Schlüsseleigenschaften leistungsstarker Pneumatikventile

Druckluft ist eine unverzichtbare Energiequelle in der gesamten Industrie. Durch das Antreiben von Aktuatoren und Greifern treibt Druckluft Automatisierung aller Art an. Sie ist verantwortlich für Montage, Transport, Befüllung und Verpackung in Elektronik, Lebensmittel & Getränke, Medizintechnik und mehr.

Druckluft, auch pneumatische Kraft genannt, wird über Ventile und Rohrleitungen verteilt und geliefert, um Zylinder zu betreiben, die Bewegung erzeugen. Wenn es an der Zeit ist, industrielle Maschinenreparaturen durchzuführen, sind die pneumatischen Komponenten oft die ersten, die ersetzt werden müssen. Die Auswahl dieser Ersatzteile ist oft eine Herausforderung: Es gibt eine Vielzahl von Herstellern, und es kann schwierig sein, zu wissen, worauf man achten muss. Hier ist unser Rat.

Grundlagen pneumatischer Ventile

Ventile gibt es in unzähligen Typen, aber der in pneumatischen Anwendungen am häufigsten verwendete ist das Wege-Schieberventil (Directional Spool Valve). Dies besteht aus einem Zylinder mit abgestuften Durchmessern, der axial in einer Bohrung gleitet. Die Bohrung läuft durch die Mitte eines Gehäuses, das mehrere Anschlüsse enthält. Druckluft wird einem oder mehreren dieser Anschlüsse zugeführt, und die Position des Schiebers bestimmt, durch welchen Anschluss sie austritt.

Die Abdichtung zwischen Schieber und Bohrung wird entweder durch das Bearbeiten beider auf sehr enge Toleranzen oder durch das Anbringen eines Dichtelements am Umfang der größeren oder erhabenen Durchmesser am Schieber erreicht.

Während manuell betätigte Ventile in manchen Situationen verwendet werden können, sind die meisten Ventile in Industriemaschinen magnetventilgesteuert (solenoid-controlled). In diesen reagiert das Magnetventil auf Signale, die von einer SPS (PLC) ausgegeben werden. Einige Ventile können zwei Magnetventile haben (je eines an jedem Ende des Schiebers), um präzise Bewegung und Anhalten in der Mittelposition zwischen den Endstellungen zu ermöglichen.

Magnetventile sind entweder direktbetätigt (direct-acting), wo die Spule den Schieber bewegt, oder pilotgesteuert (pilot-actuated). Bei einem pilotgesteuerten Ventil ermöglicht das Magnetventil den Luftstrom auf eine Weise, die den Schieber bewegt. Pilotgesteuerte Ventile sind oft kleiner und kostengünstiger.

Auswahlkriterien

Das beste Ventil für eine Anwendung ist eines, das den Anforderungen am nächsten kommt. Die ersten Punkte, die zu berücksichtigen sind:

1. Was steuert das Ventil?

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

2. Welcher Durchfluss wird benötigt?

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

Den richtigen Durchfluss zu erhalten, ist entscheidend, um die Beschleunigung und Geschwindigkeit zu erreichen, die der Zylinder in der Anwendung benötigt. Eine Alternative zur Berechnung des erforderlichen Durchflusses durch das Ventil ist, die Anforderungen mit einem Ventilspezialisten zu besprechen.

3. Wie wird es gesteuert?

Die meisten Ventile, die bei einer industriellen Maschinenreparatur angetroffen werden, sind magnetventilgesteuert mit Signalen von einer SPS. (Ein Doppelmagnetventil benötigt zwei SPS-Leitungen.) Sicherheitskritische Anwendungen benötigen besondere Berücksichtigung.

Die Installation ist eng mit der Steuerungsmethode verknüpft. Typischerweise sind industrielle pneumatische Ventile entweder eigenständig (In-Line oder mit Unterbau) oder zu einem Verteilerblock (Manifold) zusammengefasst.

Eigenschaften eines guten Pneumatikventils

1. Konfiguration

Die Anzahl der Anschlüsse ist der Hauptpunkt. Wege-Schieberventile gibt es mit zwei, drei oder fünf Anschlüssen. Bestimmen Sie auch, ob das Ventil normalerweise offen oder normalerweise geschlossen sein soll.

2. Betätigung

Industrieanlagenventile werden meist magnetventilgesteuert. Direktbetätigte Ventile werden noch verwendet, aber die meisten Anwendungen sind auf Pilotbetätigung umgestiegen. Einige manuell betätigte Ventile werden für Schutzvorrichtungen, Drehtische und ähnliche Geräte verwendet.

3. Material

Ventilkörper können entweder aus Metall oder Kunststoff sein. Edelstahl, Messing und Aluminium sind gängige Metallwahl, während PEEK und PPS die bevorzugten Kunststoffe sind. Schieber sind meist aus Aluminium oder Edelstahl.

4. Abdichtung

Alle Wege-Schieberventile lecken leicht, es sei denn, sie sind als blasendicht (bubble-tight) spezifiziert. O-Ringe oder andere Elastomerdichtungen am Schieber halten typischerweise 10 bis 20 Millionen Zyklen, können aber beschädigt werden, wenn sie über Anschlussöffnungen gleiten. Die Alternative ist, Bohrung und Schieberflächen präzisionsgeschliffen und gefinished für extrem enge Passung. Solche Ventile (wo Körper und Schieber beide Metall sind) können viel länger halten.

Funktion und Lebensdauer berücksichtigen

Ob ein Ventil als Teil einer industriellen Maschinenreparatur ersetzt oder neue Ausrüstung entworfen und gebaut wird – das beste Ventil ist eines, das auf die Anwendung abgestimmt ist. Durchfluss, Anschlussgrößen und Anschlusszahlen sind Schlüsselaspekte für optimale Leistung. Wo Lebensdauer ein Anliegen ist, suchen Sie nach Ventilschiebern mit geschliffenen Komponenten (gemeinhin als „Spool-and-Sleeve“-Design bezeichnet) statt Dichtungen.

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