Proportionalventile der 3. Generation

Proportionalventile der 3. Generation (z. B. Bild Mitte) bieten verbessertes Ansprechverhalten und besondere Wiederholgenauigkeit. Der Strom von Flüssigkeiten und Gasen lässt sich mit höchster Genauigkeit anpassen: (Bild rechts: im nCPAP Beatmungsgerät von medin Medical Innovations).

Auf stetig verstellbare Ventile setzen Anwender überall dort, wo Fluide gemischt oder dosiert und an die stufenlose Regelung von Druck, Kraft und Durchfluss hohe Ansprüche gestellt werden – ob in der Medizin- oder Analysetechnik, in der Nahrungsmittel- oder Automobilindustrie sowie in vielen weiteren Branchen. Moderne Proportionalventile, mit denen sich offene und geschlossene Regelkreise realisieren lassen, stehen für Prozesssicherheit und Qualität sowie mehr Effizienz in der Produktion.

Die 2/2-Wege-Proportionalventile aus dem Hause Bürkert, die unter den Typen-Bezeichnungen 2871, 2873 und 2875 inzwischen eine erfolgreiche Markteinführung feierten, zeichnen sich durch eine entscheidende Veränderung aus. Johannes Eichert, Field Segment Manager im Bereich Gasetechnik, erläutert: „Anstoß für unsere Neuentwicklung war die Tatsache, dass die in herkömmlichen Proportionalventilen üblicherweise vorhandenen Gleitbuchsen oder Gleitringe Reibung zwischen dem Ventilkern und dem Kernführungsrohr verursachten, die sich nachteilig auf die Regelgüte auswirken. Hier haben wir einen innovativen Weg gefunden, um mit einer veränderten Bauweise diese bei herkömmlichen Ventilen entstehende Reibung zu vermeiden.“

Der durch technische Optimierungen ermöglichte Verzicht auf Gleitbuchse oder Gleitring ist das entscheidende Detail der neuen Proportionalventile: Die abgewandelte Konstruktion der 2/2-Wege-Proportionalventile verspricht im praktischen Einsatz gleich eine ganze Reihe von Vorteilen.

Die neuen 2/2-Wege-Proportionalventile des Unternehmens, die unter anderem im Energie-Bereich zur Gasversorgung von Brennstoffzellen, für Beatmungsgeräte in der Medizin oder in der Analysetechnik zur Gasversorgung in Spektrometern eingesetzt werden, zeichnen sich durch ein weiter verbessertes Ansprechverhalten aus: Bereits bei minimalen Differenzen des Eingangssignals verändert sich die Position des Ankers. So verhindert die neuartige Konstruktion nun vollständig den sogenannten Stick-Slip-Effekt, also das Ruckgleiten von gegeneinander bewegten Festkörpern, das bei Ventilen der vorangegangenen Generationen in einigen Anwendungen noch auftreten konnte.

Reibungsfreiheit bei niedrigen Drücken

Auch in der Wiederholgenauigkeit beweist die Weiterentwicklung entscheidende Vorteile: So ist bei mehrfacher wiederkehrender Einstellung der gleichen Position ebenfalls durch die Vermeidung von Reibung eine noch höhere Genauigkeit gegeben. Im Vergleich zu Vorgängermodellen zeichnet sich die neue Generation außerdem durch einen erhöhten Stellbereich von 200 zu 1, statt wie zuvor 100 zu 1, aus. Auch das Verhalten der Ventile bei sehr niedrigen Drücken (unter 100 bar) wurde durch die Reibungsfreiheit deutlich verbessert.

Damit erweitert die Neuentwicklung den Einsatzbereich der 2/2-Wege-Proportionalventile und ermöglicht die Verwendung der neuen Ventil-Generation jetzt auch für sehr trockene Gase.

Die gesamte Ventilserie der dritten Generation, deren Gehäuse wahlweise aus Messing oder Edelstahl gefertigt ist, zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise aus. Abhängig vom ausgewählten Typ lassen sich die neuen Proportionalventile mit digitaler Ansteuerelektronik in Gerätestecker- oder Hutschienenversion sowie mit einer Gerätesteckdose oder einem Universalregler kombinieren. Sie decken unterschiedliche Nennweiten von 0,05 bis 2,0 Millimeter über 0,8 bis vier Millimeter bis hin zu zwei bis acht Millimeter ab. Bei der Auswahl sollten Anwender auf eine Beratung aus dem Hause Bürkert setzen: Denn die Auslegung der Nennweite ist bei Proportionalventilen für die einwandfreie Funktion innerhalb der Applikation sehr wichtig. Sie muss einerseits so gewählt werden, dass der gewünschte Durchflussbereich erreicht wird und andererseits bei voll geöffnetem Ventil ein ausreichender Teil des Gesamtdruckabfalls über dem Ventil erfolgt.

Mit Beratung zur passenden Auswahl

Die Proportionalventile sind auf anspruchsvolle Regelaufgaben, zum Beispiel im hohen Stellbereich, ausgelegt und besonders zum Einsatz für neutrale Gase konzipiert. „In vielen Fällen eignen sie sich jedoch auch für aggressive Gase oder Flüssigkeiten. Hier bieten wir allen Interessenten bereits in der Planungsphase eine umfassende Beratung durch unsere Ingenieure“, unterstreicht Johannes Eichert.

Ergänzt wird die neue Serie aus den drei Standardtypen durch eine zweite Baureihe, die unter den Bezeichnungen 2861, 2863 und 2865 eine kostengünstige Basisversion mit vereinfachter Technik bietet. „Damit richten wir uns gezielt an Anwender, die Proportionalventile zum Beispiel für Standard-Großanwendungen einsetzen, die etwas geringere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit stellen“, erklärt der Experte. jl

Autorin: Johanna Nöske, Agentur Köhler + Partner für Bürkert