Dimensionieren Sie das Magnetventil anhand des höheren Bedarfs an freier Luft beim Aus- und Einfahren des Zylinders, berechnet aus der geforderten Bewegungszeit. Wählen Sie anschließend ein Wegeventil anhand der Druckluftdaten des Herstellers bei den tatsächlich anliegenden Ein- und Ausgangsdrücken aus. Prüfen Sie zum Schluss alle Versorgungs- und Abluftwege an der Maschine. Ein Zylinder mit 63 mm Bohrung, 300 mm Hub und einer Ausfahrzeit von 0,5 Sekunden bei 6 bar(g) benötigt vor Berücksichtigung des Leitungsvolumens und betrieblicher Unsicherheiten etwa 777 L/min bzw. 27,4 SCFM.
Wichtige Punkte
- Das 63-mm-Beispiel benötigt beim Ausfahren 27,4 SCFM und keinen vierstelligen SCFM-Wert.
- Berechnen Sie das Aus- und Einfahren eines einfachwirkenden Zylinders mit Kolbenstange getrennt.
- Gleichen Sie den Bedarf mit der pneumatischen Bewertungsmethode desselben Herstellers ab.
- Die elektrische Ansprechzeit des Ventils und die Bewegungszeit des Zylinders sind zwei unterschiedliche Zeitintervalle.
Welche Eingaben bestimmen die Bewegungsanforderung?
Das veröffentlichte Parker-Dimensionierungsbeispiel für eine Sekunde beginnt mit fünf festgelegten Werten: Zylinderfläche, 12-Zoll-Hub, 80-psig-Versorgung, Kompressionsfaktor und zulässiger Druckabfall (Parker Hannifin, technische Daten für pneumatische Ventilprodukte, abgerufen 2026). Ebenso ergibt ein Hub von 300 mm in 0,5 Sekunden eine mittlere Kolbengeschwindigkeit von 600 mm/s, aber die übrigen Parameter bestimmen den Luftbedarf.
Notieren Sie den Betriebspunkt, bevor Sie einen Ventilkatalog öffnen:
| Parameter | Zu verwendender Wert | Warum er das Ergebnis verändert |
|---|---|---|
| Bohrung und Stangendurchmesser | Tatsächliche Zylinderspezifikation | Definieren die Flächen auf Boden- und Stangenseite |
| Hub | Beaufschlagter Weg in mm oder Zoll | Bestimmt die Verdrängung des Kammervolumens |
| Aus- und Einfahrzeit | Getrennte Produktionsgrenzen | Die beiden Richtungen können unterschiedliche Zielwerte haben |
| Minimaler Druck am Ventileingang | Dynamischer Druck, nicht der Sollwert des Kompressors | Bestimmt das verfügbare Druckverhältnis |
| Last und Einbaulage | Kraftrichtung über den Hub | Beeinflussen das Losbrechen und den erforderlichen Kammerdruck |
| Geometrie von Leitungen und Anschlüssen | Innendurchmesser, Länge, Bögen, Kupplungen | Fügen zu füllendes Volumen und Druckverluste hinzu |
| Abluftkomponenten | Geschwindigkeitsregler und Schalldämpfermodell | Können den Durchfluss ebenso stark begrenzen wie der Zuluftweg |
Der Zielwert sollte die Bewegungszeit sein, nicht nur die Dauer des SPS-Signals. Legen Sie fest, ob die Spezifikation vom elektrischen Signal bis zur Bestätigung des Endlagensensors oder nur von der ersten Kolbenbewegung bis zum Erreichen der Endlage gilt. Diese Definitionen führen zu unterschiedlichen Abnahmeergebnissen. Wenn die SPS-Zeit die Ventilumschaltung und den Druckaufbau umfasst, müssen Sie diese Intervalle ausdrücklich einplanen, statt so zu tun, als stünden dem Zylinder die gesamten 0,5 Sekunden zur Verfügung.
Bei unseren Anwendungsprüfungen lautet die nützlichste erste Frage meist: „Welcher Druck steht während der Zylinderbewegung am Ventil noch zur Verfügung?“ Eine statische Anzeige am Regler kann unauffällig sein, während ein gemeinsamer Verteiler, eine kleine Kupplung oder ein Filter den nutzbaren Druck während des Hubs einbrechen lässt.
