FAQ - Häufig gestellte Fragen
Konstruktion eines Magnetventils
- Direktgesteuert
- Vorgesteuert (pilotgesteuert)
- Zwangsgesteuert (halbdirektgesteuert)
- der Ventilkörper, bestehend aus mindestens 2 Anschlüssen (Ausgang und Eingang) und einem Ventilsitz zum Verschließen des Ventils.
- das Führungsrohr zur Aufnahme der Magnetspule und des Magnetkerns, welche gemeinsam mit dem Pol im Führungsrohr den magnetischen Kreis schließen. Bei AC-Spannungsversorgungen ist es notwendig, dass der Pol mit einem sogenannten Kurzschlussring ausgestattet ist.
- der Magnetkern, der frei beweglich im Führungsrohr gelagert ist und zur Abdichtung des Ventilsitzes oder der Vorsteuerbohrung dient.
- die Spule, welche ein elektromagnetisches Feld erzeugt, durch das der Kern an den Pol gezogen wird.
Das Schaltbild eines Magnetventils zeigt die Art der Betätigung und Rückstellung des Ventils sowie die einnehmbaren Schaltstellungen. Die nachfolgenden Abbildungen zeigen dies anhand eines direktgesteuerten 2/2-Wege NC-Magnetventils.
Bei vorgesteuerten und zwangsgesteuerten Magnetventilen erfolgt die Betätigung der Sitzdichtung nicht mehr rein durch die elektromagnetische Kraft, sondern auch durch die Kraft aus der Druckdifferenz von Eingangsdruck zu Ausgangsdruck. Bei vorgesteuerten- bzw. zwangsgesteuerten Ventil erfolgt deshalb eine Anpassung des Schaltsymbols um dies zu kennzeichnen.
2/2-Wege Magnetventile
3/2-Wege Magnetventile
Bei SVS erfolgt die Kennzeichnung von 3/2-Wege-Magnetventilen mit den Buchstaben „C“ für die NC-Funktion, „D“ für die NO-Funktion, „E“ für die Mischfunktion und „F“ für die Verteilfunktion an der dritten Stelle des Produktschlüssels, z.B.: 84C-2B2020EA-AE1AA 23050
2/2-Wege Magnetventile
Der Ventilkörper von 2/2-Wege-Magnetventilen hat einen Eingang und einen Ausgang die über einen Ventilsitz miteinander verbunden sind. Je nach Ausführung nimmt das Magnetventil im nicht aktivierten Zustand die Stellung „normal geschlossen“ (Normally Closed, NC) oder „normal offen“ (Normally Open, NO) ein.
Ein NC-Magnetventil sperrt den Ventilsitz im nicht betätigten Zustand der Magnetspule wodurch kein Durchfluss von Eingang zu Ausgang möglich ist. Wird die Magnetspule eingeschaltet, öffnet die Sitzdichtung den Ventilsitz und ein Durchfluss vom Eingang zum Ausgang ist möglich.
Bei einem NO-Magnetventil kann ein Medium im nicht betätigten Zustand der Magnetspule vom Eingang zum Ausgang strömen. Wird die Magnetspule eingeschalten, versperrt die Sitzdichtung den Ventilsitz und der Durchfluss von Eingang zu Ausgang ist unterbrochen.
Bei SVS erfolgt die Kennzeichnung für ein NC- oder ein NO-Ventil anhand der dritten Stelle bzw. des ersten Buchstabens im Produktschlüssel. Der Buchstabe A steht für die NC-Funktion, der Buchstabe B für die NO-Funktion. Daraus folgt z.B. für ein Ventil Typ 15 NO: 15B-1B20FZ-AC2DA 23050
Bei einem direktgesteuerten Ventil wird der Anker mit der Sitzdichtung rein durch die elektromagnetische Kraft der Magnetspule betätigt. Dabei gilt bei NC-Ventilen, dass je höher der Druck und je größer die Nennweite des Ventils ist, umso mehr Kraft wird benötigt, um den Magnetkern zu betätigen. Bei NO-Ventilen arbeitet die elektromagnetische Kraft gegen die Federkraft der Feder, welche den Dichtungsträger der Sitzdichtung von dem Ventilsitz wegdrückt. Um das Ventil schließen zu können, muss die elektromagnetisch erzeugte Kraft somit größer als die Federkraft sein. Der Maximaldruck, bei dem das Ventil noch öffnet, wird von der Feder bestimmt.
