot, fertőtleníthetőséget, a korrózióállóságot, egyszóval a higiéniai szempontokat illeti. Az új élelmiszeripari termékek és nyersanyag-kombinációk, a nagyobb gyártási rugalmasság automatikusan magasabb higiéniai követelményeket jelentenek. Az automatizálási elemek ezeknek a követelményeknek úgy felelnek meg, hogy ezek az alkatrészek könnyen tisztíthatók és jól ellenállnak a korróziónak. Az iparág számára kifejlesztett gyártmányválaszték a könnyen tisztítható és rozsdamentes Clean Design hengerektől és szelepszigetektől a szilikonból készült vákuum szívókorongokon keresztül a különleges kivitelű levegő csövekig és a speciális pillanatcsatlakozókig terjed. Ezek az elemek nemcsak az élelmiszeriparban alkalmazhatók előnyösen, hanem minden olyan területen, ahol el kell kerülni a korróziót, ahol fontos a kifogástalan tisztíthatóság, vagy ahol különleges kialakítási igények is felmerülnek, mint például a vegyiparban vagy a gyógyszergyártásban.

Dr. Hantos Tibor - Kovács Ferenc - Hantos Eszter:

Arányos szelepek digitális vezérlése a hidrosztatikában

A gépek, berendezések hatékonyságának növelésében egyre nagyobb szerepet játszik a működtetés, ill. az egyes folyamatok mind teljesebb automatizálása, amihez a villamos vezérlések tökéletesebbé válása elengedhetetlen feltétel volt. Jelentős előrelépést jelentett a mikroprocesszorok, ill. a digitális technika megjelenése és meghatározó elemmé válása. A villamos és hidraulikus rendszerek közötti kapcsolat megteremtésének egyik sikerrel alkalmazott eszköze az arányos mágnes, melynek vezérlését értelemszerűen analóg erősítők alkalmazásával oldották meg. Ahhoz, hogy a rohamosan terjedő mikroprocesszoros vezérlőrendszerekhez jól illeszthető hidraulikus egységet kapjunk, meg kellett oldani az arányos mágnesek digitális vezérlését. Ezzel egy sor olyan előnyhöz is jutunk - különösen a hidraulikus rendszerrel való „kommunikáció” terén - mely kompenzálja az újfajta vezérléstechnika bevezetésével járó többletköltségeket.

Dr. Lajtai Iván - Dr. Pintér István:

Hidraulikus szervohajtás irányítása SIEMENS PLC-vel

Tóth Tibor:

Különleges és érdekes pneumatikus elemek

Braun Mihály:

Új megoldások és fejlesztések a pneumatikus munkahengerek és szelepek gyártásában

Az ipar egyes ágazatai, mint az élelmiszeripar és gyógyszergyártás számos speciális követelményt támaszt az ott használt pneumatikus elemekkel szemben. A pneumatikus szelepek és munkahengerek új generációi a technológiai fejlesztések legfrissebb eredményeit hasznosítják. Új anyagok, új megoldások születtek az ipari felhasználók által átadott tapasztalatok alapján.

Horváth Gábor - Késmárki Tamás:

Gázrugók jellemző alkalmazási területei és a beépítés irányelvei

Az ipari automatizálási műveletek gyakori tartozékai a gázrugók, de alkalmazásuk fokozatosan áttevődik a hétköznapi élet számos területére, a mozgatásokat könnyebbé, biztonságosabbá és nem utolsó sorban kényelmesebbé téve.

Cikkünk a gázrugók általános működési elvével, felépítésükkel és az alkalmazások során figyelembe veendő gyakorlati szempontokkal foglalkozik.

Járó András:

A ötlettől a kész megoldásig - útmérők, forgójeladók a gyakorlatban

A cikkben az ipari elfordulásmérőkkel szemben támasztott követelmények és ezek megvalósításának legújabb eredményeit mutatjuk be.

Major István:

Távfelügyelet GSM-hálózat és SMS-bázisú kommunikációval

A távfelügyeleti rendszer iránti igény, valamint a mobilhálózatok lefedettségének közel 100%-os megléte ösztönzőleg hat a GSM SMS kommunikációval történő adatátvitel ipari alkalmazására, elsősorban kisebb beruházási költséggel megvalósítható rendszereknél.

