Steuerventile und ihre Unterschiede
Das Bewegen großer Lasten und schwerer Maschinen ist für Bediener dank moderner Hydrauliksysteme so einfach und komfortabel wie noch nie. In den meisten Anwendungen sind Hydraulikzylinder und Hydraulikmotoren verbaut, die die Güter und Maschinenbauteile problemlos heben, senken oder fördern. Um diese Bewegungen präzise zu lenken, sind Steuerventile notwendig. Welche Arten und Ausführungen von Steuerventilen es gibt und worin sie sich unterscheiden, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Die Ventilarten
Steuerventilproduzenten stellen Maschinenbauern und Händlern vielfältige Programmsortimente zusammen, die von Low Cost bis High Performance reichen. So können maßgeschneiderte Lösungen für Anwendungen konfiguriert werden. Es gibt drei Arten von Steuerventilen: Monoblockventile, Cetop-Ventile und modular-Wegeventile.
Alle drei dieser Ventilarten haben gemeinsame Merkmale, die vom sogenannten Steuerschieber abhängen. Er gleitet bei Betätigung, getragen von der Hydraulikflüssigkeit, im Inneren des Ventilgehäuses von links nach rechts. Die Wirk- sowie die Funktionsweisen der Komponenten hängen von dessen Ausführung ab. Am Steuerschieber und an den Ventilgehäusen sind Rastungen und Federzentrierungen angebracht.
Cetop-Ventile
Cetop-Ventile werden in Blockbauweise gefertigt. Diese Bauart verfügt über keine eingearbeiteten Gewindeanschlüsse** für die Montage mittels Verschraubungen, sondern wird auf genormte Grundblöcke angeflanscht. Genau hier liegen auch die Vorteile beziehungsweise Unterschiede zu den anderen Ventilarten. Die unterschiedlichen Ausführungen der Grundblöcke von Cetop-Ventilen gibt es 1-fach bis 6-fach. Sie bieten neben den Anschlussmöglichkeiten der Verrohrungen zu den Komponenten auch die Möglichkeit, mit Höhenverkettungen weitere Ventile für zusätzliche Sicherheitsfunktionen einzubetten, ohne das Leitungssystem verändern zu müssen.
Monoblockventile
Monoblockventile gehören meist zu den Low-Budget-Systemen. Charakteristisch werden die Ventilgehäuse für 1-fach- bis 6-fach-Anwendungen aus einem Guss gefertigt. In den Ventilgehäusen werden grundsätzlich alle Gewindebohrungen, zum Beispiel für Druckbegrenzungsventile, Neutralumläufe oder Arbeitsanschlüsse (P, T, A, B), eingearbeitet, auch wenn diese für den vorgesehenen Einsatz nicht relevant sind. Werden sie für eine Anwendung nicht gebraucht, verschließt man sie einfach mit Blindstopfen.
Modular-Wegeventile
Modular-Wegeventile sind im High-Cost-Bereich angesiedelt und können je nach Anforderung aus einem oder mehreren unterschiedlichen Elementen (pro Element eine Funktion) bestehen. Der Vorteil von Modular-Wegeventilen ist, dass es nahezu für jede Funktionsanforderung unterschiedliche Ausführungen der Elemente gibt. Um Elemente in Leitungssysteme einzubinden, bedarf es einer Eingangs- sowie einer Ausgangseinheit. In die Eingangseinheit sind die relevanten Gewindeanschlüsse sowie die Druckabsicherung integriert. Im Anschluss an die Eingangsplatte folgen das erste Funktionsmodul und, je nach Anforderung, gegebenenfalls weitere Funktionsmodule. Mit der Ausgangseinheit wird das Monoblockventil dann verschlossen und kann durch die eingearbeiteten Gewindeanschlüsse an das Leitungssystem angeschlossen werden. Die einzelnen Module werden von Schrauben (Zugankern) zusammengehalten und bilden so das Modular-Wegeventil.
Die Ventilausführungen
Die Ventilausführungen werden nach ihrer Wirkweise, ihrer Funktionsweise, ihrer Betätigungsart sowie nach Rastungen und Federzentrierungen unterschieden.
Wirkweise
Die Wirkweise der Steuerventile wird gemäß der Anwendung in der Maschine gewählt.
- Einfachwirkend – hydraulisch in eine Richtung wirkend, z. B. bei Kippern oder Teleskopzylindern
- Doppeltwirkend – hydraulisch in zwei Richtungen wirkend, z. B. bei Abstützungen von Ladekranen oder Drehfunktionen in die Richtungen links und rechts
Funktionsweise
Die Funktionsweise der Steuerventile wird in schwarz/weiß oder alternativ in proportional unterschieden.
- schwarz/weiß – harter Bewegungsbeginn der hydraulischen Komponenten, sofort und ungehemmt bei Betätigung der Ansteuerung, z.B. bei Verwendung in einfachen, kleinen Maschinen ohne Feinsteuerungsanspruch
- proportional – sanfter, stufenloser Bewegungsbeginn der Komponenten, die der Ansteuerung folgen und sich umgekehrt genau so verhalten, z.B. in Maschinen, für die Energieeffizienz und Feinsteuerung unerlässlich sind
Betätigungsarten
Die Betätigungsarten der Ventile können innerhalb einer Funktion teilweise auch in Kombination vorhanden sein. Häufig werden pneumatische und elektrische Betätigungsarten nicht direkt angesteuert, sondern mit der elektrischen Ansteuerung kombiniert. Sie können zusätzlich um die klassischen Not-Hand-Betätigungen ergänzt werden.
- Handbetätigung – mechanisch gesteuert, mittels Handhebel oder Taster
- Elektrische Betätigung – über elektrische Spannung (Volt) oder Stromstärke (Ampere) angesteuert, mittels Schalter, Taster oder Joystick
- Pneumatische Betätigung– über Druckluft angesteuert
- Hydraulische Betätigung– über Hydraulik angesteuert
Rastungen und Federzentrierungen
Rastungen und Federzentrierungen der einzelnen Ventilfunktionen sind unerlässliche Helfer bei der täglichen Arbeit und können in unterschiedlichen Ausführungen und Kombinationen montiert werden. Sie dienen der Erleichterung von Arbeiten sowie der Erfüllung von Sicherheitskriterien der Berufsgenossenschaften.
- Federzentrierung – hier geht das Steuerventil nach Loslassen der Betätigung in seine Ursprungsstellung zurück. Steuerventile können einseitig oder beidseitig montiert werden.
- Rastung – die Steuerventile bleiben nach Betätigung in der gewünschten Position
Federzentrierungen können bei allen Betätigungsarten (elektrisch, pneumatisch, hydraulisch) vorkommen. In von Hand betätigten Steuerventilen können Zentrierungen und Rastungen auch als Kombination verwendet werden. Neben den klassischen mechanischen Rastungen können bei elektrisch betätigten Steuerventilen durch eine logische Beschaltung Rast- und Haltfunktionen generiert werden. winkler als Lieferant für Nutzfahrzeug- und Agrarhydraulik hat eine große Auswahl an vorkonfektionierten Steuerventilen in Monoblock-Ausführung auf Lager. Ebenso werden Cetop-Ventile samt Zubehör sowie Modular-Wegeventile in unterschiedlichen Größen und Ausführungen bevorratet. Das Thema Steuerventile vermitteln die winkler Trainer in speziell dafür erstellten Schulungen nicht nur den eigenen Mitarbeitern, sondern auch Werkstattkunden. Gerne berät das geschulte Fachpersonal Sie bei Neukonfigurationen und steht mit Rat und Tat zur Seite.
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