Bei SVS sind die Typenreihen 12, 15, 20, 21, 27 aus Messing und die Typenreihen 31, 32, 34, 35 und 37 aus Edelstahl als direktgesteuerte 2/2-Wege-Magnetventile verfügbar.
Aufgrund des hohen Bedarfs an elektromagnetischer Kraft eignen sich direktgesteuerte Magnetventile nicht um große Nennweiten und/oder große Druckdifferenzen zu schalten. Um die notwendige elektromagnetische Kraft zu senken und kleinere und somit energiesparendere Magnetspulen einsetzen zu können, werden vorgesteuerte Magnetventile eingesetzt.
Bei diesen Ventilen verschließt das Hauptdichtungselement in Form einer Membrane oder eines Kolbens den Hauptsitz des Ventils, indem das Medium durch eine kleine Bohrung in der Membran oder seitlich um den Kolben den Raum oberhalb füllt und durch den Druck auf die Membrane oder Kolben diese den Ventilsitz verschließen. Über ein kleineres, direktgesteuertes Magnetventil in NC- oder NO-Ausführung, das sogenannte Pilotventil, kann der Raum oberhalb der Membrane oder des Kolbens entlastet werden, wodurch diese vom Hauptsitz abheben und einen Durchfluss durch das Ventil ermöglichen. Bei diesem Prinzip ist ein entsprechender Mindestdruck des Mediums notwendig, um die Membran oder den Kolben vom Ventilsitz abzuheben. Die Funktion des Pilotventils (NO oder NC) entscheidet, ob das gesamte Ventil normal geschlossen oder normal geöffnet ist. Der Vorteil vorgesteuerter Ventile ist die Möglichkeit hohe Drücke bei großen Nennweiten mit verhältnismäßig kleinen und leistungsschwachen Magnetspulen zu schalten.
Bei SVS sind die Typenreihen 50, 51 aus Messing und die Typenreihen 60, 62 und 63 aus Edelstahl als vorgesteuerte 2/2-Wege-Magnetventile verfügbar. Der Ventiltyp 63 ist eine Hochdruckausführung mit schaltbaren Drücken bis 100 bar.
Um eine Anwendung bei keiner oder fast keiner Druckdifferenz zu ermöglichen, werden zwangsgesteuerte Ventile eingesetzt. Bei dieser Ventilart sitzt das Pilotventil zentral über dem Hauptdichtungselement in Form einer Membrane oder einem Kolben, welches wiederum den Ventilsitz verschließt. Der Magnetkern des Pilotventils verschließt dabei eine Düse in der Mitte des Hauptdichtungselements. Zusätzlich sind der Magnetkern und das Hauptdichtungselement je nach Ausführung mit einer Feder oder starr miteinander gekoppelt. Um den Raum oberhalb der Hauptdichtung mit dem Medium zu füllen, befindet sich eine kleine Bohrung in der Membrane bzw. ist ein geringes Umströmen des Kolbens möglich. Wie bei vorgesteuerten Ventile kann das Pilotventil als NO- oder NC-Ventil ausgeführt sein. Hebt nun der Magnetanker von der Düse in der Hauptdichtung ab, wird der Druck oberhalb des Hauptdichtungselements abgebaut und der Magnetkern hebt sich gemeinsam mit der Hauptdichtung. Bei NC-Ventilen und niedrigen Drücken wird durch die elektromagnetische Kraft der Magnetkern gemeinsam mit der Hauptdichtung angehoben, weshalb sich das Ventil wie ein direktgesteuertes Ventil verhält. Bei höheren Druckdifferenzen reicht die Kraft des Elektromagneten nicht mehr aus, um die Hauptdichtung ebenfalls noch zu öffnen. Hier agiert das Ventil wie ein vorgesteuertes Ventil bei dem der Raum oberhalb der Hauptdichtung durch das Pilotventil entlastet wird und die Membrane oder der Kolben durch die Druckdifferenz vom Ventilsitz abheben.
