Elektromagnetventile von A. u. K. Müller

In einem Magnetventil von A. u. K. Müller stecken mehr als 100 Jahre Pioniergeist und Erfindungsreichtum. Bereits 1951 haben wir uns auf die Entwicklung und Herstellung von Elektromagnetventilen spezialisiert, damals noch vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen. Seit den Siebziger Jahren fokussieren wir uns vermehrt auf die Entwicklung von Kunststoff-Elektromagnetventilen.

Seither kommen A. u. K. Müller Elektromagnetventile überall dort zum Einsatz, wo Fluide gesteuert bzw. geregelt werden müssen. Es vergeht nahezu kein Tag, an dem man nicht mit Produkten in Berührung kommt, in welchen unsere hochwertigen Ventile verbaut sind. Sei es morgens beim Duschen, in der Kaffeepause, bei der Arbeit oder beim Händewaschen, denn wir produzieren für Sanitär, Vending, Medizintechnik, Agrar- und Lebensmitteltechnik, wie auch für die Umwelttechnik und die Industrie.

A. u. K. Müller steht für Kompetenz in Sachen Ventiltechnik. Darum möchten wir Ihnen Antworten auf folgende Fragen geben:

  • Welche Produktinnovationen bietet A. u. K. Müller?
  • Was ist ein Elektromagnetgentil?
  • Für welche Anwendungen eignen sich Elektromagnetventile?
  • Welche Vorteile haben Elektromagnetventile?
  • Wie funktioniert ein Elektromagnetventil?
  • Welche Unterscheidungskriterien gibt es für Elektromagnetventile?

Was ist ein Elektromagnetventil?

Ein Magnetventil (oder auch Elektromagnetventil) ist ein Bauteil zur Absperrung oder Steuerung von Flüssigkeiten oder Gasen (Medium), welches durch einen Elektromagneten betätigt wird. Dies ermöglicht die automatisierte Steuerung von Medien mittels einer Elektronik.

Anwendungsgebiete von Magnetventilen

Elektromagnetventile sind die am häufigsten eingesetzten Steuer- und Regelorgane in der Fluidtechnik und Pneumatik. Ihre Aufgabe ist es, Medien abzusperren, weiterzuleiten, zu dosieren, zu verteilen oder zu mischen. Sie sind daher in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten zu finden. Unsere Elektromagnetventile kommen daher auch in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz, wie z. B. in der Medizin, in Melkanlagen, in der Getränkeautomatentechnik, im Sanitärbereich oder der Umwelttechnik.

Vorteile von Magnetventilen

An Elektromagnetventile werden verschiedene Anforderungen gestellt, deren unterschiedliche Schwerpunkte von der jeweiligen Applikation abhängig sind:

  • schnelles und sicheres Schalten
  • hohe Zuverlässigkeit
  • lange Lebensdauer
  • gute Medienverträglichkeit der verwendeten Werkstoffe
  • geringe Ansteuerleistung bzw. Leistungsaufnahme
  • geringe Geräuschemission
  • Geschmacksneutralität für den Einsatz im Trinkwasser / Lebensmittel
  • kompakte Bauform
  • passgenaue Durchflussleistung
  • Druck- und Temperaturbeständigkeit

Funktionsweise eines Elektromagnetventils

Zur Aktivierung einer Ventilfunktion ist immer eine Kraft erforderlich, mit der das Ventil die Medienwege öffnet, verschließt oder in eine Zwischenstellung bringt. Diese Kraft wird durch Aktoren, beispielsweise Motoren, Schwimmkörper, die Medien Druckluft oder Vakuum sowie durch Elektromagnete erzeugt. Der Elektromagnet ist der bei A. u. K. Müller am häufigsten verwendete Aktor.

Elektromagnetventile gehören zur Klasse der elektrodynamisch betriebenen Ventile, die das Ventilstellorgan über einen Elektromagneten durch Hubarbeit betätigen. Diese Hubarbeit wirkt direkt oder indirekt an einem elastomeren Dichtelement, über das der Ventilsitz geöffnet oder verschlossen wird.

Unterscheidungskriterien von Magnetventilen

Ventilarten werden meist nach den folgenden Hauptkriterien unterschieden: nach der Steuerungsart, der Funktion und der Anzahl der Medienwege.

Unterscheidung nach Steuerungsart

Der Elektromagnet bzw. das durch ihn erzeugte Magnetfeld zieht den Kern mit Dichtung an, welcher direkt das Öffnen und Schließen des Ventils ab 0 bar bewirkt. Eine Druckdifferenz zwischen Ventil Ein- und Ausgang ist nicht erforderlich. Direktgesteuerte Magnetventile eignen sich besonders für kleine Drücke und zeichnen sich durch hohe Schaltgeschwindigkeiten aus.

Das Öffnen und Schließen des Ventils wird durch den Elektromagneten eingeleitet und im Wesentlichen durch den Mediendruck ausgeführt.

