Mess- & Prüfsysteme
MagHyst® für die Überwachung und Diagnose von Magnetventilen

Jedes elektromagnetische Ventil, unabhängig davon, ob es sich um ein hydraulisches oder pneumatisches Schalt- oder Proportionalventil handelt, ob es in Kaffeemaschinen, Fahrzeugen, industriellen Anlagen oder Kraftwerken eingesetzt wird, besitzt einzigartige sensorische Eigenschaften. Genau diese Eigenschaften stellen die Grundlage der MagHyst® technology.

Das Ziel ist ebenso einfach wie revolutionär: Ohne zusätzliche Sensorik sämtliche relevanten Informationen über Qualität, Zustand und verborgene Defekte eines elektromagnetischen Ventils zu erfassen und auszuwerten.

So wie ein Elektrokardiogramm (EKG) den Gesundheitszustand des menschlichen Herzens sichtbar macht, ermöglicht MagHyst® innerhalb weniger Sekunden die Erkennung praktisch aller relevanten Fehlerbilder und Abweichungen eines elektromagnetischen Ventils, sowohl während der Entwicklung und Produktion als auch während des späteren Betriebs.

Aus diesem Grundprinzip ergeben sich einzigartige Vorteile sowohl für Hersteller als auch für Betreiber elektromagnetischer Ventile. Hersteller erhalten leistungsfähige Werkzeuge zur Optimierung von Entwicklung, Kalibrierung, Montage, Prüfung und Fertigung und schaffen damit die Grundlage für ein "fehlerfreies Entstehen“ des Produkts. Betreiber erhalten erstmals die Möglichkeit, den tatsächlichen "Gesundheitszustand“ sicherheits- und funktionskritischer Ventile kontinuierlich oder periodisch zu bewerten.

Qualitätssicherung neu gedacht

Elektromagnetische Ventile gelten als äußerst zuverlässige Komponenten. Dennoch bleibt selbst bei optimiertem Design, hochpräziser Fertigung, automatisierter Montage und 100%-End-of-Line-Prüfung immer ein Restrisiko für Fertigungs-, Material- oder Montagefehler bestehen.
Die Vermeidung von Ausschuss, Reklamationen und unnötigen Prüfkosten gehört zu den zentralen Zielen jedes modernen Unternehmens. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Qualität, Rückverfolgbarkeit und Prozesssicherheit kontinuierlich.
Zur Qualitätssicherung werden heute zahlreiche Prüfverfahren eingesetzt, die elektrische, magnetische, mechanische, hydraulische oder pneumatische Eigenschaften meist getrennt voneinander untersuchen. Dies führt häufig zu komplexen Prüfständen, langen Prüfzeiten und hohen Investitionskosten.
Die MagHyst® technology wurde speziell entwickelt, um diese Herausforderungen zu lösen. Sie kann entlang der gesamten Wertschöpfungskette eingesetzt werden – von der Entwicklung über die In-Line-Prüfung bis hin zur End-of-Line-Prüfung, Lebensdaueruntersuchung und Zustandsüberwachung im Feld.
In vielen Anwendungen ersetzt MagHyst® bestehende Prüfverfahren nicht nur, sondern vereinfacht sie erheblich oder eröffnet völlig neue Diagnosemöglichkeiten.

Das elektromagnetische Ventil als Gesamtsystem

Elektrisches Teilsystem

Mögliche Fehler:

• Windungsschlüsse in der Spule
• Fertigungsfehler der Wicklung
• Alterungs- oder Isolationsschäden
• Kontaktprobleme

Magnetisches Teilsystem

Mögliche Fehler:

• Abweichende magnetische Materialeigenschaften
• Schwankungen zwischen Materialchargen
• Einfluss mechanischer Bearbeitung auf die Magnetisierbarkeit
• Veränderungen durch Wärmebehandlung
• Ungeeignete oder fehlerhafte Werkstoffe

Mechanisches Teilsystem

Das mechanische Teilsystem stellt in der Praxis die häufigste Fehlerquelle dar.
Typische Ursachen sind:

• Erhöhte Reibung
• Verschleiß beweglicher Komponenten
• Verklemmen oder Schwergängigkeit des Ankers
• Montagefehler
• Beschädigte Führungen
• Fehlerhafte Elastomere und Dichtungen
• Federabweichungen
• Verunreinigungen und Partikel

Mit zunehmender Ventilkomplexität steigt die Anzahl möglicher Fehlerquellen erheblich. Zusätzliche Federn, Führungsbuchsen, Folien, Dichtungen oder hochintegrierte Bauformen erhöhen die Anforderungen an Fertigung, Montage und Qualitätssicherung.
Viele Ventile erfordern darüber hinaus präzise Justageprozesse, beispielsweise für:

• Ankerluftspalte
• Federkräfte
• Magnetkräfte
• Selektive Bauteilmontage

Bereits geringste Abweichungen können die Funktion und Lebensdauer des Ventils beeinflussen.