Die Kraft- und Geschwindigkeitsparameter, die vor der Ventilauswahl festgelegt werden müssen, finden Sie im Leitfaden zur Berechnung der Kolbengeschwindigkeit eines Pneumatikzylinders.
Wie berechnet man den Durchfluss beim Aus- und Einfahren?
Das NIST definiert eine Normalatmosphäre mit 101 325 Pa und rechnet einen Kubikfuß pro Minute in 28,31685 L/min um (NIST, Umrechnungen für Druck- und Gasdurchflusseinheiten, abgerufen 2026). Diese beiden Referenzwerte vermeiden häufige Fehler: Überdruck wie Absolutdruck zu verwenden und Kubikzoll pro Sekunde direkt in SCFM umzurechnen, ohne die erforderlichen Zeit- und Volumenfaktoren zu berücksichtigen.
Berechnen Sie bei einem Zylinder mit einseitiger Kolbenstange die beiden wirksamen Flächen getrennt:
mit:
- ist die Kolbenfläche auf der Bodenseite in mm² oder Zoll²;
- ist die Ringfläche auf der Stangenseite in denselben Einheiten;
- ist der Bohrungsdurchmesser;
- ist der Stangendurchmesser.
Multiplizieren Sie jede Fläche mit dem Hub , um das geometrische Volumen der jeweiligen Kammer zu erhalten:
Für eine erste nachvollziehbare Schätzung bei annähernd gleichen Bezugs- und Betriebstemperaturen rechnen Sie dieses Volumen mithilfe des Absolutdrucks in die äquivalente freie Luftmenge um:
In dieser Formel ist die äquivalente freie Luftmenge, das Kammervolumen, die zulässige Hubzeit, der absolute Fülldruck des Zylinders und der gewählte Referenzdruck. Geben Sie die Referenzbedingungen immer an, wenn Sie SCFM oder normalisierte L/min-Werte nennen, da sich die Konventionen für Normvolumen unterscheiden können.
Die äquivalente freie Luftmenge ist die unter den angegebenen Referenzbedingungen ausgedrückte Luftmenge, die während des zulässigen Intervalls in die Kammer gelangen muss. Diese Gleichung schätzt den mittleren Bedarf. Sie ist keine Gleichung für den Ventildurchfluss. Der tatsächliche Kammerdruck steigt während der Bewegung, die Abluftseite behält einen Gegendruck, auch das Leitungsvolumen wird gefüllt und die Temperatur ist transient. Verwenden Sie das Ergebnis daher zur Ermittlung des Bedarfs und anschließend die Gasdurchflussmethode des Ventilherstellers zur Auswahl der Hardware.
Was gilt bei einem Zylinder mit beidseitiger Kolbenstange oder bei einem stangenlosen Zylinder? Verwenden Sie die wirksamen Flächen und tatsächlichen Kammervolumina aus dem Datenblatt. Gehen Sie nicht allein aufgrund des Produktfamiliennamens davon aus, dass beide Seiten identisch sind.
Rechenbeispiel: ein 63-mm-Zylinder mit 0,5 Sekunden Hubzeit
Bei 6 bar(g) beträgt das Verhältnis von Absolutdruck zu Atmosphärendruck etwa 6,922, wenn 1,01325 bar als atmosphärischer Referenzdruck verwendet wird (NIST, abgerufen 2026). Bei einer Bohrung von 63 mm und einem Hub von 300 mm in 0,5 Sekunden ergibt dieses Verhältnis einen idealen Bedarf beim Ausfahren von etwa 776,7 L/min bzw. 27,43 SCFM, bevor das Leitungsvolumen hinzukommt.
Verwenden Sie diese festgelegten Parameter:
- Bohrung mm;
- beispielhafter Stangendurchmesser mm;
- Hub mm;
- Zielzeit s in beiden Richtungen;
- Fülldruck bar(g);
- gleiche Betriebs- und Referenztemperaturen für diesen ersten Ansatz.
