KTW SMARTE Ventiltechnik:
Schnell schaltende, präzise und äußerst langlebige Magnetregelventile
Raumfahrttechnik für Ihr Unternehmen! Unser vielseitiges Ventilsystem eignet sich für praktisch alle ventilbezogenen Anwendungen. Verringern Sie die Anzahl der Ventilwechsel, erhöhen Sie die Produktivität und sparen Sie gleichzeitig Energie.
Ein intelligentes Magnetventilsystem für alle Fälle
„Smart“ steht für „clever“ und „findig“ – eine treffliche Umschreibung dieser innovativen Ventiltechnologie. Mit „findigen“ Lösungen unterscheidet sich das Design deutlich von konventionellen Ventilarten. Die Basis, für die besonderen Fähigkeiten und Eigenschaften der KTW Smart Valves!
Die Technologie hinter KTW Smart Valves wurde ursprünglich vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt für die Raumsonde Rosetta entwickelt. Sie wurde für außergewöhnliche Anforderungen an Haltbarkeit und Leistung unter den widrigsten Bedingungen entwickelt und von KTW Technology zur Marktreife gebracht.
KTW Smart Valves adressieren das Hauptproblem des aktuellen Ventilmarktes: geringe Lebensdauer und hohe Ausfallzeiten, was zu einem schlechten Kosten-Nutzen-Verhältnis führt. Im Gegensatz dazu bieten KTW Smart Valves Qualität, Präzision, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit und sind damit für nahezu jede Anwendung geeignet.
Unsere Magnetventile sind für die meisten Arten von Medien (korrosiv und nicht korrosiv) und einen breiten Temperaturbereich geeignet. Darüber hinaus bieten sie dank einer sinnvollen Auswahl an Ventilgrößen eine Fülle an Dosiermöglichkeiten und Druckbereichen. Daher findet das System in vielen Bereichen der Produktion Anwendung: vom Trocknen und Reinigen über das Kühlen und Belüften bis hin zum Abfüllen, Dosieren, Mischen und darüber hinaus.
Kurz gesagt: Wenn KTW Smart Valves den hohen Anforderungen der Raumdahrttechnik genügen, können sie höchstwahrscheinlich alle Anforderungen erfüllen, die Sie haben.
Vorteile der elektromagnetischen Ventile von KTW
Hohe Strapazierfähigkeit und Langlebigkeit
KTW-Magnetventile sind aus Edelstahl gefertigt und enthalten nur wenige bewegliche Teile. Dadurch haben sie einen geringen Verschleiß, einen reduzierten Wartungsbedarf und eine Lebensdauer von mehr als fünf Milliarden Schaltzyklen. Darüber hinaus ermöglicht die wartungsfreundliche Konstruktion eine einfache Montage und Demontage aller Komponenten, während die Verschleißteile (meist Kugel und Ventilsitz) leicht zu ersetzen sind. Kurz gesagt, das letzte, worüber Sie sich Sorgen machen müssen, ist, dass ein Ventil den Geist aufgibt.
Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit
Die Magnetventile sind in der Lage, flüssige und gasförmige Medien einschließlich aggressiver/korrosiver Stoffe zu handhaben. Sie sind für einen breiten Temperaturbereich von -200°C bis +400°C geeignet und können Druckbereiche zwischen 0,5 bar und 1.000 bar (je nach Ventilkonfiguration) abdecken. Darüber hinaus bieten die Ventile große Dosiermöglichkeiten: von 0,01ml/min bis 10l/min mit praktisch unbegrenzten Möglichkeiten der Dosiermodulation durch Pulsieren. Und schließlich sind die Ventile dank der vier Größenklassen für nahezu jede Anwendung geeignet.
Präzision
Das Ventilsystem verfügt über eine hohe Wiederholgenauigkeit. Bei konstanter Druckdifferenz und homogenem Medium liegt die Mengen- und Volumengenauigkeit bei über 99% (Shot-to-Shot), was die Technik perfekt als Dosierventil macht. Dies wird noch unterstrichen durch die strömungsoptimierte Konstruktion, die schnelle Öffnungs- und Schließzeiten sowie hohe Durchflussraten auch bei kürzesten Intervallen ermöglicht.
Äußerst schnelle Reaktionszeiten
Die optimierte Konstruktion ermöglicht hohe Schaltgeschwindigkeiten durch Modulation eines Magnetfeldes. Je nach Medium, Druck und Ventilgröße sind Frequenzen von bis zu 3.000hz möglich. Die minimale Impulslänge der KTW Smart Valves beträgt 0,1ms bei einer Reaktionszeit von unter 1ms und einer Zykluszeit von ca. 1,5ms bis 2ms, je nach Größenklasse.
