Ein wasserdichter Schub-Zug-Magnet wird in vielen Branchen eingesetzt, in denen eine zuverlässige lineare Bewegung unter nassen oder rauen Umgebungsbedingungen erforderlich ist.
In der industriellen Automatisierung werden sie zur Steuerung von Toren, Schlössern, Ventilen, Riegeln und Sortieranlagen eingesetzt. In Wasseraufbereitungsanlagen dienen wasserdichte Magnetventile der Regulierung und Überwachung des Wasserdurchflusses. In Landmaschinen werden sie zur Steuerung von Bewässerungssystemen, Düngemitteln oder anderen automatisierten landwirtschaftlichen Geräten verwendet, wenn diese Regenwasser und Feuchtigkeit ausgesetzt sein können.
Wasserdichte Druck-Zug-Magnetventile werden in Sicherheitsvorrichtungen zur Sicherung von Eingängen, elektrischen Schlössern und Schranken eingesetzt. Aufgrund ihrer Wasserbeständigkeit finden sie auch in der Schifffahrt Anwendung, beispielsweise zur Steuerung von Luken, Schlössern oder Navigationsgeräten.
Sie werden in Verkaufsautomaten, Kiosken und Ticketsystemen zur Steuerung von Ausgabe- oder Verriegelungsmechanismen eingesetzt. Wasserdichte Magnetventile finden Verwendung in medizinischen und Laborgeräten, die einen zuverlässigen Betrieb in sterilen und feuchten Umgebungen erfordern.
Aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Langlebigkeit werden sie in Transportsystemen, alternativen Energiesystemen und anderen elektronischen Außengeräten eingesetzt. Wasserdichte Magnetventile ermöglichen eine präzise Bewegungssteuerung unter allen Bedingungen und sind daher ein wertvoller Bestandteil moderner Industrieanwendungen.
Welche Herausforderungen ergeben sich bei der Konstruktion wasserdichter Druck-Zug-Magnetventile?
Die Entwicklung eines wasserdichten Schub-Zug-Magnetventils ist deutlich anspruchsvoller als die eines herkömmlichen Magnetventils. Denn ein solches Magnetventil muss nicht nur zuverlässig eine Schub-Zug-Bewegung erzeugen können, sondern auch über hervorragende Wasserdichtheit verfügen.
1. Die Herausforderung der Dichtung mit beweglichem Kolben
Die größte Herausforderung bei einem Schub-Zug-Magnetventil liegt in der Konstruktion seines Kolbens.
Ein Schub-Zug-Magnetventil besitzt einen Kolben, der sich im Inneren des Ventilgehäuses bewegen soll. Bewegliche Teile stellen immer eine potenzielle Eintrittspforte für Flüssigkeiten dar.
Mögliche Probleme sind:
- Wasseraustritt aus der Kolbenöffnung
- Reibung durch wiederholte Betätigung der Dichtung
- Reibung durch wasserdichte Abdichtung
- Verringerte Geschwindigkeit und Kraft aufgrund hoher Reibung
Zu den technischen Lösungen gehören:
O-Ringe
Wellendichtungen
Der Punkt ist: Eine bessere Abdichtung bedeutet mehr Reibung und damit eine geringere Betätigungskraft.
2. Balanceakt zwischen Abdichtung und Kraftabgabe
Ein Druck-Zug-Solenoid erzeugt eine magnetische Kraft, die den Luftspalt zwischen dem Solenoidkolben und dem aus Eisen bestehenden Kern verringert.
Bei der Konstruktion wasserdichter Druck-Zug-Magnetventile sind folgende Punkte zu beachten:
- Zusätzliche Dichtungen nehmen etwas Platz ein.
- Größere Luftspalte sind erforderlich
- Die Reibung von Dichtungen wirkt der Wirkungskraft entgegen.
So
- Die Zugkraft nimmt ab
- Die Schubkraft nimmt ab
- Die Reaktion verlangsamt sich
Diese Verluste müssen bei der Konstruktion ausgeglichen werden.