Berechnung des Ausfahrens
Fläche und Volumen auf der Bodenseite betragen:
Diese Kammer enthält beim angegebenen Druckverhältnis etwa 6,473 normierte Liter. Die Division durch 0,5 Sekunden ergibt 12,946 normierte L/s, also 776,7 L/min bzw. 27,43 SCFM.
Berechnung des Einfahrens
Die 20-mm-Stange reduziert die Fläche auf der Stangenseite auf 2 803,09 mm² und das Kammervolumen auf 0,8409 L. Unter denselben Annahmen benötigt das Einfahren etwa 698,5 L/min bzw. 24,67 SCFM. Das Ausfahren bestimmt die erste Prüfung der Ventilkapazität, weil sein Bedarf höher ist.
| Richtung | Wirksame Fläche | Geometrisches Volumen | Äquivalente freie Luftmenge pro Hub | Mittlerer Durchfluss während 0,5 s |
|---|---|---|---|---|
| Ausfahren | 3 117,25 mm² | 0,9352 L | 6,473 L | 776,7 L/min, 27,43 SCFM |
| Einfahren | 2 803,09 mm² | 0,8409 L | 5,821 L | 698,5 L/min, 24,67 SCFM |
Der Stangendurchmesser ist eine ausdrücklich genannte Annahme und kein versteckter Standardwert. Ersetzen Sie 20 mm durch den tatsächlichen Katalogwert. Berücksichtigen Sie außerdem das Totvolumen von Leitungen und Anschlüssen, wenn das Ventil vom Zylinder entfernt sitzt; dieses Volumen muss bei jedem Richtungswechsel druckbeaufschlagt werden, auch wenn es nicht zur Kolbenbewegung beiträgt. Die separate Analyse von Totvolumen und Zylinderreaktionszeit behandelt diesen transienten Effekt.
Dieses Beispiel zeigt eine typische Einheitenfalle. Das Multiplizieren des Zylindervolumens mit einem Druckverhältnis und das Teilen durch Sekunden ergibt ein Volumen pro Sekunde in der ursprünglichen Volumeneinheit. Wenn das Volumen in Kubikzoll angegeben ist, erfordert die Umrechnung in SCFM eine Multiplikation mit 60 und eine Division durch 1 728. Wird das Ergebnis schon vor dieser Umrechnung mit SCFM beschriftet, kann es fast 29-mal zu groß erscheinen.
Wie wird der Bedarf in eine Katalogventilauswahl überführt?
Das veröffentlichte pneumatische Dimensionierungsbeispiel von Parker verwendet eine Bohrung von 3,25 Zoll, einen Hub von 12 Zoll, eine Versorgung von 80 psig und eine Hubzeit von einer Sekunde, um einen erforderlichen Cv-Wert von 1,06 zu berechnen (Parker Hannifin, technische Daten für pneumatische Ventilprodukte, abgerufen 2026). Übertragen Sie den Bedarf, indem Sie die pneumatische Methode des ausgewählten Herstellers mit den tatsächlichen Drücken anwenden, statt Luft wie eine inkompressible Flüssigkeit zu behandeln.
Rechnen Sie 27,43 SCFM nicht mit einer Näherung aus der Flüssigkeitsdurchflussrechnung in Cv um. Luft kann unterkritisch oder abgeschnürt strömen; daher sind der absolute Vordruck, der absolute Nachdruck, die Temperatur und die Prüfkonvention relevant. ISO 6358-1 legt stationäre Verfahren für pneumatische Komponenten mit festen oder variablen inneren Strömungswegen fest (ISO 6358-1:2013, bestätigt 2022). Ein Katalog kann daher eine oder mehrere der folgenden Angaben enthalten:
| Veröffentlichte Angabe | So wird sie verwendet |
|---|---|
| Durchflusskurve in L/min oder SCFM | Die Kapazität bei den angegebenen Ein- und Ausgangsdrücken und unter den Normbedingungen ablesen |
| Cv oder Kv | Die Gleichung, die Tabelle oder den pneumatischen Auswahlassistenten des Herstellers verwenden |
| Schallleitwert und kritisches Druckverhältnis | Die Berechnung nach ISO 6358 oder die Dimensionierungssoftware des Herstellers anwenden |
| Getrennte Bewertungen der Strömungswege | Versorgungs- und Abluftwege im Betrieb prüfen und nicht nur die höchste Hauptkennzahl betrachten |
Das Gewinde des Anschlusses ist eine Verbindungsspezifikation, kein Durchflusswert. Zwei 5/2-Ventile mit 1/4-Zoll-Anschluss können unterschiedliche Schiebergeometrien, Pilotierungen, interne Sammelkanäle und Abluftkapazitäten haben. Nutzen Sie den Cv-Leitfaden für die Grundlagen des Koeffizienten und kehren Sie anschließend für das konkrete Modell zur Druckluftmethode eines einzigen Herstellers zurück.
