Was ist ein pneumatisches Magnetventil?

Ein pneumatisches Magnetventil ist eine Art standardmäßiges elektromechanisches Magnetventil, das, wenn es mit Strom versorgt wird, ein Ventil unter positivem oder negativem Luftdruck öffnet. In industriellen Standardanwendungen werden sie seit vielen Jahren als eine Art Ein-/Ausschalter für pneumatisch angetriebene Systeme wie Druckluftbohrmaschinen eingesetzt. Sie werden auch häufig in Flüssigkeitskontrollsystemen eingesetzt, beispielsweise um heißes und kaltes Wasser in eine Waschwanne in einer automatischen Waschmaschine zu leiten, oder für Rasensprinklersysteme im Freien.

Im Allgemeinen funktioniert ein Magnetventil nach dem Verfahren der elektrischen Induktion. Es besteht aus einem um eine bewegliche Welle gewickelten Draht, der dem Aufbau einer Elektromotorbaugruppe ähnelt. Wenn elektrische Energie durch die Wicklung fließt, entsteht ein Magnetfeld, das die Welle drückt, die als eine Art Betätigungsarm fungiert, um einen Schalter, ein Ventil oder eine andere mechanische Einheit zu aktivieren. Das pneumatische Magnetventil unterscheidet sich vom herkömmlichen Magnetventil dadurch, dass der Aktuator ein Ventil steuert, das unter einem bestimmten Druckniveau steht. Es kann dazu dienen, Druck abzulassen, damit Gas oder Flüssigkeit fließen kann, wenn elektrischer Strom angelegt wird, oder der Druck selbst kann das Ventil umkehren und ein elektrisches Signal erzeugen, das an eine Überwachungsstation weitergeleitet wird.

Einige pneumatische Ventilbaugruppen sind auch kleine Steuereinheiten, die als Auslöser für größere Magnetventile dienen. Zusammen werden diese Arten von pneumatischen Magnetventilkonstruktionen oft als Pilotventil oder Druckluft-Pilotventil bezeichnet. Pilotventile können stapelbar sein, d. h. sie können in einer Rohrleitung oder einer anderen Flüssigkeits- oder Gasströmungsbaugruppe in Reihe angeordnet werden, sodass Druck und Strömung an wichtigen Punkten in einem industriellen Prozess kanalisiert werden können. Ein einzelnes pneumatisches Magnetventil, das als Pilotventil installiert ist, verfügt häufig auch über eine manuelle Steuerung des Füllstandsantriebs. Dies bedeutet, dass die Magnetfunktion des Geräts, bei der der Aktuator das Ventil öffnet und schließt, manuell durch Drücken einer Taste oder durch Bewegen eines mechanischen Arms gesteuert werden kann. In anspruchsvolleren Industriesystemen wird die Pilotventileinheit jedoch über eine Reihe programmierbarer Einstellungen elektrisch gesteuert, um bei Bedarf Strom an den Magneten zu leiten, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen.

In automatisierten Industriesystemen, in denen es große Mengen unzugänglicher Rohrleitungen gibt, die ferngesteuert werden müssen, werden häufig pneumatische Magnetventilsysteme gewählt, da sie durch den sich im System aufbauenden Umgebungsdruck betrieben werden können und keine externe Stromversorgung benötigen. Dadurch können sie als eine Art Sicherheitsventil fungieren, um bei Bedarf Druck abzulassen. Dabei kann die mechanische Bewegung der Druckentlastung die elektromechanische Funktion des Magnetventils aktivieren, sodass ein kurzes elektrisches Signal an eine Steuerstation übertragen wird zeigen an, dass sich der Status des Ventils geändert hat. Sie erfüllen auch eine umgekehrte Funktion, indem sie von der Kontrollstation aus geöffnet oder geschlossen werden können, wenn ein Bediener feststellt, dass ein System nicht ordnungsgemäß funktioniert.

Magnetventilteile können von sehr kleinen Einheiten bis hin zu schnellen Mikrosteuerungssystemen reichen, wo sie einen Durchmesser von 0,4 Zoll (10 Millimeter) haben und mit niedrigen Gleichspannungen (DC) von nur 12 Volt betrieben werden können. Hochleistungs-Industrierohre am anderen Ende des Spektrums bestehen aus verstärkten Stahllegierungen. Sie halten Drücken von bis zu 316 Kilogramm pro Quadratzentimeter und Temperaturen von bis zu 649 °C stand.

Die Arten von Magnetspulen, die in elektromechanischen Systemen verwendet werden, variieren stark je nach den Anforderungen des Systems. Ein pneumatisches Magnetventil kann mehrere Einlass- und Auslassanschlüsse steuern, wobei die Komplexität bis zu einem 5/3-Luftventilsystem reicht. Ein pneumatisches 5/3-Magnetventil verfügt über zwei Auslassanschlüsse, durch die der Gas- oder Flüssigkeitsfluss reguliert wird, zwei Versorgungsanschlüsse, die als Aktuatoren für das System dienen, und einen Versorgungsanschluss für die Eingabe von Gas- oder Flüssigkeitsdruck. Die meisten pneumatischen Magnetspulen sind jedoch im 2/2-Design aufgebaut und verfügen über einen Einlassanschluss, einen Auslassanschluss und einen Pilotanschluss, der als Umschaltmechanismus zum vollständigen Öffnen oder Schließen des Systems dient. Abhängig von den Anforderungen der Maschine ist das pneumatische Magnetventil mit einem Ruhezustand „Normalerweise offen“ (NO) oder „Normal geschlossen“ (NC) ausgestattet, der dem Druck standhält, wenn kein Strom angelegt wird.

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