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Der erste Entscheidungspunkt: Ist immer genügend Differenzdruck vorhanden?
Direktgesteuert
Der Magnet bewegt die Ventildichtung selbst. Besonders für kleinere Nennweiten, unabhängig von einer Mindestdruckdifferenz.
Funktionsprinzip ansehen →Servogesteuert
Das Medium unterstützt das Öffnen der Hauptmembran. Besonders interessant für größere Durchflüsse, wenn der nötige Differenzdruck jederzeit gegeben ist.
Funktionsprinzip ansehen →Zwangsgesteuert
Eine mechanische Kopplung betätigt die Membran auch ohne Differenzdruck. Eine Option, wenn größere Durchflüsse und niedrige Druckdifferenzen zusammentreffen.
Funktionsprinzip ansehen →Entscheidend: 6 bar am Eingang bedeuten nicht automatisch 6 bar Differenzdruck. Liegen am Ausgang 5,9 bar an, beträgt Δp nur 0,1 bar. Für die Eignung zählen die tatsächlichen Druckverhältnisse während des Schaltens und die Grenzwerte des konkreten Ventils.
Die Bauarten im direkten Vergleich
So unterscheiden sich die Betätigungsprinzipien
| Bauart | Wie wird geschaltet? | Mindest-Δp erforderlich? | Typische Stärke | Worauf achten? |
|---|---|---|---|---|
| Direktgesteuert | Der Magnetanker betätigt die Dichtung direkt. | Nein | Schalten auch ohne wirksame Druckdifferenz; besonders bei kleineren Nennweiten. | Magnetkraft, Sitzdurchmesser und Druck begrenzen die mögliche Ausführung. |
| Servogesteuert | Ein Vorsteuerventil beeinflusst den Druck an der Hauptmembran. | Ja, bauartabhängig | Größere Nennweiten und Durchflüsse mit druckunterstützter Hauptbetätigung. | Bei zu geringem Differenzdruck kann die Funktion beeinträchtigt sein. |
| Zwangsgesteuert | Die Membran ist mechanisch mit der Magnetbetätigung gekoppelt. | Nein | Kombination aus direkter Betätigung und Druckunterstützung; auch bei Δp ≈ 0. | Magnetkopf und Betriebsgrenzen passend zur Ausführung wählen. |
Diese Merkmale beschreiben das jeweilige Funktionsprinzip, nicht eine pauschale Freigabe für ein bestimmtes Medium, eine Spannung oder einen Druckbereich.
Technische Grundlagen
Wie funktionieren die drei Ventilarten?
01 · Direktgesteuert
Magnetkraft wirkt direkt auf den Ventilsitz
Beim Schalten hebt oder senkt der elektromagnetisch bewegte Anker die Dichtung. Die Magnetkraft muss dabei unter anderem die Feder- und Druckkräfte überwinden. Eine Mindestdruckdifferenz zur Unterstützung ist konstruktiv nicht notwendig.
Konsequenz: Sitzgröße, maximaler Betriebsdruck und notwendige Magnetkraft hängen eng zusammen. Ein größerer Durchlass ist nicht automatisch bei gleichem Druck schaltbar.
Beispiele bei mabo: BR11, BR12, BR13; für Hochdruck-Anwendungen die BR70 in passender Ausführung.
02 · Servogesteuert
Das Medium unterstützt das Öffnen der Membran
Der Magnet betätigt zunächst das kleinere Vorsteuerventil. Durch den Druckunterschied zwischen den Membranseiten kann das Medium anschließend die Hauptmembran bewegen und den größeren Durchlass freigeben.
Konsequenz: Fällt die erforderliche Mindestdruckdifferenz weg, kann das Ventil nicht wie vorgesehen öffnen oder schließen. Die Druckdifferenz ist daher über sämtliche relevanten Betriebsphasen zu prüfen – nicht nur im Nennbetrieb.
Beispiele bei mabo: BR21 und BR22. Die veröffentlichten Datenblätter nennen für die Baureihen unterschiedliche Druckbereiche und Ausführungen.
03 · Zwangsgesteuert
Mechanische Kopplung und Druckunterstützung
Eine mechanische Verbindung zwischen Magnetanker und Hauptmembran ermöglicht das Betätigen auch ohne wirksame Druckdifferenz. Steht ausreichend Differenzdruck zur Verfügung, kann dieser die Bewegung unterstützen.
Konsequenz: Geeignet als Ausgangspunkt für die Auswahl, wenn der Differenzdruck im Betrieb stark schwankt oder zeitweise gegen null geht. Die tatsächlich zulässigen Druckbereiche hängen trotzdem von Nennweite, Schaltfunktion und Magnetkopf ab.
Beispiel bei mabo: BR23 – zwangsgesteuertes 2/2-Wege-Magnetventil mit Membrandichtung.