Bei SVS ist die Typenreihe 70 aus Messing und die Typenreihe 76 aus Edelstahl als zwangsgesteuertes 2/2-Wege-Magnetventil verfügbar.
Dichtungswerkstoffe
Normen, Größen und Einheiten
Bei SVS beziehen sich alle Katalogwerte der Spulen auf eine Einschaltdauer von 100%.Eine charakteristische Größe eines Magnetventils zur Angabe eines Durchflusswertes ist der kv-Wert. Dieser Wert ermöglicht ein herstellerunabhängiges Vergleichen von Magnetventilen in Bezug auf den maximalen Durchfluss. Auf Basis des kv-Wertes kann unter Angabe des Druckverlustes von Ventileingang zu Ventilausgang, der Dichte des Mediums und des Arbeitsdruckes die Durchflussrate ermittelt werden. Die Bestimmung des kv-Wertes erfolgt experimentell nach dem Standard VDE 2173, siehe die folgende Abbildung. Als physikalische Größe repräsentiert der kv-Wert die Menge an Wasser in [m³/h], die bei einer Druckdifferenz von 1 bar und einer Temperatur im Bereich von 5°C und 40°C durch ein Magnetventil fließt
The kv value is determined experimentally according to the VDE 2173 standard, see the following figure. As a physical quantity, the kv value represents the amount of water in [m³/h] that flows through a solenoid valve at a pressure difference of 1 bar and a temperature in the range of 5°C and 40°C
– Durchflusskoeffizient – kv – [m³/h]
– Durchfluss – Q – [m³/h]
– Normdurchfluss – Qn – [m³/h]
– Eingangsdruck – p1 – [bar]
– Ausgangsdruck – p2 – [bar]
– Druckdifferenz – Δp – [bar]
– Temperatur – T – [°C] bzw. [K]
Gerätedosen
Magnetspulen
Bei SVS sind Magnetspulen für Führungsrohrdurchmesser von 7mm, 9mm, 13mm, 16mm und 19mm für Gleichspannung und Wechselspannung verfügbar. Als Umpressmassen werden PA 6 und PET eingesetzt. Als gängigsten Ventilanschluss bieten wir unsere Spulen mit Stecker nach DIN43650 an. Einige Typen sind auch mit eingespritzten Kabeln verfügbar. Weitere Informationen finden Sie in unserem Produktkatalog oder auf unserer Website.
Gerne beraten wir Sie auch zu unseren Magnetspulen.
Bei Wechselstrom wird die Stromaufnahme durch den ohmschen Widerstand des Spulendrahtes und durch den Blindwiderstand der Spule bestimmt. Letzterer ist das Produkt aus der Frequenz der Spannungsversorgung und der Induktivität des Magnetsystems. Die Induktivität des Magnetsystems weist ein Minimum bei nicht angezogenem Kern und ein Maximum bei angezogenem Kern auf. Entsprechend ist die Induktivität L bei nicht angezogenem Kern kleiner als bei angezogenem Kern. Deshalb ist auch die Stromaufnahme bei nicht angezogenem Kern größer, bis der Kern vollständig am Pol anliegt. Die Leistung beim Anziehen wird Anzugleistung genannt, welche größer als die sogenannte Halteleistung ist.
Bei SVS sind sowohl die Kaltleistung als auch die Warmleistung der DC-Magnetspulen sowie die Anzugs- und Halteleistung der AC-Magnetspulen im Katalog angegeben.
