Stromregelventile

Neben den Druck-, Sperr- und Wegeventilen sind die Stromregelventile unerlässlich für den Betrieb von hydraulischen Anlagen. In diesem Beitrag erfahren Sie alles Wichtige über Funktion und Einsatz der Ventile im hydraulischen System.

Stromregelventile regulieren den Mengenstrom einer Flüssigkeit und sind in der Fachsprache auch als Stromregler, Durchflussventil, Drosselventil oder Mengenventil bekannt.

Wie funktioniert ein Stromregelventil?

Stromregelventile arbeiten nach dem Prinzip der Drosselung. Sie verengen den Querschnitt des verwendeten Flüssigkeitsstroms und ändern so die Strömungsgeschwindigkeit, mit der hydraulische Komponenten wie zum Beispiel Zylinder oder Motoren perfekt an die jeweilige Anwendung angepasst werden können. Das Funktionsprinzip der Stromregelventile ist am besten mit dem eines Wasserhahns zu vergleichen. Wenn man den Wasserhahn nur ein kleines Stück aufdreht, fließt das Wasser nur sehr langsam heraus. Dreht man ihn hin gegen weit auf, steigt die Geschwindigkeit, mit der das Wasser fließt, deutlich an und es fließt schnell durch die Leitung. Hier wirkt die Drossel proportional durch die Umdrehung am Hahn.

Welche Stromventile gibt es?

Stromventile beziehungsweise Stromregelventile gibt es in unterschiedlichen Typen und Varianten. Diese sind durch spezifische Konstruktionsmerkmale definiert und werden auch deshalb, gemäß ihrer Bestimmungen, für den Einsatz im System ausgewählt.

Drosselscheiben

Eine feste Drosselscheibe, auch Dosierblende genannt, als Scheibe ins Leitungssystem verbaut, erreicht eine konstante Reduzierung des Volumenstroms.

Drosselventile

Durch die meist am Handrad gewählte Einstellung hält diese Ventilart in der Kombination mit einer Regeldrossel den Durchfluss konstant und bleibt in Präzision und Konstanz auch unabhängig von den wechselnden Lastdrücken im System. Dies wird durch eine spezielle Mechanik erreicht, die einen variablen, zum Lastdruck proportionalen, Querschnitt freigibt. Das Resultat ist, dass der Durchflussstrom konstant bleibt, egal welche Druckdifferenz vor und hinter dem Ventil besteht.

Ausführungen sowohl mit als auch ohne Rückschlagventil sind bei winkler erhältlich. Während bei der Ausführung ohne Rückschlagventil die Drossel in beide Durchflussrichtungen wirkt, begrenzt das Rückschlagventil eine Durchflussrichtung und die Drosselwirkung ist nur in eine Richtung aktiv. Spezielle Drehgeschwindigkeitsregelungen, beispielsweise in den hydraulisch angetriebenen Salzstreuern in Winterdienstfahrzeugen oder bei Kratzbodenantrieben von landwirtschaftlichen Anhängern, können auch mit elektrisch verstellbaren Stromregelventilen realisiert werden.

Das 2-Wege-Stromregelventil

Das 2-Wege-Stromregelventil ist im Aufbau einfach und zudem sehr effektiv. Es sind eine Regel- und eine Messdrossel in Serie geschaltet, was bedeutet, dass es nur einen Zuund einen Ablauf gibt. Dies wiederum hat zur Folge, dass der Volumenstrom, der nicht benötigt wird, über das Druckbegrenzungsventil der Hydraulikanlage aus dem System abgeleitet werden muss. Hohe Energieverluste sind die Folge, weshalb sich diese Ventile nicht für eine dauerhafte Lösung eignen. Dennoch gibt es Anwendungen, für die das 2 Wege-Stromregelventil eine effektive und praktikable Lösung ist.

Das 3-Wege-Stromregelventil

Im Gegensatz zum 2-Wege-Stromregelventil werden bei dieser Art der Ventile Regel- und Messdrossel parallel geschaltet. Somit entsteht ein dritter Anschluss an der Regeldrossel, welcher für das Abführen des nicht benötigten Volumenstroms genutzt werden kann. Der Prozess des Abführens findet dabei in der Regel unter dem jeweilig vorherrschenden Lastdruck plus ca. 5 bar statt. Dadurch geht bei der Schaltung eines 3-Wege-Stromregelventils weniger Energie verloren als bei einem 2-Wege-Stromregelventil. Beispiele für diese Bauart sind Stromventile mit Rücklauf zum Behälter oder Stromventile mit belastbarem Rücklauf. Diese unterscheiden sich wie folgt voneinander:

Stromventil mit Rücklauf zum Behälter
Das Prioritätsstromregelventil teilt die Eingangsölmenge (E – Druckeingang) je nach Einstellung des Einstellrads dem Ölanschluss P (geregelte Menge) zu und hält diese konstant. Die überschüssige Restölmenge wird über den Anschluss T (Rücklauf) zum Tank abgeleitet.

Stromventil mit belastbarem Rücklauf
Das Prioritätsstromregelventil teilt die Eingangsölmenge (E – Druckeingang) je nach Einstellung des Einstellrads dem Ölanschluss P (geregelte Menge) zu und hält diese konstant. Die überschüssige Ölmenge kann am Anschluss B (zusätzlich nutzbare Menge ) für weitere Funktionen genutzt werden. Ein Rückstrom von P nach E wird durch die gewählte Öffnung der Drossel begrenzt und ist nicht druckausgleichend. Der Rückstrom von B ist nicht zulässig und führt zu Schäden am Ventil beziehungsweise im gesamten Hydrauliksystem.

Mengenteiler

Im Vergleich zu den bereits beschriebenen Ventilen besitzt der Mengenteiler keinerlei Einstellmöglichkeiten. Dieses Stromventil teilt den zugeführten Ölstrom in zwei gleich große Ölströme auf beziehungsweise vereinigt gleichmäßig die zwei rückgeführten Ölströme. Das Teilungsverhältnis bestimmt die Mengenverteilung, beispielsweise 50:50. Die Verteilungs-Toleranz wird in den Artikel-Merkmalen angegeben und ist bei der Auslegung zu beachten.

Es wird also deutlich, dass für verschiedenste Anforderungen und Anwendungen auch verschiedene Arten von Stromregelventilen einzusetzen sind. Zur Auswahl des passenden Stromregelventils müssen verschiedene Faktoren, wie beispielsweise der benötigte Durchflussbereich, der maximale Betriebsdruck und weitere spezifische Anforderungen berücksichtigt werden. Nur bei einem auf die jeweilige Anwendung abgestimmten Stromregeventil arbeitet das hydraulische System effizient und mit größtmöglicher Leistung.

Bei winkler erhalten Sie die verschiedensten Varianten und Ausführungen an Stromregelventilen, um möglichst viele Ihrer Anwendungsfälle abdecken zu können und den praktischen Anwendungen gerecht zu werden.