Nocken- und Stößelventile Baureihe 11
- 2/2- und 3/2-Wegeventile, normaler geschlossen
- Zuverlässige Sitzventilkonstruktion
- Montageflansche seitlich oder unterhalb
- Robuster Ventilkörper aus Aluminiumguss
- Nockenrollenventile umfassen 1- oder 2-Richtungsrollen
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Produktübersicht
Die Nocken- und Kolbenventile der Serie 11 von ROSS Controls sind mechanisch betätigte Wegeventile, die für Automatisierungsanwendungen entwickelt wurden, bei denen eine Maschinenbewegung einen pneumatischen Luftkreislauf ohne Eingriff des Bedieners direkt öffnen oder schließen muss. Diese Ventile erzeugen Steuersignale, initiieren sequentielle Abläufe, bestätigen Maschinenpositionen und verriegeln pneumatische Kreisläufe in Reaktion auf den physischen Kontakt von Nocken, Maschinenteilen oder Betätigungsflächen während des Maschinenzyklus.
Die Serie umfasst drei Betätigungsarten für das gleiche 11er-Ventilgehäuse: Zweiwege-Nockenrollenantrieb (Betätigung aus beiden Nockenrichtungen), Einweg-Nockenrollenantrieb (Betätigung nur aus einer Nockenrichtung) und Kolbenantrieb (Direktbetätigung ohne Rolle). Alle drei verwenden das gleiche robuste Aluminiumgussgehäuse mit integrierten seitlichen und unteren Montageflanschen, die gleichen 1/4-Zoll-NPT- oder G-Anschlüsse mit Cv 0,5 und die gleichen, in der gesamten 11er-Serie bewährten Ventilinnenteile.
Jeder Stellantriebstyp bietet zwei Ventilfunktionen: 2/2-Wegeventil (normalerweise geschlossen, zwei Ausgänge, Ein/Aus) und 3/2-Wegeventil (normalerweise geschlossen, drei Ausgänge, Richtungsventil mit integriertem Entlüftungsventil). Der Federrückstellmechanismus bringt das Ventil in die normalerweise geschlossene Position zurück, sobald die Kontaktkraft von Nocken oder Kolben nachlässt. Dadurch wird ein automatisches Schließverhalten ohne Eingriff des Bedieners oder des Steuerungssystems gewährleistet.
Für Konstrukteure, die Automatisierungsabläufe spezifizieren, bietet diese Baureihe die mechanische Schnittstelle zwischen Maschinenbewegung und pneumatischer Steuerung. Die direkte Nockenbetätigung macht die bei elektronischen Näherungsschaltern in Kombination mit Magnetventilen benötigte Wandlerkette überflüssig und reduziert so die Anzahl der Bauteile, potenziellen Fehlerquellen und den Verdrahtungsaufwand in pneumatisch primären Automatisierungszellen. Die Kegelventilbauweise gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb über Millionen von Betätigungszyklen und bietet im Vergleich zu Schieberventilen eine deutlich höhere Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen.
Wichtigste technische Merkmale
- Drei Aktuatortypen auf einer Gehäuseplattform – Zwei-Wege-Nockenrolle (Betätigung durch Nockenannäherung in beide Richtungen), Ein-Wege-Nockenrolle (Betätigung nur aus einer Nockenrichtung) und Kolben (direkter Kontakt ohne Rolle) teilen sich das gleiche Gehäuse der Serie 11, das gleiche Anschlussmuster und die gleichen Montageflansche, was die Ersatzteilverwaltung vereinfacht.
- Ventilkegelkonstruktion für hohe Lebensdauer – Die Ventilkegelkonstruktion dichtet durch Federkraft ab und benötigt keine geringen Spaltmaße zwischen Schieber und Bohrung. Dadurch ist die Baureihe unempfindlich gegenüber Metallspänen, Kühlmittelnebel aus der Bearbeitung und Verunreinigungen aus der Luft, die häufig zum Festklemmen von Schieberventilen in Automatisierungsumgebungen führen.
- Seitliche und untere Montageflansche – Integrierte, eingegossene Montageflansche mit Durchgangslöchern von 0,34 Zoll (8 mm) Durchmesser ermöglichen die direkte Montage am Maschinenrahmen sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Ausrichtung und sind mit den Standard-Montagemustern der Serie 11 kompatibel, um eine einheitliche Maschinenanordnung über verschiedene Ventiltypen hinweg zu gewährleisten.
- 2-Wege-Nockenrolle für bidirektionale Sensorik - Die 2-Wege-Nockenrollenvariante (Modelle 1133A2001 für 3/2, 1131A2001 für 2/2) wird aktiviert, wenn die Nocke die Rolle aus einer der beiden Annäherungsrichtungen berührt. Dadurch wird eine Endlagenerkennung und Positionsbestätigung für hin- und hergehende Maschinenelemente sowohl beim Vorwärts- als auch beim Rückwärtshub ermöglicht.
