Bei vielen pneumatischen Maschinen erscheint die Modellnummer auf einem Ventil unkompliziert, doch die dahinterstehende Funktion bestimmt, wie sich der Antrieb bewegt. Die Ventile 3V110, 3V210, 3V310 und 3V410 werden normalerweise als 3/2-Wege-Pneumatik-Magnetventile eingesetzt, während die Ventile 4V110, 4V210, 4V310 und 4V410 normalerweise als 5/2-Wegeventile verwendet werden. Beide Gruppen gehören zur Kategorie der Magnetventile , erfüllen aber unterschiedliche Aufgaben im Pneumatikschaltkreis.
Der praktische Unterschied liegt im Antriebstyp. Ein 3V-Ventil wird üblicherweise für einen einfachwirkenden Zylinder, die Steuerung von Blasluft oder Signalluft oder ein kleines pneumatisches Gerät gewählt, das über einen einzigen Arbeitsanschluss be- und entlüftet werden muss. Ein 4V-Ventil wird üblicherweise für einen doppeltwirkenden Zylinder gewählt, bei dem zwei Zylinderanschlüsse zwischen Ausfahren und Einfahren umgeschaltet werden müssen.
Die Anschlussfunktion ist der erste Unterschied
Ein Ventil der Serie 3V hat drei Anschlüsse und zwei Schaltstellungen. Ein Anschluss nimmt die Druckluft auf, einer ist mit dem Antrieb oder der Ausgangsleitung verbunden und einer führt beim Zurückschalten des Ventils die Abluft ab. Diese Anordnung macht das Ventil für einfachwirkende Zylinder geeignet, da die Feder im Zylinder nach dem Entlüften den Rückhub übernimmt.
Modelle wie 3V110-06, 3V210-08, 3V310-10 und 3V410-15 folgen diesem Steuerungsprinzip. Je höher die Seriennummer, desto größer sind in der Regel die Anschlussgröße und die Durchflussleistung.
Ein Ventil der Serie 4V hat fünf Anschlüsse und zwei Schaltstellungen. Es verfügt über einen Druckluftanschluss, zwei Zylinderanschlüsse und zwei Abluftanschlüsse. Dadurch kann das Ventil abwechselnd jede Seite eines doppeltwirkenden Zylinders mit Druckluft versorgen und gleichzeitig die gegenüberliegende Seite entlüften. Der Zylinder kann durch Druckluft aus- und einfahren, ohne auf eine mechanische Feder angewiesen zu sein.
Die Wahl hängt vom Antriebstyp ab
Wenn die Maschine eine einfachwirkende Spannvorrichtung, einen kleinen Anschlag, Auswerfer, pneumatischen Stift oder einen Minizylinder mit Federrückstellung verwendet, ist die Serie 3V oft die einfachere Wahl. Der Schaltkreis ist übersichtlich, die Verschlauchung leichter nachzuvollziehen und die Fehlersuche schneller, da es nur eine gesteuerte Ausgangsleitung gibt.
Wenn die Maschine einen doppeltwirkenden Zylinder zum Schieben, Heben, Takten, Öffnen, Schließen oder für Transferbewegungen verwendet, ist die Serie 4V besser geeignet. Die Modelle 4V110-06 und 4V210-08 sind für kompakte und mittelgroße Zylinder gängig. Bei höherem Druckluftbedarf kommen 4V310-10 oder 4V410-15.
Ein häufiger Fehler ist die Wahl eines 3/2-Wegeventils für einen doppeltwirkenden Zylinder, nur weil die Spulenspannung und das Gewinde passend erscheinen. Das Ventil schaltet zwar möglicherweise die Luft, aber der Zylinder verfügt nicht über die erforderliche Wegeansteuerung. Ein weiterer Fehler ist die Verwendung eines 5/2-Wegeventils für eine einfache Blasluftanwendung oder einen einfachwirkenden Zylinder, obwohl ein kleineres 3/2-Wegeventil einfacher und wirtschaftlicher wäre.
Die Durchflussgröße richtet sich nach Zylinderdurchmesser und Geschwindigkeit
Die Baugrößen 110, 210, 310 und 410 sollten zusammen mit Schlauchdurchmesser, Zylinderdurchmesser, Hublänge und Taktgeschwindigkeit betrachtet werden. Ein kleiner, langsam bewegter Zylinder benötigt nicht denselben Ventildurchfluss wie ein größerer, schnell bewegter Zylinder. Ein überdimensioniertes Ventil kann Platz und Geld verschwenden, während ein unterdimensioniertes Ventil dazu führen kann, dass der Antrieb langsam oder instabil arbeitet.