Praxisbeispiel · Druckdifferenz
Warum hoher Leitungsdruck allein nicht genügt
Für das Schaltverhalten zählt der Unterschied der Drücke unmittelbar vor und hinter dem Ventil. Beide Druckangaben müssen sich auf denselben Bezugsdruck beziehen.
| Eingang | Ausgang | Differenz | Technische Bewertung |
|---|---|---|---|
| 3,0 bar | 3,0 bar | 0,0 bar | Rein servogesteuertes Ventil mit erforderlichem Mindest-Δp nicht geeignet. Direkt- oder zwangsgesteuerte Ausführung prüfen. |
| 6,0 bar | 5,9 bar | 0,1 bar | Trotz hohem Eingangsdruck kann die Druckdifferenz für ein servogesteuertes Ventil zu klein sein. |
| 4,0 bar | 2,0 bar | 2,0 bar | Servogesteuerter Aufbau grundsätzlich prüfbar – wenn Betriebsdruck, Mindest-Δp, Kv und übrige Datenblattgrenzen passen. |
Die Werte sind Rechenbeispiele, keine Freigabe für bestimmte Baureihen. In der Praxis können die Drücke beim Starten, Befüllen, Entleeren oder Schalten deutlich vom stationären Zustand abweichen.
Konkrete mabo-Daten
Sitzdurchmesser, Kv und Druckgrenze: ein technisches Beispiel
Bei einem direktgesteuerten Ventil muss das Magnetsystem den Ventilsitz selbst betätigen. An der Baureihe 11 zeigt sich die Abhängigkeit von Nennweite und zulässigem Druck. Für die im Datenblatt beschriebene NC-Ausführung mit 6 W / 9,4 VA gelten unter anderem:
| Sitzdurchmesser | Kv-Wert | Druckbereich laut Datenblatt |
|---|---|---|
| 2,0 mm | 0,13 m³/h | 0–10 bar |
| 2,5 mm | 0,16 m³/h | 0–8 bar |
| 3,0 mm | 0,22 m³/h | 0–4 bar |
Durchflusskennwert Kv
m³/h · höher = größerer Kennwert
Maximaler Betriebsdruck
bar · Datenblattwerte dieser Ausführung
Bei gleichem Magnetsystem ist der größere Ventilsitz hier mit einem höheren Kv-Wert, aber einem niedrigeren maximalen Betriebsdruck verbunden. Das ist ein konkretes Datenblattbeispiel – keine allgemein gültige Rechenregel für alle Magnetventile.
Kv ist nicht gleich Anschlussgröße
Ein größeres Gewinde bedeutet nicht automatisch einen bestimmten Durchfluss. Der Kv-Wert beschreibt den hydraulischen Durchflusskennwert des Ventils und muss zusammen mit den tatsächlichen Druckverhältnissen betrachtet werden.
Für Wasser bei etwa 20 °C und ohne besondere Strömungseffekte gilt näherungsweise Q [m³/h] ≈ Kv · √(Δp [bar]). Für Gase, hohe Viskositäten, Kavitation oder kritische Strömungszustände ist diese Näherung nicht ausreichend.
Ein großes Ventil bei Δp ≈ 0?
Die zwangsgesteuerte Baureihe 23 bietet eine mechanisch unterstützte Hauptmembran. Ihr Datenblatt weist je nach Anschluss und Magnetkopf NC-Ausführungen ab 0 bar aus.
Beispiel aus der technischen Tabelle: Bei G 3/8 und G 1/2 sind für entsprechende NC-Magnetkopfvarianten 0–16 bar dokumentiert. Das gilt nicht pauschal für alle Anschlüsse, Spulen und NO-Ausführungen.
Auswahl nach Anwendungsfall
Vier Situationen – welche Bauart sollte man prüfen?
Fall 01 · Geschlossener Kreislauf
Ein- und Ausgang stehen zeitweise unter ähnlichem Druck
Wenn Δp beim Schalten nahe null liegt, ist ein reines Servoventil mit Mindestdruckdifferenz keine sichere Ausgangswahl. Abhängig vom benötigten Durchfluss sind direkt- oder zwangsgesteuerte Ventile zu prüfen.
Zwangsgesteuerte Baureihe 23 →Fall 02 · Größerer Durchfluss
Der notwendige Differenzdruck ist im Betrieb gesichert
Hier kann die druckunterstützte Betätigung einer Hauptmembran sinnvoll sein. Die tatsächliche Mindestdruckdifferenz und die übrigen Betriebsgrenzen müssen zur konkreten Ausführung passen.
Servogesteuerte Baureihe 22 →Fall 03 · Kleiner Durchlass
Das Ventil muss ohne Mindest-Δp schalten
Eine direktgesteuerte Sitzventilbauart ist ein naheliegender Kandidat. Besonders wichtig sind Sitzdurchmesser, Differenzdruck, Werkstoffe und die elektrische Leistungsaufnahme.
