Sie befinden sich hier: 
Ventile | 
Ventilarten | 
Elektromagnetisch betätigt mit Zwangsanhebung

Elektromagnetisch betätigt mit Zwangsanhebung

Ventile mit dieser Betätigungsart stellen eine Kombination von direkter und indirekter Betätigung dar. Eine mechanische Kopplung zwischen Magnetanker (Vorsteuerstufe) und dem Kolben (der Membran) unterstützt die Öffnungsbewegung des Kolbens (der Membran). Man bezeichnet dies als Zwangsanhebung.
Eine Mindestdruckdifferenz ist für diese kombinierte Wirkungsweise nicht erforderlich, das Ventil arbeitet ab 0 bar. Der Magnet ist hierbei relativ kräftig ausgelegt, da dieser bei fehlender Druckdifferenz ohne Druckunterstützung das Ventil öffnen muß.
Ventile dieser Betätigungsart vereinen also die Vorteile der Direktbetätigung (kein minimaler Druck/Durchfluß erforderlich) und der indirekten Betätigung (relativ großer Volumenstrom bei hohen Drücken).

Funktionsbeschreibung

Ventil geschlossen / Magnet ausgeschaltet

Der Magnet ist spannungslos und die mit seinem Anker verbundene Spindel (Kolben des Vorsteuerventils) verschließt die mittig auf dem Kolben (der Membran) befindliche Abbaubohrung (Vorsteuersitz). Der Eingangsdruck in P (größer als Ausgangsdruck in A) baut sich durch die beiden Aufbaubohrungen im Kolben (eine Aufbaubohrung in der Membran) auf der Kolbenoberseite (Membranoberseite) auf.

Dieser Druck, multipliziert mit der Fläche der Kolbenoberseite (Membranoberseite), erzeugt eine Schließkraft, welche größer als die auf den Kolben (die Membran) wirkende Öffnungskraft ist. Er (sie) wird auf seinen (ihren) Sitz gepreßt.

Funktionsbeschreibung eines elektrischen Ventils mit kombinierter Öffnungsfunktion, ausgeschaltet
Funktionsbeschreibung eines elektrischen Ventils mit kombinierter Öffnungsfunktion, eingeschaltet
Ventil öffnet / Magnet eingeschaltet
Der Magnet wird bestromt. Die Magnetkraft, größer als die auf den Anker wirkende Schließkraft (Feder- und Druckkraft), hebt diesen von der Abbaubohrung. Hierdurch wird der Raum oberhalb des Kolbens (der Membran) entlastet und eine Druckgleichheit mit der A-Seite (Ventilausgang) stellt sich ein.
Diese Druckentlastung bleibt bestehen, da durch die Aufbaubohrungen weniger Fluid nachströmen kann, als durch die Abbaubohrung entweicht.
Somit überwiegt die Öffnungskraft, resultierend aus dem höherem Eingangsdruck in P. Die Druckdifferenz zwischen Kolbenober- und -unterseite hebt den Kolben (die Membran) also vom Ventilsitz ab.

Dieser Öffnungsvorgang ist somit identisch wie bei den Ventilen mit indirekter Betätigung.

Abweichend davon ist jedoch, daß der Kolben (die Membran) nach einem gewissen Ankerhub gleichzeitig über einen Mitnehmeranschlag (mechanische Kopplung) vom Magnetanker in Öffnungsstellung gezogen wird.
Zum Öffnen und Offenhalten des Ventils wird also keine Druckdifferenz benötigt.

Querschnitt eines elektrischen Ventils mit kombinierter Öffnungsfunktion, ausgeschaltet
Ventil schließt
Der Magnet wird ausgeschaltet und der Anker verschließt durch Federkraft (und Druckkraft, wenn vorhanden) die Abbaubohrung.
Oberhalb des Kolbens (der Membran) baut sich über die Aufbaubohrung wieder der gleiche Druck wie auf der P-Seite auf, und die resultierende Kraft preßt den Kolben (die Membran) auf den Ventilsitz.
Bei keinem, bzw. sehr geringem Differenzdruck erfolgt dieser Schließvorgang allein durch die Kraft der Federn im Ankerrohr und oberhalb des Kolbens.

Die Durchflußrichtung des Fluids ist festgelegt