Anfaengerfrage: Ein mechanisches Handventil soll elektrisch angetrieben werden.

[wave]

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Ich habe keine Erfahrung in Antriebstechnik und deshalb ist dies eine Anfängerfrage.

Die Lösung muss nicht zwingend im Siemens Universum zu finden sein.

gesucht wird eine kompakte Antriebslösung für folgendes Ventil:

ein mechanisches Handventil Soll automatisiert also elektrisch angetrieben werden.

Es muss lediglich die End positionen “Zu” und “Auf” anfahren.

Die Antriebswelle mit dem handrad macht ca 20 Umdrehungen. Bei der Drehbewegung fuehrt die Welle einen Weg von ca 10 mm in axialer Richtung aus. Das mechanische anflanschen eines Antriebs ist problemlos da es eine vierkantaufnahme gibt.

Der Drehwiderstand ist ca 50 Ncm.

Die “Zu” Position ist bei Erreichen eines Drehmoment von 2 Newtonmeter erreicht.

Der Antrieb wird ca fünfmal am Tag diese Funktion des Öffnen und Schließen des Ventils ausführen.

Muss man zwingend Positionssensoren installieren oder

kann man so etwas über die Stromaufnahme des Antriebs auslesen?

Vielen Dank fuer durchlesen

 

[escride1]

Wir nutzen für solche Aufgaben einfache Ventilantriebe. Diese werden in der Regel mit 0-10V(2-10V) sowie 24VDC angesprochen und für eine Rückmeldung steht für uns dann 2-10V zur Verfügung. Bei den meisten ist die Erkennung Auf/Zu automatisch integriert. Es wird einmal der Hub gefahren und dann ist das Ventil "kalibriert".

Wenn Du nach Ventilantrieb suchst, dann findest Du dutzende Hersteller. Danfoss, Siemens, Belimo, ...
Von uns priorisiert, da wir hier auch gleich das passende Ventil mitbestellen können wenn wir eins brauchen ist Belimo.

Du möchtest zwar nur Auf/Zu anfahren, jedoch kenne ich da keinen Ventilantrieb der das macht. Wir regeln mit solchen Antrieben immer nur. Vielleicht aber hilft es Dir dennoch wenn Du 0,10V durchschleifst.

Du schreibst Vierkant, das haben die meisten die ich so kenne. Aber entscheidend ist ja der Umbau darum und wie das Ventil zu befestigen ist.

 

[JSEngineering]

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Moin Wave,

da Du einen Multiturn-Antrieb benötigst, wirst Du vermutlich bei elektrischen Antrieben hängen bleiben.
Diese gibt es mit und ohne eigene Intelligenz.
Es gibt welche, denen gibst Du einen Impuls und die fahren bis in Endlage, entweder Abschaltung über Drehmoment oder über Endlage. Da bekommst Du dann über einen Hilfskontakt der Elektronik die Rückmeldung. Die werten in der Regel auch Fehler aus, wie Timeout oder Blockierung.
Es gibt auch welche, die haben keine eigene Intelligenz und werden in der Regel nur über die Endlage abgeschaltet, indem diese den Fahrbefehl unterbrechen.
Ein Vierkant alleine reicht aber ja nicht, um den Antrieb anzuflanschen. Der Antrieb muß auch befestigt werden. Hast Du dafür Aufnahmen?
Wie sieht es mit Notbetätigung aus? Muß das Ventil ggf. auch ohne Antrieb gefahren werden können? Dann muß da ggf. noch ein Getriebe zwischen.
Antriebshersteller gibt es viele. Hier muß man das mechanisch, elektrisch und finanziell Passende für sich raussuchen: Samson, Emerson, Schiebel, Auma und natürlich viele asiatische.

 

[ducati]

Die Antriebswelle mit dem handrad macht ca 20 Umdrehungen.

Du suchst nen Antrieb, welcher keinen Hub oder Winkel macht sondern 20 Umdrehungen?
Da fällt mir aus dem Kopf nichts ein, d.h. ich würde ein neues Ventil incl. Antrieb kaufen. Da gibts x ordentliche und preiswerte Hersteller, wie weiter oben schon geschrieben...

