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Hallo,

ich muss hier folgendes Problem lösen: An einer unserer Produktionsmaschine werden gefertigte Teile mit Druckluft trocken geblasen. Vor dem Magnetventil (SMC, Typ: VXZ2360A-10-5DZ-B-Q) liegt Druckluft 6bar an. Das Magnetventil öffnet bei angezogenen Magnetkern und die Luft expandiert in atmosphärischen Druck. Wenn der unten aufgeführte Link funktioniert, dann seht ihr ein direktgesteuertes Membranventil. Das Problem ist nun folgendes: Bei einem neuen Ventil (Druckluft ist sauber und Ventil weist nach Demontage absolut keine Beschädigungen auf)kommt es regelmäßig nach ca. 1Woche zu Funktionsstörungen. Der Magnetkern zieht hörbar an, aber das Ventil öffnet nicht. Ausgebaute Ventile wurden zur Kontrolle/Garantie zu SMC geschickt - ohne Ergebnis bzw. Ventil ist i.O.

Wer hat Vorschläge? Sind eventuell Druck und Strömungsverhältnisse schuld? Freue mich über jede Anregung.

Michael

http://www.smcworld.com/2002/e/webcatalog/docs/process/23various/vxz/vxz.pdf#search=%22VXZ23*%22

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Hallo Michael,

Wildes Ratespiel: Könnte es sein dass das MV eingefroren ist (expandierende Druckluft "erzeugt" Kälte)?

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mfg - Leo

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Könnte ich mir auch vorstellen, wir haben hier Pumpen die nach einiger Betriebszeit am Schalldämpfer ziemlich vereist sind!

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Hallo,

den Gedanken mit dem vereisten MV hatte ich auch schon, aber das Ventil ist von außen nicht zu kalt (Messingguss). Unsere Druckluft hat einen Taupunkt von ca. +3°C. Zu viel Wasserdampf kommt da eigentlich nicht mehr mit. Meine Gedankenspielerei ging in die folgende Richtung: Damit direkt gesteuerte Ventile funktionieren, muss eine interne Druckdifferenz vorhanden sein. Mein Gedanke war, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Ventil zu groß ist und die benötigte Druckdiffernz "zusammenbricht". Falsche Richtung?
Was für Ventile eignen sich eurer Meinung nach noch für diesen Anwendungsfall? Pilotgesteuerte Ventile? Pneumatische oder elektrische Kugelhähne fallen da schon mal raus, weil die Ventile ca. 100 mal pro Stunde öffnen müssen.

MfG

Michael

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Moin!

Also ich würde auch auf den Kälteeffekt tippen, sei es nun dass sich Eis bildet (Da reicht ja schon ein Hauch. Es strömt sehr viel Luft vorbei, und die Restfeuchte sublimiert an der kältesten Stelle fast ganz, und das ist nun mal unmittelbar nach der Expansionsstelle) oder etwas anderes, wie z.B. ungünstige Schrumpfung eines Kuststoffteils. Wenn das im Innern so kalt wird, kann man das außen auch bei einem Metallgehäuse nicht gleich merken.

Wie sind denn die Taktzahlen?

Wie sind die Betriebsverhältnisse, wenn die Störung auftritt?

Kommt nach dem Ventil noch eine Drossel? Wenn nicht, mach da mal eine hin, und wenn dann der Luftstrom nicht reicht, benutze statt dessen  ein größeres Ventil und eine größere Leitung. Idee dabei: Die Expansionskälte von dem Vetil weg in die unempfindlichere Drossel bringen und auch die Strömungsgeschwindigkeit im Ventil verringern.

Gruß
Roland

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PS: Das gelinkte Dokument zeigt übrigens ein pilotgesteuertes Ventil...

Und das liegt, glaub ich, nicht daran dass der Link falsch wäre. 

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[Diese Nachricht wurde von Doc Snyder am 08. Sep. 2006 editiert.]

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Ich werde die Sache mit der Expansionskälte mal genauer beobachten. Unklar ist mir bzw. ich kann mir nicht vorstellen, wo da was vereisen soll. Ich komme aus der Drucklufttechnik, mehr die Sparte Erzeugung/Aufbereitung/Verteilung. Ventile etc. sind da für mich nicht so relevant. Deshalb meine "dummen" Fragen.