- 1-Wege-Nockenrolle für unidirektionale Sensorik – Die 1-Wege-Nockenrollenvariante (Modelle 1133A2002 für 3/2-Wege, 1131A2002 für 2/2-Wege) betätigt das Ventil nur bei Kontakt aus der vorgesehenen Nockenanlaufrichtung. Bei Kontakt aus der entgegengesetzten Richtung schwenkt die Rolle weg, ohne das Ventil zu betätigen. Dadurch kann das Maschinenelement zurückgesetzt werden oder passieren, ohne ein unerwünschtes Signal zu erzeugen.
- Kolbenaktuator für die direkte Kontaktsensorik - Die Kolbenvarianten (Modelle 1133A2003 für 3/2, 1131A2003 für 2/2) verwenden einen direkten Kontaktaktuator ohne Rolle und bieten so eine kompakte Bauweise und eine unkomplizierte direkte Schubbetätigung für Anwendungen, bei denen der Nockenkontaktwinkel und der Rollenverschleiß zweitrangig sind.
- Kompakte Abmessungen - Das Nocken- und Kolbenventilgehäuse der Serie 11 misst 1,82 Zoll (46 mm) x 2,76 Zoll (70 mm) in der Breite, wobei die Höhe je nach Betätigungstyp variiert: Kolben ca. 3,27 bis 3,38 Zoll (83 bis 86 mm), 2-Wege-Nockenrolle ca. 4,37 Zoll (111 mm) und 1-Wege-Nockenrolle ca. 4,50 Zoll (114 mm).
- Definierte Nockenhubvorgaben – Der Nockenrollenhub in zwei Richtungen beträgt 1,8 bis 6,4 mm (0,07 bis 0,25 Zoll). Der Nockenrollenhub in einer Richtung beträgt 2,5 bis 7,4 mm (0,10 bis 0,29 Zoll). Der Kolbenhub beträgt 1,3 bis 2,5 mm (0,05 bis 0,10 Zoll). Diese Vorgaben definieren den zulässigen Betätigungsbereich für die Nocken- und Aktuatorprofilauslegung.
- NPT- und G-Gewindeoptionen – Alle Modelle sind standardmäßig mit NPT-Gewinde erhältlich. Varianten mit G-Gewinde (BSPP) sind durch Hinzufügen eines D-Präfixes zur jeweiligen Modellnummer verfügbar (z. B. D1133A2001 für G-Gewinde-Nockenrolle 3/2 2-Wege).
- Kompatibel mit Fernsteuerung – Die Serie ist speziell für den Einsatz als Fernsteuerventil zur Weiterleitung von Betriebssignalen an andere druckbetätigte Ventile konzipiert. Die Durchflusskapazität (Cv 0,5) entspricht den Anforderungen an die Steuersignale nachgeschalteter Wegeventile in gängigen pneumatischen Schaltkreisen.
Technische Spezifikationen
Allgemeine Spezifikationen
| Parameter | Spezifikation |
| Serie | 11 |
| Ventilfunktionen | 2/2-Wege-Schaltung (normalerweise geschlossen); 3/2-Wege-Schaltung (normalerweise geschlossen) |
| Konstruktion | Puppe |
| Aktuatortypen | 2-Wege-Nockenrolle; 1-Wege-Nockenrolle; Kolben |
| Zurückkehren | Frühjahrsrückkehr (alle Varianten) |
| Portgröße | 1/4" NPT oder G |
| Lebenslauf (alle Varianten) | 0,5 |
| Betriebsdruck | 5 bis 150 psig (0,3 bis 10 bar) |
| Umgebungstemperatur | 10 bis 175 °F (-23 bis 80 °C) |
| Medientemperatur | 10 bis 175 °F (-23 bis 80 °C) |
| Strömungsmedien | Gefilterte Luft |
| Ventilkörpermaterial | Aluminiumguss |
| Montage | Seitliche und untere Montageflansche |
| Gewindearten | NPT-Standard; G (BSPP) mit D-Präfix |
| Körperlänge | 1,82 Zoll (46 mm) |
| Körperbreite | 2,76 Zoll (70 mm) |
| Höhe – 2-Wege-Nockenrolle | 4,37 Zoll (111 mm) |
| Höhe - 1-Wege-Nockenrolle | 4,50 Zoll (114 mm) |
| Höhe - Kolben | ungefähr 3,27 bis 3,38 Zoll (83 bis 86 mm) |
| Gewicht (alle Varianten) | 1,0 lb (0,5 kg) |
| Nockenrollenweg (2 Richtungen) | 0,07 bis 0,25 Zoll (1,8 bis 6,4 mm) |
| Nockenrollenweg (1 Richtung) | 0,10 bis 0,29 Zoll (2,5 bis 7,4 mm) |
| Plunger-Reise | 0,05 bis 0,10 Zoll (1,3 bis 2,5 mm) |
Temperaturangaben
Die Serie arbeitet im Temperaturbereich von -23 °C bis 80 °C (-10 °F bis 175 °F) sowohl unter Umgebungs- als auch unter Medienbedingungen. Dieser Bereich ist größer als der der Schieberventile der Serie 12 (Minimum 40 °F), wodurch sich die Serie für Automatisierungsanwendungen in kalten Umgebungen eignet.
