HP-Ventil

Das Thema Hochdruck-Ventil für die 6kg Klasse ist bislang noch nciht so richtig durchgekaut. Bislang gibt es zwei Teams, die sich in HP in der 6kg Klasse versuchen: Flatliner und meine Wenigkeit.

Dirk hatte bislang einen per Servo angesteuerten Kugelhahn verwendet. Geht, ist aber hinsichtlich Schaltgeschwindigkeit eher ungünstig, sprich bevor der Kugelhahn richtig aufgemacht hat, ist der Zylinder schon lange ausgefahren. Man verschenkt also möglichen Durchfluss und das ist bei pneumatischen systemen schon recht wichtig.

Zweite Möglichkeit, ebenso vom Dirk ein 1/2 Zoll Bürkert. Das geht sogar recht gut, hat bei mir auch gut geklappt, aber das ist bei den kleinen Zylinder wie mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Das Bürkert hat viel mehr Durchfluss, als der Zylinder braucht, und ist mit knapp 600g auch recht schwer.

Dritte Möglichkeit ist ein 2/2 Direkt wirkendes Ventil mit 2mm Bohrung, wie ich es ausprobliert habe. Leider ist der Durchfluss bei diesem Ventil eher zu klein um richtig Wumms in den zylinder zu bekommen. Größere 2/2 direktwirkende Ventile werden schon sehr schwer, so dass hier ein bürkert schon wieder eine alternative wäre.

Ich bin zurzeit an einer vierten Variante: Selbstbau eines Servo-Ventils a la Bürkert nur ein wenig kleiner und aus Aluminium. Ich hoffe damit ein sehr leichtes Ventil mit großem Durchfluss hinzubekommen. Ich bin sogar schon recht weit damit, aber ob es klappt....... wir werden sehen.

wer noch interesante Ventile kennt möge das mal hier mitteilen.

Gruß Dirk

Ich verwende von einem 2/2 direktwirkendem Herion Ventil den Magnetkern, Magnethülse, Magnet und ein Teil des Gehäuses, welches ich abgestochen habe. Damit realisiere ich die Entlüftung der Pilotöffnung. Der rest ist selbstgemacht, außer Standart O-Ringe. Ich weiß nur noch nicht, ob ich für den Kolben Gummi-O-ringe oder lieber Teflon-dichtringe nehmen soll. Wahrscheinlich Teflon, weil diese weniger Reibung haben. Als Feder nehme ich die Batteriefeder aus einer alten Taschenlampe, diese sind Kegelförmig gewunden und haben genügend Kraft um den Kolben nach unten zu drücken und das Ventil zu schließen.

Hier mal ein Bild von dem fertigen Ventil.

Das merkwürdigste ist, dass es tatsächlich funktioniert. Allerdings habe ich noch ein problem mit der Pilotventilöffnung. ich habe 1mm gebohrt und gemeint, der magnet könnte das noch sicher anheben (auf dieser 1mm Bohrung lasten im Betrieb die 57bar, der Magnet muss also den verschluss gegen den Druck und gegen die Verschlussfeder anheben) leider kann der magnet das bei 24Volt nicht, mit 36Volt ist es überhaupt kein Problem.

Das Ventil ist aus alu auf der Drehmaschine hergestellt. Es wiegt komplett 320g, wobei ca. 20 gramm noch abgespeckt werden. Für ein Hochdruckventil das die 57bar händeln kann und eine Ventilbohrung von 8mm hat, finde ich das in Ordnung. Die Anschlüsse sind 1/4 Zoll. Die Entlüftung der Piloventilbohrung geht nach aussen, um immer die Notwendige Druckdifferenz zum öffnen des Ventils zu haben.

Ich will mal bei herion nach einem anderen Magneten suchen.

@reiner, den strom habe ich noch nicht gemessen, der Magnet soll bei 24Volt 12 watt ziehen.

@Dirk, eine andere Ventilfeder für das Hauptventil brauche ich nicht, es ist halt nur ein Problem mit dem Pilotventil.

Wenn ich einen anderen Magneten finde kaufe ich besser gleich 2-3 vielleicht hat ja jemand anderes auch noch interesse an dem Ventil....

Hi, ich habe das Problem mit dem Pilotventil "mechanisch" gelöst. Ich habe einfach auf der Gummidichtung, die auf dem Magnetkern sitzt und die Pilotventilöffnung verschließt, eine zweite Gummidichung aufgedoppelt (ein Stücken Gummi in der Stärke von 3mm aufgeklebt). Hierdurch wird der Magentkern "tiefer" in die Hülse des Magneten gedrückt und der Hub des Kerns verringert sich. Dadurch erhöht sich die Anzugskraft weil mehr von dem Magentkern im Magnetfeld des Elektromagneten liegt. Das der Hub geringer ist, macht überhaupt nix, ich brauche ja eigentlich nur einen Hub von 1mm. Das Ventil schaltet jetzt bei 24 Volt vorzüglich, allerdings muss ich den Hauptventilkolben "nacharbeiten" er hat noch zuviel Spiel in der Führung, so dass das Ventil nicht völlig sauber schaltet. Sind Kinderkrankeiten, aber ich denke ich bekomme sie in den Griff.