Eine konsistente Katalogentscheidung folgt vier Schritten:
- Den höheren Richtungsbedarf verwenden, in diesem Beispiel 776,7 L/min.
- Den während der Bewegung am Ventileingang erwarteten Mindestdruck festlegen.
- Für die Katalogmethode einen begründbaren Nachdruck oder zulässigen Druckabfall festlegen.
- Ein Ventil auswählen, dessen relevanter Strömungsweg das Ergebnis erfüllt, und anschließend Spulenspannung, Funktion, Betriebsart, Umweltschutz und Pilotdruckgrenzen prüfen.
Die Ventilfunktion muss ebenfalls zum Schaltkreis passen. Ein üblicher doppeltwirkender Zylinder benötigt eine 4-Wege-Richtungsfunktion, die meist mit einem 5/2- oder 5/3-Ventil ausgeführt wird. Ein 2/2-Prozessventil mit großem Durchfluss ersetzt diese Richtungslogik nicht. Für die Anschlussfunktionen lesen Sie die Seite darüber, wie ein 4-Wege- und 5-Anschluss-Pneumatikventil einen Zylinder steuert.
Warum müssen Versorgungs- und Abluftwege gemeinsam dimensioniert werden?
ISO 6358-3 behandelt Systeme aus Komponenten und Rohrleitungen und umfasst unter- und überkritische kompressible Strömungen (ISO 6358-3:2014, bestätigt 2025). Dimensionieren Sie die Wege gemeinsam, weil jeder Hub gleichzeitig einen Versorgungsweg und den gegenüberliegenden Abluftweg nutzt. Die installierte Leitung, Anschlüsse, Geschwindigkeitsregler, der Verteiler und die Schalldämpfer wirken daher als Reihe von Drosselstellen.
In einem 5/2-Kreis kann das Ausfahren den Versorgungsweg P nach A und den Abluftweg B nach EA nutzen. Das Einfahren verwendet P nach B und A nach EB. Wenn der Katalog je nach Weg unterschiedliche Werte angibt, prüfen Sie beide Kombinationen. Ein kleiner Abluftschalldämpfer oder ein fast geschlossener Geschwindigkeitsregler auf der Abluftseite kann eine Richtung bestimmen, selbst wenn der Zuluftweg ausreicht.
Betrachten Sie die Ventilkapazität als Eigenschaft des Strömungswegs und nicht als Produktetikett. Die für einen Hub maßgebliche Kapazität ist die Kombination aus Versorgungsweg und dem in diesem Moment gegenüberliegenden Abluftweg. Deshalb kann ein Zylinder in einer Richtung die Zeit verfehlen, während er sie in der Gegenrichtung mit demselben Ventilgehäuse einhält.
Bei einem doppeltwirkenden Zylinder mit ziehender oder schiebender Last ist die Abluftdrosselung der übliche Ausgangspunkt. Sie dosiert die Abluft und hält einer Last, die vorauseilen möchte, einen Gegendruck entgegen. Die Zuluftdrosselung hat berechtigte Anwendungen, liefert aber nicht automatisch eine präzise Positionierung und kann bei unterstützender Last instabil werden. Der Leitfaden zur Dimensionierung von Pneumatik-Durchflussreglern behandelt die Montageoptionen ausführlicher, während der Leitfaden zur Fehlersuche bei Druckverlusten hilft, eine erst bei Durchfluss auftretende Drosselstelle zu lokalisieren.
