Magnetventil

Der Durchfluss von flüssigen oder gasförmigen Medien lässt sich bei einem Magnetventil durch einen Elektromagneten steuern. Ein elektrisches Signal wird dabei in eine mechanische Öffnungs- oder Schließbewegung umgewandelt.

Steuerungsarten

Direktgesteuerte Ventile

Ventile dieser Bauart nutzen einen Antrieb mit Elektromagnet; der Antrieb ist direkt verbunden mit dem Dichtelement, dem Ventilkolben. Bei ausgeschaltetem Elektromagnet hält eine Druckfeder das Ventil geschlossen, indem sie den Ventilkolben gegen den Ventilsitz drückt. Die Strömungsrichtung des Mediums durch das Ventil ist bestimmungsgemäß so festgelegt, dass bei geschlossenem Ventil der sich zwischen Zulauf und Auslauf des Ventils aufbauende Differenzdruck den Ventilkolben zusätzlich gegen den Ventilsitz drückt.

Um das Ventil zu öffnen, muss der Kolben allein durch den elektromagnetischen Antrieb vom Ventilsitz abgehoben werden; der Antrieb muss also gegen die Druckfeder und gegen den am Ventilkolben anliegenden Differenzdruck arbeiten. Die minimale benötigte Kraft des elektromagnetischen Antriebs zum Öffnen des Ventils hängt vor allem ab von der Federkraft, der Ventilsitzgröße und dem maximalen Differenzdruck bei geschlossenem Ventil. Der zulässige Druckbereich hängt von der Zugkraft der Magnetspule ab. Durchschnittliche Schaltzeiten 5 ÷ 25 Direktgesteuerte Magnetventile werden vorzugsweise in der Automation und mit Anschlüssen 1/8“ und 1/4“ eingesetzt.

Vorgesteuerte Ventile

Ventile dieser Bauart benötigen zum Öffnen und Schließen eine Druckdifferenz des Betriebsdruckes. Der minimal notwendige Druck dafür wird als Mindestdruck im technischen Datenblatt angegeben. Der Antrieb erfüllt hier lediglich eine Vorsteuerfunktion, durch die das Hauptdichtelement (Membrane oder Kolben) entlastet wird. Der Mediumdruck, bzw. die vorhandene Druckdifferenz hebt die Hauptdichtung an. Bei dieser Steuerungsart können mit kleinen Magneten hohe Drücke bei großen Nennweiten gesteuert werden. Solche vorgesteuerten Ventile kommen z.B. in Heizungsthermen zur Anwendung, um den Heißwasserstrom von dem Heizungskreislauf vorübergehend zu einem Warmwasserboiler umzuschalten, um diesen aufzuheizen. Mit der gleichen Spulenkraft wie bei den direkt gesteuerten Ventilen ermöglichen diese Magnetventile die Steuerung größerer Durchflussmengen und höherer Drücke. Durchschnittliche Schaltzeiten 50 ÷ 500 ms.

Zwangsgesteuerte Ventile

Ventile dieser Bauart sind eine Kombination von vorgesteuerten und direktgesteuerten Ventilen. Sie schalten von 0 bar an und sind auch dort einsetzbar, wo direktgesteuerte Ventile Anwendung finden. Sie werden jedoch über deren Einsatzbereich hinaus mit kleineren Magneten für höhere Drücke und größere Nennweiten geliefert. Der Antrieb öffnet eine Vorsteuerbohrung und hebt dann direkt, oder unterstützt vom Differenzdruck zwischen Zulauf und Auslauf, das Dichtelement vom Hauptsitz ab. Das Besondere dieser Steuerung ist, dass der Antrieb ohne Unterstützung durch den Differenzdruck zwischen Zulauf und Auslauf das Ventil öffnen und schließen kann. Durchschnittliche Schaltzeiten 50 ÷ 500 ms.

Druckgesteuerte Ventile

Ein extern eingesetztes Pilotventil ist für die Steuerung dieser Ventile verantwortlich. Der Vorteil von druckgesteuerten Ventilen ist, dass sie hohe Temperaturen, starke Drücke, verschmutze Medien als auch aggressive Betriebsmittel steuern können.

Mediengetrennte Magnetventile

Mediengetrennte Magnetventile ermöglichen durch eine hermetische Trennmembran zwischen Sockel und Ankersystem das Handling von aggressiven und sensiblen Medien. Sie verhindern, dass das Medium mit den Antriebsteilen in Berührung kommt und damit einerseits ein Korrodieren des Zylinders oder anderer Antriebsteile und andererseits eine Verunreinigung des Mediums durch ablösende Stoffe wie Staub oder Metall. Aufgrund dieser Bauweise ist diese Art von Ventilen speziell für analytische oder medizintechnische Geräte geeignet.

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