Pneumatische und elektrische Stellantriebe

Ventile pneumatisch oder elektrisch antreiben?

In der modernen Prozessindustrie wird immer weniger von Hand gemacht. Das Öffnen und Schließen von Ventilen und Hähnen erfolgt ebenfalls mit mechanischer Unterstützung. Die Entscheidung für einen pneumatischen oder elektrischen Stellantrieb hängt von mehreren Faktoren ab. Das einfachste Kriterium ist die Verfügbarkeit von Strom und/oder Druckluft.  Aber es gibt noch weitere Überlegungen, die mit der Sicherheit und der Prozesskontrolle zusammenhängen.

Pneumatischer Stellantrieb: geöffnet oder geschlossen

Wenn ein Ventil nur geöffnet oder geschlossen werden muss, ist ein pneumatischer Stellantrieb eine gute Wahl. Der Hauptvorteil dieses Antriebs ist die Geschwindigkeit. Bei der Steuerung durch Luftdruck öffnet oder schließt sich das Ventil oder die Klappe innerhalb von maximal zwei Sekunden. Obwohl es mit einigen Tricks möglich ist, werden Sie bei einem pneumatischen Antrieb normalerweise nicht wählen, das Ventil nur teilweise zu öffnen. Es ist geöffnet oder geschlossen. Es gibt zwei verschiedene Arten von pneumatischen Stellantrieben.

Einfachwirkender pneumatischer Stellantrieb

Ein einfach wirkender Stellantrieb arbeitet mit Luftdruck in einer Richtung. Durch die Erhöhung des Drucks werden die Wände einer Druckkammer auseinander gedrückt. Die Bewegung ist mit einem Getriebe gekoppelt, das die Welle des Ventils antreibt. Dieses öffnet sich. Hinter den Wänden der Druckkammer sind kräftige Federn angebracht, die die Kammer wieder zusammendrücken, wenn der Luftdruck abfällt. Dadurch wird das Ventil sofort geschlossen. Der Vorteil eines einfachwirkenden pneumatischen Stellantriebs ist, dass bei einem Druckabfall – zum Beispiel bei einem Kurzschluss oder einem anderen Defekt – die Federn das Ventil automatisch in die sichere Grundstellung zurückbringen.

Doppelwirkender pneumatischer Stellantrieb

Das Funktionsprinzip des doppeltwirkenden Stellantriebs ist das gleiche, mit dem großen Unterschied, dass hier keine Federn für den Gegendruck sorgen. Das Öffnen und Schließen erfolgt durch Umkehrung des Luftdrucks. Wenn der Luftdruck abfällt, bleibt das Ventil in seiner aktuellen Position. Dies kann weniger sicher sein, wenn weiter unten in der Leitung ein Druckabfall auftritt, so dass der Durchfluss des Mediums gestoppt werden muss.

Elektrischer Stellantrieb

Der Stellantrieb eines Ventils mit einem Elektromotor hat den Vorteil, dass der Stellantrieb das Ventil oder den Hahn schrittweise schließen kann, um den Durchfluss zu verringern, ohne ihn vollständig zu stoppen. Je nach Ventil und Antrieb kann es bis zu zwei Minuten dauern, bis das Ventil vollständig geschlossen ist. In Notfällen kann dies zu langsam sein. Der Vorteil des gleichmäßigen Schließens ist allerdings, dass es keine Druckwelle, den so genannten „Rückstoß“, gibt. Vor allem, wenn sich ein Kugelhahn oder eine Absperrklappe in der Nähe einer Biegung befindet, kann eine zu schnelle Betätigung des Ventils zu Erschütterungen führen und die Rohrleitungen beschädigen.

Failsafe-Antriebe – intelligente Stellantriebe

Das Risiko elektrischer Stellantriebe besteht darin, dass das Ventil bei einem Stromausfall in der letzten Stellung verbleibt, während einfachwirkende pneumatische Stellantriebe das Ventil oder den Hahn bei einem Druckverlust automatisch in die sichere Stellung zurückbewegen. Einige unserer Lieferanten haben eine Lösung für dieses Problem gefunden: den Failsafe-Antrieb. Die Failsafe-Antriebe sind ähnlich wie die pneumatische Variante mit starken Federn oder mit einer elektrischen Backup-Quelle ausgestattet. Das heißt, eine Batterie oder Supercapacitors mit ausreichender Leistung, um den Antrieb auch nach einem Netzausfall wieder in die sichere Grundstellung zu bringen. Unsere Lieferanten Valpes und PS Automation bieten auch „intelligente Stellantriebe“ an, die Sie über eine App und Bluetooth vom Smartphone oder Maschinenraum aus einstellen können.

Positionierer vermittelt die Position

Darüber hinaus können moderne Stellantriebe auch mit einem integrierten Stellungsregler ausgestattet werden, der die Stellung des Hahns aus der Ferne anzeigt. Sie ermöglicht die Fernsteuerung aller automatisierten Ventile in der gesamten Prozessanlage und sorgt so für noch besser steuerbare Prozesse.

Endschalter

Bei pneumatischen Stellantrieben ist es möglich, einen Endschalter einzubauen, der über ein elektrisches Signal ferngesteuert signalisiert, ob das Ventil geöffnet oder geschlossen ist.

Welcher elektrische oder pneumatische Stellantrieb ist am besten geeignet?

Jeder Prozess ist anders, und jede Anwendung erfordert maßgeschneiderte Lösungen. Wenn Sie schon genau wissen, was Sie brauchen, können Sie den richtigen Antrieb direkt in unserem Webshop bestellen. Möchten Sie trotzdem Ratschläge oder eine zweite Meinung von einem echten Spezialisten einholen? Wenn ja, nehmen Sie Kontakt mit uns auf!