Mach mal nen Foto von dem Ventil und stells hier rein...

Welche Nennweite hat das Ventil? Bei 50Ncm eher was kleines?

Für welche Branche wird das benötigt?

Gibts weitere Anforderungen, wie Ex SIL Notposition bei Stromausfall usw....

Evtl. kann der Hersteller des Ventils auch nen passenden Antrieb liefern?

 

[wave]

Ich bin begeistert von den konstruktiven Beiträgen.

Die Heizungsventil Antriebe fallen wohl raus weil die meines Wissens alle nur eine lineare Bewegung machen.

Das Thema “Anflanschadapter” mit Momenten Abstützung wird mit einem CAD Konstruktionsteil realisiert.

Durch eure nachfragen wurde mir erst Ein weiteres Problem bewusst. Der Antrieb muss regelmäßig auf ein anderes baugleiches Ventil umgesetzt werden. Dadurch fallen Positionssensoren grundsätzlich raus . Und die Fahrweg Kalibration muss jedes Mal neu ausgeführt werden können.

Der Notbetrieb sollte möglich sein ist aber kein sicherheitsrelevantes Kriterium. Deswegen darf es eine Zeit X dauern um den Antrieb vom Ventil zu trennen um es dann manuell zu betätigen.
Notposition bei stromausfall waere gut ist aber erstmal nicht gefordert.

Ein Austausch des mechanischen Ventils gegen ein elektrisches ist nicht möglich.

Das Ventil dichtet ein Vakuum von bis zu 10 e -9 mBar gegen Atmosphäre ab.

@JSEngineering

Wenn ich "elektrische Antriebe drehmoment" google werde ich bei meinem Wissensstand ziemlich erschlagen.

Hast du vielleicht noch einen Vorschlag für ein weiteres einschränkendes Suchwort?

 

[JSEngineering]

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Der Antrieb muss regelmäßig auf ein anderes baugleiches Ventil umgesetzt werden. Dadurch fallen Positionssensoren grundsätzlich raus .

Warum das? Wenn das regelmäßig passiert würde ich doch von vornherein zwei Antriebe vorsehen oder ist dafür das Geld nicht da?

Der Notbetrieb sollte möglich sein ist aber kein sicherheitsrelevantes Kriterium. Deswegen darf es eine Zeit X dauern um den Antrieb vom Ventil zu trennen um es dann manuell zu betätigen.

Ist ja OK, aber es ist Mühe und Arbeitszeit. Schlußendlich tut es dem Material auch nicht gut, ständig umgebaut zu werden (s.o.). Ich würde mir da lieber einen (zwei?) Antrieb(e) mit Handrad anbauen.

Wenn ich "elektrische Antriebe drehmoment" google werde ich bei meinem Wissensstand ziemlich erschlagen.

Das "Drehmoment" laß erstmal raus, das ergibt sich, wenn Du Dich für einen Hersteller entscheidest.
Ich würde nach "Ventilantrieb multiturn" suchen.

 

[JesperMP]

Ich kenne Auma und Deufra Ventilantriebe.
Die kann man mit Endschalter oder Momentschalter oder beide bestellen.
Und mit oder ohne Handrad für den Notbetrieb.

 

[ducati]

Hört sich für mich so an, dass ein höchstinnovatives Startup an allen möglichen Vakuumanlagen weltweit ohne Aufwand eine supertolle neue Funktion implementieren will, indem einfach auf ein bestehendes Nadelventil nen Antrieb draufgebaut wird, welches dann mit nem Raspi angesteuert wird...

Ich hab immer noch grad sowas im Kopf:

Vielleicht kannst Du ja mal nen Bild oder Typ von dem Ventil posten

 

[ducati]

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Ein Austausch des mechanischen Ventils gegen ein elektrisches ist nicht möglich.

Das Ventil dichtet ein Vakuum von bis zu 10 e -9 mBar gegen Atmosphäre ab.

Vielleicht kann man ja ein zusätzliches elektrisches Ventil auf der Atmosphärenseite zusätzlich davorschrauben...

 

[JesperMP]

Die Auma und Deufra Antriebe kann man entweder als Schwenkantribe (weniger als 360˚ Drehung) oder Drehantriebe (mehr als 360˚ Drehung) haben.

