Anwendung von Stromumkehrventilen
Stromumkehrventile für pneumatische Press- und Membransysteme
In geeigneten Press- und Membransystemen kann ein Seitenkanalverdichter einen Luftstrom im Saug- oder Druckbetrieb bereitstellen. Je nach Prozess kann damit eine Membran beaufschlagt, eine Prozesskammer entlastet oder eine Formgebungs- beziehungsweise Spannfunktion unterstützt werden.
Ein Stromumkehrventil steuert dabei die Luftführung zwischen den vorgesehenen Prozesszuständen. Je nach Ventilbaureihe kann zwischen Saugen und Blasen umgeschaltet oder zusätzlich eine Neutral- beziehungsweise Zwischenstellung genutzt werden.
Der Seitenkanalverdichter ändert seine Drehrichtung nicht.
Hinweis: Das Stromumkehrventil verändert ausschließlich die Führung des Luftstroms zwischen Saug-, Neutral- und Druckbetrieb.
Funktionsprinzip
Wie arbeitet ein Press- oder Membransystem mit Stromumkehrventil?
Der Seitenkanalverdichter erzeugt den für den Prozess erforderlichen Luftstrom. Das Stromumkehrventil wird zwischen Seitenkanalverdichter und Prozessanschluss eingesetzt und bestimmt, ob der angeschlossene Prozess mit Unterdruck, mit einem Luftstrom im Druckbetrieb oder – bei geeigneter Ventilausführung – ohne aktive Saug- beziehungsweise Druckwirkung betrieben wird.
Saugbetrieb
Im Saugmodus wird Luft aus dem angeschlossenen Prozessraum abgeführt. Je nach Anlagenkonzept kann dadurch eine Membran angezogen, eine Kammer evakuiert oder ein Werkstück in einer definierten Lage gehalten beziehungsweise unterstützt werden.
Druckbetrieb
Im Druckbetrieb wird Luft in Richtung des Prozessanschlusses geführt. Damit kann je nach Konstruktion eine Membran beaufschlagt, eine Prozesskammer belüftet oder ein Werkstück beziehungsweise eine Form entlastet werden.
Aufgabe des Stromumkehrventils
Das Stromumkehrventil erzeugt selbst weder Unterdruck noch Druck. Es steuert ausschließlich den vom Seitenkanalverdichter erzeugten Luftstrom. Die konkrete Prozesswirkung hängt von Membrangeometrie, Kammeraufbau, Leitungsführung, Druck- beziehungsweise Vakuumbedarf und der eingesetzten Ventilbaureihe ab.
Drei Prozessschritte
Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb
Ein typischer Ablauf in einem geeigneten Press- oder Membransystem lässt sich in drei Prozessschritte gliedern. Die genaue Funktion kann je nach Anlagenkonzept abweichen.
01 – Saugbetrieb
Membran beziehungsweise Prozesskammer mit Unterdruck beaufschlagen
Der Seitenkanalverdichter saugt Luft aus dem Prozessraum ab. Dadurch entsteht eine Druckdifferenz, die je nach Anlagenkonstruktion zum Spannen, Anlegen, Evakuieren oder Positionieren genutzt werden kann.
02 – Neutralstellung
Aktive Luftwirkung unterbrechen
Bei einer geeigneten Ventilausführung kann die aktive Saug- oder Druckwirkung am Prozessanschluss unterbrochen werden. Die genaue Drucksituation in dieser Stellung muss für die konkrete Anlagenkonfiguration geprüft werden
03 – Druckbetrieb
Prozess entlasten oder Membran beaufschlagen
Das Stromumkehrventil schaltet auf Druckbetrieb. Der Luftstrom wird in Richtung des Prozessanschlusses geführt und kann je nach System das Entformen, Belüften, Entspannen oder einen weiteren Prozessschritt unterstützen.
Hinweis: Die Neutralstellung darf nicht pauschal als definierte Haltefunktion beschrieben werden. Ihre konkrete Wirkung hängt von Ventiltyp, Anlagenverschaltung und Prozessaufbau ab.
Auswahl der Ventilfunktion
Saugen, Neutralstellung oder Druckbetrieb?
