Pneumatikventil | Effizient zum Druckluft sparen
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Ein erheblicher Teil des Druckluftpotentials bleibt in vielen industriellen Anwendungen ungenutzt. Studien und Untersuchungen zeigen, dass in typischen Druckluftsystemen bis zu 30 % der erzeugten Druckluft durch Leckagen, ineffiziente Systeme und schlechte Wartung verloren gehen können. Durch die Implementierung effizienter Pneumatikventile und regelmäßige Systemüberprüfungen kann dieses ungenutzte Potential erheblich reduziert werden. Dieser Artikel stellt hierfür ein paar Innovationen vor.
Inhalt
- Weltweit kleinstes Proportional-Magnetventil mit Sensor
- Softstartventil mit doppeltem Durchfluss spart 80 % Energie
- Druck- und Durchflussregelventile sparen bis zu 40 % Druckluft
- Fail Freeze-Proportionalventil erhält Atex-Zertifizierung
Weltweit kleinstes Proportional-Magnetventil mit Sensor
21.03.2025 | Staiger hat ein Proportional-Magnetventil vorgestellt, das über einen integrierten Sensor zur Messung von Druck und Temperatur verfügt. Das 2-Wege-Spider-Ventil hat einen Durchmesser von 8 mm und gilt als das derzeit weltweit kleinste Modell seiner Art.
Das kompakte Ventil ermöglicht die gleichzeitige Regelung und Überwachung pneumatischer und fluidischer Systeme, ohne dass zusätzliche Sensoren oder Schnittstellen erforderlich sind. Je nach Einbaulage kann der Sensor den Druck und die Temperatur am Ein- oder Ausgang des Ventils erfassen.
Durch die Integration des Sensors werden separate Messstellen überflüssig. Dies reduziert die Anzahl der Schnittstellen innerhalb eines Systems, senkt das Risiko von Leckagen und vereinfacht den Montageprozess. Besonders in komplexen Anwendungen mit zahlreichen Komponenten bietet das Ventil Vorteile hinsichtlich Bauraum und Systemzuverlässigkeit.
Staiger erweitert damit sein Portfolio im Bereich miniaturisierter Fluidikkomponenten, nachdem bereits ein 7 mm Schaltventil mit integrierter Sensorik vorgestellt wurde.
Softstartventil mit doppeltem Durchfluss spart 80 % Energie
24.01.2020 | SMC präsentiert das verbesserte Softstartventil Serie AV-A (Bild oben) für die Pneumatik. Die Ventile sind sehr kompakt und bieten einen bis zu 2,2-fach höheren Durchfluss. Sie benötigen 80 % weniger Energie als die Vorgänger-Modelle. Die Einsatzmöglichkeiten der überarbeiteten Softstartventile erhöht sich mit der Durchflussleistung bis zu 13.400 l/min erheblich. Sie eignen sich optimal für den langsamen Druckaufbau z. B. bei der Inbetriebnahme. Das gilt auch für das schnelle Entlüften pneumatischer Anlagen wie beim Abschalten.
Die Zeitdauer des Druckaufbaus lässt sich mit einem Nadelventil einstellen. Durch das vergrößerte Volumen verkürzt sich die Füllzeit um 50 %. Die Integration des Schalldämpfers in das Gehäuse spart größenabhängig 37 bis 92 mm Bauraum. Die Leistungsaufnahme der Softstartventile ist extrem enthaltsam. Nur 0,35 W stehen den 1,8 W der Vorgänger gegenüber. Diese erhebliche Verbesserung geht im Wesentlichen auf ein neues Pilotventil und eine verbesserte Innenkonstruktion zurück.
Insgesamt umfasst die aktuelle AV-A-Serie vier Modellreihen in den Baugrößen 20, 30, 40 und 50 mit den Anschlussgrößen 1/4“, 3/8“ und 1/2“ sowie 3/4“ und 1“ in der Baugröße 50. Der Durchfluss variiert mit einem max. Durchfluss von 13.400 l/min in der größten Ausführung. Die Angaben gelten für einen Eingangsdruck von 0,6 MPa (relativer Druck) und einem Druckabfall von 0,1 MPa. Beim besonders langsamen Belüften helfen die Verbesserungen im Innenleben der Softstartventile. Die verbesserten Nadelventile lassen sich sehr viel sensibler einstellen.
Eine Ausstattung der Softstartventile mit integriertem Schalldämpfer oder Manometer ist optional möglich. Drei Pilotventil-Varianten zur Auswahl: DIN-Terminal mit oder ohne Stecker und eine Ausführung mit eingegossenem Kabel. Zusätzlich gibt es eine tastende Handhilfsbetätigung mit der Bestelloption. Dieses realisiert den Einsatz für die Sicherheitsfunktion „Sicheres Energiefrei-Schalten“ nach ISO 13849.