Die im Ventil verbaute Membrane hat zum einen die Aufgabe, den Medienstrom über den Ventilsitz abzudichten, zum anderen erfüllt sie die Abdichtung zwischen Ventilgehäuse und Oberteil.

Die Membrane verfügt über zwei Bohrungen, der sogenannten Auf- und Abbaubohrung. Die Aufbaubohrung sorgt dafür, dass der Druck über der Membrane gleich dem Druck am Ventileingang ist. Wie beim direktgesteuerten Ventil wird mittels eines Elektromagneten ein Magnetfeld erzeugt, welches den Kern anzieht und somit die Abbaubohrung in der Membrane öffnet. Hierdurch strömt Medium durch die Abbaubohrung in den Auslauf, was dazu führt, dass der Druck oberhalb der Membrane abfällt. Dies führt wiederum dazu, dass der Druck unterhalb der Membrane, welcher dem Eingangsdruck entspricht, größer ist als dem Druck über der Membrane. Dies bewirkt, dass die Membrane durch den Eingangsdruck nach oben gedrückt wird und der Ventilsitz freigegeben wird.

Ventile dieser Steuerungsart benötigen im Gegensatz zu den direktgesteuerten Ventilen immer eine Druckdifferenz zwischen Ventil Ein- und Ausgang.

Zwangsgesteuerte Ventile sind eine Kombination aus einem direktgesteuerten und Servomagnetventil. Der Unterschied besteht darin, dass im Gegensatz zum Servomagnetventil bei der Zwangsanhebung der Kern mit der Membrane verbunden ist. Daher wird die Membrane durch den Kern im Öffnungsprozess aktiv angehoben. Wie beim Servoventil unterstützt hier ebenfalls der Mediumsdruck bzw. Eingangsdruck.

Der große Vorteil dieser Steuerungsart ist, dass kein Differenzdruck zum Öffnen des Ventils benötigt wird. Daher schalten diese Ventile bereits sicher ab 0 bar.  

Ein oberhalb der Membrane angelegtes Vakuum führt dazu, dass diese angehoben und der Ventilsitz freigegeben wird. Bei A. u. K. Müller sind diese Ventile direktgesteuert, wodurch kein Differenzdruck benötigt wird und die Ventile ab 0 bar sicher schalten.

Unterscheidung nach Funktion

Im stromlosen Zustand ist das Ventil geschlossen (NC-Ventile = normally closed) oder geöffnet (NO-Ventile = normally open). Um den jeweils anderen Betriebszustand aufrecht zu erhalten, muss auch der Stromfluss aufrecht erhalten werden.

Im stromlosen Zustand bleibt das Ventil in einer stabilen Endlage. Lediglich durch einen kurzen Impuls wird das Ventil in die jeweils andere Endlage geschaltet. Der Vorteil liegt im äußerst geringen Stromverbrauch, der auch einen Batteriebetrieb über Jahre möglich macht. Oftmals ist die die Selbstentladung der Batterie höher als der Energieverbrauch durch die Umschaltimpulse.

Das Ventil kann wie ein Wasserhahn kontinuierlich geöffnet oder geschlossen werden und dabei stabil in jeder gewünschten Zwischenstellung gehalten werden.

Unterscheidung nach Anzahl der Medienwege

2 Anschlüsse am Ventil / 2 Schaltstellungen

3 Anschlüsse am Ventil / 2 Schaltstellungen

n = Anzahl der Anschlüsse im Ventil
m = Anzahl der Schaltstellungen

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Verschiedene Kombinationen der oben aufgeführten Eigenschaften sind möglich. Somit hängt auch die Auswahl des richtigen Ventils für Ihre Anforderungen von vielen Faktoren ab, wie zum Beispiel:

  • Arbeitstemperatur und Druckbereich der Medien
  • Umgebungstemperatur
  • Versorgungsspannung
  • physikalische Bedingungen der Strömungsmechanik und Elektrodynamik
  • physiologische und chemische Eigenschaften der Medien
  • Normen und Zertifizierungen
  • Betriebsdauer des bestromten Spulensystems
  • anwendungsabhängige Ventilöffnungs- und Verschlusszeit
  • Ventilfunktionsart
  • Schutzanforderungen
  • etc.

Somit wird die Wahl des richtigen Produktes für Ihr Projekt zu einer komplexen Designaufgabe, bei der wir Sie gerne unterstützen. Unser technisches Vertriebsteam freut sich auf Ihre unverbindliche Projektanfrage! Schreiben Sie uns einfach über unser Kontaktformular oder rufen Sie uns einfach an unter 0211 7391-0. Wir sind gerne für Sie da! Bitte beachten Sie, dass wir leider keine Anfragen für einzelne Ersatzventile annehmen können, weil wir als Hersteller ausschließlich in Serie fertigen. 

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