Pneumatikventile zur Steuerung von Druckluft

Grundsätzlich lassen sie sich in Wegeventile, Sperrventile, Stromventile und Druckventile unterscheiden. Wegeventile können den Weg der Druckluft unterbrechen, freigeben oder seine Richtung ändern. So entsteht eine Steuerfunktion, zum Beispiel für ein Werkzeug an einer Maschine. Sperrventile lassen Druckluft nur in eine Richtung durch.Eingesetzt werden diese unter anderem als Rückschlagventil oder Entlüftungsventil. Stromventile nehmen Einfluss auf die Menge der hindurchströmenden Druckluft, etwa bei Drosselventilen zur Geschwindigkeitsregulierung eines zu steuernden Antriebs. Druckventile gibt es einerseits zur Druckregelung, um den Ausgangsdruck unabhängig vom Eingangsdruck konstant zu halten. Andererseits existieren Varianten, die ein Schaltsignal abgeben, sobald ein bestimmter Druck erreicht wird. Ein Überdruckventil gibt Druckluft ab, falls ein vorgegebener Wert überschritten wird.

Neben dem Ventiltyp gilt es, auch weitere wichtige Kenngrößen der Pneumatikventile zu beachten. Das sind unter anderem:

• Anschlussgewindegröße (metrisch oder Whitworth-Rohrgewinde)
• Art der Ansteuerung (mechanisch, elektrisch oder pneumatisch betätigte Ventile)
• Nenndurchmesser (kleinster Durchmesser des Druckluftwegs)
• Nenndurchfluss (in Normliter je Minute)
• maximaler Druck
• Umgebungstemperatur

Wege und Schaltstellungen für verschiedene Steuerungsaufgaben von Pneumatikventilen

Wenn Pneumatikventile als Wegeventile eingesetzt werden, unterscheidet man mehrere Kombinationen aus möglichen Wegen und Stellungen. Das erkennen Sie an Vermerken oder an den Auswahlmöglichkeiten in den Produktbeschreibungen. Dort steht zum Beispiel „5/2-Wege“ oder „3/2-Wege“. Dabei steht die erste Ziffer für die Anzahl der Anschlüsse des Ventils und die zweite für die möglichen Schaltstellungen. Ein 2/2-Wege-Ventil hat somit zwei Anschlüsse: einen Druck- und einen Arbeitsanschluss. Zudem sind bei ihm zwei Schaltstellungen möglich: offen und geschlossen. Bei 3/2- oder 5/2-Wege-Ventilen sind neben den Druck- und Arbeitsanschlüssen noch Entlüftungsanschlüsse vorhanden. Auch 5/3-Wege-Ventile gibt es. Neben den klassischen gibt es hierbei eine dritte Schaltstellung, die Mittelstellung. Die Art dieser Wege-Anschluss-Kombination beeinflusst das Strömungsverhalten der Druckluft und ermöglicht verschiedene Formen der Steuerung mit Pneumatikventilen.

Schieber- und Sitzventile und ihre Betätigungsart

Wegeventile sind in zwei Konstruktionsformen erhältlich – als Schieberventil oder Sitzventil. Bei einem Schieberventil bewegt sich ein profilierter Schieber im Ventil, der auf diese Weise Kanäle öffnet und schließt. Bei einem Sitzventil dichten zwei Gummiteller die Luftwege direkt ab. Diese Variante ermöglicht demzufolge nur zwei mögliche Schaltstellungen – somit gibt es keine 5/3-Wege-Sitzventile. Auch kann im Gegensatz zu Schieberventilen die Luft nur in eine Richtung strömen. Dafür sind bei einem Sitzventil die Schaltwege kürzer, wodurch die Ventile schneller reagieren. Auch höhere Durchflussraten sind möglich. Sitzventile sind zudem immer monostabil und benötigen im Vergleich zu Schieberventilen einen höheren minimalen Arbeitsdruck. Sowohl für Sitz- als auch für Schieberventile finden Sie in den Produktbeschreibungen Hinweise und mitunter auch Wahlmöglichkeiten hinsichtlich der Betätigungsart. Damit ist die Methode gemeint, die den Schaltvorgang am Ventil auslöst. Hierbei gibt es mechanisch betätigte Ventile, pneumatisch betätigte Ventile und Elektromagnetventile. Mechanisch betätigte Ventile arbeiten beispielsweise mit einer Tastrolle oder einer Feder. Auch eine manuelle Ansteuerung ist möglich, zum Beispiel bei Fußventilen. Pneumatisch betätigte Ventile lösen den Schaltvorgang mit Druckluft aus. Dagegen steuern Elektromagnetventile die Druckluft mithilfe einer durch elektrische Schaltimpulse aktivierten Magnetspule.

Nanoventil ISO 15218 sowie andere Miniatur- und Pilotventile

Sie finden im Sortiment Mini-, Mikro- und Nanoventile mit kleinen Abmessungen. Diese kommen oft als Pilotventile für die vorgesteuerte Ventilvariante zum Einsatz. Pilotventile gibt es als Elektromagnetventile und pneumatisch betätigte Ventile. Wird ein Pilotventil geöffnet, kann die Druckluft durchströmen und das vorgesteuerte Ventil betätigen. Im Gegensatz zu den direkt mechanisch, pneumatisch oder elektrisch betätigten Ventilen braucht es hierzu einen geringeren Schaltimpuls, was bei vielen Anwendungen ein großer Vorteil ist. Auch in diesem Bereich sind verschiedene Wegevarianten und Schaltpositionen möglich. Achten Sie bei den elektromagnetisch betriebenen Modellen des Weiteren auf die Art der Stromaufnahme, die zulässige Spannung und die elektrische Verbindung. Die Anschlüsse der kleinen Ventile sind häufig standardisiert, wie etwa beim Nanoventil ISO 15218. Das erleichtert die Montage sowie spätere Wartungsarbeiten, da sich Produkte verschiedener Hersteller kombinieren lassen.

Normventile ISO 5599/1 und Ventile mit NAMUR-Schnittstelle

Neben dem Nanoventil ISO 15218 gibt es im Bereich der Pneumatik noch viele andere Normen für eine unkomplizierte Montage sowie bessere Wartungs- und Reparaturbedingungen. Beispiele dafür sind die Normventile ISO 5599/1 und Ventile nach NAMUR-Standard. Genormt sind in diesen Fällen die Anschlüsse. Die Ventile selbst können unterschiedliche Bauformen aufweisen. Normventile nach ISO 5599/1 lassen sich auf entsprechend genormten Mehrfachanschlussplatten montieren. Mit diesen ist es möglich, Ventilsysteme zusammenzustellen, eine sehr effiziente Form der Montage. Die ISO-Norm bestimmt unter anderem die Maße der Ventil-Grundfläche und die Kennzeichnung der Anschlussöffnungen. Ventile nach NAMUR-Standard haben eine normierte Schnittstelle zum jeweiligen Antrieb, den sie steuern sollen.