Rózsa László:

Elektromechanikus munkahengerek a mindennapokban

Az ergonómia szempontjainak megfelelően kialakított munkahelynek (asztal, munkapad) az a célja, hogy annak alkalmazója a munkaidő teljes tartalma alatt a rábízott feladatra tudjon koncentrálni, és ne attól fáradjon el, hogy fáj a háta a rossz üléstől, túlságosan mélyre kell hajolnia vagy éppen ágaskodnia kell, mert magas az asztal. Az állítható magasságú munkaasztaloknak éppen az a feladatuk, hogy csökkentség ezt a jellegű kifáradást, ezzel is megbízhatóbbá tegyék a munkavégzést. Az alábbi rövid ismertető célja az ilyen feladatra kialakított elektromechanikus szerkezetek bemutatása.

Puha Imre:

Azonos fogprofil, megnövelt teljesítmény-átvitellel

A fogazott szíjhajtás kedvező tulajdonságai ellenére többször szabott határt a felhasználóknak. Ezeknek a korlátoknak a kiszélesítésére fejlesztette ki a DAYCO az RPP profilú fogazott szíjakat. Az RPP PLUS és az RPP PANTHER szíjak a hajtásokkal szemben jelentkező igények nagyon széles körének megfelelnek.

Takács Zoltán:

Ha hajtásszabályozásra van szüksége, jusson eszébe az LG frekvenciaváltók az ipari automatizálásban

Az LG Startver -iC5, -iG5, iS5 frekvenciaváltó család a nemzetközi szabványok követelményeinek megfelelése mellett, egyszerű programozhatósága, átlátható paraméterezése nagy segítséget nyújt a különböző alkalmazásokhoz való illeszkedésben. Választható többféle vezérlési algoritmusa mellett, a hajtással kapcsolatos paramétereinek széles állíthatósága eleget tesz az iparban található technológiáknak.

Dr. Kiss Lajos - Dr. Ph. D. Lukács János:

A nem szinkron rendszerű váltakozó áramú hidraulikus (VAH) hajtások mozgásátalakítóinak konstrukciós és méretezési kérdései

A nagy indítónyomatékú váltakozó áramú (VAH) hajtásoknál a hajtómű elemeinek méretezése figyelemes, körültekintő munkát igényel. Különösen igaz ez a hidromotor (VHM) mozgásátalakítójának a méretezésénél. A gépelemekből ismert méretezési eljárással a mozgásátalakító közelítő méretei meghatározhatók. Mivel a mozgásátalakító hengeres gyűrűje a hidromotor kritikus alkatrésze (az élettartam egyértelmű meghatározója), ezért a tanulmányban a hengeres gyűrű méretezésére fektetjük a fő hangsúlyt. A gyűrű méretezése mellett áttekintjük azokat a konstrukciós és anyagmegválasztási szempontokat is, melyek kedvezően befolyásolják a hajtás átviteli tulajdonságait

Vákuum és légnyomás

Forrás:www.kfki.hu

Részletek Simonyi Károly A fizika kultúrtörténete címu könyvéből

Meglepő tény, hogy DESCARTES világszemlélete, amely azzal az igénnyel lépett fel, hogy az arisztotelészi világképet a maga teljes egészében helyettesítse, még két jellegzetesen peripatetikus vonással rendelkezett: erőhatás csak közvetlen kontaktus útján jöhet létre, másrészt vákuum nem lehetséges. Természetesen a descartes-i rendszerben mindegyik elképzelésnek pozitív szerepe is van: a kontaktus útján létrejövô erőhatás egyrészt nem a mozgásállapot fenntartásához, hanem annak megváltoztatásához szükséges, másrészt természetfilozófiai szempontból így tudta a descartes-i rendszer az okkult kvalitásokat geometriai fogalmakra, a kiterjedésre és a mozgásra visszavezetni, így akart lehetőséget teremteni a kvantitatív törvények felállítására. A vákuum lehetetlensége is ezen program megvalósítása keretében érthetô meg: így lehet ugyanis a testek távolba hatását közvetlen kölcsönhatásra visszavezetni, és ezzel a rossz csengésu vonzás, vonzalom szót a fizikából kiküszöbölni.

