Pneumatische Schnurrventile - Wie sie funktionieren

Ein Schnurrventil verwendet einen dünnen, flexiblen Hebel, bekannt als Schnurrarm, um das Vorhandensein eines Objekts zu erkennen und den Luftstrom zu steuern. Diese Ventile werden häufig in Automatisierungssystemen eingesetzt, um Teilebewegungen zu erkennen, als Sicherheitsschalter zu fungieren und den Luftstrom in verschiedenen industriellen Anwendungen zu kontrollieren. Dieser Artikel behandelt das Design und die Funktionsweise von Schnurrventilen, ihre Standardzustände, Vor- und Nachteile sowie spezifische Anwendungen. Darüber hinaus bietet er detaillierte technische Daten zu den Schnurrventilen FVS-3-⅛ und FVSO-3-⅛ von Festo.

Inhaltsverzeichnis

• Design
• Betrieb
• Standardzustände
• Vor- und Nachteile von Schnurrventilen
• Anwendungen
• Festo Schnurrventile

Design

• Schnurrarm: Ein düner, flexibler Hebel, der vom Ventilgehäuse ausgeht und als Sensorelement fungiert.
• Ventilgehäuse: Enthält die internen Komponenten des Ventils, einschließlich der Anschlüsse für den Luftstrom.
• Anschlüsse: Ein- und Auslassanschlüsse für die pneumatische Luftversorgung.
• Flusssteuermechanismus: Enthält in der Regel einen Spulenkörper, einen Kolben oder eine Membran, die den Luftstrom basierend auf der Position des Schnurrarms steuert.

Betrieb

Abbildung 2 veranschaulicht, wie ein Schnurrventil (Abbildung 2 mit A gekennzeichnet) mit einem pneumatischen Relais (Abbildung 2 mit B gekennzeichnet) zusammenarbeitet, um den Luftstrom zu steuern. In der Aus-Position (Abbildung 2 links) ist der Schnurrarm nicht abgelenkt und die Luft strömt vom Einlass (C) zum Auslass (D) und zum nachgeschalteten pneumatischen Instrument. Wenn der Schnurrarm abgelenkt wird, wird die Luft im Ventil durch den Schnurrventilanschluss (Abbildung 2 mit E gekennzeichnet) freigesetzt, wodurch die Membran angehoben und die Luftzufuhr vom Einlass blockiert wird. Die Luft strömt durch den Auslass (Abbildung 2 mit F gekennzeichnet) ab, und die Luft aus dem pneumatischen Instrument kehrt durch das Relais (Abbildung 2 mit G gekennzeichnet) zurück und strömt aus dem Auslass.

Standardzustände

Schnurrventile sind 3/2-Wege-Ventile, was bedeutet, dass sie 3 Anschlüsse und 2 Zustände oder Positionen haben, die offen und geschlossen sind. Schnurrventile können normalerweise offen oder normalerweise geschlossen sein:

• Normalerweise offen: Die Luft strömt durch das Schnurrventil, wenn der Arm nicht betätigt ist. Wenn der Arm durch ein Objekt abgelenkt wird, verschiebt sich der interne Mechanismus, um den Luftstrom zu blockieren oder umzuleiten.
• Normalerweise geschlossen: Der Luftstrom wird blockiert, wenn der Schnurrarm nicht betätigt ist. Wenn der Arm abgelenkt wird, verschiebt sich der interne Mechanismus, um die Luft durch das Ventil strömen zu lassen.

3-Wege-Ventil

Ein 3-Wege-Ventil ist in seinem Standardzustand mit der Luftversorgung verbunden, ein weiterer Anschluss ist mit dem Ausgang verbunden. Der dritte Anschluss ist mit dem Auslass verbunden, aber blockiert. Im betätigten Zustand wird die Luftzufuhr blockiert, und die Luft im Ventil und im nachgeschalteten Instrument strömt aus dem Auslass.

Wenn ein Schnurrventil keinen Auslass hat, öffnet oder schließt das Ventil einfach den Luftstrompfad, ohne Luft in die Atmosphäre abzulassen.

Vor- und Nachteile von Schnurrventilen

Vorteile

• Einfachheit: Einfaches mechanisches Design ohne elektrische Stromversorgung.
• Zuverlässigkeit: Robust und zuverlässig in anspruchsvollen industriellen Umgebungen.
• Kosteneffizienz: In der Regel günstiger als elektronische Sensoren.

