Magnetventile: Übersicht und Vergleich

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Michael
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aktualisiert am 02.04.2020 - 09:21:18
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Magnetventile

Ein Magnetventil ist ein Steuergerät, über welches gasförmige oder flüssige Medien kontrolliert werden können. Das eigentliche Ventil wird durch Elektromagneten betrieben.

Frage/Definition: Was ist/sind Magnetventile?



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Wie funktioniert ein Magnetventil?

Die Funktion und der Aufbau eines Magnetventils langsam, verständlich und einfach erklärt.

Magnetventile werden durch Magnetkraft geöffnet und geschlossen. Durch ein Stromdurchfluss in der Spule bildet sich ein magnetisches Feld. Der Magnetkreis, welcher um der Spule liegt, versucht seinen magnetischen Widerstand zu verringern und den Luftspalt zu schließen. Dieses Vorgehen erhöht die Induktivität und somit wird in der Spule Spannung erzeugt. Es besteht die Gefahr, dass beim Abschalten des Stromes durch die Selbstinduktion Überspannungen entstehen.

Magnetventil Arten/Steuerungsarten

Magnetventil
Beispiel: 2/2-Wege-Hubanker-Magnetventil mit Trennmembran von Bürkert

Die Ventile von Magnetventilen können in vier unterschiedliche Arten differenziert werden.

Direktgesteuertes Magnetventil

Bei dem direktgesteuerten Magnetventil wird die Kraft der Magnete zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes verwendet. Für die Schaltfunktion wird somit kein Differenz- oder Mindestbetriebsdruck benötigt. Die Ventile arbeiten von 0 bar an. Eine Druckfeder hält das Ventil verschlossen, da die Feder den Ventilkolben gegen den Ventilsitz drückt. Ist der Magnet unter Spannung, wird der Anker mit der Dichtung in die Magnetspule gezogen und das Ventil geöffnet. Dies ermöglicht das Durchströmen des flüssigen oder gasförmigen Mediums.

Vorgesteuertes Magnetventil

Vorgesteuerte Ventile arbeiten nach dem Servo- bzw. Differenzdruckprinzip mit elektromagnetischen Antrieben: Dabei wird der Druck der Medien zum Schließen und Öffnen des Ventilsitzes genutzt. Beim vorgesteuerten Magnetventil öffnet ein Steuerventil eine Abbaubohrung. Die Abbaubohrung ist größer als die Aufbaubohrung in der Ventileingangsseite. Dadurch entsteht Differenzdruck, welchen das Medium zum Öffnen und Schließen benötigt. Das vorgesteuerte Ventil bietet den Vorteil, dass größere Durchflussmengen bei höherem Druck erreicht werden können, sich der der Leistungsaufnahme der Spule jedoch nicht erhöht.

Zwangsgesteuertes Magnetventil

Das zwangsgesteuerte Magnetventil vereint die Eigenschaften der direktgesteuerten und vorgesteuerten Ventile. Es gibt eine mechanische Verbindung zwischen dem Anker und der Membrane. Diese Verbindung unterstützt die Öffnung der Membrane. Hier ist kein Mindestdifferenzdruck notwendig, deshalb arbeitet das Magnetventil von 0 bar an.

Druckgesteuertes Magnetventil

Druckgesteuerte Magnetventile enthalten ein eingesetztes Pilotventil, welches für die Steuerung verantwortlich ist. Vorteile sind die Steuerung von u.a.

  • hohen Temperaturen
  • großen Drücken
  • verschmutzten Medien
  • aggressiven Betriebsmitteln.

Herstellung & Einsatz

Magnetventile können aus Kunststoff, Edelstahl, Aluminium oder Messing hergestellt werden. Am Häufigsten werden 12V, 24V und 230V Magnetventile angeboten.
Sie können in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden. Dazu zählen u.a.:

  • Magnetventile für Wasser (Wasserleitungen)
  • Magnetventile für Druckluft
  • Magnetventile für Gas

Allgemein werden Magnetventile für flüssige und gasförmige Medien eingesetzt. Konkrete Anwendungsbereiche sind z.B.:

  • Heizungen
  • Pumpen
  • Regelungstechnik

Fakten & Kennwerte

  1. NW (Nennweite): Die Nennweite gibt die engste Stelle im Ventil an. In den meisten Fällen betrifft dies den Ventilsitz. Je größer die Nennweite desto geringer wird der schaltbare Druck des Ventils.
  2. Schaltzeiten: Die Schaltzeiten beschreiben die Öffnungs- und Schließzeiten, die von vielen Faktoren (Druck, Temperatur, Medium, ...) abhängen. Möglich sind Schaltzeiten von 20ms bis zu 5s.
  3. Volt: Die Betriebsspannung kann von 12V bis zu 240V reichen - abhängig von den jeweiligen Ventilen und deren Anwendung/Einsatzgebiet.
  4. (Anschluss)Druck: Die Angaben hierfür sind in bar und können je nach Ventil zwischen 0 und 25 bar liegen.
  5. Anschluss: Der Anschluss wird in G plus Zollnummer für den Durchmesser angegeben. Die Anschlüsse von Magnetventilen liegen bei einem Durchmesser zwischen 1/8" und 4".

Hersteller & Dienstleister

Bürkert
Bürkert produziert sowohl 2/2-Wege-Magnetventile wie auch 3/2-Wege-Magnetventile. Die Bürkert GmbH bietet neben Magnetventilen auch Wasservenitle, Hochdruckventile, Kryogenventile und Dampfventile an.
Festo
Das Unternehmen Festo bietet eine breite Produktpalette an Magnetventilen. Die Magnetventile von Festo können entweder elektrisch oder pneumatisch betätigt werden und besitzen, je nach Anwendungsgebiet, unterschiedliche Durchflussgrößen sowie Spannungen.
Rapa
Rapa stellt Magnetventile für diverse Branchen, wie beispielsweise Medizintechnik, Heizungstechnik und Temperiergeräte.
Sirai
Sirai Magnetventile mit Schlauchklemme werden von der Firma Sirai angeboten.
Staiger
Die Staiger GmbH ist ein Hersteller von Magnetventilen und weiteren Ventilen.
Hunter
Die Hunter Magnetventile sind hauptsächlich für die Anwendung in Hausgärten oder Grünflächen und mit einem Stellgriff für Brauchwassererkennung ausgestattet.

Magnetventile Shops

Auch in verschiedenen Online-Shops können Magnetventile und weitere passende Artikel ersteigert werden. Dazu gehören Magnetventile mit 12V (12 Volt) bis zu 230V (230 Volt).

  • Amazon/Ebay: Hier können u.a. Magnetventile/Bewässerungsventile vom Hersteller Gardena ersteigert werden.
  • Conrad: Das Top-Produkt von Conrad ist das direktgesteurte Pneumatik-Ventil, beginnend bei 22 Euro.
  • Magnetventile-Shop: Bei Magnetventile-Shop können mehrere Arten von Magnetventilen (Edelstahl, Elektro, Mini etc.) gekauft werden.
  • Esska
  • Ventile24

Die Produkte beginnen bei einem Preis von ca. 20 Euro und reichen bis zu mehreren hundert Euro.

Zulassung

In einzelnen Ländern, der EU und international gibt es verschiedene Richtlinien und Zulassungstypen für Magnetventile. Für Trinkwasserventile oder Gasventile ist bspw. der Zulassungstyp DVGW (Gas) wichtig, beim Explosionsschutz gelten ATEX oder KOSHA. Daneben gibt es noch UL, EAC oder AGA.

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