Eigenschaften eines guten Pneumatikventils

Druckluft ist in der gesamten Industrie ein unverzichtbarer Energieträger. Druckluft treibt Aktuatoren und Greifer an und treibt Automatisierungen aller Art an. Es ist verantwortlich für Montage, Transport, Abfüllung und Verpackung in den Bereichen Elektronik, Lebensmittel und Getränke, Herstellung medizinischer Geräte und mehr.

Druckluft, auch bekannt als pneumatische Energie, wird verteilt und durch Ventile und Rohrleitungen geliefert, um Zylinder zu betreiben, die Bewegung erzeugen. Wenn es an der Zeit ist, Reparaturarbeiten an Industriemaschinen durchzuführen, gehören die pneumatischen Komponenten zu den ersten Komponenten, die ausgetauscht werden müssen. Die Auswahl dieser Ersatzteile ist jedoch oft eine Herausforderung:Es gibt eine Vielzahl von Herstellern und es kann schwierig sein zu wissen, wonach man suchen soll. Hier ist unser Rat.

Grundlagen pneumatischer Ventile

Ventile gibt es in unzähligen Typen, aber das am häufigsten in pneumatischen Anwendungen verwendete ist das Richtungs-Schieberventil. Diese besteht aus einem Zylinder mit abgestuften Durchmessern, der axial in einer Bohrung gleitet. Die Bohrung verläuft durch die Mitte eines Gehäuses, das mehrere Anschlüsse enthält. Luft wird einem oder mehreren dieser Anschlüsse zugeführt und die Position des Schiebers bestimmt, durch welchen Anschluss er austritt.

Die Abdichtung zwischen Spule und Bohrung wird entweder durch Bearbeitung beider mit sehr engen Toleranzen oder durch Anbringen eines Dichtungselements am Umfang der größeren oder erhabenen Durchmesser auf der Spule erreicht.

Während in manchen Situationen handbetätigte Ventile verwendet werden können, sind die meisten Ventile in Industriemaschinen elektromagnetisch gesteuert. In diesen reagiert der Elektromagnet auf Signale, die von einer SPS ausgegeben werden. Einige Ventile haben möglicherweise zwei Solenoide (eines an jedem Ende des Schiebers), um eine genaue Bewegung zu ermöglichen und ein Stoppen auf halbem Weg zwischen den Endlagen zu ermöglichen.

Magnetventile sind entweder direktwirkend, wobei die Spule den Schieber bewegt, oder vorgesteuert. In einem vorgesteuerten Ventil ermöglicht der Elektromagnet, dass Luft so strömt, dass der Schieber bewegt wird. Vorgesteuerte Ventile sind oft kleiner und kostengünstiger.

Überlegungen zur Auswahl

Das beste Ventil für eine Anwendung ist dasjenige, das den Anforderungen am ehesten entspricht. Die ersten zu berücksichtigenden Punkte sind:

1. Was steuert das Ventil?

Einige Mechanismen benötigen nur eine einzige Bewegung mit sofortiger Rückkehr, während andere sich bewegen und in dieser Position bleiben müssen. Andere erfordern möglicherweise eine Mittelpunktposition. Sicherheit sollte eine wichtige Überlegung sein:Wenn die Stromversorgung zum Ventil unterbrochen wird, soll die Bewegung fortgesetzt oder gestoppt werden?

2. Welche Strömung wird benötigt?

Der Durchfluss wird in Kubikfuß pro Minute (CFM) oder als Volumenkoeffizient (Cv) ausgedrückt. Der Durchmesser der Öffnungen am Ventilkörper spielt eine große Rolle bei der erreichten Durchflussrate.

Der richtige Durchfluss ist der Schlüssel zum Erreichen der Beschleunigung und Geschwindigkeit, die der Zylinder in der Anwendung benötigt. Eine Alternative zur Berechnung des erforderlichen Durchflusses durch das Ventil besteht darin, die Anforderungen mit einem Ventilspezialisten zu besprechen.

3. Wie wird es kontrolliert?

Die meisten Ventile, die während einer Reparatur einer Industriemaschine angetroffen werden, werden durch Magnetspulen gesteuert, wobei Signale von einer SPS gesendet werden. (Ein Doppelmagnetventil benötigt zwei SPS-Stränge.) Sicherheitskritische Anwendungen müssen besonders berücksichtigt werden.

Die Installation ist eng mit der Steuerungsmethode verbunden. In der Regel sind industrielle Pneumatikventile entweder eigenständig (in Reihe oder mit einer Grundplatte) oder mit einem Verteiler verbunden.

Eigenschaften eines guten Pneumatikventils

1. Konfiguration

Die Anzahl der Ports ist der wichtigste zu berücksichtigende Punkt. Wegeschieber gibt es mit zwei, drei oder fünf Anschlüssen. Legen Sie außerdem fest, ob das Ventil normalerweise offen oder normalerweise geschlossen sein soll.

2. Betätigung

Ventile für Industrieanlagen werden normalerweise magnetbetätigt. Direktgesteuerte Ventile werden immer noch verwendet, aber die meisten Anwendungen sind zur Vorsteuerung übergegangen. Einige handbetätigte Ventile werden für Schutzvorrichtungen, Drehscheiben und ähnliche Geräte verwendet.

3. Materialien

Ventilkörper können entweder aus Metall oder Kunststoff sein. Edelstahl, Messing und Aluminium sind gängige Metalle, während PEEK und PPS die Kunststoffe der Wahl sind. Spulen sind normalerweise entweder aus Aluminium oder Edelstahl.

4. Versiegelung

Alle Wege-Schieberventile sind leicht undicht, sofern sie nicht als blasendicht spezifiziert sind. O-Ringe oder andere Elastomerdichtungen auf der Spule halten normalerweise 10 bis 20 Millionen Zyklen aus, können jedoch beschädigt werden, wenn sie sich über Anschlussöffnungen bewegen. Die Alternative besteht darin, dass Bohrung und Spulenstege präzisionsgeschliffen und für ein extrem enges Spiel fertig bearbeitet werden. Solche Ventile (bei denen Körper und Spule beide aus Metall sind) können viel länger halten.

Funktion und Lebensdauer berücksichtigen

Ob beim Austausch eines Ventils im Rahmen einer Reparatur einer Industriemaschine oder beim Entwerfen und Bauen neuer Anlagen, das beste Ventil ist eines, das auf die Anwendung abgestimmt ist. Durchfluss, Anschlussgrößen und Anschlussnummern sind Schlüsselüberlegungen für eine optimale Leistung. Wenn es um die Lebensdauer geht, suchen Sie nach Ventilschiebern mit geschliffenen Komponenten (allgemein als „Spool and Sleeve“-Design bezeichnet) und nicht nach Dichtungen.

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