Effizienz und Wirtschaftlichkeit
Bei den KTW-Magnetventilen liegt der Schwerpunkt auf dem Betrieb mit starken Impulsen statt mit kontinuierlichem Durchfluss. Dies führt zu einer höheren Leistung bei geringerem Energieverbrauch und geringerem Verbrauch des eingesetzten Mediums. Besonders in Druckluftanwendungen bietet das Ventilsystem enorme Einsparpotenziale, wie der KTW AirFlowSaver zeigt. Darüber hinaus ist ihre Standardposition unter Druck aus/geschlossen, was einen unbeabsichtigten Verlust verhindert.
Charakteristische Eigenschaften
Die KTW SmartValve Baureihe bietet einen einzigartigen Leistungsumfang:
Ein Ventil - viele Anwendungen
Schaltet gasförmige und flüssige Medien; aus Edelstahl gefertigt; für aggressive Medien geeignet; keine Korrosion; breiter Temperaturbereich (-200°C bis +400°C)
Großer Durchflussmengen-Bereich
vier Größenklassen; über Pulsen nahezu jeder Durchfluss einstellbar; limitiert durch Nenndurchmesser (DN)
Hohe Wiederholgenauigkeit
bei konstanter Druckdifferenz und homogenem Medium; Mengen- und Volumengenauigkeit > 99% (Shot-to-Shot)
Hohe Geschwindigkeit
Minimale Pulslänge = 0,1 ms; Reaktionszeit < 1 ms und Zykluszeit = ca. 1,5 - 2ms; variiert zwischen Größenklassen
Großer Druckbereich
Druckdifferenzen zwischen 0,5 bar und 1.000 bar über Anpassung der Ventilkonfiguration realisierbar
Hohe Schaltfrequenzen
bis zu 3.000 Hz. abhängig von Medium, Druck und Ventilgröße
Lange Lebensdauer
Lebensdauer > 5 Mrd. Schaltzyklen; wartungsfreundliches Design; kaum Verschleiß; schneller Austausch der wenigen Verschleißteile (Kugel, Ventilsitz); Verschleiß führt nicht zu Ventilversagen
Einfaches Design - überzeugende Leistung
- Das Design der KTW Smart Valve Baureihe ist simple, bildet aber die Grundlage für die außergewöhnlichen Fähigkeiten der Ventile:
- Wenig bewegte Teile und keine Rückstellelemente sind die Basis für kurze Reaktionszeiten und geringen Verschleiß
- Auslenkung der Kugel vom Sitz durch Modulation des Magnetfelds ermöglicht hohe Schaltgeschwindigkeiten und -frequenzen
- Fließtechnisch optimierte Auslegung ermöglicht schnelles Öffnen/Schließen des Ventils sowie hohen Durchfluss bereits bei geringsten Öffnungszeiten
- Wartungsfreundliches Design durch einfache Montage und Demontage aller Bauteile
- gasförmige Medien
- flüssige Medien
- flüssige Nahrungsmittel
- Anwendungen mit hoher Druckdifferenz
Anwendungsbereiche für KTW Smart Valves
KTW Smart Valves gibt es in vier verschiedenen Ventilklassen: für gasförmige Medien, flüssige Medien, flüssige Lebensmittel und Anwendungen mit hohem Differenzdruck. Die Bandbreite der verfügbaren Ventilgrößen und die Variabilität der Ventilabmessungen machen das Magnetventilsystem für eine Vielzahl von Anwendungen und Bedingungen geeignet.
Abblasen / Spülen / Reinigen / Trocknen / Atmosphärenregelung
KTW Smart Valves können für verschiedene Zwecke als magnetische Luft- oder Gasventile eingesetzt werden, z. B:
- Trocknen und Belüften von Oberflächen
- Reinigung und Kühlung von Oberflächen (über Luft, Wasser, Emulsion)
- Waschen von Teilen (z.B. Flaschen)
- Temperatur- und Druckregelung, z.B. präziser Atmosphärenwechsel
Dosieren / Abfüllen / Mischen
Die Ventile eignen sich auch perfekt für Flüssigkeitsanwendungen, auch bei hohen Temperaturen. Hier können die KTW Smart Valves folgende Funktionen übernehmen:
- Abfüllen/Abfüllen von flüssigen Medien
- Hochgeschwindigkeitsdosierung (kleine und sehr kleine Mengen)
- Feindosierung (z. B. für pharmakologische Anwendungen)
- Dosierung von Spezialmedien (Klebstoffe, Oberflächenbehandlung, Pestizide, Kohlensäure, Stickstoff, aggressive Medien, PU-Schaum, u.a.)
