In geeigneten pneumatischen Press- und Membransystemen können unterschiedliche Prozessschritte einen Wechsel zwischen Unterdruck und einem Luftstrom im Druckbetrieb erfordern. Ein Stromumkehrventil verändert dafür gezielt die Luftführung zwischen Seitenkanalverdichter und Prozessanschluss.
Der Seitenkanalverdichter stellt den benötigten Volumenstrom und die erforderliche Druckdifferenz bereit. Das Stromumkehrventil erzeugt selbst weder Druck noch Unterdruck. Es leitet ausschließlich den vorhandenen Luftstrom in den für den jeweiligen Prozessschritt vorgesehenen Weg.
Der Seitenkanalverdichter behält dabei seine Drehrichtung bei. Die Umschaltung erfolgt innerhalb des Ventils.
Saugbetrieb für eine definierte Druckdifferenz
Im Saugbetrieb wird Luft aus einer Membrankammer oder einem angeschlossenen Prozessraum abgeführt. Die dadurch entstehende Druckdifferenz kann je nach Anlagenkonstruktion dazu genutzt werden, eine Membran anzulegen, eine Kammer zu evakuieren oder ein Werkstück zu positionieren und zu fixieren.
Wie viel Unterdruck und Volumenstrom benötigt werden, hängt unter anderem vom Prozessvolumen, der wirksamen Membranfläche, der Dichtheit des Systems und der gewünschten Reaktionszeit ab.
Neutralstellung unterbricht die aktive Luftwirkung
Bei einer geeigneten Ventilausführung kann zwischen Saug- und Druckbetrieb eine Neutralstellung verwendet werden. Sie unterbricht die aktive Saug- beziehungsweise Druckwirkung am Prozessanschluss.
Die Neutralstellung darf jedoch nicht automatisch als sichere Haltefunktion betrachtet werden. Welche Druckverhältnisse sich dabei tatsächlich einstellen, hängt von der Ventilausführung, der Verschaltung, der Dichtheit und dem Aufbau des jeweiligen Systems ab.
Druckbetrieb zum Belüften und Entlasten
Nach dem Press-, Spann- oder Formgebungsschritt kann das Stromumkehrventil den Luftstrom in Richtung der Prozesskammer führen. Dieser Luftstrom kann das Belüften, Entspannen, Entformen oder kontrollierte Lösen einer Membran unterstützen.
Der Wechsel erfolgt ohne Drehrichtungsänderung des Seitenkanalverdichters. Dadurch lässt sich die Luftwirkung in automatisierte Prozessabläufe integrieren.
VI6-34 als Beispiel einer elektrisch betätigten Ausführung
Für Anwendungen mit Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb kommt beispielsweise ein elektrisch betätigtes Stromumkehrventil der Ausführung VI6-34 infrage. Ob diese Ventilausführung und der eingesetzte Seitenkanalverdichter für den konkreten Prozess geeignet sind, muss anhand der tatsächlichen Betriebsdaten geprüft werden.
Entscheidend sind insbesondere:
erforderlicher Volumenstrom
benötigter Druck und Unterdruck
Membranfläche und Prozessvolumen
vorhandene Leckluft
Taktzeit und Schalthäufigkeit
Leitungsquerschnitte und Leitungslängen
Anschluss- und Einbausituation
Steuerungsart und Betriebsspannung
Seitenkanalverdichter sind für kontinuierliche Luftströme im Nieder- und Mitteldruckbereich vorgesehen. Sie ersetzen keinen klassischen Hochdruckkompressor. Die Eignung für einen Press- oder Membranprozess muss deshalb immer anhand des tatsächlichen Arbeitspunktes beurteilt werden.
Technische Vorauswahl durch SKVTechnik
SKVTechnik unterstützt Anlagenbauer, Betreiber und Konstrukteure bei der Vorauswahl eines geeigneten Stromumkehrventils und Seitenkanalverdichters.
Für eine Prüfung sollten möglichst eine Prozessbeschreibung, eine Zeichnung oder ein Prozessschema, die Größe der Membrankammer, die benötigten Druck- und Vakuumwerte, Angaben zur Taktzeit sowie Informationen zur vorhandenen Steuerung bereitgestellt werden.
Anwendungsseite:
Übersicht Stromumkehrventile:
https://www.skvtechnik.de/umkehrventile/
Die dargestellten Prozesse und Abbildungen sind schematische Anwendungsbeispiele. Die konkrete Auslegung erfolgt anhand der tatsächlichen Prozess-, Anlagen- und Betriebsdaten.
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