Saugbetrieb
Geeignet für Prozessschritte, bei denen Luft aus einer Kammer beziehungsweise unter einer Membran abgeführt werden soll. Die erforderliche Vakuumleistung richtet sich nach Prozessvolumen, Leckluft und gewünschter Druckdifferenz.
Neutralstellung
Das VI6-34 besitzt eine dokumentierte Neutralstellung. Die aktive Saug- oder Druckwirkung kann dabei am Prozessanschluss unterbrochen werden. Die genaue Luftführung und Drucksituation muss im konkreten System geprüft werden
Druckbetrieb
Im Druckbetrieb wird der Luftstrom in Richtung Prozess geführt. Die Funktion kann beispielsweise zum Beaufschlagen, Belüften, Entformen oder Entspannen einer geeigneten Prozesskammer genutzt werden.
Stromumkehrventil VI-6 für pneumatische Press- und Membransysteme
Das aktuell angebotene Stromumkehrventil VI-6 arbeitet mit drei definierten Betriebsstellungen: Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb. Die Umschaltung erfolgt elektrisch mit 24 V DC über einen Schrittmotor.
• Saugbetrieb für entsprechend ausgelegte Unterdruckprozesse
• Neutralstellung mit internem Umlauf des Luftstroms
• Druckbetrieb für entsprechend ausgelegte Druck- oder Beaufschlagungsprozesse
• elektrische Betätigung mit 24 V DC
• für Dauerbetrieb innerhalb der zulässigen Temperaturgrenzen ausgelegt
• Einbau direkt am Seitenkanalverdichter oder innerhalb der Rohrleitung möglich
• aktuell für Luftanwendungen außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche vorgesehen
Für die Auswahl müssen erforderlicher Volumenstrom, Druck und Unterdruck, Seitenkanalverdichter, Anschlussbild, Adapter, Leitungsführung sowie die konkrete Anlagen- und Membrankonstruktion berücksichtigt werden.
Hinweis: Die Auswahl zwischen VS und VI6-34 richtet sich nicht nur nach der gewünschten Ventilstellung. Auch Volumenstrom, Druck beziehungsweise Unterdruck, Anschlussgröße, Steuerung, Taktzeit und Einbausituation müssen berücksichtigt werden.
Technische Voraussetzungen
Was muss bei Press- und Membransystemen berücksichtigt werden?
1. Erforderlicher Druck beziehungsweise Unterdruck
Die benötigte Druckdifferenz muss für den konkreten Prozess bekannt oder technisch bestimmt werden.
2. Prozessvolumen und Membranfläche
Kammergröße und wirksame Membranfläche beeinflussen die erforderliche Luftleistung und die Reaktionszeit des Systems.
3. Leckluft und Dichtheit
Undichtigkeiten an Membran, Dichtungen oder Leitungen erhöhen den Luftbedarf und beeinflussen die erreichbare Druckdifferenz.
4. Taktzeit
Kurze Prozesszeiten stellen höhere Anforderungen an Volumenstrom, Leitungsquerschnitt und Umschaltgeschwindigkeit.
5. Leitungsführung
Leitungslänge, Querschnitt, Bögen und Armaturen verursachen Strömungsverluste und müssen bei der Auslegung berücksichtigt werden.
6. Prozessmedium und Umgebung
Temperatur, Feuchtigkeit, mögliche Verunreinigungen und das geförderte Medium müssen zur verwendeten Ventil- und Verdichterausführung passen.
Hinweis: Die Eignung eines Seitenkanalverdichters für einen konkreten Pressvorgang muss anhand des erforderlichen Druck- beziehungsweise Vakuumbereichs geprüft werden. Ein Seitenkanalverdichter ist kein Ersatz für einen klassischen Hochdruck-Kompressor.
Welche Angaben benötigt SKVTechnik für die Vorauswahl?
Für eine technische Vorauswahl benötigen wir möglichst genaue Angaben zum Press- oder Membranprozess, zur benötigten Luftleistung und zur vorhandenen Steuerung.
