Ratgeber

Ventilstecker

Ventile gehören in Fertigungsprozessen zu den wichtigsten Komponenten. Mit ihnen lassen sich Mengen und Wege für Gase und Flüssigkeiten steuern. Heute erfolgt die Betätigung aber kaum noch per Handbetrieb, sondern meist über Magnetventile und genormte Ventilstecker, die teilweise sogar mit Sensoren ausgestattet sind und Daten übermitteln können. Wir stellen ihnen in unserem Ratgeber die wichtigsten Typen und Bauformen der Ventilsteckverbinder vor.



                                                               

Was sind Ventilstecker?

Ventilstecker besitzen einen dauerhaften, festen und unmittelbaren Anschluss an die Magnetspule des Ventils. Sie liefern per Fernsteuerung den für die Aktivierung der Spule notwendigen Strom. Diese Stecker erfüllen in industriellen Umgebungen einen wichtigen Zweck: Sie steuern in hoher Schaltgeschwindigkeit das Magnetventil und damit den sicheren Zu- und Abfluss beziehungsweise die Richtung von Flüssigkeiten und Gasen.

In einigen Fällen erhalten Ventilstecker auch elektronische Bauelemente, um an den Schaltkontakten entstehende Funken durch Überspannungen auszuschließen. Sie lassen sich aber auch verwenden, um Drucksensoren, Temperatursensoren oder Strömungswächter mit der notwendigen Energie zu versorgen und den Datenverkehr zu ermöglichen.



Typische Einsatzbereiche von Ventilsteckern

Haupteinsatzgebiet für Ventilstecker sind Fertigungsprozesse. Man findet sie in der Automobil- und der chemischen Industrie, in der Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung ebenso wie in pharmazeutischen Betrieben, bei der Verarbeitung von Erdöl und Erdgas und in der Wasser- und Abwasserwirtschaft.



Bauformen und Typen der Ventilstecker

Insgesamt gibt es fünf verschiedene Bauformen: A, B und C sowie die speziellen Industrietypen BI und CI. Die Standardtypen sind A, B und C. 

Sie unterscheiden sich im Wesentlichen in der Gehäusegröße, der Polzahl, der Stromversorgung und dem Anschluss.

Bauform A

Ventilstecker der Bauform A ist die größte, der Steckerkopf ist würfelförmig und besitzt eine Kontaktfläche von 27,0 mal 27,0 Millimeter, die Polstifte sind üblicherweise im Abstand von 18 Millimeter angeordnet. Vorgesehen sind diese Stecker für die Verwendung mit Magnetventilen in Hydraulik- und Pneumatikanwendungen, um eine sichere und zugleich wasserfeste Stromversorgung zu gewährleisten.

Ventilsteckverbinder der Form A werden gemäß der Norm EN 175301-803-A – auch bekannt als DIN 43560 – hergestellt und sind in 2- oder 3-poliger Ausführung mit Erdanschluss erhältlich.

Bauform B

Steckverbinder der Form B sind ideal für beengte Installationsverhältnisse. Da sie mit einer Kontaktfläche von 28,0 mal 21,5 Millimeter kleiner als die Form A ausfallen, werden sie auch als Mikro-Ventilstecker bezeichnet. Sie gibt es mit zwei verschiedenen Stiftabständen: 10 Millimeter zwischen den Stiften 1 und 2 mit einem flachen Kontakt und zwei nach außen gerichteten, U-förmigen Kontakten sowie 11 Millimeter zwischen den Stiften 1 und 2 mit drei Flachkontakten. Erstere Form entspricht dem EN-Standard 175301-803-B, letztere dem Industriestandard.

B-Steckverbinder eignen sich für Magnetventile in Hydraulik- und Pneumatikanwendungen sowie in der Schifffahrt.