Direktgesteuerte Baureihe 11 →Fall 04 · Wechselnde Betriebszustände
Beim Befüllen oder Entleeren verändert sich der Gegendruck
Die notwendige Differenz darf nicht nur für den Dauerbetrieb berechnet werden. Entscheidend ist, dass das Ventil in allen Schaltphasen zuverlässig betätigt werden kann. Gegebenenfalls sind zwangsgesteuerte Lösungen sinnvoll.
Baureihe 23 und Druckbereiche →Prüfpunkte für Konstruktion und Einkauf
Sieben Angaben, die für eine fundierte Auswahl wichtig sind
- Schaltfunktion: 2/2-Wege, 3/2-Wege, NC (stromlos geschlossen) oder NO (stromlos geöffnet). Die Grundstellung ist nicht mit der Steuerungsart gleichzusetzen.
- Druckverhältnisse: minimaler und maximaler Druck vor und hinter dem Ventil – einschließlich Start, Stopp und relevanter Übergangszustände.
- Durchfluss: erforderlicher Volumenstrom oder Kv-Wert und Anschlussgröße. Nennweite und Gewinde allein reichen für die Dimensionierung nicht aus.
- Medium: Gas oder Flüssigkeit, chemische Zusammensetzung, Reinheit, Viskosität sowie die damit verbundenen Anforderungen an Ventilkörper und Dichtung.
- Temperatur: Mediums- und Umgebungstemperatur. Die zulässigen Grenzen können für Gehäuse, Dichtung und Magnetkopf unterschiedlich sein.
- Elektrik: DC/AC, Nennspannung, Frequenz, Leistung, Einschaltdauer und elektrische Anschlusstechnik.
- Einbau und Betrieb: Strömungsrichtung, Einbaulage, Druckstöße, Verschmutzungen, Wartung und gegebenenfalls sicherheitsrelevante Anforderungen.
Wichtig: Ein Ventil ohne notwendige Mindestdruckdifferenz ist nicht automatisch für Vakuum, aggressive Medien, verschmutzte Medien oder jede Einbausituation geeignet. Solche Freigaben ergeben sich ausschließlich aus den Daten der konkreten Ausführung.
Häufige technische Fragen
Kurz beantwortet
Kann ein servogesteuertes Ventil bei 0 bar Differenzdruck schalten?
Ein rein servogesteuertes Ventil, das ausdrücklich eine Mindestdruckdifferenz benötigt, ist dafür nicht ausgelegt. Bei Δp = 0 fehlt die zur Hauptbetätigung erforderliche Druckunterstützung.
Ist ein zwangsgesteuertes Ventil grundsätzlich besser?
Nein. Die mechanische Kopplung erweitert die Einsatzmöglichkeiten bei geringer Druckdifferenz. Für eine Anwendung mit dauerhaft ausreichend Δp kann eine reine Servobauart ebenso gut oder geeigneter sein.
Was bedeutet NC oder NO?
NC bedeutet stromlos geschlossen, NO stromlos geöffnet. Die Schaltstellung beschreibt den Zustand ohne elektrische Ansteuerung; sie ist unabhängig davon zu beurteilen, ob die Ventilbauart direkt-, servo- oder zwangsgesteuert ist.
Reicht die Angabe „Betriebsdruck 8 bar“ für die Auswahl?
Nein. Für die Ventilbetätigung müssen zusätzlich der Ausgangsdruck und die Druckverhältnisse im Schaltmoment bekannt sein. Für die Dimensionierung werden außerdem Durchfluss, Medium und weitere Betriebsdaten benötigt.
Technische Nachweise
Passende mabo-Baureihen und Originaldatenblätter
Die Vergleichsaussagen zum mabo-Programm stützen sich auf die technischen Daten der folgenden Produktseiten und ihrer zugehörigen Originaldatenblätter. Die konkrete Ventilauswahl richtet sich nach den freigegebenen Ausführungen und Betriebsgrenzen.
| Bauart | mabo-Baureihe | Datenblatt |
|---|---|---|
| Direktgesteuert | Baureihe 11 | BR11 (PDF) ↗ |
| Servogesteuert | Baureihe 21 | BR21 (PDF) ↗ |
| Servogesteuert | Baureihe 22 | BR22 (PDF) ↗ |
| Zwangsgesteuert | Baureihe 23 | BR23 (PDF) ↗ |
Welches Magnetventil passt zu Ihrer Anlage?
Wenn Sie uns Medium, Temperatur, Ein- und Ausgangsdruck, erforderlichen Durchfluss, Schaltfunktion und Betriebsspannung nennen, können wir die Auswahl auf geeignete mabo-Baureihen und konkrete Ausführungen eingrenzen.