Wegeventile können direkt oder indirekt gesteuert (= vorgesteuert) sein. Kleinere Wegeventile schaltet man direkt. Werden aber - wie etwa bei großen Baumaschinen - die Ölströme sehr groß, dann reicht die Handkraft nicht mehr aus. Eine verständliche Schnittzeichnung zeigt, wie die Vorsteuerung
funktioniert. Die Schaltstellungen von Wegeventilen können direkt oder indirekt gesteuert (= vorgesteuert) werden. Werden die Ölströme aber sehr groß wie etwa bei großen Baumaschinen, dann reicht die Handkraft nicht mehr aus, die großen Kolben zu schalten. Vorgesteuertes WegeventilEin kurzer rechnerischer Überschlag soll erläutern, was in einem solchen Wegeventil los ist, wenn Öl strömt. In Baggern etwa wird mit Drücken in der Größenordnung von 300 bar gearbeitet. Um z. B. den Auslegerzylinder (d >150 mm) zu füllen, fließen durchaus bis zu 100 Liter Öl pro Minute durch das Ventil. Der Steuerkolben muss also entsprechend groß ausgelegt sein, damit diese Ölmenge das Ventil ungehindert passieren kann. Wird z. B. ein Steuerkolben-Durchmesser von 30 mm bei einen Kolbenstangendurchmesser von 15 mm verwendet, dann bedeutet dies eine Ringfläche von rund 5 cm2. Darauf wirken 300 bar = 300 daN/cm2 Druck, was eine axiale Kraft von etwa 1500 daN = 1 500 kg = 1,5 Tonnen ergibt. Weil diese Kraft jeweils an zwei gegenüber liegenden Ringflächen wirkt, ist der Kolben axial zwar entlastet, aber einen Kolben gegen das mit solcher Gewalt durch die Ringkanäle schießende Öl schalten zu wollen: Da ist mit drei Fingern wirklich nichts mehr zu machen.  Die Lösung ist das vorgesteuerte Ventil (Bild), bei dem die sowieso vorhandene Druckenergie im Hydrauliksystem genutzt wird, um den Hauptsteuerkolben zu verschieben. Das Prinzip: Gesteuert wird über den sehr kleinen Vorsteuerkolben. Seine Verschiebekräfte sind leicht elektro-magnetisch beherrschbar. Das Vorsteuerventil (auch Pilotventil) schickt kleine Ölmengen zu den Stirnseiten des großen Hauptsteuerkolbens. Das Steueröl schiebt, je nach Pilotventil-Stellung, den Hauptsteuerkolben von links nach rechts oder von rechts nach links. Im dargestellten Fall eines 4/3-Wegeventils wird die Mittelstellung durch Federzentrierung geschaltet. Sie müsste am Schaltsymbol noch nachgetragen werden. Schema eines einfachen Absperrventils (Geradsitzventil) mit hohem Druckverlust, da die Strömung mehrfach umgelenkt wird. Ein Ventil ist ein Bauteil zur Absperrung oder Steuerung des Durchflusses von Fluiden (Flüssigkeiten oder Gasen). Fachsprachlich wird im Deutschen nicht jedes Absperrorgan als Ventil bezeichnet. Armaturen wie Absperrschieber, Absperrklappen und Kugelhähne sind keine Ventile. (Dennoch werden Kugelhähne und Kükenhähne oft fälschlich als Kugelventile und Kükenventile bezeichnet.) Bei Ventilen im engeren Sinne wird ein Verschlussteil (z. B. Teller, Kegel, Kugel oder Nadel) ungefähr parallel zur Strömungsrichtung des Fluids bewegt. Die Strömung wird unterbrochen, indem das Verschlussteil mit der Dichtfläche an eine passend geformte Öffnung, den Ventil- oder Dichtungssitz, gepresst wird. Andere Armaturen, die als Ventil bezeichnet werden, obwohl sie nicht unter die obige Definition fallen, sind oft weichdichtende Absperrorgane und Rückschlagarmaturen (z. B. Kugel-, Auto- und Fahrradventil), bei denen die Abdichtung durch ein gummiertes Verschlussteil oder eine Gummimembran (wie beispielsweise bei Schlauchventilen und Quetschventilen) erreicht wird. Die Änderung der Durchflussmenge zeigt bei Ventilen in der Regel ein etwas lineareres Verhalten über den gesamten Stellbereich