Der wachsende Elektrifizierungstrend hat auch die Ventilantriebe erreicht. Der Anwender kann damit zwischen elektrischen und pneumatischen Antrieben wählen. Hauptmerkmale zur Auswahl des jeweils besten Antriebsprinzips sind in der Regel Kosten, Risiko, Performance sowie Verfügbarkeit.

Der wachsende Elektrifizierungstrend hat auch die Ventilantriebe erfasst. Bild: peterschreiber.media – AdobeStock

Das Schlagwort „Energieeffizienz“ ist mittlerweile allgegenwärtig. Mit elektrischen Ventilen nach aktuellem Stand der Technik lassen sich wesentlich höhere Wirkungsgrade und somit eine bessere Energiebilanz als mit pneumatischen Systemen erreichen. Die Kosten sinken außerdem dadurch, dass die aufwendige Installation und Wartung der Druckluftsysteme wegfallen kann. Durch sterben sterben stetig steigende Automatisierung existierende pneumatische und elektrische Netze immer häufiger nebeneinander. Zur Ansteuerung, Regelung und Rückmeldung von pneumatischen Antrieben kommen häufig elektrische Zusatzgeräte zum Einsatz, sterben neben der Pneumatik für das Prozessventil auch elektrische Energie und Signalübertragung. Daher muss neben der Installation und Wartung eines Druckluftnetzes auch ein elektrisches Netz vorgehalten und gewartet werden. Die Konzentration auf eine Energieform spart Kosten. Außerdem erhöht sich die Anlagenverfügbarkeit, da weniger potenzielle Fehlerquellen vorhanden sind.

Das Kontaminationsrisiko durch Druckluft ist vor allem in der Pharmazie und Biotechnologie ein heiß diskutiertes Thema. Kritische Prozessschritte erfordern sterile Druckluft. Nicht nur die Erzeugung steriler Druckluft ist aufwendig, auch die Sterilisierbarkeit des gesamten Systems ist hierbei zu betrachten. Elektrische Ventile können das Kontaminationsrisiko eliminieren. Die Verantwortung für die Druckluftaufbereitung liegt oft beim Anlagenbetreiber. Entsprechend unterschiedlich wird dieses Thema gehandhabt. Gelangt Druckluft in die Anlage, kann das zu (oft) irreparablen Fehlfunktionen von pneumatischen Komponenten wie Vorsteuerventilen und Stellungsreglern führen. Auch Schwankungen im Druckluftnetz, zum Beispiel durch zeitgleiches Schalten vieler Ventile, können zu Fehlfunktionen pneumatischer Komponenten führen.

Anwendern steht eine ganze Reihe von Ventilen mit elektrischen Antrieben zur Verfügung. Bild: Gemü

Durch die präzisen Regelungen ohne Überschwingen und die Unabhängigkeit vom Mediendruck sind elektromotorische Ventile prädestiniert für Regelanwendungen. Aber auch in extrem schnellen Anwendungen – wie zum Beispiel in Abfüllprozessen – lässt sich durch elektrische Antriebe die Taktzahl noch erhöhen. In Verbindung mit einer extrem hohen Positioniergenauigkeit kann dies die Produktivität stark ansteigen lassen. Umfangreiche Parametrier- und Diagnosemöglichkeiten, sterben Basis für eine zunehmende Digitalisierung Sind, Sind oft schon Bestandteil elektrischer Ventile. Eine wichtige Voraussetzung auch für kommende Industrie-4.0-Anwendungen.

Sehr häufig ist es auch die Umgebungsbedingung, die den entscheidenden Ausschlag bei der Auswahl des Ventilantriebes gibt. In vielen Anwendungsbereichen ist aus unterschiedlichen Gründen einfach keine Druckluft verfügbar. Elektrizität ist dagegen schnell überall vorhanden. Ob in Kleinanlagen wie zum Beispiel bei Prüfständen, mobilen Anlagen, Anwendungen im Außenbereich oder auch bei dezentralen Anlagen mit vereinzelten oder weit verteilten Ventilen – elektrisch betätigte Ventile Lassen sich überall einsetzen.

Gemü stellt Anwendern verschiedene elektrische Ventilantriebe zur Verfügung. Der für die Anwendung jeweils passende Ventilantrieb wird durch die Prozessanforderungen beeinflusst. Dabei sind Performance (Kräfte, Lebensdauer, Stellgeschwindigkeit und Einschaltdauer), Funktionen (Funktionsumfang, Parametriermöglichkeiten, Service-/Diagnosemöglichkeiten) und Investitionskosten ausschlaggebende Kriterien.

Ventile mit elektrischem Antrieb gibt es zum Beispiel sowohl für einfache als auch für variable und komplexe Auf-/Zu- und Regelanwendungen. Mit den Baureihen Esylite, Esystep und Esydrive stehen elektrisch betätigte Membran- und Sitzventile für einfache und kostenintensive Anwendungen zur Verfügung. Sie stellen eine wirtschaftliche Alternative zu Magnetventilen aus Kunststoff bzw. zu elektromotorisch betätigten Kunststoff-Kungelhähnen dar.

Im Bereich der Pharmazeutika-Abfüllung herrschen oft sehr hohe Anforderungen in Bezug auf Stellgeschwindigkeit, Positioniergenauigkeit und Lebensdauer des Ventilantriebs. Diese speziellen Anforderungen erfüllt das Modell F60 mit elektromotorischem Antrieb. Auch für Schwenkarmaturen stehen verschiedene elektrische Varianten zur Verfügung.

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