| Konfiguration | Umgebungstemperatur | Medientemperatur |
| Nocken- und Kolbenventile der Serie 11 (alle Betätigungsarten) | 10 bis 175 °F (-23 bis 80 °C) | 10 bis 175 °F (-23 bis 80 °C) |
Wichtig: Bei Medientemperaturen unter 4 °C (40 °F) muss die Zuluft frei von Wasserdampf sein, um Eisbildung an den Dichtflächen der Ventilkegel zu verhindern. Bei Temperaturen unter -23 °C (-10 °F) wenden Sie sich bitte an ROSS Controls, um anwendungsspezifische Hinweise zu erhalten.
Durchflussleistungsdaten
Alle Modelle der Serie 11 haben unabhängig vom Stellantriebstyp einen Cv-Wert von 0,5 und ein Gewicht von 0,5 kg. Die Unterschiede zwischen den Modellen liegen in der Stellantriebsgeometrie und der Richtungsempfindlichkeit, nicht in der Durchflussleistung. Die Stellkraft variiert je nach Modell und Betriebsdruck; typischerweise liegt sie bei mechanischen Ventilen der Serie 11 zwischen 7 und 12 lbs.
| Ventiltyp | Portgröße | Modell (NPT) | Modell (G) | Lebenslauf | Gewicht lb (kg) |
| 3/2 NC 2-Wege-Nockenrolle | 1/4" | 1133A2001 | D1133A2001 | 0,5 | 1.0 (0.5) |
| 2/2 NC 2-Wege-Nockenrolle | 1/4" | 1131A2001 | D1131A2001 | 0,5 | 1.0 (0.5) |
| 3/2 NC 1-Richtungs-Nockenrolle | 1/4" | 1133A2002 | D1133A2002 | 0,5 | 1.0 (0.5) |
| 2/2 NC 1-Richtungs-Nockenrolle | 1/4" | 1131A2002 | D1131A2002 | 0,5 | 1.0 (0.5) |
| 3/2 NC Kolben | 1/4" | 1133A2003 | D1133A2003 | 0,5 | 1.0 (0.5) |
| 2/2 NC Kolben | 1/4" | 1131A2003 | D1131A2003 | 0,5 | 1.0 (0.5) |
Zertifizierungen & Konformität
| Zertifizierung/Standard | Detail |
| Gewindenormen | NPT-Standard bei allen Modellen. G (BSPP, ISO 228-1) ist durch Hinzufügen des Präfixes D zur Modellnummer erhältlich (z. B. D1133A2001 für 3/2 2-Wege-Nockenrollen mit G-Anschlüssen). |
| Temperaturprüfung | Ausgelegt für einen Temperaturbereich von -10 °F bis 175 °F (-23 °C bis 80 °C) sowohl für Umgebungs- als auch für Medienbedingungen bei allen Aktuatortypen der Serie. |
| Montagekompatibilität | Die seitlichen und unteren Montageflansche sind kompatibel mit dem Standard-Montagemuster der Serie 11, das auch für die Ventile der Serie 11 mit Handdruckknopf (Serie 256) und Kipphebel (Serie 258) verwendet wird. |
| CAD-Modelle | Auf rosscontrols.com stehen 2D- und 3D-CAD-Modelle in verschiedenen Formaten zum Download für alle Varianten der Serie bereit. |
Typische Anwendungsbereiche und Branchen
Automatisierte Maschinensequenzierung und Positionserkennung
- Endlagenerkennung bei pneumatischen Zylindern und Linearantrieben, bei denen das Nockenrollenventil am Maschinenrahmen montiert ist und ein an der Zylinderstange oder dem Betätigungselement befestigter Nocken die Rolle an der gewünschten Hubposition berührt.
- Sequenzielle Steuerschaltungen, bei denen das Serienventil das Pilotsignal erzeugt, das den nächsten Schritt in einer mehrstufigen Automatisierungssequenz einleitet, nachdem mechanisch bestätigt wurde, dass der vorherige Schritt abgeschlossen ist.
- Bidirektionale Endlagenerkennung mittels 2-Wege-Nockenrollenvarianten zur Bestätigung sowohl der ausgefahrenen als auch der eingefahrenen Position eines Zylinders von einem einzigen Ventil aus, das zwischen den beiden Hubenden montiert ist.
