Sitzventil vs. Schieberventil

Pneumatische und hydraulische Steuerventile sind in Sitz- oder Schieberkonfigurationen erhältlich. Beide Ventile können manuell, elektrisch oder pneumatisch betätigt werden, aber die Wahl zwischen Sitz- und Schieberventil hängt von der erforderlichen Durchflussregelung, der Leckagetoleranz und der Systemkomplexität ab. In diesem Artikel werden die Unterschiede zwischen Sitzventilen und Schieberventilen erörtert und es wird erläutert, wann man sich für das eine und wann für das andere entscheidet. Lesen Sie unsere Übersichtsartikel über pneumatische und hydraulische Ventile, um mehr über die Funktionsweise dieser Ventile zu erfahren.

Die Entscheidung zwischen Sitz- und Schieberventilen

Wenn Sie sich für ein Sitzventil oder ein Schieberventil für eine Anwendung entscheiden, sollten Sie über die wichtigsten Aspekte nachdenken, die der Betrieb erfordert.

• Sitzventile eignen sich hervorragend für Anwendungen, die eine enge Steuerung erfordern. Ihr Design ermöglicht eine schnelle Betätigung und einen geringen Hub, was sie ideal für Situationen macht, in denen eine schnelle Reaktion entscheidend ist.
• Schieberventile sind empfehlenswert für Vakuumanwendungen oder wenn eine gleichmäßige Reaktionszeit erforderlich ist.

In den folgenden Abschnitten werden der Aufbau, die Funktionsweise und die Merkmale von Sitz- und Schieberventilen erläutert.

Tellerventil

Sitzventile haben ein bewegliches Teil, den "Ventilkegel" (Abbildung 2 mit der Bezeichnung C), der eng an einem Ventilsitz anliegt, um den Durchfluss zu steuern. Wenn sich der Ventilkegel vom Sitz abhebt, in der Regel aufgrund von Druckänderungen oder einer Betätigungskraft, gibt er den Weg für den Durchfluss der Flüssigkeit frei. Eine Feder (Abbildung 2, Kennzeichnung A) bringt den Ventilkegel in seine Ruhestellung zurück, wodurch eine Dichtung entsteht und der Durchfluss gestoppt wird. Durch diese Bewegung sind Sitzventile zuverlässig und eignen sich hervorragend für dichte Dichtungen mit minimaler Leckage.

Außerdem bietet diese Konstruktion eine Reihe von Vorteilen gegenüber Schieberventilen, die sie für bestimmte Anwendungen geeigneter machen. Bei Anwendungen, die eine exakte Steuerung, hohe Durchflusskapazitäten, lange Lebensdauer, minimale Leckagen, schnelle Reaktionszeiten oder einen günstigen Preis erfordern, werden häufig Sitzventile eingesetzt.

Vorteile

• Niedrigere Kosten
• Geringere Anfälligkeit für Verschmutzung und geringer Wartungsaufwand
• Schnelle Reaktionszeit, da das Ventil sofort bei Betätigung öffnet und einen kürzeren Hub hat
• Geschlossene Kreuzung. Der Ventilkegel verschließt die Auslassöffnung, bevor er den Durchfluss freigibt, so dass es keinen Zwischenzustand zwischen den Schaltfunktionen gibt. Dies ermöglicht dem Bediener eine genaue Kontrolle beim Umschalten zwischen den Positionen.
• Höhere Durchflussrate aufgrund der großen inneren Oberfläche
• Geringere Reibung und längere Lebensdauer durch geringeren Verschleiß der internen Dichtungen

Benachteiligungen

• Ein Gegendruck kann das Ventil öffnen, wenn der Versorgungsdruck wegfällt; deshalb sind Sitzventile nicht ideal für die Aufrechterhaltung des Drucks in der Anlage.
• Zur Betätigung ist eine höhere Kraft erforderlich, da sowohl die Federspannung als auch der Luftdruck überwunden werden müssen, um den Luftstrom zu ermöglichen.
• Sitzventile sind nicht druckentlastet; es muss ein Druck unterhalb des Sitzes aufgebracht werden, um das Ventil im nicht betätigten Zustand zu halten.
• Sitzventile werden nicht für die Verwendung mit Vakuum empfohlen.

Schieberventil

Schieberventile haben einen zylindrischen Schieber (Abbildung 3, Bezeichnung C), der in einer Hülse oder einem Gehäuse hin und her gleitet. Dieser Schieber ist mit Nuten und Stegen (die erhabenen Teile zwischen den Nuten) präzisionsgefertigt, die sich bei der Bewegung mit den Öffnungen im Ventilkörper ausrichten. Wenn sich der Steuerkolben verschiebt, verbindet oder trennt er diese Anschlüsse und lenkt den Flüssigkeitsstrom entsprechend. Die Dichtungen um den Schieber (Abbildung 2, Kennzeichnung B) sind wichtig, oft O-Ringe, um Leckagen zu verhindern. Aufgrund ihrer Bauweise können Schieberventile komplexere Durchflusswege bewältigen, was sie vielseitig einsetzbar macht, z. B. für die Richtungssteuerung in hydraulischen und pneumatischen Systemen. Im Vergleich zu Sitzventilen weisen Schieberventile deutliche Vor- und Nachteile auf. Sie eignen sich besser für Anwendungen in Vakuumumgebungen, für Anwendungen, bei denen der Druck in der Anlage aufrechterhalten werden muss, für Umschaltventilfunktionen und für Situationen, in denen eine gleichmäßige Ansprechzeit entscheidend ist.

Vorteile

• Geringerer Kraftaufwand für die Betätigung des Ventils
• Schieberventile sind ausgeglichen; der Druck, der von einem beliebigen Anschluss in das Ventil eintritt, hat keinen Einfluss auf die Bewegung des Schiebers.
• Konstante Reaktionszeit
• Betätigungskraft unbeeinflusst von Änderungen des Betriebsdrucks
• Kann zum Sperren des Drucks nach dem Strom verwendet werden
• Komplexere Fließwege, 4-Wege-Funktionalität

Benachteiligungen

• Geringerer Durchfluss aufgrund der geringeren inneren Oberfläche
• Offener Crossover. Wenn sich der Kolben bei der Betätigung bewegt, werden alle Anschlüsse kurzzeitig geöffnet, um einen Flüssigkeitsdurchfluss zu ermöglichen.
• Die am Schieber befestigten Dichtungen verschleißen, wenn sie sich durch die Ventilbohrung bewegen, was zu einer verkürzten Lebensdauer des Produkts führen kann.
• Anfälliger für Verschmutzung und hoher Wartungsaufwand
• Höhere Kosten

FAQs

Wie funktioniert ein pneumatisches Sitzventil?

Ein pneumatisches Tellerventil verwendet Luftdruck, um einen Ventilkegel von einem Sitz wegzubewegen, so dass Luft hindurchströmen kann, und federt zurück, um zu schließen, wenn der Druck abfällt.

Wo werden Schieberventile eingesetzt?

Schieberventile werden in hydraulischen und pneumatischen Systemen eingesetzt, um den Durchfluss und die Richtung von Flüssigkeiten zu steuern.