Der Aufbau und die Realisierung von Magnetventilen lässt eine Vielzahl unterschiedlicher Möglichkeiten zu. Diese lassen sich z.B. in die folgenden Kategorien einteilen:
- Funktionsart: direkt gesteuert, vorgesteuert, zwangsgesteuert, Koaxial-Ventil
- Zustand: NC, NO, latching
- Material: Messing, Edelstahl, Kunststoff
- Dichtung: NBR, FPM, EPDM, FFKM, PUR, PTFE
- Wege: 2/2-Wege, 3/2-Wege
- Anschlüsse: Anschlüsse im Körper, Anschluss am Führungsrohr
- Flussumlenkung: Gewöhnliches Magnetventil, Inline-Ventil
- Dichtung: durch Membrane, Dichtungsträger, Kolben
- Mediengetrennte Ventile
Diese Vielfalt an unterschiedlichen Ausführungen von Magnetventilen resultiert aus den unterschiedlichen Anwendungen, in denen diese eingesetzt werden. Die folgenden Tabellen zeigen, welche Eigenschaften eines Magnetventils gut bzw. schlecht zur jeweiligen Anwendung passen. Es wird dabei nicht auf jede der oben aufgelisteten Eigenschaften eingegangen.
Hochdruck
Bei Hochdruckventilen handelt es sich gewöhnlich um direktgesteuerte Ventile oder vorgesteuerte Ventile mit Kolben. Im letzteren Fall findet häufig PTFE Einsatz als Dichtungswerkstoff, der zusätzlich eine hervorragende Medienbeständigkeit aufweist. Kleine Ventile bis G1/4 werden häufig in Messing oder Edelstahl ausgeführt. Größere Ventile ab G1/2 bestehen grundsätzlich aus Edelstahl.
Großer Durchfluss
Ventile für große Durchflüsse verlangen große Nennweiten, die in den häufigsten Fällen nicht mehr von direktgesteuerten Ventilen geschaltet werden können. Somit kommen vorgesteuerte Ventile für Drücke ab ca. 0,5 bar zum Einsatz, oder zwangsgesteuerte Ventile mit leistungsstarken Magnetspulen für Drücke ab ca. 0 bar.
Eine Besonderheit sind hier die sogenannte Koaxialventile, die durch eine Druckentlastung große Nennweiten und gleichzeitig hohe Drücke schalten können und keinen Mindestdruck benötigen.
Aggressive Medien
Für den Umgang mit aggressiven Medien gibt es eine Reihe hochbeständiger Dichtungswerkstoffe, die eine ausreichende Beständigkeit gegenüber dem eingesetzten Medium aufweisen. Bei dem Werkstoff für den Ventilkörper weist in der Regel Edelstahl eine höhere Beständigkeit als Messing auf. Jedoch unterscheiden sich auch die einzelnen Edelstahlsorten in Hinblick auf Beständigkeit markant voneinander. Dabei haben die sogenannten V4A-Stähle wie z.B. 1.4404 eine größere Beständigkeit als V2A-Stähle wie z.B. 1.4305. Im Umgang mit besonders aggressiven Medien kann es auch notwendig sein, dass mediengetrennte Ventile mit Ventilkörpern aus Kunststoff oder aus PTFE eingesetzt werden, wobei das Medium nicht in den Bereich des Ankers strömen kann.
Totraumfreie Ventile
In manchen Anwendungen kann es sinnvoll sein, dass kein Medium im Inneren des Ventiles verbleibt. Solche Ventile werden als totraumfrei bezeichnet und praktisch z.B. in Form eines Inline-Ventils ausgeführt.
Großer Durchfluss bei niedrigen Drücken
In Anwendungen, die hohe Durchflüsse bei niedrigen Drücken voraussetzen, wie z.B. die Entleerung von Tanks, ist eine vollständige Öffnung des Ventils notwendig. Hier eignen sich direktgesteuerte Ventile besser als zwangsgesteuerte Ventile.
Brummfreie Magnetventile
Bei Wechselstromventilen kann es zu einem 100Hz Brummen kommen, das in gewissen Anwendungen störend sein kann. Davon betroffen sind vor allem NO-Ventile oder 3/2-Wege-Ventile. Um dies zu vermeiden, kann anstelle der Wechselstromspule eine Gleichstromspule eingesetzt werden bzw. mit einem Gleichrichterstecker anstelle der Wechselstromspule eine Gleichstromspule aus dem Wechselstromnetz versorgt werden.
Energiesparende Magnetventile
Um den Energieverbrauch von Magnetventilen zu beschränken stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung.
- Bei vorgesteuerten Ventile reicht häufig bereits eine schwache Magnetspule, um große Druckdifferenzen schalten zu können.
- Gleichstromventile können mit einem Leistungsreduktionsstecker ausgestattet werden, der die aufgenommene Leistung des Magnetventils deutlich herabsetzt.
- Bauraumgroße Spulen mit wenig Leistung können dieselbe elektromagnetische Kraft erzeugen wie kleinere Spulen mit größerer elektrischer Leistung.
- Latching Ventile nutzen einen Permanentmagnet und eine Feder, um den zuletzt eingenommenen Ventilzustand beizubehalten, obwohl keine Spannung mehr anliegt. Dies führt vor allem bei langen Einschaltdauern zu erheblichen Leistungseinsparungen.
Funktionalität
Während 2/2-Wege-Ventile lediglich den Durchfluss freigeben oder stoppen können, lassen 3/2-Wege-Ventile eine größere Funktionsvielfalt zu:
- Eine 3/2-Wege NC-Funktion oder NO-Funktion führt ein Medium an den Druckausgang und kann in der anderen Schaltstellung den angeschlossenen Verbraucher druckentlasten.
- Eine Mischfunktion kann dazu eingesetzt werden, die Medien an zwei Anschlüssen zu einem Ausgang zusammenzuführen.
- Eine Verteilfunktion kehrt dieses Prinzip um und verteilt das Medium am Eingang auf 2 Ausgänge