Meiner Ansicht besteht so ein Ventil aus zwei "Bereichen". Der eine ist der Bereich, wo die Hauptluft gesteuert durch die Membran das Ventil passiert. Dort entsteht logischerweise die Expansionskälte. Im zweiten Bereich wird die Membran auf/zu gesteuert. Verbunden sind beide Bereiche nur über ein kleines Loch in der Membran, welches eigentlich nicht vereisen kann, weil dort nichts strömt. Friert die Membran am Ventilsitz fest? Wer kann mir sagen, mit welcher Kraft die Membran vom Sitz angehoben wird. In dem gelinkten Dokument wird auf die maximal zulässige Druckdifferenz zwischen Ein- und Ausgang hingewiesen. Sie darf max. 0,6MPa betragen. Was passiert, wenn das überschritten wird? Nehmen wir mal an, daß das Ventil an einer Leitung mit 1,0MPa ohne nennenswerte Strömungsverluste hängt und das Ventil gegen Atmosphäre abbläst. Dann werden die 0,6MPa sicherlich überschritten. Was passiert dann? Ventil geht gar nicht mehr, geht kaputt, schließt nicht.....???

Ich werde im Zuge eines "Ausschlussverfahrens" vor das Ventil probeweise einen Adsorptionstrockner setzen, der mir den Taupunkt auf -60°C runtersetzt. Da dürfte Wasserdampf dann keine Rolle mehr spielen.

Das mit dem Pilotventil hatte ich falsch ausgedrückt: Ich meinte ein Membranventil mit externen Steuerluftanschluß. Ob das funktionieren könnte, sei erst mal dahin gestellt.

MfG

Michael

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Hab noch was vergessen ===> Taktzahlen und Betriebsverhältnisse

Druck eingangsseitig am Ventil: ca. 0,7MPa
DL-Qualität: gefiltert und ungeölt
Drucktaupunkt: ca. +3°C
Umgebungstemperatur: ca. +40°C
Spannung (angezogen, am Stecker gmessen): ca. 23,5VDC (soll 24VDC +/-5%)

Takt (bei max. Auslastung): 5s auf --> 15s zu --> 5s auf --> usw.
Betriebszeit: ca. 100 mal auf/zu je Stunde
Fehlerhäufigkeit (Ventil öffnet nicht): ca. 2 mal pro Tag

PS: Hochgerechnet auf die Woche ergibt das zwar eine gewaltige Schalthäufigkeit, aber wie oben schon erwähnt, sieht das Ventilinnenleben nach Demontage wie neu aus bzw. die neuen Ventile spinnen z.T. schon nach einem Tag.

MfG

Michael

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Zitat:

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Original erstellt von dimichri:
... max. 0,6MPa betragen ... wenn das überschritten wird ... Was passiert dann?

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Ich würde sagen: es bleibt zu, und zwar genau wie Du es in Deiner Fehlerbeschreibung sagst: obwohl der Magnetkolben sich bewegt.

Meine These dazu: Auch bei geöffnetem Pilotvetil bleibt eine Restkraft auf der Membran, weil auch die Strömung durch die Pilotdüse in der Mitte eine, wenn auch kleine, Restdruckdifferenz erzeugt. Die große Feder wirkt dagegen und soll die Membran heben. Ist die Restdruckdiffernz aber zu groß, weil sie natürlich auch proportional mit dem Versorgungsdruck ansteigt, reicht die Federkraft nicht aus. Daher ja auch die Warnung im (LDV-  )Manual und die relativ aufwändige tabellarische Aufführung der jeweiligen Grenze.

Ich entnehme dem Manual zwar, dass hier 0,7 MPa (und nicht 0,6 wie Du schriebst. N.C.<->N.O.? Oder meinst Du absolut?) erlaubt sind, aber der Betrieb mit 0,7 ist dann eben schon grenzwertig, vor allem bei dem so gut wie freien Ausgang, und das ist dann eine wahrscheinlichere Fehlerursache als die Kälte. So gesehen würde ich es einfach erst mal mit weniger Zufuhrdruck versuchen. Und um sicher zu sein, auch mal die Gegenprobe machen: Druck erhöhen und sehen, ob der Fehler dann schneller kommt. Bis 1,5 ist erlaubt, steht da.