Checkliste
- Beschreibung des Press- oder Membranprozesses
- Membranfläche und Prozessvolumen
- erforderlicher Unterdruck
- erforderlicher Druck
- gewünschter Volumenstrom, sofern bekannt
- Taktzeit und Schalthäufigkeit
- Leitungslängen und Leitungsquerschnitte
- Anzahl der Bögen und Armaturen
- vorhandener Seitenkanalverdichter
- gewünschte Ventilstellungen
- elektrische, pneumatische oder feldbusbasierte Steuerung
- Betriebsspannung
- Medium und Umgebungstemperatur
- besondere Sicherheits- oder Prozessanforderungen
Hinweis: Liegen noch keine vollständigen Luftleistungsdaten vor, kann SKVTechnik anhand von Prozessbeschreibung, Kammergröße und gewünschter Funktion eine technische Vorauswahl unterstützen. Nicht dokumentierte Kombinationen müssen gegebenenfalls zusätzlich mit dem Hersteller abgestimmt werden.
Vorteile
Welche Vorteile bietet ein Stromumkehrventil in Press- und Membransystemen?
1. Gezielter Wechsel der Luftwirkung
Saug- und Druckbetrieb können innerhalb eines Prozesses gezielt miteinander kombiniert werden.
2. Reproduzierbare Prozesszustände
Definierte Ventilstellungen unterstützen wiederholbare Abläufe bei geeigneter Anlagensteuerung.
3. Schnelle Umschaltung
Die Luftführung kann ohne Drehrichtungswechsel des Seitenkanalverdichters verändert werden.
4. Flexible Automatisierung
Die elektrische 24-V-DC-Ansteuerung des Stromumkehrventils VI-6 ermöglicht die Einbindung der Betriebsstellungen Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb in automatisierte Prozessabläufe.
5. Anpassung an unterschiedliche Prozessschritte
Die drei definierten Betriebsstellungen Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb können abhängig von der Anlagenkonstruktion unterschiedlichen Prozessphasen zugeordnet werden.
6. Kompakte Luftführung
Bei geeigneter Anlagenverschaltung können mehrere Prozesszustände mit einem Seitenkanalverdichter und einem Stromumkehrventil realisiert werden.
Hinweis: Die tatsächlichen Vorteile hängen von der konkreten Anlagenkonstruktion und der Eignung des Seitenkanalverdichters für den erforderlichen Druck- und Vakuumbereich ab.
Beratung und Anfrage
Press- oder Membransystem und Stromumkehrventil passend auslegen
SKVTechnik unterstützt Anlagenbauer, Betreiber und Konstrukteure bei der technischen Vorauswahl eines geeigneten Stromumkehrventils und Seitenkanalverdichters für geeignete Press- und Membransysteme.
Diese Angaben helfen uns
- Beschreibung des Prozesses
- Zeichnung oder Foto der Anlage
- Membranfläche beziehungsweise Kammergröße
- erforderlicher Druck und Unterdruck
- Volumenstrom, sofern bekannt
- vorhandener Seitenkanalverdichter
- gewünschte Ventilfunktion
- Anschlussgrößen und Leitungsführung
- Steuerungsart und Betriebsspannung
- Taktzeit und Schalthäufigkeit
- besondere Betriebs- oder Sicherheitsanforderungen
- Anwendung prüfen lassen
- Zur Übersicht Stromumkehrventile
- Prozessbild öffnen
- Prozessdatenblatt öffnen
Senden Sie uns vorhandene Zeichnungen, Prozessschemata, Typenschilder und technische Daten am besten direkt mit Ihrer Anfrage.
Technischer Hinweis:
Die dargestellten Abläufe und Abbildungen sind schematische Beispiele und stellen keine verbindliche Auslegung eines Press- oder Membransystems dar. Die konkrete Auswahl muss anhand von Prozessvolumen, Membranfläche, erforderlichem Volumenstrom, Druck beziehungsweise Unterdruck, Leitungsführung und Betriebsbedingungen erfolgen.
Das VI6-34 besitzt eine dokumentierte Neutralstellung. Die genaue Luftführung und Drucksituation am Arbeitsanschluss muss für die jeweilige Anlagenkonfiguration geprüft werden.