Az arisztotelészi horror vacui kérdése akkor került újra az érdeklődés középpontjába, amikor észrevették, hogy a vízszivattyú csak meghatározott magasságig tud muködni. A kérdéssel mind gyakorlati, mind természetfilozófiai oldalról GALILEI is foglalkozott. Az 1638-ban megjelent Discorsi című muvének mindjárt az elején felveti a kérdést, hogy vajon a testek szilárdsága nem annak a következménye-e, hogy elszakításuk időpillanatában a két, egymástól eltávolodni igyekező felület között vákuum keletkezik, és a természet irtózása a vákuumtól az, ami ezen szétszakításnak ellenáll? Azt megállapították a Discorsiban beszélgető partnerek, hogy a szilárd anyagok szétszakításakor nyilván másnak is szerepe van, mint a horror vacuinak, viszont a víz esetében csak ez a tényező juthat szóhoz. GALILEI megadta azt a mérési elrendezést is ..., amellyel ez a "horror" mérhető: ez egy vízzel telt henger, amelyet alulról zár el egy dugattyú. Ha erre a dugattyúra . egyre nagyobb súlyt akasztunk, akkor egy meghatározott súlynál a henger megindul lefelé. Ez a súly a mértéke a horror vacuinak. Bármilyen naivnak is tűnik első pillanatra ez az egész elképzelés, azzal, hogy GALILEI a horror vacuihoz számértéket rendel, vagyis mérhetővé teszi, megszűnik okkult kvalitássá lenni, és fizikai mennyiséggé válik, amelynek homályos eredetére legfeljebb a neve utal. Ilyen módon nemcsak a jelenség, hanem annak oka is sokkal könnyebben tisztázható. GALILEI még teljesen hamis képet fűz ahhoz a tényhez, hogy a vízszivattyú szívócsövében a víz nem emelkedik egy meghatározott értéknél magasabbra; éppen az elôbb említett kísérletre hivatkozva úgy képzeli, hogy az ennél magasabb vízoszlop egyszerűen a saját súlya alatt elszakad.