- Positionsbestätigung des Rundtisches, bei der die Nocke des Rundtisches in jeder Halteposition das Nockenrollenventil berührt, um ein Pilotsignal zu erzeugen, das die korrekte Positionierung vor Beginn des nächsten Maschinenvorgangs bestätigt.
Sicherheitsverriegelungen und Wachbestätigung
- Bestätigung des geschlossenen Maschinenschutztürs, bei der ein Nocken an der Schutztür den Kolben oder das Nockenrollenventil berührt, wenn die Schutztür vollständig geschlossen ist. Dadurch wird das Freigabesignal erzeugt, das den Start des Maschinenzyklus ermöglicht.
- Zweihand-Steuerkreisverriegelungen, bei denen das Kolbenventil den physischen Kontakt mit einem Maschinenelement bestätigt, bevor der pneumatische Kreislauf einen potenziell gefährlichen Vorgang einleiten kann.
- Bestätigung des Werkstückeinspannens in Bearbeitungszentren und Montageautomatisierungen, bei denen ein am Spannmechanismus der Vorrichtung befestigter Nocken die Nockenrolle in der vollen Spannposition berührt und so die korrekte Werkstückspannung vor Beginn des Bearbeitungszyklus bestätigt.
- Überwachung von Sicherheitsschranken und Toren in automatisierten Zellen, bei denen 2-Wege-Nockenrollenventile sowohl das Öffnen als auch das Schließen von Zugangsschranken erfassen, um verriegelnde Pilotsignale für die Zelleneingangsüberwachung zu erzeugen.
Fernpilotsignalerzeugung
- Mechanische Pilotsignalquellen für größere Magnet- oder pneumatisch gesteuerte Wegeventile in Stromkreisen, in denen die Position eines Maschinenelements ein nachgeschaltetes Ventil auslösen muss, ohne dass elektrische Sensoren oder eine SPS-Steuerung erforderlich sind.
- Kaskadenschaltungs-Pilotsignale in pneumatischen Mehrzylinder-Automatisierungssystemen, bei denen der Hub eines Zylinders ein Nockenrollenventil betätigt, um die Umschaltung des nächsten Ventils in der Sequenz zu steuern.
- Mechanische Übersteuerungs- und Backup-Systeme für elektrisch gesteuerte Automatisierungsanlagen, bei denen das Nockenventil einen festverdrahteten mechanischen Backup-Schaltkreis bereitstellt, der bei Strom- oder SPS-Ausfall unabhängig vom elektronischen Steuerungssystem funktioniert.
Fertigungs- und Montageautomatisierung
- Überprüfung der Teilepräsenz und -position in Montagevorrichtungen, bei denen ein federbelastetes Kolbenventil an einer bestimmten Stelle die Werkstückoberfläche berührt, um die Teilepräsenz und korrekte Positionierung vor Beginn des Montagevorgangs zu bestätigen.
- Indexiersteuerung des Förder- und Transfersystems, bei der Nockenrollen, die am Förderrahmen montiert sind, von Trägerelementen berührt werden, um das Aus- und Einfahren des Indexzylinders an jeder Förderstation einzuleiten.
- Schutzschaltungen für Stanz- und Umformwerkzeuge, bei denen ein Nockenventil die Stößelposition überwacht und das Schließen des Werkzeugs verhindert, wenn ein Fremdkörper im Werkzeugraum erkannt wird. Dabei wird ein mechanisches Signal verwendet, das gegenüber elektrischen Störungen immun ist.
- Hilfsschaltungen von Kunststoffverarbeitungs- und Spritzgießmaschinen, in denen Nockenrollenventile den Formschluss, den Auswerferstiftrückzug und die Roboter-Teileentnahme vor Beginn des nächsten Spritzgießzyklus bestätigen.
Bestellung und Konfiguration der Modellnummer
Die Serie verwendet die Modellnummernstruktur der Serie 11. Funktion (2/2 oder 3/2) und Betätigungsart (2-Wege-Nockenrolle, 1-Wege-Nockenrolle oder Kolben) sind in der Modellnummer kodiert. Alle Modelle sind standardmäßig mit einem 1/4-Zoll-NPT-Gewinde ausgestattet.