 

[ducati]

Die Auma und Deufra Antriebe kann man entweder als Schwenkantribe (weniger als 360˚ Drehung) oder Drehantriebe (mehr als 360˚ Drehung) haben.

Ich kenn von beiden nix "kleines"... aber vielleicht teilt der TE ja wenigstens noch die Nennweite mit, von der wir hier reden...

 

[JesperMP]

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Ach ja, it hatte im Kopf das es etwas grösser wäre.

Bei der Drehbewegung fuehrt die Welle einen Weg von ca 10 mm in axialer Richtung aus.

Das ist eventuell ein Problem bei Auma, wenn es die Welle direkt bewegen soll.

AUMA: Antriebe SDL/SDG

www.auma.com

• Hübe: 50 mm - 80 mm

 

[JesperMP]

Ich denke jetzt eine lineare Stellantrieb wäre die Lösung.
Aber, die haben kein Handrad für den manuellen Bedienung

 

[wave]

Ich kenn von beiden nix "kleines"... aber vielleicht teilt der TE ja wenigstens noch die Nennweite mit, von der wir hier reden...

Genau, die haben nix kleines. Dashandventil hat DN25 (25mm oeffnungsweite). Hersteller des bestehenden mech ventil . kann ich erst naechste woche benennen.
@ducati. Du hast grob recht mit deiner Annahme

Deine Idee mit 2. elektrischen Ventil ist . Aber das waere dann ein erheblicher kostenfaktor weil es Ultra hochvakuum tauglich sein muss. Deswegen haben die ja das mechanische verbaut das im regelbetrieb nur alle paar Monate einmal genutzt wird.

 

[wave]

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Ich denke jetzt eine lineare Stellantrieb wäre die Lösung.
Aber, die haben kein Handrad für den manuellen Bedienung

Linear geht nicht. Es Muss eine drehbewegung multiturn sein um das Ventil zu betaetigen.

 

[ducati]

Ich denke jetzt eine lineare Stellantrieb wäre die Lösung.
Aber, die haben kein Handrad für den manuellen Bedienung

Kommt drauf an, ob die Spindel sich trotzdem drehen muss...

@TE, wie willst Du denn nen Antrieb auswählen, wenn Du das Ventil erst nächste Woche zu Gesicht bekommst und von dem Teil selber nix weisst?

 

[ducati]

Ich würd nach nem Magnetventil suchen, was die Anforderungen erfüllt.
Der Antrieb würde auch Geld kosten, der Adapter aus dem 3D-Drucker auch und ausserdem wärs dann kein Gebastel...

 

[ducati]

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Elektrische Ventilstellantriebe

Elektrische Ventilstellantriebe

arbor.swagelok.com

Angeblich für Nadelventile geeignet und für 20 Umdrehungen... aber ich kenn die nicht. Erste Seite bei Google "elektrischer Ventilantrieb für Nadelventile"

 

[NBerger]

Na das hört sich nach völligem Versagen an...

Vakuum 10 e^-9 mit nem Handrad... Das Teil wird sicher nicht für die permanente automatisierte (gefühlsneutrale) Verstellung geeignet sein.

Das Ergebnis wird über eher kurz als lang eine Undichtigkeit sein.

Das hat eher so den Carakter "Ich bau mir mal ein Beatmungsgerät".
Nicht bös sein aber das wird nichts werden.

 

[JSEngineering]

Deswegen haben die ja das mechanische verbaut das im regelbetrieb nur alle paar Monate einmal genutzt wird.

Das Teil wird sicher nicht für die permanente automatisierte (gefühlsneutrale) Verstellung geeignet sein.

da ist was dran...

erzähl doch mal genauer, was Ihr vor habt... zumal wenn Du schreibst

Der Antrieb muss regelmäßig auf ein anderes baugleiches Ventil umgesetzt werden.

Ist das eine Versuchsanlage? Ein Teststand? Ein Prototyp? Was macht Ihr damit?
Und wenn die Ventile für "alle paar Monate" ausgelegt sind, warum sollen sie jetzt regelmäßig ferngesteuert werden?