Bauform C

Ventilverbinder der Bauform C sind die kleinsten der drei Ventilsteckertypen und besitzen mit 15,5 mal 15,5 Millimeter einen würfelförmigen Steckerkopf. Da C-Stecker noch kleiner als die B-Stecker sind, nennt man sie auch Sub-Mikro-Ventilstecker. Im Handel gibt es sie ebenfalls mit zwei verschiedenen Abständen zwischen den Flachsteckerstiften: 8 Millimeter – gemäß EN 175301-803-C  – und 9,4 Millimeter Stiftabstand zwischen den Stiften 1 und 2. Die zweite Version entspricht dem Industriestandard.



Ausstattungsmerkmale von Ventilsteckern

Neben den Bauformen A, B und C sowie der Polzahl spielen noch weitere Parameter eine wichtige Rolle. Hier die wichtigsten:

Nennspannung

Die Skala der Nennspannungen reicht von 24 Volt bis zu 500 Volt, wobei die größte Auswahl an Ventilsteckertypen im 24- und 300-Volt-Bereich zu finden sind. Es gibt Stecker sowohl für Gleich- als auch für Wechselstrom, wobei letztere in der Regel mit einem Gleichrichter ausgestattet sind.


Überspannungsschutz

Die elektrische Verbindung zwischen Stecker und Ventil erfolgt üblicherweise über Kontaktfedern. Da hier in der Regel relativ große Ströme fließen, kann es beim Trennvorgang durch Überspannung zur Funkenbildung im Stecker kommen. Viele Ventilstecker verfügen deshalb über einen Überspannungsschutz.

Die einfachste Version besteht aus einer Z-Diode zur Ableitung der Stromspitzen. Häufig anzutreffen sind aber auch Varistoren: elektrische Widerstände, deren Wert sich mit der angelegten Spannung ändert. Bei niedriger Spannung besitzt der Varistor einen hohen elektrischen Widerstand, der mit steigender Spannung abnimmt. Moderne Varistoren basieren in erster Linie auf gesinterten keramischen Metalloxidmaterialien und sind auch unter der Abkürzung MOV bekannt.


Energiesparmaßnahmen

Einige hochwertige Ventilstecker enthalten eine Stromsparschaltung, die den Energiebedarf des Ventilsteckverbinders im Halte-Zustand um etwa 50 Prozent reduziert. Das spart nicht nur Strom, auch das Netzteil kann kleiner ausfallen und reduziert damit den Platzbedarf im Schaltschrank.


Elektrischer Anschluss

Die weitaus meisten Ventilstecker werden mit angespritzter Leitung angeboten, das heißt, das Kabel ist fest und dicht mit dem Stecker verbunden. Die Länge beträgt meist 3 oder 5 Meter, das Ende ist üblicherweise offen. Sind längere Leitungen gewünscht, bieten sich kabellose Stecker zum individuellen Anschluss an. Für dicht nebeneinander liegende Ventile sind auch Doppelventilstecker verfügbar, die zusammen über eine einzige Steuerleitung verfügen.


Funktionsanzeige

Ob der Ventilstecker und damit das Ventil ordnungsgemäß funktionieren, lässt sich über eine LED feststellen, die in vielen Steckern integriert ist. Bei aktivierter Magnetspule leuchtet die LED. Die Gehäuse dieser mit einer LED ausgestatteten Ventilsteckverbinder sind in der Regel transparent, die LED leuchtet durch das Gehäuse hindurch. Die Dichtheit des Gehäuses wird somit nicht negativ beeinflusst.


Material und IP-Schutzart

Ventilstecker sind sehr häufig in rauen Produktionsumgebungen zu finden. Dazu gehören beispielsweise hohe oder niedrige Temperaturen, mechanische Einflüsse wie Vibrationen und der Kontakt mit Ölen, Fetten und Chemikalien. Die Gehäuse der Stecker bestehen daher aus sehr widerstandsfähigem Material wie dem schwer entflammbaren und selbstverlöschenden thermoplastischen Polyurethan, kurz TPU. Hinzu kommen hohe IP-Schutzklassen wie 65 oder 67. Gefahren durch Staub und Wasser sind damit weitgehend gebannt.