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Nocken- und Kolbenventil-Modellnummern der Serie 11: 1131A2001 2/2 NC, 2-Wege-Nockenrolle, 1/4" NPT 1131A2002 2/2 NC, 1-Wege-Nockenrolle, 1/4" NPT 1131A2003 2/2 NC, Kolben, 1/4" NPT 1133A2001 3/2 NC, 2-Wege-Nockenrolle, 1/4" NPT 1133A2002 3/2 NC, 1-Wege-Nockenrolle, 1/4" NPT 1133A2003 3/2 NC, Kolben, 1/4" NPT Legende der Modellnummern: 11 = 11er-Serienkörper 31 = 2-Wege (2/2); 33 = 3-Wege (3/2) A = Revisionsstufe 2001 = 2-Wege-Nockenrolle (NPT) 2002 = 1-Wege-Nockenrolle (NPT) 2003 = Kolben (NPT) Für G (BSPP) Threads: Präfix 'D' hinzufügen. D1133A2001 = 3/2 NC 2-Wege-Nockenrolle, G-Gewinde. D1131A2003 = 2/2 NC Kolben, G Gewinde. |
Standardmodelle werden mit NPT-Gewinde geliefert. Für G-Gewinde (BSPP) fügen Sie der Modellnummer das Präfix D hinzu.
Alle sechs Standardmodelle haben einen Cv-Wert von 0,5, einen 1/4-Zoll-Anschluss und ein Gewicht von 0,5 kg. Sie unterscheiden sich in der Funktion (2/2 oder 3/2) und der Betätigungsrichtung (2-Wege-Rolle, 1-Wege-Rolle oder Kolben).
Wählen Sie 3/2 (Serie 1133A), wenn das Ventil eine integrierte Entlüftung für einen kleinen Stellantrieb oder eine Vorsteuereinrichtung bereitstellen muss. Wählen Sie 2/2 (Serie 1131A) für einfaches Ein-/Ausschalten des Durchflusses, bei dem die Entlüftung an anderer Stelle im Kreislauf erfolgt.
Wählen Sie den 2-Wege-Nockenrollenantrieb (Suffix 2001) für die bidirektionale Nockenkontakterfassung. Wählen Sie den 1-Wege-Nockenrollenantrieb (Suffix 2002), wenn der Nockenkontakt das Ventil nur in einer Bewegungsrichtung betätigen soll. Wählen Sie den Kolbenantrieb (Suffix 2003) für die direkte Kontaktbetätigung ohne Rollenmechanismus.
Zubehör
Auspuffschalldämpfer
Aluminium-Abgasschalldämpfer für 1/4-Zoll-Abgasanschlüsse an 3/2-Nocken- und Kolbenventilen zur Reduzierung des Abgasgeräuschs im Pilotkreislauf in Automatisierungsumgebungen mit hoher Taktfrequenz.
| Portgröße | Faden | Durchschnittlicher CV | Modell (NPT) | Modell (G) |
| 1/4" | Männlich | 2.1 | 5500A2003 | D5500A2003 |
Warnung: Abgasschalldämpfer dürfen den Abgasstrom nicht behindern. Bei Anwendungen mit häufigen Nockenwellenventilen kann sich durch die wiederholten Abgaszyklen eine Verschmutzung des Schalldämpfers bilden, die zu einem Gegendruck führt. Dieser verzögert die Rückstellung des Ventilkegels und verlangsamt die Freigabe des Pilotsignals.
Verwandte Produkte & Zubehör
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Häufig gestellte Fragen (FAQ)
F: Worin besteht der Unterschied zwischen einem 2-Wege- und einem 1-Wege-Nockenrollenventil?
A: Das 2-Wege-Nockenrollenventil betätigt, sobald die Nocke die Rolle aus der Annäherungs- oder Auslaufrichtung der Nockenbewegung berührt. Dies kommt zum Einsatz, wenn beide Hubrichtungen das Ventil auslösen müssen, beispielsweise beim Aus- und Einfahren eines Zylinders. Das 1-Wege-Nockenrollenventil betätigt nur aus einer Annäherungsrichtung der Nocke; eine Berührung aus der entgegengesetzten Richtung bewirkt, dass die Rolle wegschwenkt, ohne den Ventilkegel zu betätigen. Dies wird verwendet, wenn nur eine Hubrichtung ein Signal erzeugen soll und die Nocke während des Rückhubs ohne erneute Betätigung des Ventils zurückkehren muss.
F: Warum sollte man ein Nockenrollenventil einem elektronischen Näherungsschalter mit Magnetventil vorziehen?
A: Nockenrollenventile machen die Messkette überflüssig: Sie vereinen Positionserfassung und Luftstromschaltung in einem einzigen Gerät ohne elektrische Verkabelung, SPS-Eingangskarte, Magnetventiltreiber und Stromversorgung. Dadurch reduzieren sich die Bauteilanzahl, der Verkabelungsaufwand, die Fehlerquellen und die Komplexität der elektrischen Auslegung in pneumatischen Automatisierungssystemen. Nockenrollenventile sind zudem unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen und funktionieren auch bei Stromausfall. Der Nachteil besteht darin, dass Nockenrollenventile physischen Kontakt und ein entsprechendes Nockenprofil benötigen, während Näherungsschalter berührungslos arbeiten.