Kombination mit Softstartventil mit Wartungseinheit
Die Softstartventile AV-A wurden für den Einsatz in Druckluft Leitungen konzipiert. Medien- und Umgebungstemperaturen sollten im zwischen 0° und 50 °C liegen. Als Betriebsdruck empfiehlt SMC 0,2 bis 1,0 MPa. Aufgrund ihrer Eigenschaften eignen sich die Softstartventile der Serie AV-A für den Einsatz in den Druckluftleitungen jeder Anwendung in allen Branchen. Vor allem in Kombination mit kompletten Wartungseinheiten sieht SMC ein wichtiges Einsatzgebiet der Softstartventile. Die Wartungseinheiten können bei SMC einbaufertig bestellt werden.
Druck- und Durchflussregelventile sparen bis zu 40 % Druckluft
05.01.2017 | Kombinieren Anwender das Druckregelventil ASR und das Durchflussregelventil ASQ von SMC Pneumatik auf dem Zylinder ihrer elektrischen Antriebe, können sie den Eigenluftverbrauch um 40 % senken. Auch die Ansprechzeit beim Rückhub lässt sich erheblich verkürzen.
Darüber hinaus tragen die Regelventilserien ASR und ASQ in vertikalen Anwendungen dazu bei, die Hubbewegung zu harmonisieren und verhindern das ruckartige Anfahren. In Pressanwendungen können sie für eine schnelle Pressluftzufuhr am Hubende sorgen. Ventilkörper und Steckanschluss der neuen Regelventile sind 360° schwenkbar, so dass eine schnelle und einfache Montage gewährleistet ist.
Insgesamt umfasst das Sortiment der ASR/ASQ je 5 Modelle für die Anschlussgrößen R1/4, R3/8, R1/2 und für Schlauchdurchmesser von 6 bis 12 mm. Kunden können dabei zwischen Ventilen mit fixem oder variablem Einstelldruck wählen. Während die optionale Variante auf einen Druck von 0,2 MPa fest fixiert ist, kann der Druck bei den variablen Standardmodellen zwischen 0,1 und 0,3 MPa anwendungsspezifisch angepasst werden. Die Einstellung erfolgt manuell über einen Drehknopf mit dreiteiliger Skala.
Druckregelventil und Durchflussregelventil werden kombiniert auf Zylindern montiert. Dabei sitzt das Durchflussregelventil ASQ auf der Arbeitshubseite und das Druckregelventil ASR auf der Rückhubseite. Im Aufbau unterscheiden sich beide Ventilserien nur wenig: Die Druckregelventile der Serie ASR bestehen aus einem Regler mit Rückschlagventil und Drosselrückschlagventil. Die Durchflussregelventile der Serie ASQ enthalten ein Schnellversorgungs- und ein Entlüftungsventil sowie ein Drosselrückschlagventil. Das Einschraubgewinde ist mit Fluorpolymer beschichtet. Ventilkörper und Steckanschluss sind jeweils um 360° schwenkbar.
Fail Freeze-Proportionalventil erhält Atex-Zertifizierung
01.04.2016 | IMI Precision Engineering hat das weltweit einzige „Fail Freeze“-Proportionalventil (druckhaltend bei Störung in der Versorgungsspannung) vorgestellt, das nach Atex (IS) für den Einsatz in gefährlichen Umgebungen zertifiziert ist. Das Ventil der Baureihe 422IS erlaubt den Einsatz brennbarer Gase als Steuermedium anstelle von Druckluft. Dies macht eine Drucklufterzeugung an entfernten Standorten überflüssig.
Das Ventil der Marke IMI Norgren reguliert bereits die sichere und ununterbrochene Gasversorgung von einigen der größten Städte Großbritanniens. Sogar bei Stromausfall oder einer Signalstörung bleibt der zuletzt eingestellte Ausgangsdruck präzise erhalten.
Das 422IS Fail Freeze-Proportionalventil kann in einem Temperaturbereich von -10° bis +70 °C mit einem Versorgungsdruck von 4 bar betrieben werden. Es verbraucht in eingeregeltem Zustand keinen Strom und bei einer Veränderung des Ausgangsdrucks weniger als 0,15 W. Für eine optimale Leistung sind Linearität und Hysterese auf weniger als 0,5 % des maximal einstellbaren Ausgangsdrucks ausgelegt. Vibrationen und Einbaulage haben nahezu keinen Einfluss auf das Regelverhalten des Ventils.
Stephen Turner, Produkt-Manager bei IMI Precision Engineering, erklärt: "Für viele Anwendungen in der Chemie und Prozesstechnik ist ein gleichmäßiger Steuerdruck unabdingbar. In vielen Prozessen kann ein unerwartetes Schließen eines Steuerventils mindestens zum Verlust des Endprodukts führen - in einigen Fällen kann es zu unsicheren Zuständen kommen, wie zum Beispiel einem Rückstau im Gasdrucksystem. Das 422IS schränkt diese Risiken ein und vermeidet das Überdruckrisiko. Konstrukteure können die Gefahr damit direkt an der Quelle beseitigen.“
Mit der Atex-IS-Zertifizierung entfällt die Installation von zusätzlichen pneumatischen Systemen am Einsatzort. Das Gas als Steuermedium kann direkt aus der Pipeline entnommen werden. Damit verkürzt das 422IS die Inbetriebnahme und senkt die Betriebs- und Wartungskosten des gesamten Systems.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: IMI Precision Engineering, SMC, Staiger.
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