Was ist ein Magnetventil?

Was ist ein Magnetventil?

Magnetventile sind magnetisch betätigte Ventile. Sie werden auch als elektromechanische Ventile bezeichnet. Der elektrische Teil bezieht sich auf den Magneten. Der Magnet ist eine zylindrische Drahtspule, die im erregten Zustand ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld bewegt den ferromagnetischen Kolben, der das Ventil direkt oder indirekt schließt (oder öffnet).

Es gibt verschiedene Klassifizierungen von Magnetventilen, die auf unterschiedlichen Parametern basieren. Die erste Klassifizierung basiert auf dem Betätigungsmechanismus:

Direktwirkende Magnetventile: Direktwirkende Magnetventile nutzen den Kolben, um die Öffnung (kleine Drosselöffnung) direkt zu schließen. Sie sind fast ausschließlich kleinere Ventile, da größere direktwirkende Ventile einen sehr großen Magneten benötigen würden. Da diese Magnetventile recht teuer sind, werden stattdessen vorgesteuerte Magnetventile verwendet.

Vorgesteuerte Ventile nutzen den Flüssigkeitsdruck, um die Öffnung zu schließen und abzudichten. Dadurch ist eine größere Öffnung ohne größeres Magnetventil möglich.

Die zweite Klassifizierung basiert auf dem Ruhezustand des Ventils:

Normalerweise geschlossen (NC) – Normalerweise geschlossene Ventile sind im Ruhezustand (stromlos) geschlossen. Dies ist die gebräuchlichste Ventilart.

Normalerweise offen (NO) – Normalerweise offene Ventile sind im Ruhezustand (stromlos) geöffnet.

Schließlich können Ventile auch nach der Durchflussrichtung des Materials klassifiziert werden:

Unidirektional – Das Material muss in die vorgegebene Richtung fließen, die üblicherweise durch einen Pfeil angezeigt wird.

Bidirektional – Der Materialfluss kann in beide Richtungen erfolgen.

Abbildung 1.1 zeigt ein typisches direktwirkendes Ventil. Es besteht aus zwei separaten Teilen.

Das Metallgehäuse mit den Innengewindeanschlüssen besteht aus zwei Messingteilen, die zusammen mit einer Dichtung eine Abdichtung bilden. Das Dichtungsmaterial ist entscheidend für die Einsatzmöglichkeiten des Ventils. Dichtungen aus NBR sind nicht für petrochemische Produkte geeignet. Dichtungen aus Viton® sind hingegen für alle Anwendungen unbedenklich. Der zweite Teil des Ventils ist für das Öffnen und Schließen zuständig. Das schwarze Gehäuse beherbergt den Magneten, der im bestromten Zustand ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld wirkt auf einen Eisenkolben, der daraufhin eine kleine Öffnung öffnet. Bei direktwirkenden Ventilen ist dies die Hauptöffnung. Bei vorgesteuerten Ventilen lässt die kleine Öffnung lediglich den Druck der Flüssigkeit auf die Dichtung ab. Sobald der Druck nachlässt, kann sich die Dichtung frei bewegen und die größere Öffnung wieder freigeben. Pilotgesteuerte Ventile benötigen Druck für einen effektiven Betrieb.

 

Wie bereits erwähnt, kann die effektive Größe des Magnetventils durch Pilot- oder Servobetrieb erhöht werden. Servogesteuerte Ventile sind unidirektional, da der Ein- und Auslassdruck für den Betrieb des Ventils unerlässlich ist.

Gemäß Abbildung 1.3 befinden sich kleine Löcher in der Servomembran. So funktionieren sie:

Wenn das Ventil geschlossen ist, sickert das Fluid durch die Membranlöcher (Abbildungen 1.3 und 1.4), und der Einlassdruck wirkt auf die Membran und hält sie in der geschlossenen Position. Das bedeutet, je höher der Eingangsdruck ist, desto höher ist die Schließkraft. Dies trifft auf direktwirkende Ventile nicht zu.

Wenn sich das Ventil in der geöffneten Position befindet (bei Schließerventilen bedeutet dies, dass es bestromt ist), bewegt sich nur ein kleiner Kolben gegen den Eingangsdruck, nicht aber die gesamte Membran. Dadurch tritt die Flüssigkeit, die die Membran zuvor gedrückt hat, durch die kleine Öffnung (Abb. 1.2) aus. Diese Bewegung reduziert den auf die Membran wirkenden Druck, und schließlich hat die Spule die Energie, die gesamte Öffnung zu öffnen.

Magnetventile werden schließlich anhand ihres Rohrgewindes bezeichnet. Ein ¾"-Magnetventil hat typischerweise ein ¾"-Gewinde.

Es gibt zwar auch andere Normen, die weltweit verwendet werden, aber da NPT in den USA Standard ist, gilt es als die Standardnorm für Ventile, die in den USA verkauft werden. Unsere Marke U.S. Solid verwendet fast ausschließlich NPT-Gewinde und kennzeichnet deutlich, wenn eine andere Gewindeart verwendet wird.

Magnetventile sind ein technisches Meisterwerk. Sie werden in Autos, Bewässerungsanlagen und vielen anderen Anwendungen eingesetzt. Ihre Einfachheit und Kosteneffizienz machen sie auch zu einem idealen Produkt für Heimwerker. In Kürze finden Sie Beispiele und Anwendungsbeispiele für Magnetventile in der Praxis! Besuchen Sie unseren Blog in den nächsten Tagen wieder.