Nachteile

• Mechanischer Verschleiß: Der Schnurrarm kann sich im Laufe der Zeit aufgrund wiederholter mechanischer Berührung abnutzen.
• Sensitivität: Möglicherweise nicht so empfindlich oder präzise wie elektronische Sensoren.

Anwendungen

In Maschinenautomatisierungssystemen erkennen pneumatische Schnurrventile die Bewegung von Teilen. Wenn ein Teil den Schnurr berührt, öffnet oder schließt sich das Ventil. Diese Ventile erfordern sehr geringe Betätigungskräfte und eignen sich ideal für Systeme mit unterschiedlichen Teilen oder ungenauer Positionierung. Der Schnurr kann aus jeder senkrechten Richtung angenähert werden. Anwendungen von schnurrbetriebenen pneumatischen Ventilen umfassen:

• Automatisierungssysteme: Werden verwendet, um die Position von Teilen auf Montagelinien zu erkennen.
• Sicherheitsmechanismen: Können als Sicherheitsschalter fungieren, um Maschinen anzuhalten, wenn ein Objekt in einem gefährlichen Bereich erkannt wird. Das Ablassen von Luft kann eine Möglichkeit sein, ein System schnell zu entlüften, um Unfälle zu verhindern.
• Steuerungssysteme: In Steuerungssystemen wird die Entlüftungsfunktion häufig verwendet, um Druck in einem bestimmten Teil des Systems zurückzusetzen oder abzulassen.
• Positionsbestimmung: Wird in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet, um die Position beweglicher Teile zu erfassen.

Festo Schnurrventile

Festo bietet zwei Arten von Schnurrventilen an: das FVS-3-⅛ und das FVSO-3-⅛. Beide sind 3/2-Wege-Ventile, unterscheiden sich jedoch in ihren Standardzuständen. Das FVS-3-⅛ ist ein normalerweise geschlossenes, monostabiles Ventil, während das FVSO-3-⅛ ein normalerweise offenes, monostabiles Ventil ist. Wählen Sie ein normalerweise offenes Ventil für den Standardzustand, um den Flüssigkeitsfluss zu ermöglichen, wenn das Ventil nicht betätigt ist, und ein normalerweise geschlossenes Ventil für den Standardzustand, um den Flüssigkeitsfluss zu blockieren, wenn das Ventil nicht betätigt ist.

Allgemeine technische Daten

• Standard-Nenn-Durchflussrate
  • FVS-3-⅛: 146 l/min
  • FVSO-3-⅛: 175 l/min
• Ventilfunktion
  • FVS-3-⅛: 3/2-Wege-Ventil, normalerweise geschlossen, monostabil
  • FVSO-3-⅛: 3/2-Wege-Ventil, normalerweise offen, monostabil
• Entlüftungs-Luftstromsteuerung: vorhanden
• Design: Scheibensitzventil, gesteuert
• Flussrichtung: Nicht umkehrbar
• Pneumatischer Anschluss: Gx
• Nenngröße: 3,5 mm
• Gewicht: 130 g

Materialien

• Dichtung: NBR
• Gehäuse: Eloxiertes Aluminium
• Hinweis zu den Materialien: RoHS-konform

Betriebs- und Umgebungsbedingungen

• Betriebsmedium: Druckluft gemäß ISO 8573-1:2010
• Hinweis zum Betriebs-/Pilotmedium: Geschmierte Betrieb möglich (erforderlich während des Betriebs)
• Betriebsdruckbereich: 3,5 bis 8 bar
• Mediumtemperatur: -10 bis 60 °C
• Umgebungstemperatur: -10 bis 60 °C
• Korrosionsbeständigkeitsklasse (CRC): 2

FAQs

Was ist ein Schnurrventil?

Ein Schnurrventil verwendet einen dünnen, flexiblen Hebel, bekannt als Schnurrarm, um das Vorhandensein eines Objekts zu erkkennen und den Luftstrom in Automatisierungssystemen zu steuern.

Wie funktioniert ein Schnurrventil?

Ein Schnurrventil erkennt Teilebewegungen mithilfe eines Schnurrarms, der das Ventil auslöst, um den Luftstrom in industriellen Anwendungen zu öffnen oder zu schließen.