F: Welche Nockenprofilspezifikationen sollte ich für die Konstruktion von Rollenventilen verwenden?
A: Der empfohlene Nockenanstellwinkel beträgt 30 bis 45 Grad, um die Aufprallkräfte auf Rolle und Ventilschaft beim ersten Kontakt zu minimieren. Der Nocken muss einen ausreichend langen Eingriffsweg gewährleisten, um den gesamten zulässigen Betätigungshub zu durchlaufen: 1,8 bis 6,4 mm (0,07 bis 0,25 Zoll) für die 2-Wege-Rolle und 2,5 bis 7,4 mm (0,10 bis 0,29 Zoll) für die 1-Wege-Rolle. Die mit der Rolle in Kontakt stehende Nockenfläche sollte aus gehärtetem Werkzeugstahl oder einsatzgehärtetem Stahl bestehen, um den Verschleiß über Millionen von Betätigungszyklen zu minimieren. Der Nocken sollte so konstruiert sein, dass er den minimalen zulässigen Betätigungshub überschreitet, um die übliche Fertigungstoleranz und den Verschleiß auszugleichen.
F: Welche Spezifikationen gelten für den Kolbenhub und welche Konstruktionsüberlegungen für den Aktor sind zu beachten?
A: Der Kolbenhub beträgt 1,3 bis 2,5 mm (0,05 bis 0,10 Zoll). Die Betätigungsfläche muss über diesen gesamten Hubbereich ausreichend Kraft aufbringen, um die Federkraft des Ventilkegels sowie den pneumatischen Gegendruck des Eingangsdrucks zu überwinden. Da der Kolbenhub kürzer ist als der Nockenrollenhub, erfordern Kolbenanwendungen eine präzisere Positionierung der Maschinenelemente, um eine zuverlässige Betätigung innerhalb des definierten zulässigen Hubbereichs zu gewährleisten.
F: Können die Serienventile in beliebiger Ausrichtung montiert werden?
A: Ja. Mechanische Ventile der Serie 11 können in jeder Einbaulage mit den seitlichen oder unteren Montageflanschen montiert werden, ohne dass die Ventilfunktion beeinträchtigt wird. Die Einbaulage hat keinen Einfluss auf den Dichtungsmechanismus des Ventilkegels oder die Rückstellkraft der Feder. Wählen Sie die Einbaulage, bei der die Nockenrolle oder der Kolben in der am besten zugänglichen Position zum Betätigungselement liegt.
F: Welche Betätigungskraft ist erforderlich, um die Nocken- und Kolbenventile zu betätigen?
A: Der typische Betätigungskraftbereich für mechanische Ventile der Serie 11 liegt je nach Betriebsdruck und Modell zwischen 7 und 12 lbs. Der Nocken bzw. das Betätigungselement muss eine ausreichende Kontaktkraft aufbringen, um die Rückstellkraft der Ventilfeder und die pneumatische Differenzkraft des Eingangsdrucks zu überwinden. Höhere Versorgungsdrücke erfordern höhere Betätigungskräfte. Spezifische Daten zur Betätigungskraft für einen bestimmten Betriebsdruck finden Sie im ROSS-Katalog oder erhalten Sie direkt bei ROSS.
F: Sind die Nockenventile der Serie für Sicherheitsverriegelungsanwendungen geeignet?
A: Die Nocken- und Kolbenventile der Serie liefern mechanisch betätigte pneumatische Signale, die sich für Verriegelungsanwendungen in pneumatischen Primärsteuerkreisen eignen. Für sicherheitsbewertete Verriegelungskreise, die spezifische PLr- (Performance Level) oder SIL-Anforderungen gemäß ISO 13849 oder IEC 62061 erfüllen, wenden Sie sich bitte an ROSS, um die geeigneten Sicherheitsventile zu ermitteln. Die Nockenventile der Serie sind nicht TÜV-zertifiziert und sollten nicht ohne entsprechende Risikobewertung als alleiniges Sicherheitselement in sicherheitsbewerteten Funktionskreisen eingesetzt werden.
F: Wie wähle ich zwischen 2/2- und 3/2-Funktion für einen Nockenventil-Pilotkreislauf aus?
A: Verwenden Sie das 2/2-Ventil (Serie 1131A), wenn das Nockenventil ein einfaches Ein/Aus-Durchflusssignal liefern muss und die Entlüftung des nachgeschalteten Pilotvolumens über einen separaten Entlüftungspfad im Kreislauf erfolgt. Verwenden Sie das 3/2-Ventil (Serie 1133A), wenn das Nockenventil das nachgeschaltete Pilotvolumen beim Auskuppeln des Nockens zusätzlich aktiv entlüften muss. Dies ermöglicht ein schnelleres Zurücksetzen des nachgeschalteten Ventils und reduziert die Verweilzeit des Pilotsignals nach dem Auskuppeln des Nockens. Die 3/2-Funktion wird häufiger in sequenziellen Steuerschaltungen eingesetzt, in denen eine schnelle Signalfreigabe ebenso wichtig ist wie eine schnelle Signalerzeugung.