GALILEI mozgástanával kapcsolatban már többször találkoztunk azzal a meglepő ténnyel, hogy GALILEI igen meggyző erővel és ékesszólással véd és állít olyan elképzeléseket, amelyeken a tudomány élvonala már túlhaladt. BEECKMAN ugyanis 1618-ban már megállapította azt, hogy a vízszivattyú szívócsövében a víz csak 18 könyök magasságig emelkedik, és helyesen adta meg az okát: mert a levegő ilyen magasra nyomja fel. Ezen állítás minden kétséget kizáró igazolása és így tudományos közkinccsé tétele azonban csak egy emberöltővel késôbb, PASCAL munkásságán keresztül történik. Közben ugyanis GALILEI tanítványa, EVANGELISTA TORRICELLI (1608-1647) 1643-ban VIVIANIvaI elvégezte a híres Torricelli-kísérletet. Ez a kísérlet az elemi fizika-oktatás egyik szabványkísérlete. Ha a higannyal telt, egyik végén zárt, a másik végén nyitott üvegcsövet nyitott végével lefelé egy higannyal töltött tálba merítjük, akkor azt találjuk, hogy a higanyszál elválik a felső lezáró felülettől, és 76 cm magasságban megáll. A kísérletnek azért van olyan nagy jelentősége, mert a 10 m magas vízoszloppal szemben ez a rövid higanymagasság sokkal könnyebben elvégezhető kísérleteket tesz lehetővé. Azt már GALILEI is és TORRICELLI is sejtette, hogy itt a folyadék sűrűségének döntő szerepe van. Még ha GALILEInek teljesen helytelen elméletét is vesszük alapul, hogy a víz azért nem emelkedik magasabbra a szívócsôben, mert a vízoszlop a saját súlya alatt elszakad, akkor is azt következtethetjük, hogy a nagyobb sűrűségű és így nehezebb higanyoszlop sokkal hamarabb fog elszakadni. A másik jelentősége a higanynak az - ami az első pillanatban jelentéktelennek látszó tény -, hogy éppen a kis méretek miatt a cső üvegből is készíthető, és így látni lehet, hogy mi történik az üvegcső belsejében. A vízszivattyú szívócsövében ugyanis még azt sem lehetett megállapítani, hogy tulajdonképpen a víz hozzátapad-e a dugattyúhoz, vagy ott valóban valamilyen űr keletkezik. A következô évtized legizgalmasabb kérdése, amely a legszenvedélyeeebb viták tárgya lett, éppen a Torricelli-űr volt, tehát a higany felszíne és az üveg felső fala közötti térrész. A kérdés egyrészt az volt, hogy mi van az űrben, másrészt az, hogy miért áll meg a higany egy egészen meghatározott magasságban. Az előzőre elvileg azt a két választ lehetett adni: ott vákuum van, illetőleg ott nincs vákuum. Az utóbbira pedig: a jelenség okát a levegő nyomásában kell keresni, illetőleg a horror vacuiban. ... Ezeket a lehetséges válaszokat még össze is lehet kombinálni: valóban mindegyik lehetséges kombinációnak voltak neves képviselői. Az Arisztotelész-hívők természetesen azt válaszolták, hogy vákuum nem lehetséges, tehát a Torricelli-féle űrben az anyag valamilyen fajtájának jelen kell lennie. A jelenség okát pedig a most már mérhető kvalitássá szelidített horror vacuiban kell keresni. DESCARTES maga és követői a jelenség okát - helyesen - a külső légnyomásban látták, viszont azt állították, hogy a Torricelli-féle űrben sem lehet vákuum; végül PASCALban lassan és igen gondos, sokrétű kísérletezés után alakult ki a helyes meggyőződés: a jelenség oka a külső levegô nyomása, és a Torricelli-űrben vákuum van.
Rögtön hozzá kell tennünk, hogy ilyen formában ez a felfogás sem helyes, mert természetesen a Torricelli-űrben higanygőz van, méghozzá nem is kevés, mert a higanygőz nyomása szobahőmérsékleten 10-3 torr. Vákuumberendezésben higanygőzszivattyú alkalmazása esetén manapság kifagyasztókat szokás alkalmazni, hogy valóban vákuummal legyen dolgunk. Szerencsére a telített gőz jelenléte a jelenségekbe - éppen a lényeges dolgok tisztázása céljából elvégzett kísérleteknél - nem szól bele. Érdekességképpen megemlítjük NOËL (jezsuita páter) elméletét, aki DESCARTES tanítója volt a La Fleche-i iskolában; később DESCARTES elméletének terjesztője és követője lett; szerinte a visszahúzódó higanyoszlop az üvegből magával ragadja azokat a "tűzrészecskéket", amelyekkel az üveg az üveggyártásnál fellépő magas hőmérsékleten telitôdött, és az így keletkezô pórusokon a külső levegőből beáramlik a "tiszta levegő", mint az arisztotelészi négy elem egyike, amelyből az igazi levegő is összetevôdik. PASCAL ... egyik híres kísérlete, az űr az űrben (vide dans le vide), már önmagában is elegendő bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy a levegő nyomása hozza létre a jelenséget. A kísérlet azért is érdekes, mert abban az időben még nem volt légszivattyú, és így PASCALnak valamilyen módon mégis meg kellett oldania a különbözô nyomású levegővel telített tér problémáját. Ezt a következôképpen tette. Egy Torricelli-elrendezést felfüggesztett egy vastagabb üvegedénybe, amelynek alsó, nyitott végét a kísérlet kezdetén egy membránnal elzárta. A felső, nyitott végén keresztül az egész edényt megtöltötte higannyal, majd a felső végét egy légmentesen záró fedővel lezárta. Az egész higannyal töltött vastag üvegcsövet membrános végével lefelé függőleges helyzetben egy higannyal töltött edénybe állította, majd az alsó membránt átszúrta. Ezzel a higanyszint a felső Torricelli-elrendezés alá süllyedt, és így valóban a Torricelli-űrben lehetett vizsgálni a viszonyokat, mai kifejezéssel élve, oda egy barométert tettek. PASCAL először is megállapította, hogy a Torricelli-űrbe elhelyezett Torricelli-berendezésben a külső és belső higanyszint azonos magasságban van. Ha most levegőt bugyborékoltatunk a vastagabb üvegcső Torricelli-űrjébe, akkor azt találjuk, hogy a felfüggesztett belső barométer higanyszála emelkedni kezd, azaz egyre nagyobb lesz a különbség a külső edény és a belső cső higanyszintje között. Ilyen módon egyértelmuen megállapítható, hogy a higanyt a levegô nyomása nyomja meghatározott magasságig.

Hogy a használt folyadék suruségének szerepét megvizsgálja, PASCAL érdekes kísérletet végzett két 14 m magas csővel, melyek egyikét vízzel, a másikat vörös borral töltötte meg. A mozgatható hajóárbochoz erősített csövekkel végzett kísérleteknek igen nagy nézőközönsége volt. PASCAL feltette a kérdést az 500 főnyi tömegnek, hogy mit gondolnak, melyik folyadék fog mélyebbre süllyedni: a víz vagy a vörös bor? A nyilatkozók legtöbbje a vörös bor mellett szavazott, mondván, hogy abban több a "szellem" (esprit), és így a Torricelli-urben nagyobb nyomást fog kifejteni. PASCAL ekkor már tudta, hogy kizárólag a sűrűségek viszonya számít, és minthogy az alkohol könnyebb a víznél, így tudta, hogy a nagy alkoholtartalmú vörös bor kevésbé fog lesüllyedni, mint a víz. A kísérlet természetesen PASCAL várakozását igazolta.

