Mediengetrennte Magnetventile richtig auswählen

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AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

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Die von Bürkert entwickelte Twin-Power-Antriebstechnik erhöht durch die Verwendung von zwei statt bisher nur einer Spule im Ventilantrieb die Leistungsdichte massiv. Dadurch lässt sich die Baugröße der Ventile reduzieren und zugleich die Energieeffizienz verbessern.

Ventilantrieb arbeitet im Haltezustand mit Energieabsenkung von 75%

Dank einer integrierten Hit-and-hold-Funktion liefert der Antrieb die nur kurzfristig benötigten hohen Anzugskräfte („hit“) und arbeitet im Haltezustand („hold“) mit einer Energieabsenkung von 75%. Da sich die elektrische Leistung im Twin-Power-Konzept auf zwei Wärmequellen verteilt, überzeugt das optimierte Spulendesign im Vergleich zu herkömmlichen Aktoren zusätzlich durch eine geringere Wärmeentwicklung. Aufgrund des optimierten Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen reduziert sich durch die Twin-Power-Technologie der Wärmetransfer ins Medium. Die Störgröße Temperatur, die sich negativ auf die Testergebnisse von Labor- und Analysegeräten auswirken kann, wird dadurch leichter beherrschbar.

Direktwirkende Klappankerventile, primär in Farb- und Lackieranlagen sowie der Dosierung in Pharma- und Getränkeanlagen eingesetzt, zeichnen sich durch große Nennweiten und hohen Systemdruck aus. Eine Nennweite von 4 mm und ein Prozessdruck von 16 bar sind ebenso beherrschbar wie eine Nennweite von 20 mm mit 6 bar Druck. Wie die Flipper- und Wippenventile besitzt dieses Ventil eine medientrennende Membran, die es erlaubt, aggressive, aber auch höherviskose Medien zu steuern. Konstruktionsbedingt bietet das Ventil als Sicherheitsfunktion eine elektrische Rückmeldung der Schaltposition.

Als Materialien für die Membran stehen EPDM, FKM, NBR oder FFKM zur Verfügung. Fluidgehäuse aus Messing, Edelstahl, PVDF, PP oder PVC bieten Möglichkeiten für nahezu alle Medien. Die Adaption an den Prozess erfolgt üblicherweise mit Muffen G¼“ bis G¾“, Anschlussplatten oder anwenderspezifischer Anschlusstechnik. Die Unbedenklichkeit der medienberührenden Werkstoffe gegenüber den Produkten und Reinigungsprozessen ist auch für diese Ventilfamilie wesentliche Vorrausetzung, die häufig noch um Anforderungen wie Silikonfreiheit und Sauerstoffeignung ergänzt wird.

Servogesteuerte Membranventile beherrschen Systemdrücke bis 10 bar

Stehen bei teilaggressiven oder auch verschmutzten Medien große Nennweiten, hohe Durchflusswerte und geringe elektrische Anschlussleistung im Vordergrund, sind servogesteuerte Membranventile am besten. Bedingt durch die Anwendung arbeiten diese Aktoren als 2/2-Wege-Ventile – so können Nennweiten bis DN 50 und Systemdrücke bis 10 bar beherrscht werden. Zum sicheren Öffnen und Schließen ist ein Differenzdruck zwischen Ein- und Ausgangsseite am Ventil von circa 0,2 bar notwendig. Die Flächenkräfte bewirken, dass sich die Membran dicht auf den Ventilsitz presst.

Zum Öffnen wird über ein Pilotventil ein Druckausgleich oberhalb der Membran geschaffen, so dass der eingangsseitige Mediendruck das Ventil selbstständig öffnet. Da über die Servokanäle und das Pilotventil nur während des Öffnungs- und Schließvorganges geringfügig Steuervolumen verschoben wird, kommt es zu keiner Verstopfung aufgrund verschmutzter Medien.

Das Pilotventil ist als mediengetrenntes Klappankerventil ausgeführt, Gehäuse und Federn bestehen aus Edelstahl. So können auch aggressive Medien sicher gesteuert werden.

* Andreas Zoost ist Segment Manager Microfluidics bei der Bürkert Fluid Control Systems GmbH & Co. KG in 74653 Ingelfingen

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