In vielen Fabrikanlagen werden Ventile der Serie 110 für kompakte Vorrichtungen, Signalluft und kleine Zylinder verwendet. Ventile der Serie 210 sind in allgemeinen Automatisierungsmaschinen verbreitet. Ventile der Serien 310 und 410 eignen sich für größere Zylinder, längere Hübe oder Anlagen, bei denen der Antrieb einen höheren Luftvolumenstrom benötigt. Dieselbe Größenlogik gilt für die 3V- und die 4V-Familie, die Schaltkreisfunktion bleibt jedoch unterschiedlich.
Elektrische Ansteuerung und Rückstellverhalten
Die meisten 3V- und 4V-Ventile mit einer Magnetspule verwenden ein elektrisches Signal, um den Schieber zu betätigen, und eine Feder- oder pneumatische Rückstellung, um ihn bei Unterbrechung der Stromversorgung zurückzustellen. Dieses Verhalten ist nützlich, wenn die Maschine nach dem Ende des Signals in einen Ausgangszustand zurückkehren soll. Die gewählte Spulenspannung, beispielsweise DC24V, AC110V oder AC220V, muss zum Schaltschrank passen.
Bei einem 3V-Ventil wird die Ausgangsleitung beim Abschalten der Stromversorgung normalerweise entlüftet. Bei einem 4V-Ventil mit einer Magnetspule wird die Bewegungsrichtung des Zylinders beim Abschalten normalerweise auf die Ausgangsseite zurückgestellt. Dieses Ausgangsverhalten sollte bei der Maschinenkonstruktion geprüft werden, da es sich auf Not-Halt, Stromausfall, Wartungssicherheit und die Position der Vorrichtung auswirkt.
Praktische Kaufhinweise
Prüfen Sie vor der Bestellung, ob der Antrieb einfachwirkend oder doppeltwirkend ist. Kontrollieren Sie anschließend Anschlussgröße, Spulenspannung, Betriebsdruck, Schlauchgröße, Steckertyp und Einbauraum. Wenn Sie ein altes Ventil ersetzen, fotografieren Sie vor dem Entfernen der Schläuche das Typenschild und die Anschlussmarkierungen.
Für OEM-Einkäufer ist es sinnvoll, sich auf wenige Größen zu standardisieren. Beispielsweise können kleine einfachwirkende Funktionen 3V110 oder 3V210 verwenden, während für gängige doppeltwirkende Zylinder 4V210 eingesetzt werden kann. Bei größeren Maschinen können 3V310, 3V410, 4V310 und 4V410 für Positionen mit höherem Durchflussbedarf vorgesehen werden. Das erleichtert den Einkauf und die Ersatzteilverwaltung.
Häufig gestellte Fragen
Kann ein 3V-Ventil einen doppeltwirkenden Zylinder steuern?
Es ist normalerweise nicht die richtige Wahl. Ein doppeltwirkender Zylinder benötigt in der Regel ein 5/2-Wegeventil wie ein Ventil der Serie 4V, damit beide Zylinderanschlüsse korrekt angesteuert werden können.
Wann sollte ich ein 3V-Ventil wählen?
Wählen Sie ein 3V-Ventil für einfachwirkende Zylinder, Blasluft, Signalluft, Antriebe mit Federrückstellung oder eine einfache Be- und Entlüftungssteuerung.
Wann sollte ich ein 4V-Ventil wählen?
Wählen Sie ein 4V-Ventil für doppeltwirkende Zylinder, die über zwei Luftanschlüsse druckluftbetrieben aus- und einfahren müssen.
Fazit
3V- und 4V-Wegeventile lassen sich am einfachsten anhand des Antriebs unterscheiden. Für einfachwirkende Schaltkreise kommen in der Regel 3V-Ventile infrage, während Schaltkreise mit doppeltwirkenden Zylindern normalerweise 4V-Ventile benötigen. Wählen Sie anschließend die Baugröße 110, 210, 310 oder 410 entsprechend dem Durchflussbedarf, der Anschlussgröße und dem verfügbaren Einbauraum.