- In-Process-Dosierung für chemische Prozesse
- Als Dosierventile für die Getränkedosierung, wie z.B. in unserem High-Speed-Präzisions-Dosiersystem
Prozess- automatisierung
Eine weitere Anwendung ist die Verwendung als Ventillösung für die Automatisierung von industriellen Prozessen wie:
- Einstellen, Modulieren und Sortieren von Teilen
- Beschleunigen und Fördern von Komponenten
- Hydraulik/Pneumatik
Einspritzung / Sicherheitstechnik
Außerdem sind die Ventile in verschiedenen Einspritzsystemen verwendbar:
- Wassereinspritzung zur Verbesserung der Motorleistung
- Einspritzung von Wasserstoff oder Erdgas in Gasverbrennungsmotoren
- Optimierung des Bremssystems (ABS)
- Positionsausgleichssysteme
- Fahrstabilität/ Sicherheitssysteme
Spezifische Ventillösungen
Neben den oben genannten Anwendungen stellt KTW Technologies auch Ventillösungen für spezifische Zwecke her. Dazu gehören:
- Kryo-Ventil – Geeignet für Medien bei extrem niedrigen Temperaturen bis zu -200°C.
- Hochtemperaturventil – Geeignet für Medientemperaturen von bis zu 300°C.
- Mikro-Dosierventil – Für minimale Dosiermengen, z.B. in der pharmazeutischen Industrie.
- Hochdruckventil – Für Anwendungen mit hohem Druckunterschied. Kann Differenzen bis zu 1.000 bar standhalten.
- Bidirektionales Ventil – Kann den Medienfluss in beide Richtungen steuern.
Das Herz des KTW-Magnetventilsystems: High-speed Controller
KTW Smart Valves bestehen aus dem Ventil und der dazugehörigen Steuereinheit. Zusammen bilden sie das Herzstück des Magnetventilsystems.
Der Controller enthält eine Hochgeschwindigkeits-Steuerlogik, die ein leistungsoptimiertes Strommanagement praktisch in Echtzeit gewährleistet. Er ermöglicht es, dass das Ventil entweder in vorkonfigurierten Intervallen arbeitet oder in Kombination mit einem Sensor ereignisgesteuert wird. In Verbindung mit der kurzen Verarbeitungszeit des Sensors bietet er große Flexibilität, Präzision und ein hohes Maß an Kontrolle.
Damit ermöglicht das Ventilsystem die Schaffung völlig neuer Anwendungen oder die deutliche Verbesserung bestehender Systeme.
- H-Bridge Topologie erlaubt unabhängige Ansteuerung von max. 2 Ventilen
- Verarbeitung von max. 2 Trigger-Signalen (5-24V) in nahezu Echtzeit (<1ms)
- Betriebsspannung von 48V mit Stromregelung von 2x 12A (max.)
- MosFET Technologie für Ausgangsleistung von 2x 500W (max.)
- Energieschonender Betrieb, geringe Leistungsaufnahme
- 32-Bit Mikrocontroller für anpassbare Ventil-Parametrisierung
- Robustes Industrie-Design in 22,5 mm Gehäuse (DIN-Rail)
Schaltverhalten des Ventils
Drei Betriebsmodi stehen zur Definition des Schaltverhaltens eines KTW SmartValves zur Verfügung:
Anhaltender Puls
Begrenzter Puls
Anhaltendes Pulsieren
- Öffnet und schließt mit Trigger-Signal
- Definition Pulslänge durch Länge des Ereignisses
- Ein Puls pro Ereignis
- Öffnet auf Trigger-Signal
- Puls hat definierte Dauer
- Ein Puls pro Ereignis
- Steigende oder fallende Flanke
- Öffnet auf Trigger-Signal
- Sequenz von Pulsen mit definierter Dauer und definiertem Abstand
- Pulsieren stoppt mit Ende des Ereignisses
Systementwicklung
- den KTW AirFlowSaver
- das KTW High-SpeedPrecisionDosing System
- H2-Injektorsysteme für Industriemotoren
- Wassereinspritzung für Großdieselmotoren
Ventilemontage
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