Druckbegrenzungsventile im hydraulischen System
Druckventile beeinflussen den Druck in einem Hydraulikkreislauf oder in einem Teil des Systems. Sie unterscheiden sich in ihrer Funktion und Aufgabe. Neben den Druckbegrenzungsventilen gibt es Druckzuschalt- beziehungsweise Abschaltventile und Druckreduzierungsventile. Im Folgenden wird die Funktion und Bedeutung von Druckbegrenzungsventilen im hydraulischen System erläutert.
Überlastungsschutz durch Druckbegrenzungsventile
Aus Sicherheitsgründen und zum Bauteilschutz ist es notwendig, bei jeder Hydraulikanlage den Druck zu begrenzen. Je nach Durchflussmenge werden direktgesteuerte oder vorgesteuerte Druckbegrenzungsventile eingesetzt.
Druckbegrenzungsventile (DBV) beschränken den Eingangsdruck, indem das in Ruhe geschlossene Funktionselement beim Erreichen des eingestellten Drucks den Ausgang zum Behälter freigibt. Die im System überschüssige Flüssigkeit fließt dann über das Druckbegrenzungsventil in den Tank (T) zurück. Das geschieht durch Öffnen gegen eine Schließkraft, die meistens von einer Feder aufgebracht wird. Druckbegrenzungsventile liegen stets im Nebenschluss.
Wenn das Druckbegrenzungsventil zur Absicherung des Hydraulikreislaufs oder einer Anlage gegen Überdruck dient, gehört es – aus Sicherheitsgründen – zu den wichtigsten Elementen im System. Es wird auf den Nenndruck eingestellt und sollte in Pumpennähe angeordnet und gegen unbefugte Verstellung gesichert sein. Da Druckbegrenzungsventile vom jeweiligen Druck beaufschlagt werden, müssen sie in Ruhestellung hermetisch dicht sein.
Direkt gesteuerte Druckbegrenzungsventile
Der Öffnungsdruck des direkt gesteuerten Ventils wird durch die unmittelbar auf den Kegel beziehungsweise die Kugel wirkende Ventilfeder bestimmt. Überschreitet der Druck (P) die Kraft der Ventilfeder, öffnet der Ventilkegel/die Ventilkugel. Der tatsächliche Maximaldruck während des Betriebes ist jedoch abhängig vom jeweiligen Durchflussstrom (Volumenstrom von P nach T) sowie der dabei vorliegenden Ölviskosität.
Bei höheren Volumenströmen kann das eine Überschreitung des Einstelldrucks bedeuten (hoher Durchflusswiderstand). Daher werden direkt gesteuerte DBV meist
nur für kleine bis mittlere Volumenströme eingesetzt.
In der Mobilhydraulik wird, neben den Leitungseinbau-Versionen (siehe Bild 1), die Absicherung häufig auch direkt in den Wegeventilen vorgenommen. Dadurch kann der Druck im System im Druckeingang begrenzt werden. Als Beispiel sind hier Kippventile (Bild 3) oder auch Steuerventile (Bild 4) zu nennen.
Vorgesteuerte Druckbegrenzungsventile
Für größere Volumenströme werden meistens vorgesteuerte Druckbegrenzungsventile verwendet. Das Schließelement des vorgesteuerten Druckbegrenzungsventils wird (siehe Bild 2) durch den Mediendruck beaufschlagt, der von einem Vorsteuerventil gesteuert wird. Dadurch wird die Druckdifferenz zwischen Öffnungsbeginn und -ende sehr klein. Vorgesteuerte Druckbegrenzungsventile sind daher die gebräuchlichste Bauweise zur Absicherung von hydraulischen Anlagen.
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