Mint említettük, PASCAL nagyon óvatos volt a kísérleti tényekbôl levonható következtetések tekintetében. Igen sokáig egyformán lehetségesnek tartotta a kvantitatív horror vacuit és a levegô nyomását, mint ható okot. Hu akart maradni azokhoz a filozófiai elvekhez, amelyeket éppen a már emlitett NOËL páter egyik kritikájára válaszoló levelében lefektetett:

Arisztotelész tanítványai most összehordanak minden érvet, amely Mesterük, vagy a kommentátorok írásaiban található, hogy ezeket a dolgokat a horror vacuival magyarázzák, ahelyett hogy belátnák, hogy a tapasztalás az igazi mester, akit a fizikában követni kell, és hogy ez a kísérlet, amelyet a hegyekben végeztünk, felborította azt az általános hitet, hogy a természet irtózik a vákuumtól, és nyilvánvalóvá tette azt az ismeretet, amely most már soha nem vész el, hogy a természet egyáltaIán nem irtózik a vákuumtól, nem tesz semmit, hogy azt elkerülje, és hogy a Ievegő tömegének súlya az igazi oka mindazon dolgoknak, amelyeket eddig ezen képzelt oknak tulajdonítottak.

A döntô kísérletet PASCAL 1647-ben tervezte meg, és az ő útmutatása alapján sógora, PERIER végezte el a Puy-de-Dome hegycsúcson. PASCAL igen helyesen úgy okoskodott, hogy ha a higanyszál magasságát a levegő súlyából eredő légnyomás hozza létre, akkor a tengerszint feletti magasságtól függően a higanyszál magasságának is csökkennie kell. A nagyon gondosan elvégzett kísérletek valóban azt mutatták, hogy a hegy lábánál hagyott barométer és a 800 méterrel magasabban felállított barométer között igen jól mérhető, kb. 8 cm magasságkülönbség lép fel. Ez az 1648. szeptember 19-én elvégzett kísérlet a fizika "nagy" kísérletei közé tartozik. Ez a kísérlet természetesen még nem szerepel PASCAL 1647-ben megjelent könyvében, de a világ már 1648 októberében tudomást szerezhetett róla a Recit de la grande expérience de l'equilibre des liqueurs című munkájából. A tudós világ felcsigázott érdeklődéssel fogadta PASCAL eredményeit, halála után azonban a rokonság, a hagyaték kezelői szinte bocsánatkérôen tárták a világ elé PASCAL légnyomásra vonatkozó kísérleteit azzal a megjegyzéssel, hogy nagyon hamis képet kapna az olvasó, ha ennek a csodálatos géniusznak csak ezeket a valójában hozzá méltatlan munkáit ismerné.

PASCAL kísérleteihez közvetlenül csatlakozik EDME MARIOTTE (1620-1684) francia kutatónak, a Boyle-Mariotte-gáztörvény társfeltalálójának egy igen szellemes kísérlete, amely jól egészíti ki a Puy-de-Dome-on végzett kísérletet: ô ugyanis a barométert ... különbözô mélységekben a víz alatt helyezte el, és úgy találta, hogy a higanyoszlop magassága pontosan a várt összefüggésnek megfelelően, tehát a higany és a víz sűrűségének arányában változik.