3. Schutz undurchlässiger Spulen
Die Spule eines elektromagnetischen Solenoids ist ein äußerst feuchtigkeitsempfindliches Bauteil.
Und wenn Wasser eindringt:
- Die Isolierung verschlechtert sich
- Änderungen des elektrischen Widerstands
- Die Spule kann einen Kurzschluss verursachen und durchbrennen.
Zu den technischen Schutzmaßnahmen gehören:
Epoxid-Beschichtung
- Vakuumharzimprägnierung
- Wasserdichte Spulen
- Vollständig wasserdichte Spulenbaugruppen
Der Trick besteht darin, für eine gute Wärmeableitung zu sorgen und alles luftdicht zu verschließen.
4. Wasserdichte Kabeleinführung
Eine weitere mögliche Leckagequelle ist das Eindringen eines Kabels.
Die Probleme sind:
- Wasser kann durch Kabellücken eindringen.
- Beschädigung durch Kabelbiegung
- Verschlechterung der Kabelabdichtung im Laufe der Zeit
Lösungen sind:
- Verwendung von Kabelverschraubungen (wasserdicht)
- Umspritzte Kabel- und Drahtausgänge
- Epoxidbeschichtete Drähte
- Verwendung von IP67-Anschlüssen
Die überwiegende Mehrheit der Ausfälle wasserdichter Magnetventile ist auf eine fehlerhafte Abdichtung des Kabeleingangs zurückzuführen.
5. Probleme mit der Wärmeableitung
Ein gewöhnlicher Magnetspulenkopf kann sich durch Wärmeübertragung über sein Gehäuse abkühlen.
Im Falle eines wasserdichten Schub-Zug-Magnetventils gilt jedoch Folgendes:
- Dichtungen verhindern die Luftzirkulation
- Vergussmaterialien verhindern die Wärmeableitung.
- Die gesamte Baugruppe ist gekapselt und kann daher die Wärme nicht ordnungsgemäß ableiten.
Ergebnisse sind:
- Höhere Temperatur der Spule
- Reduzierter Arbeitszyklus
- Geringere Effizienz
- Reduzierte Lebensdauer
Ingenieure müssen Folgendes berücksichtigen:
- Spulenleistungsbedarf
- Drahtstärke
- Materialien, die im Bauwesen verwendet werden
- Methoden zur Wärmeableitung
-
Korrosionsbeständigkeit
Wasserdichte Magnetventile sind korrosionsbeständig, Korrosionsbeständigkeit bedeutet jedoch nicht automatisch Wasserdichtigkeit.
Diese Magnetventile funktionieren im Freien, wo es
- Regenwasser
- Salzsprühtests
- Chemikalien
- Feuchtigkeit
Um Korrosion zu widerstehen, sollten Magnetspulen Materialien enthalten, die:
- Kolben aus Edelstahl
- Vernickelung von Stahlteilen
- Galvanisieren
- Pulverbeschichtung
Die Materialwahl beeinflusst den Endpreis des Produkts.
-
Reibungsloserer Betrieb
Ein Schub-Zug-Magnetventil benötigt:
Nicht wie die einfachen Magnetventile mit Zugmechanismus:
- Richtige Ausrichtung des Stößels
- reibungsarmes Führungssystem
- Rückstellfedern, die eine dauerhafte Kraft erzeugen
- Bewegung ohne Gegenreaktion
Dichtungen eines wasserdichten Magnetventils können Folgendes verursachen:
- Seitlicher Druck
- Mehr Reibung
- Ungleichmäßiger Verschleiß
Ergebnis:
- Buchbindung
- Verringerter Schlaganfall
- Unvereinbare Kräfte
- Früher Zusammenbruch
-
Höhere IP-Klassifizierungen erreichen
Je höher die IP-Schutzart, desto schwieriger ist die Konstruktion eines wasserdichten Push-Pull-Magnetventils.
| IP-Schutzklasse |
Schwierigkeit |
| IP54 |
Niedrig |
| IP65 |
Medium |
| IP66 |
Medium-High |
| IP67 |
Hoch |
| IP68 |
Sehr hoch |