Eine Marge aus realer Unsicherheit ableiten, keinen festen Multiplikator verwenden
Die Parker-Beispieltabellen unterscheiden zulässige Druckverluste von 2, 5 und 10 psi, statt einen universellen Prozentsatz vorzuschreiben (Parker Hannifin, abgerufen 2026). Fügen Sie eine Marge hinzu, indem Sie benannte Betriebsszenarien neu berechnen. Das ist besser begründbar, als jedes Ergebnis ohne Erklärung mit 1,2, 1,3 oder 1,5 zu multiplizieren.
Bilden Sie die Marge anhand von Szenarien. Berechnen Sie die Auswahl mit dem niedrigsten während des Produktionszyklus erwarteten Eingangsdruck neu. Berücksichtigen Sie das Leitungsvolumen. Prüfen Sie die tatsächliche Stangengröße. Verwenden Sie die maximal zulässige Hubzeit und keinen informellen Mittelwert. Wenn sich ein anderer Antrieb zeitlich überschneidet, bilden Sie diese Überschneidung ab. Wählen Sie anschließend die nächstgrößere Kataloggröße, die diese festgelegten Fälle erfüllt.
| Unsicherheit | Bevorzugte technische Maßnahme |
|---|---|
| Der gemeinsame Versorgungsdruck schwankt | Für den gemessenen minimalen dynamischen Druck dimensionieren |
| Das Ventil ist vom Zylinder entfernt | Beide druckbeaufschlagten Leitungsvolumina addieren |
| Die Produktionslast schwankt | Kraftreserve prüfen und die maximale Last testen |
| Ein schnelleres künftiges Rezept ist bekannt | Diese dokumentierte Zeit als zweiten Betriebsfall berechnen |
| Die Katalogdaten verwenden andere Normbedingungen | Einheiten normalisieren oder den Auswahlassistenten des Herstellers verwenden |
| Gleichzeitige Antriebe sind möglich | Nur den zeitlich tatsächlich überlappenden Bedarf addieren |
Warum sollte man einen einheitlichen Faktor vermeiden? Er kann den Kreis unterdimensioniert lassen, wenn das eigentliche Problem ein Druckeinbruch ist. An einer anderen Maschine kann er ein unnötig großes Ventil hervorbringen, das teurer und schwieriger fein einzustellen ist. Eine benannte Unsicherheit lässt sich prüfen; ein geheimnisvoller Prozentsatz nicht.
Wenn ein installiertes System trotz ausreichender Katalogkapazität weiterhin langsam arbeitet, nutzen Sie den Leitfaden zu Ventildurchfluss und Systemengpässen, um die Ventildrosselung vom übrigen Kreis zu trennen.
Wie verändern mehrere Zylinder die Berechnung?
CAGI empfiehlt, den gesamten Druckverlust zwischen Kompressorabgang und Entnahmestelle in einem gut ausgelegten System auf höchstens 10 % zu begrenzen (CAGI, Arbeiten mit Druckluft, abgerufen 2026). Bei mehreren Zylindern addieren Sie nur die Richtungsbedarfe, die sich zeitlich überschneiden, und vergleichen diese Spitze mit dem gemeinsamen Regler, Verteiler und Versorgungsrohr.
Addieren Sie nicht den Durchfluss aller Zylinder, wenn nicht alle Hübe gleichzeitig stattfinden können. Erstellen Sie anhand der SPS-Sequenz eine einfache Zeittabelle:
| Zeitfenster | Aktive Hübe | Durchfluss zur Dimensionierung des gemeinsamen Wegs |
|---|---|---|
| A fährt allein aus | Ausfahren von A | |
| A fährt aus, während B einfährt | Zwei gleichzeitige Hübe | |
| B bleibt stehen, während C ausfährt | Nur C | |
| Alle Zylinder bleiben stehen | Kein Bewegungsdurchfluss | Nur Leckage und Steuerluftbedarf |
Verwenden Sie die höchste gleichzeitig auftretende Summe, um den gemeinsamen Regler, die Verteiderversorgung und das gemeinsame Rohr zu prüfen. Jedes Abzweigventil muss zusätzlich für seinen eigenen Richtungsweg geprüft werden. Bei sequenziellen Bewegungen überschätzt eine Dimensionierung des gemeinsamen Wegs anhand der Summe aller theoretischen Hübe den Bedarf. Bei überlappenden Bewegungen unterschätzt die Dimensionierung nur anhand des größten Zylinders den Bedarf.