BTW: Das müssen aber große Teile sein, die Ihr das trocknet, denn bei 1" Rohr und 7 bar weht das ja schon ordentlich 

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Vielen Dank erstmal für die Antwort. Nun kommen wir der Sache schon näher. Ich habe mir deine Antwort zehnmal durchgelesen und analog dazu das Manual des Ventil angeschaut. Mir ist folgendes unklar: Wie kann eine zu hohe Druckdifferenz entstehen während das Ventil zu ist? Auf der anderen Seite würde deine Ausführung erklären, weshalb das Ventil nach einiger Zeit versagt. Dann würde ich nämlich auf die nachlassende Federkraft der großen Feder tippen. Du hast natürlich recht: 0,7MPa bei N.C. Hab mich verguckt.

Wir stellen in unserem Werk Klimakompressoren für BMW etc. her. Die bearbeiteten Teile müssen vor der Montage 100%ig trocken sein, denn Kältemittel und Wasser vertragen sich nicht.....Nicht umsonst verbrauchen wir am Tag für 1500€ Druckluft.........

PS: Bist du auch auf Nachtschicht oder kannst du einfach nicht schlafen?

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Zitat:

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Original erstellt von dimichri:
PS: Bist du auch auf Nachtschicht oder kannst du einfach nicht schlafen? 

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Keine Zeit zum Schlafen!

Ich bin ein ganz extremer Nachtmensch und dann muss da jetzt auch was auf Termin fertig werden. Ich arbeite halt nicht nach Stunden sondern auf Ergebnis. Das nutze ich gern aus und nehme mir oft Zeit für etwas anderes (s. Profil). Am Ende der Frist muss ich dann aber immer ordentlich reinhauen, um das Versäumte wieder aufzuholen. So geht das bei mir seit ich denken kann, aber dümmer bin ich davon nicht geworden  . Und wenn dann der Nachmittag (vormittags schlaf ich ja meistens  ) mit diesem und jenem (und einem gewissen Forum, dessen Name hier nichts zur Sache tut) draufgegangen ist, bleibt mir halt nur noch die Nacht, bis dann auch irgendwann mir die Augen zu fallen.  Funktionsstörung.  Bald. Jetzt! 

Aber halt, da war ja noch was mit Feder und Druck. Etwas Interessantes macht mich immer wach!

Dass die Feder erlahmt glaube ich nicht. Stahlfedern vertragen eine Menge, und wenn sie richtig ausgelegt sind, so dass sie nur im elastischen Bereich unter der Dauerfestigkeitsgrenze belastet werden (SMC ist keine Kirmesbude, die werden das beherrschen!), halten sie theoretisch ewig.

Das mit dem Druckgleichgewicht ist so: Wenn das Pilotloch zu ist, kommt duch das seitliche Loch der ganz Versorgungsdruck spaziert, während innen unter der Membran Umgebungsdruck herrscht, und so wird das Ventil kräftig zu gehalten. Sobald das Pilotloch durch die Magnetbewegung geöffnet wird, ergibt sich ein Fließgleichgewicht. Da das Pilotloch größer ist als das seitliche Loch, gleicht sich der Druck in der Steuerkammer über der Membran rasch an den Druck des Vetnilausgangs an, aber wirklich gleich kann er nicht werden, weil ja durch das seitliche Loch immer wieder was nachströmen kann. Ich könnte mir vorstellen, dass bei viel zu hohem Zufuhrdruck (wer weiß schon so genau, was da während des Betriebs tatsächlich ankommt) die Druckabsenkung nicht ausreichend tief geht, also der Restdruck mit dem durch die beiden kleinen Löcher pfeifenden Luftstrom immer noch stärker als die Federkraft ist. Das Loch in der Membran kann dabei ja auch noch elastisch größer werden!

Das wundert mich sowieso. Ich kenne diese Membrananordnung nur mit einer harten Düse aus Metall in einem Kanal, der an der Seite im Gehäuse von dem Zufuhrstutzen auf die Mebranoberseite führt. Das war SMC wohl zu teuer. Naja, SMC muss das wissen.

Das ist aber bisher alles nur Theorie! Mal sehen, was die weiteren Versuche ergeben! Vor allem auf den Versuch mit überhöhtem Zufuhrdruck wäre ich gespannt. Wenn Du den Fehler auf diese Weise herausfordern kannst, wäre ja schon alles klar.

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Gibt es nicht auch Ventile mit externer Steuerluft?

Was passiert eigentlich mit den Ventilen die nicht funktionieren - funktionieren die später (ev. nach Demontage-Reinigung-Wiedermontage) wieder?

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mfg - Leo

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