Habe das Ventil am WE zum laufen bekommen, aber das Thema der Kolbendichtungen ist echt knifflig. Ich habe mir aus PA-Kunststoff Kolbenringe selber drehen müssen und die sind noch nicht das Wahre.......Ich weiß noch nicht wie zuverlässig das Ventil ist, ich muss da woh ein paar Testphasen machen.

Wie beim Event gesehen, hat mein selbstbauventil tatsächlich zuverlässig funktioniert, was mich sehr glücklich gemacht hat. Schwachstellen sind wohl derzeit:
zu lange Schließzeiten und etwas zu kleiner Durchfluss.
ich denke die Einfüllöffnung ist zu klein, das läst sich aber leicht richten. Dann noch eine 0,3mm Bohrung in den Kolben, um eine schnellere Schließzeit hinzubekommen. Desweiteren der Versuch das Ventil auf 12Volt umzubauen.

ich werde berichten.....

Ich war ja mit Basilard mit eingebautem Selbstbauventil auf dem Clubtag in Basel (NL). Das war eine sehr schöne Veranstaltung wir hatten wirklich eine Menge spass und es gab einiges interessante Dinge zu sehen. Gerade Mario macht wieder sehr beängstige Pneumatische Sachen
Aber auch die anderen haben schöne Konstruktionen dabei gehabt.

Beim Event kam das wie folgt modifizierte Selbstbauventil zum Einsatz:

Zugmagnet für die Öffnung der Pilotöffnung auf 12 Volt Umgerüstet. Dazu habe ich einen "Türgong" / Zugmagnet den ich bei Pollin für 2€ gekauft habe umgebaut. Hätte niemals gedacht, dass das geht, aber es klappt sogar prima und ist eine sehr leichte Lösung. Der schwere Herion 24Volt Magnet ist somit nicht mehr im Einsatz.

Pilotkolben mit einer 0,5 mm Belüftungsbohrung versehen, dadurch schließt das Ventil nun perfekt.

Zuflussöffnung im Ventil vergrößert um mehr Durchfluss zu bekommen (hier sind noch Reserven, die ich im nächsten Schritt ausnutzen will).

Bei dem gesamten Event gab es kein Ausfall des Ventils, weder Einfrieren oder sonstige Störungen (bis auf einmal, als im Kampf die 12Volt Anschlüsse für das Ventil gekappt wurden) Ich bin insgesamt sehr zufrieden mit diesem Experiment und werde das Ventil in Basilard im Einsatz lassen. Ich mache mal Bilder von den Einzelnen Komponenten des Ventils und stelle diese hier ein.

Gruß Dirk

So, ich habe mich an das Tuning des Ventils gemacht, und dabei einige überaschende Dinge festgestellt:

Das Ventil hatte in dem Ursprungszustand nur einen Kolbenhub von 2,3 mm, des Weiteren war die Nylondichtung am Servokolben die das Ventil im geschlossenen Zustand abdichtet mit einer 4mm Inbusschraube angeschraubt. Der Kopf dieser Schraube hatte obwohl schon leicht abgedreht einen Durchmessern von 5mm eine Höhe von ca. 4mm. Beim betätigen des Ventils ging also der Kolben nur um 2,3 mm nach oben, so dass der Schraubenkopf zum Großteil weiterhin in die Zuflussöffnung ragte. Das heißt, dass der Nenndurchmesser des Ventils im Endeffekt viel kleiner war als die 7mm! zumal auch der reine Kolbenhub ohne die Schraube zu gering wäre. Es gilt wohl der Grundsatz, dass der Kolbenhub mindestens die Hälfte des Nenndurchmessers betragen sollte (gut das man einen Papa hat, der Ingenieur für Verfahrenstechnik ist).

Nach dem Umbau hat das Ventil nun einen Hub von 4mm und der Kopf der Schraube ist von der Höhe bis auf 1mm runtergedreht. Zusätzliche habe ich die den Querschnitt der Anschlussöffnung erweitert. Es sollte sich nun eine deutliche Leistungssteigerung ergeben, oder auch nicht.........

Bilder habe ich schon gemacht, muss sie nur noch ins netz stellen.....

hier Bilder vom den Ventil Einzelteilen und dem Zylinder
von links nach rechts:
Ventilkörper, hier sieht man die eingedrehte Ringnut, durch die das gas einströmt. Kolben mit Nylon-Dichtscheibe und Nylon Kolbenringen, der kleine schwarze Punkt auf 1.00 Uhr ist die Belüftungsbohrung in 0,5mm. Zwischenstück mit Kolbenfeder, durch die Bohrung am Rand wird das Ventil beim betätigen entlüftet, so dass sich der kolben hebt. Magnetkern mit Gummidichtung und Schließfeder, diese dückt den Kern auf die Entlastungsbohrung, so dass das Ventil geschlossen ist. Beim betätigen wird der kern in die magnethülse gezogen und gibt die Entlastungsbohrung frei, dadurch sinkt der Druck über den Kolben und der höhere Druck unter dem Koben hebt diesen an und das Gas strömt durch das Ventil. Magenthülse mit Flansch.