Wenn der dynamische Verteilerdruck während der Überlappung abfällt, prüfen Sie zuerst die vorgeschaltete Drosselstelle und die Speicherstrategie. Ein lokaler Behälter kann eine kurze Spitze nur dann abfangen, wenn nutzbarer Druckbereich, Nachladezeit, Rückschlagventilanordnung und Sicherheitsanforderungen berechnet sind. Er ersetzt keinen unterdimensionierten Regler oder keine unterdimensionierte Versorgungsleitung.
Wie wird die Hubzeit an der Maschine geprüft?
CAGI gibt an, dass jedes Überschreiten des Kompressor-Abgangsdrucks um 2 psig die Kompressorleistung um etwa 1 % erhöht (CAGI, Arbeiten mit Druckluft, abgerufen 2026). Prüfen Sie den Hub an der Maschine mit Zeitstempeln und dynamischem Druck. Den Anlagensollwert zu erhöhen, um einen langsamen Antrieb zu retten, kaschiert lediglich eine lokale Drosselstelle und erzeugt an anderer Stelle eine dauerhafte Energieeinbuße.
Nehmen Sie das ausgewählte Ventil mit der Produktionslast, der realen Sequenz und den normalen Versorgungsbedingungen in Betrieb:
- Erfassen Sie die Zeitstempel des elektrischen Signals, der ersten Bewegung und des Endlagensensors getrennt.
- Zeichnen Sie während jedes Hubs den Druck am Ventileingang und an beiden Zylinderanschlüssen auf.
- Messen Sie Aus- und Einfahren mehrmals, nachdem das System seine Betriebstemperatur erreicht hat.
- Bestätigen Sie, dass Dämpfungsnadeln und Geschwindigkeitsregler auf eine stabile Verzögerung und nicht nur auf die kürzest mögliche Zeit eingestellt sind.
- Wiederholen Sie den Versuch bei der höchsten gleichzeitig auftretenden Luftanforderung der Maschine.
Die Zeitverläufe trennen drei Intervalle:
- Ventilumschaltverzögerung: vom elektrischen Signal bis zur Herstellung des neuen Strömungswegs.
- Druckaufbauverzögerung: vom Wechsel des Strömungswegs bis zum Losbrechen des Kolbens.
- Bewegungszeit: von der ersten Kolbenbewegung bis zur Endlage.
Die in einem Datenblatt angegebene Ventilreaktionszeit beschreibt unter den festgelegten Prüfbedingungen das erste Intervall. Sie umfasst weder das Füllen einer langen Leitung noch den Druckaufbau zum Überwinden von Last und Reibung noch die Bewegung des Kolbens über 300 mm. Daher beweist eine Ventilreaktionszeit von 20 ms nicht, dass eine Anforderung von 500 ms zwischen Signal und Sensor erfüllt wird. Der Leitfaden zur Messung der Reaktionszeit eines Magnetventils erläutert die elektrischen und pneumatischen Zeitgrenzen ausführlich.
Bleibt der Eingangsdruck stabil, steigt der Füllanschluss aber nur langsam an, prüfen Sie Ventilweg, Leitung, Anschlussbohrung und den Regler auf der Versorgungsseite. Fällt der Eingangsdruck ab, gehen Sie zum Regler, Filter, zur Verteilerversorgung und zum gleichzeitigen Bedarf zurück. Wirken beide Kammerdrücke plausibel, stockt die Bewegung aber, untersuchen Sie Last, Ausrichtung, Dichtungsreibung und das Losbrechverhalten.
Die dynamische Hubprüfung ist ein zeitlich erfasster Versuch, der Signal, erste Bewegung, Ankunft und Durchflussdrücke unter der Produktionslast aufzeichnet. Der Abnahmenachweis muss Ventilmodell, Spule, Zeitdefinition der Firmware, Leitungsgrößen, Reglereinstellungen, Last, Temperaturen, dynamische Druckverläufe und gemessene Zeiten festhalten. Dadurch lässt sich eine spätere Wartungsänderung diagnostizieren, statt sie subjektiv zu bewerten.