F: Welche Wartungsarbeiten sind für Nocken- und Kolbenventile in Anwendungen mit hoher Zyklusfrequenz erforderlich?
A: Bei Automatisierungsanwendungen mit hoher Schaltfrequenz (Hunderttausende bis Millionen Zyklen pro Jahr) sollten Sie den Verschleiß der Nockenrollen, den Zustand der Wälzlager und den Verschleiß der Rollenzapfen in den planmäßigen Wartungsintervallen prüfen. Ersetzen Sie verschlissene Rollen und Lager, um eine gleichbleibende Betätigungskraft und Kontaktgeometrie zu gewährleisten. Prüfen Sie bei Varianten mit Kolben die Kolbenspitze auf Verschleiß und Verformung. Service-Kits mit Ersatz-Ventilkegeldichtungen, Federn und Stellantriebskomponenten sind von ROSS für die Instandsetzung vor Ort ohne kompletten Ventilaustausch erhältlich.
F: Können die Ventile dieser Serie auch für andere Fluidmedien als Druckluft verwendet werden?
A: Nein. Alle Nocken- und Kolbenventile der Serie sind ausschließlich für gefilterte Druckluft ausgelegt. Sie sind nicht für Hydraulikflüssigkeiten, Wasser, Prozessgase oder andere flüssige oder gasförmige Medien geeignet. Die Verwendung anderer Medien als Druckluft führt zu Schäden an Dichtungen und internen Bauteilen.
F: Welche Mindestfiltration wird für die Zuluft zu Nocken- und Kolbenventilen empfohlen?
A: ROSS empfiehlt für alle Ventile der Serie gefilterte Druckluft. In automatisierten Umgebungen kann das Ventil Kühlmittelnebel, Metallstaub und luftgetragenen Verunreinigungen ausgesetzt sein, weshalb eine vorgelagerte Filtration unerlässlich ist. Ein Koaleszenzfilter mit einer Porengröße von 5 µm oder feiner vor der Nockenventil-Zufuhr wird empfohlen, um die Dichtflächen des Ventilkegels zu schützen und die Lebensdauer zwischen den Dichtungswechseln zu verlängern.
F: Kann ich die gleiche Montagefläche der 11er-Serie für Nockenventile und manuelle Ventile in verschiedenen Produktionszuständen verwenden?
A: Ja. Das Gehäuse und der Montageflansch der Serie 11 sind für alle Produktvarianten – Nockenrolle, Kolben, Handknopf (Serie 256) und Kipphebel (Serie 258) – identisch. Dadurch kann eine Maschine mit einer einheitlichen Montagefläche konstruiert werden, die entweder ein mechanisches Nockenventil für die automatisierte Produktion oder einen manuellen Handknopf oder Kipphebel für die manuelle Bedienung bei Inbetriebnahme, Werkzeugwechsel oder Wartung aufnehmen kann, ohne dass die Montagekonstruktion verändert werden muss.
Installations- und Wartungsrichtlinien
- Montieren Sie das Nocken- oder Kolbenventil mithilfe der seitlichen oder unteren Montageflansche und verwenden Sie für die Montagefläche und die zu erwartende Betätigungskraft geeignete Befestigungselemente. Stellen Sie sicher, dass das Ventilgehäuse fest sitzt und sich bei hohem Maschinendrehzahlbetrieb unter Nockenkontaktkraft nicht verschieben kann.
- Positionieren Sie das Ventil so, dass sich die Nockenrolle bzw. der Kolben im Bewegungsweg des Betätigungselements genau an der Stelle befindet, an der das Steuersignal erzeugt werden soll. Überprüfen Sie die Kontaktposition relativ zu den Bezugspunkten der Maschine mithilfe einer Messuhr oder eines anderen Messverfahrens.
- Bei Rollenventilen sollte das Nockenprofil mit einem Anstellwinkel von 30 bis 45 Grad ausgelegt werden, um die Stoßbelastung der Rolle beim Kontaktbeginn zu reduzieren. Es ist sicherzustellen, dass die Nocke eine ausreichende Verweilzeit bietet, um die Rolle während der gesamten Verweilzeit der Maschine im gültigen Betätigungsbereich zu halten (0,07 bis 0,25 Zoll bei 2-Wege-Ventilen, 0,10 bis 0,29 Zoll bei 1-Wege-Ventilen).
- Bei Kolbenventilen ist darauf zu achten, dass die Betätigungsfläche senkrecht zur Kolbenachse anliegt. Seitliche Belastung des Kolbens kann den Dichtungsverschleiß erhöhen und die zuverlässige Betätigung beeinträchtigen. Die Betätigungsfläche sollte den gesamten zulässigen Kolbenhub von 0,05 bis 0,10 Zoll durchlaufen.