als bei Hähnen, Schiebern und Klappen. Deshalb eignen sich Ventile neben dem Absperren von Stoffströmen gut für Regelaufgaben. Da im Bereich von Ventilsitz und Dichtkörper das Fluid umgelenkt wird, verursachen Ventile einen höheren Druckverlust, als Armaturen mit freiem Durchfluss. Obwohl umgangssprachlich als „Hahn“ bezeichnet, enthält ein klassischer Wasserhahn in der Regel ein oder zwei Tellerventile (neuere Ausführungen enthalten Keramikkartuschen). Wasserhähne im ursprünglichen Sinne werden meist nur noch dann verwendet, wenn ein niedriger Druck ansteht, wie etwa bei Wassertanks und aus Quellen gespeisten Laufbrunnen. Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Ventiltechnik wurde bereits im Antiken Griechenland genutzt. Beispielsweise in der Pumpe des Ktesibios (siehe dazu Ktesibios), einer frühen Feuerspritze.[1] Ventilarten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Schrägsitzventil als Erstabsperrung einer häuslichen Trinkwasserleitung Ventileinsatz aus PKW-Rad Blitz- oder Dunlopventileinsatz eines Fahrrades Unterscheidung nach Bauform und Druckverlust[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Unterscheidung nach Betätigungsart[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Unterscheidung nach Aufgabe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Ventile erfüllen in einem pneumatischen oder hydraulischen System unterschiedliche Aufgaben. Sie bieten den Fluiden (Flüssigkeiten und Gasen) abhängig von verschiedenen Faktoren eine Barriere. Es gibt folgende 4 Fälle:[2]
Sperrventile und Stromventile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Stromventile reduzieren den Durchflussquerschnitt oder sperren ganz ab. Siehe Hauptartikel Stromventil. Beispiele:
Rückschlagventile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Rückschlagventile lassen das Medium nur in einer Durchflussrichtung durch. Spezielle Rückschlagventile:
Druckventile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Druckventile behindern das Fluid in Abhängigkeit vom Druck. Sie werden im Normalfall erst in einem bestimmten Druckbereich aktiv. Siehe Hauptartikel Druckventil. Beispiele:
Wegeventile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Dreiwegeventile, Vierwegeventile oder Wegeventile höherer Ordnung steuern den Durchfluss wie Stromventile, also unabhängig von Druck oder Richtung. Sie beeinflussen gleichzeitig mehrere Fluidströme, sie haben also mindestens 3 Leitungsanschlüsse. Sie können weiter nach den Schaltstellungen unterschieden werden, also diskret (Wegeventil als Schaltventil) und kontinuierlich (Wegeventil als Stetigventil). Siehe Hauptartikel Wegeventile. Beispiele:
Unterscheidung nach der Bauart des Absperrkörpers[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Ventile können auch nach der Bauform ihres Absperrkörpers und seiner Wirkungsweise unterteilt werden. Als Wirkungsweisen (Verschlussarten) sind Sitzventile und Schieberventile zu unterscheiden: der Dichtkörper bewegt sich entweder in Flussachse, also auf die Dichtfläche zu (Sitz), oder senkrecht zur Flussachse, also an der Dichtfläche entlang (Schieber). Unterschiede ergeben sich daraus insbesondere bei Betätigungskraft, Verschleiß und Störanfälligkeit – z. B. durch Feststoffe im Fluss – und in der Durchflussmodulationsweise. Der klassische Wasserhahn ist ein Sitzventil, der Bierhahn ist ein Schieberventil (Drehschieber): Beispiele sind:
Andere Unterscheidungsmerkmale[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Weiterhin können pneumatische Ventile nach Dichtwerkstoffen (hart/weichdichtend) sowie Position der Dichtung (auf dem Kolben/im Gehäuse) und dem Dichtungsaufbau unterteilt werden[3]. Allgemeinere Unterscheidungskriterien sind Nennweiten, Nenndruckstufen und Medien. Ein Ventil kann zusätzlich zwischen steigenden oder nichtsteigenden Spindeln unterschieden werden. Steigende Spindeln haben den Vorteil, dass die Ventilstellung von außen ersichtlich ist, was ansonsten nicht der Fall ist. Anwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Durch Ventile lassen sich Durchflussmengen in einer Rohrleitung präzise dosieren, sowie sicher gegen die Umgebung abschließen. Sicherheitsventile dagegen sind dahingehend konzipiert, große Massenströme zuzulassen, um unzulässige Druckverhältnisse (z. B. in einem Behälter) rasch ausgleichen zu können. Ventile haben stets einen gewissen Strömungswiderstand, wodurch sie für manche Anwendungen nicht geeignet sind. Außerdem ist es sehr schwierig, die Betätigungseinheit absolut dicht zu halten. In der überwiegenden Zahl von Fahrzeugen wird heute als Antrieb ein Ottomotor in Viertaktbauweise eingesetzt, bei dem Ein- und Auslassventile in der Ventilsteuerung dazu dienen, den Gasfluss zu steuern. Ventile, insbesondere Magnetventile, werden in der Industrie oft und vielfältig eingesetzt: im Bereich der Fabrikautomation zum Bewegen von Zylindern, Greifsystemen oder Auswerfern, in der Medizintechnik für Beatmungsgeräte oder Dialyse, in der chemischen Industrie, der Lebensmittelindustrie, Wasseraufbereitung und vielen weiteren Gebieten. Auch die Segelklappen am Herzen von Säugetieren und die Taschenklappen in den Venen haben die Funktion von Ventilen. Häufig wird der Begriff Ventil als Überbegriff verwendet. Je nach Bauart werden synonyme Bezeichnungen wie Hahn, Schieber oder Klappe verwendet. Weitere Ausführungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Schaltsymbole und Schaltpläne[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Eine umfangreiche Auflistung von Schaltzeichen für Ventile sowie für deren Betätigungsart in der Fluidtechnik findet man in folgender Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik). Komplette pneumatische Schaltpläne enthalten u. a. Stellglieder (Ventile) zur Steuerung der Arbeitsglieder (Zylindern). Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Wiktionary: Ventil – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Welche Arten von Ventilen gibt es?Sperrventile und Stromventile.. Rückschlagventile.. Druckventile.. Wegeventile.. Welche zwei Bauarten unterscheidet man bei wegeventilen?Diverse Bauarten eines Wegeventils sind die Kolben- oder Schieberventile und die Sitzventile. Die Unterscheidung nach der Aufgabe des Ventils spiegelt sich in der konventionellen Bezeichnung von Wegeventilen.
Welche Ventile gibt es in der Hydraulik?Es gibt verschiedene Arten von Hydraulikventilen:. Druckventile: Druckbegrenzungsventile, Druckreduzierventile, Differenzdruckventile und Druckverhältnisventile.. Stromventile: Drosselventile, Stromregelventile, Stromteilerventile.. Sperrventile: Absperrventile, Rückschlagventile, Wechselventile.. Was ist ein Direktgesteuertes Ventil?Ventile dieser Bauart schalten das Dichtelement direkt über den Antrieb. Die Ventile schalten von 0 bar an bis zum maximalen Betriebsdruck. Dabei muß bei direktgesteuerten Sitzventilen der Ventilteller in der Regel gegen den wirksamen Betriebsdruck allein durch den Antrieb vom Sitz abheben.
|
Der unterschied zwischen gesteuertes ventil und
zusammenhängende Posts
Urheberrechte © © 2024 defrojeostern Inc.