Az olasz-francia kísérletekkel párhuzamosan a 30 éves háború végét szenvedő, illetve azt éppen befejező Magdeburg városában is érdekes kísérleteket folytat a város polgármestere, OTTO GUERICKE (1602-1686). Ő magától értetődőnek tartotta, hogy ha egy térrészből eltávolítjuk az anyagot, például a vizet vagy a levegőt, akkor ott vákuum keletkezik, és erre a vákuumra nehezedik a külső levegő nyomása. Először úgy akart vákuumot előállítani, hogy egy vízzel telt hordóból vízszivattyú segítségével ki akarta szivattyúzni a vizet. Vákuumot nem sikerült elôállítania, mert a hordó résein keresztül a víz helyére azonnal levegô tódult be. GUERICKÉnek a tudomány szempontjából legnagyobb érdeme a légszivattyú megkonstruálása volt. Ezzel azután sikerült fémedényekbôl a levegôt kiszivattyúzni és így vákuumot előállítani. A fémedényekkel természetesen kezdetben problémái voltak, mivel a levegő kiszivattyúzása közben a külső légnyomás összelapította az edényt. Végül sikerült azokat kellő erősségűre készítenie. Ezekkel aztán különbözô látványos kísérleteket végzett, így 1654-ben a Regensburgban tartott birodalmi gyűlésen a császár jelenlétében mutatta be híres kísérletét. Két, sima peremmel ellátott fémgömböt egymáshoz illesztett, majd kiszivattyúzta a levegőt. Ezután 8-8 ló igyekezett a légnyomás ellenében széthúzni a két féltekét, teljesen sikertelenül. A levegő beengedésével a két féltéke magától szétesett. ...

GUERICKE kísérleteiről a világ GASPAR SCHOTT jezsuita atya Mechanica hydraulico-pneumatica címu, 1658-ban megjelent munkájából értesült.
Ennek a munkának elsősorban ROBERT BOYLE (1627-1691) volt a folytatója, aki mellett a később híressé vált HOOKE asszisztenskedett. Ők is készítettek egy légszivattyút, de nem egyszerűen lemásolták GUERICKE találmányát, hanem egyre jobb változatát alkották meg. Részletes kísérleteket végeztek a vákummal kapcsolatban. Így megállapították, hogy a vákuumon a fény áthatol, de a hang nem. Benne az égés nem lehetséges, és a vákuumba helyezett állatok kimúlnak.

GUERICKÉvel ellentétben BOYLE igen részletes vizsgálatokat folytatott az anyag felépítésével kapcsolatban, de igen óvatosan kerülte a vákuum mibenlétének vitáját. Kijelentette, hogy vákuumon egyszerűen egy olyan térrészt ért, amelyben nincs levegő.

A [jobb oldali] ábrán azt a kísérleti elrendezést láthatjuk, amely a középiskolai fizikaoktatásban olyan nagy szerepet játszik, és amely elrendezés igen alkalmas arra, hogy vele kapcsolatban gáztörvényekre vonatkozó gyakorló feladatokat konstruáljunk. Ha ezen - a hosszú szárán nyitott, a rövidebb szárán leforrasztott - U alakú üvegcsôben a kísérlet kezdetén a rövidebb szárban normál állapotú levegő van, akkor a hosszabbik szárba higanyt öntve, azt tapasztaljuk, hogy a levegő térfogata egyre csökken. BOYLE ezt az elrendezést egy olyan támadás kivédésére használta, amely azt akarta bizonyítani, hogy a levegő nyomása nem képes a higanyt 76 cm magasra felnyomni. BOYLE azt mutatta meg, hogy a nyitott szárban lényegében tetszés szerinti magas higanyoszlopot létrehozhatunk - kellő higanymennyiség beöntésével - és a lezárt szárban levő, most már kisebb térfogatú levegő ezzel is egyensúlyt tud tartani. Az elrendezés alkalmas arra, hogy segítségével a Boyle-Mariotte-törvényt igazoljuk, amely szerint a gáz térfogatának és nyomásának szorzata állandó - feltételezve, hogy a hőmérséklet közben nem változik.

Jóllehet, BOYLE az anyag korpuszkuláris elméletének harcos híve volt, mégsem kísérelte meg, hogy segítségével ezt az összefüggést értelmezze. Elég kézenfekvő volt ugyanis, hogy a gázok nyomását az atomok mozgásából származtassák: a nagy sebességgel az edény falának ütköző és onnan visszapattanó részecskék hozzák létre a gáz által az edény falára kifejtett nyomást. Ezen kép részletes matematikai kidolgozását sokáig hátráltatta az a körülmény, hogy NEWTON megmutatta, hogy egy ilyen erőhatás létrejöhet nyugvó atomok esetén is. Így NEWTON tekintélye egy ideig megakadályozta az ezirányú fejlôdést, és csak DANIEL BERNOULLInak sikerült lényeges előrehaladást elérni ezen a téren 1738-ban.

TORRICELLI, PASCAL, GUERICKE és BOYLE vizsgálatainak gyakorlati jelentőségét hamar felismerték. Itt csak az időjárás és légnyomás kapcsolatának megállapítására és alkalmazására szeretnénk rámutatni.