Pneumatikschulung

Kapitel 5 - Darstellung von Wegeventilen mit ISO-Schaltsymbolen

Die Darstellung von Wegeventilen ist nach DIN ISO 1219 genormt.

WICHTIG! Die Symbole zeigen ausschließlich die Funktion der Ventile. Sie beinhalten keine Informationen über die detaillierte Ausführung des Ventils, hinsichtlich Bauart, Nennweite etc.

Grundlagen der Schaltsymbole:

• Jede Schaltposition ist je einem Quadrat zugeordnet.
• Die Anzahl der Quadrate entspricht der Anzahl der Funktionspositionen/Schaltstellungen.
• Die Durchflusswege sind mit Linien gekennzeichnet.
• Die Durchflussrichtungen sind mit Pfeilen gekennzeichnet.
• Wenn die Luft in beide Richtungen strömen kann, wird ein Doppelpfeil gezeichnet.
• Geschlossene Anschlüsse sind mit einem T-Symbol dargestellt.
• Die Anschlüsse sind nummeriert. Die Nummerierung erfolgt in dem Quadrat, in dem die Grundstellung des Ventils beschrieben wird.
• Die Betätigungsart ist symbolisiert.
• Informationen über Positionsstabilität und Rückstellung sind mit Symbolen gekennzeichnet.

Im abgebildeten Beispiel spricht man von einem, in Grundstellung geschlossenen, 3/2-Wege-Ventil (gesprochen Drei-Zwei-Wegeventil). Jede Schaltstellung wird jeweils in einem Quadrat dargestellt. Die Grundstellung ist durch die Angabe der Anschlüsse definiert. Die Schaltsymbole der gängigsten Ventile:

Symbole der Betätigungsarten und Rückstellmöglichkeiten

Neben der Ventilfunktion in den Quadraten werden jeweils an der rechten bzw. linken Seite Symbole für die Betätigungsart und Rückstellung verwendet.

Anschlussnummerierung

Alle Ventilanschlüsse tragen Nummern, die einen Hinweis auf die Funktion des Anschlusses geben. Die Markierungen beziehen sich immer auf die Grundposition des Ventils. Falls ein Ventil über keine Grundposition verfügt (bistabile Ventile), beziehen sich die Markierungen auf die als grundlegend angenommene Funktionsposition.

Die Grundposition ist die Funktionsposition, die das Ventil ohne Betätigungskraft einnimmt.

Praxisbeispiele

Die Beispielventile sind handbetätigte und pneumatisch betätigte Ventile. Hier kann die Druckluft jeweils in beide Richtungen strömen und es werden Doppelpfeile verwendet. Die Anschlüsse sind somit beliebig anschließbar. 2 und 4 müssen nicht zwingend als Arbeitsanschlüsse verwendet werden.

Einfache Grundschaltungen

Anhand folgender Grundschaltungen beschreiben wir die Verwendungsmöglichkeiten verschiedener Wegeventile.

2/2-Wegeventile

2/2-Wegeventile können den Weg des Arbeitsmediums entweder öffnen oder schließen. In Grundposition können sie entweder geschlossen oder geöffnet sein.

Im untenstehenden Schaltbild wird mit zwei elektrisch betätigten 2/2-Wegeventilen, beide in Grundstellung geschlossen (S1 und S2), ein einfachwirkender Zylinder gesteuert (C1). Damit die Kolbenstange ausfährt, muss das Ventil S2 mit Strom beaufschlagt werden. Daraufhin schaltet es um und Luft strömt von Anschluss 1 zu Anschluss 2.

Um die Kolbenstange wieder einzufahren, muss Ventil S1 mit Strom beaufschlagt und Strom von Ventil S2 weggenommen werden. Wenn keines der Ventile mit Strom beaufschlagt wird, verharrt die Kolbenstange in der vorherigen Stellung.

(Das Symbol unten im Schaltbild zeigt eine Luftaufbereitungseinheit, welche Filter, Druckregler und Öler beinhaltet. Aufbau und Symbolbezeichnungen der Zylinder sowie der Luftaufbereitungseinheit werden wir in einem späteren Kapitel behandeln.)

3/2-Wegeventile

3/2-Wegeventile werden meist zur Steuerung von einfachwirkenden Antrieben eingesetzt. Sie können in Grundstellung entweder geschlossen oder geöffnet sein. Im untenstehenden Schaltbild sehen wir zwei verschiedene Steuerungen.

1. Ein elektrisch betätigtes und in Grundstellung geschlossenes 3/2-Wegeventil (S1) steuert einen einfachwirkenden Zylinder (C1).

Das Ventil S1 wird betätigt (Luft strömt von Anschluss 1 in Richtung Anschluss 2). Dadurch fährt die Kolbenstange des Zylinders C1 heraus. Sobald das Ventil S1 nicht mehr betätigt wird, schaltet es in die Grundstellung zurück. Das Ventil lässt den Zylinder von Anschluss 2 nach Anschluss 3 entlüften. Die Feder im Zylinder fährt die Kolbenstange wieder in das Gehäuse zurück.

2. Der doppeltwirkende Zylinder (C2) wird von einem pneumatisch betätigten 5/2-Wegeventil (Y1) gesteuert. Die Steuerung des Ventils Y1 erfolgt ebenfalls durch ein elektrisch betätigtes, und in Grundstellung geschlossenes, 3/2-Wegeventil (S2).

Das Ventil S2 wird betätigt (Luft strömt von Anschluss 1 in Richtung Anschluss 2). Dadurch wird Ventil Y1 betätigt, welches ebenfalls umschaltet (Luftströmung von Anschluss 1 nach Anschluss 4). Ventil Y1 betätigt den Zylinder und lässt die Kolbenstange ausfahren. Sobald das Ventil S2 nicht mehr betätigt wird, entlüftet Ventil S2 (Luftströmung von Anschluss 2 nach Anschluss 3) und Ventil Y1 wird durch die eigebaute mechanische Feder zurückgestellt (Luftströmung von Anschluss 1 nach Anschluss 2). Dadurch wird die andere Kammer des Zylinders mit Druck beaufschlagt und die Kolbenstange des Zylinders fährt wieder in das Gehäuse zurück.

4/2-Wege- und 5/2-Wegeventile

4/2-Wege- und 5/2-Wege- sowie 4/3-Wege- und 5/3-Wegeventile werden typischerweise zur Steuerung von doppeltwirkenden Antrieben eingesetzt.

Im untenstehenden Beispiel steuert ein handbetätigtes Ventil (S1, S2) einen doppeltwirkenden Zylinder (C1, C2). Zusätzlich werden zur Geschwindigkeitsregulierung Drosselschalldämpfer verwendet. Bei Steuerungen mit 4/2-Wegeventilen (S1) kann die Geschwindigkeit der ein- und ausfahrenden Kolbenstange nicht unabhängig voneinander geregelt werden, da beide Antriebskammern des Zylinders C1 über den gleichen Entlüftungsanschluss (3) entlüften. Bei Steuerungen mit 5/2-Wegeventilen (S2) hingegen werden beide Antriebskammern des Zylinders (C2) durch separate Entlüftungsanschlüsse entlüftet (5 und 3). Somit besteht die Möglichkeit, die Geschwindigkeit der ein- und ausfahrenden Kolbenstange unabhängig voneinander zu regulieren.