FAQ zur Dimensionierung von Magnetventilen
Das Parker-Beispiel für eine Sekunde erreicht aus einem festgelegten Zylinder, Druck und zulässigen Druckabfall einen Cv-Wert von 1,06, während ISO 6358 Komponentenprüfungen von Systemberechnungen trennt (Parker Hannifin, abgerufen 2026; ISO 6358-3, bestätigt 2025). Diese vier Antworten halten die Unterscheidung zwischen Bewegungsbedarf, Katalogdaten, elektrischer Reaktion und installierter Leistung aufrecht.
Kann ich ein Magnetventil allein anhand der Anschlussgröße dimensionieren?
Nein. Ein 1/4-Zoll-Anschluss bezeichnet die Verbindung, nicht die effektive interne Kapazität. Berechnen Sie zuerst den Richtungsbedarf des Zylinders. Prüfen Sie danach die pneumatische Durchflusskurve, die Cv-Methode oder die ISO-6358-Daten des Modells bei den erwarteten Drücken. Kontrollieren Sie schließlich die angeschlossenen Leitungen, Anschlüsse, Geschwindigkeitsregler und Abluftkomponenten.
Soll ich anhand des Ausfahr- oder Einfahrdurchflusses dimensionieren?
Berechnen Sie beide und verwenden Sie für die erste Prüfung der Ventilkapazität die maßgebliche Richtung. Im Beispiel mit 63-mm-Bohrung und 20-mm-Stange benötigt das Ausfahren bei einer Zielzeit von 0,5 Sekunden 776,7 L/min, das Einfahren 698,5 L/min. Unterschiedliche Zielzeiten oder eine antreibende Last können die anspruchsvollere Richtung ändern.
Garantiert ein größeres Ventil eine kürzere Zylinderhubzeit?
Nein. Sobald eine andere Komponente zur dominierenden Drosselstelle wird, verkürzt eine höhere Ventilkapazität den Hub nicht weiter. Innendurchmesser der Leitung, Druckabfall am Regler, Anschlüsse, Einstellung des Geschwindigkeitsreglers, Schalldämpfer, Dämpfung, Last und Reibung können die Grenze bestimmen. Messen Sie die dynamischen Drücke und vergleichen Sie Signal-, Losbrech- und Bewegungsintervalle, bevor Sie die Ventilgröße ändern.
Gehört die Ventilreaktionszeit zur Zylinderhubzeit?
Das hängt von der in der Spezifikation definierten Grenze ab. Die Zeit vom Signal bis zum Sensor umfasst Ventilumschaltung, Druckaufbau, Kolbenbewegung, Dämpfung und Sensorreaktion. Die Zeit von der ersten Bewegung bis zur Endlage schließt die vorherigen Verzögerungen aus. Definieren Sie die Grenze und messen Sie anschließend jedes Intervall, damit eine schnelle Spule nicht mit einem schnellen Antriebssystem verwechselt wird.
Die abschließende Auswahlregel
Das berechnete Beispiel mit 63 mm Bohrung und 300 mm Hub benötigt für das ideale Ausfahren in 0,5 Sekunden bei 6 bar(g) 776,7 L/min bzw. 27,43 SCFM (NIST-Referenzen zur Einheitenumrechnung, abgerufen 2026). Die endgültige Auswahl muss die Herstellermethode und die Prüfung des installierten Strömungswegs ergänzen. Behandeln Sie den berechneten Bedarf als Ausgangspunkt und nicht als Versprechen, dass jeder höhere Nennwert den Hub erzeugt.
Die abschließende Regel ist kurz: Berechnen Sie den Bedarf beider Kammern, wählen Sie mit der Druckluftmethode des Ventilherstellers bei den tatsächlichen Drücken, prüfen Sie die relevanten Versorgungs- und Abluftwege und validieren Sie die gesamte Bewegung dynamisch. Wenn ein Parameter unbekannt ist, messen Sie ihn. Diese Disziplin führt zu einer reproduzierbaren Auswahl und einem klaren Inbetriebnahmetest statt zu einer Schätzung anhand der Anschlussgröße.