Eine Messung – maximale Information

Die MagHyst® technology ermöglicht die Erkennung und Analyse der meisten dieser Fehlerbilder mit einer einzigen Messung innerhalb weniger Sekunden.
Hierfür wird das Messsystem lediglich an die elektrischen Anschlüsse der Magnetspule angeschlossen. Zusätzliche Sensoren, Demontagearbeiten oder mechanische Eingriffe sind in der Regel nicht erforderlich.
Je nach Diagnoseziel erfolgt die Prüfung aktiv durch Ansteuerung der Magnetspule. Während eines oder mehrerer Schaltvorgänge werden elektrische Größen hochpräzise erfasst und daraus die magnetische Charakteristik des Ventils bestimmt.
Diese Charakteristik enthält Informationen über den Zustand sämtlicher Teilsysteme des elektromagnetischen Ventils.
Dadurch können aus rein elektrischen Messungen zahlreiche mechanische und funktionale Eigenschaften bestimmt werden, beispielsweise:

• Absolute Ankerposition
• Öffnungs- und Schließzustand
• Vollständigkeit des Hubs
• Dynamisches Bewegungsverhalten
• Gleichmäßigkeit der Ankerbewegung
• Reibung und Verschleiß
• Verklemmen oder Blockieren
• Verschmutzungen
• Veränderungen von Dichtungen und Elastomeren
• Alterungserscheinungen

Darüber hinaus können äußere Einflussgrößen sichtbar gemacht werden, die das Schaltverhalten beeinflussen:

• Druckänderungen
• Temperaturänderungen
• Viskositätsänderungen hydraulischer Medien
• Durchflussänderungen
• Vibrationen
• Prozessbedingte Lastschwankungen

Reine Dichtheits- oder Leckageprobleme können naturgemäß nicht direkt gemessen werden. Führen diese jedoch zu mechanischen Veränderungen innerhalb des Ventils, werden die daraus resultierenden Symptome in der MagHyst® messung unmittelbar sichtbar.

Vom Aktuator zum Sensor

Mit MagHyst® wird das elektromagnetische Ventil selbst zum Sensor.
Bei jedem Schaltvorgang liefert es Informationen über seinen aktuellen Zustand und dokumentiert gleichzeitig die Einflüsse der realen Betriebsbedingungen.
Das Ventil wird dadurch zu einer wertvollen Informationsquelle für:

• Qualitätskontrolle
• Prozessüberwachung
• Fehlerdiagnose
• Zustandsüberwachung
• Predictive Maintenance
• Lebensdaueranalysen

Anstatt lediglich zwischen „OK“ und „NOK“ zu unterscheiden, ermöglicht MagHyst® die Identifikation der tatsächlichen Fehlerursache.
Nicht nur die Diagnose wird möglich, sondern auch das Verständnis, warum ein Fehler entstanden ist.

Die Vorteile auf einen Blick

• Keine zusätzlichen Sensoren erforderlich
• Zerstörungsfreie Prüfung
• Messung innerhalb weniger Sekunden
• Einsatz während Entwicklung, Produktion und Betrieb
• In-Line-, End-of-Line- und Dauerlaufprüfungen mit einer Technologie
• Erkennung elektrischer, magnetischer und mechanischer Fehlerbilder
• Ursachenanalyse statt reiner Gut-/Schlecht-Bewertung
• Reduzierung von Prüfaufwand und Prüfkosten
• Höhere Produktqualität und Prozesssicherheit
• Grundlage für Predictive Maintenance und Condition Monitoring

MagHyst® eröffnet einen völlig neuen Blick auf elektromagnetische Ventile. Was bislang als reiner Aktuator betrachtet wurde, wird zur intelligenten Informationsquelle über seinen eigenen Zustand. Dadurch entstehen neue Möglichkeiten für Qualitätssicherung, Prozessoptimierung und Zuverlässigkeit, vom ersten Prototyp bis zum letzten Schaltzyklus im Feld.