- Schließen Sie Anschluss 1 an die gefilterte Druckluftversorgung und Anschluss 2 an den nachgeschalteten Stellantrieb oder das Vorsteuerventil an. Bei 3/2-Wege-Modellen schließen Sie Anschluss 3 über einen Schalldämpfer oder direkt an die Atmosphäre an. Die Leitung muss dabei von Maschinenteilen, Bedienern und empfindlichen Geräten ferngehalten werden.
- Nach der Installation betätigen Sie den Nockenrollen- oder Kolbenhebel manuell (bei druckloser Maschine), um zu prüfen, ob das Ventil schaltet und am Auslass von Anschluss 2 Druck anliegt. Lassen Sie den Hebel los und prüfen Sie, ob die Ventilfeder zurückfedert und der Druck an Anschluss 2 abfällt. Dies bestätigt die korrekte Anschlusszuordnung und die Ventilfunktion vor dem Betrieb der Maschine.
- Prüfen Sie, ob die Nocke oder das Maschinenelement die Rolle oder den Kolben an der richtigen Maschinenposition berührt, indem Sie die Maschine mit reduzierter Geschwindigkeit durch ihren Hub bewegen und sich vergewissern, dass das Pilotsignal an den vorgesehenen Positionen am Maschinensteuergerät oder Manometer erscheint und verschwindet.
- Die Zufuhr von gefilterter Luft erfolgt über einen 5-µm-Koaleszenzfilter vor der Nockenventilzufuhr. In Automatisierungsumgebungen mit Kühlschmierstoffnebel, Schleifstaub oder Zunderpartikeln ist eine Filtration erforderlich, um zu verhindern, dass Verunreinigungen den Ventilsitz erreichen und Leckagen oder ein Festklemmen verursachen.
- Der Druck an Anschluss 1 darf 150 psig (10 bar) nicht überschreiten. Überprüfen Sie die Einstellung des vorgelagerten Reglers, bevor Sie das Ventil an das Druckluftsystem anschließen.
- Bei Nockenrollenventilen in Hochgeschwindigkeitsanwendungen ist sicherzustellen, dass die Drehzahl des Maschinenelements am Nockenkontaktpunkt keine Stoßkräfte erzeugt, die die Auslegungslast der Nockenrolle überschreiten. Eine zu hohe Kontaktgeschwindigkeit kann zu Lagerschäden und beschleunigtem Ventilverschleiß führen. Gegebenenfalls ist die Anlaufgeschwindigkeit zu reduzieren oder die Nockenverweilzeit anzupassen.
- Schützen Sie den Nockenrollen- oder Kolbenantrieb nach Möglichkeit mit einer Schutzabdeckung oder einem Deckel vor direktem Kühlmittelspritzer und Spänen. Obwohl die Kegelventilkonstruktion Verschmutzungen besser verträgt als Schieberventile, verlängert die Minimierung des Kontakts des Antriebs mit Kühlmittel und Spänen die Lebensdauer der Wälzlager und Dichtungen.
- Erstellen Sie einen regelmäßigen Inspektionsplan für Nockenrollenventile in Produktionsanlagen mit hoher Taktfrequenz. Prüfen Sie bei jeder planmäßigen Maschinenwartung den Zustand der Rollen, den Verschleiß der Nockenoberfläche und den Sitz der Befestigung. Bei kontinuierlicher Produktion mit hohen Taktfrequenzen empfiehlt es sich, die Inspektionsintervalle in den ersten Betriebsmonaten zu verkürzen, um ein angemessenes, verschleißbasiertes Wartungsintervall festzulegen.
Garantie & Weltweiter Support
ROSS Controls gewährt eine einjährige Garantie auf alle Nocken- und Kolbenventile der Serie, die Material- und Verarbeitungsfehler ab Kaufdatum abdeckt.
Technischer Support und Unterstützung bei Automatisierungsanwendungen erhalten Sie über ROSS Controls USA unter (800) 438-7677 oder über die weltweiten Niederlassungen von ROSS in Kanada, Brasilien, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Indien, China und Japan.
Für die Überholung aller Nocken- und Kolbenventilvarianten der Serie vor Ort sind Service-Kits mit Ersatzdichtungen, Ventilkegeln, Federn und Betätigungskomponenten erhältlich.
Für Maßzeichnungen einschließlich der Maße kritischer Nockenkontaktpunkte, CAD-Modelle und vollständige technische Spezifikationen besuchen Sie die ROSS Controls-Produktseite unter rosscontrols.com oder wenden Sie sich an Ihren autorisierten ROSS-Händler.
Katalog herunterladen: https://www.rosscontrols.com/en/documents/3885
