Jan 12
2
Druckregelventile
Der ausgangsseitige Druck in „A“ wird von einem Druckregelventil, das auch Druckminderventil bzw. Druckreduzierventil genannt wird, konstant – dies unabhängig vom eingangsseitigen Druck.
Druckregelventile haben meistens die Aufgabe, einen hohen Zulaufdruck auf den notwendigen niedrigeren Druck am Ausgang „A“ zu reduzieren. Benannt ist das 3-Wege-Druckregelventil nach den drei Arbeitsanschlüssen: „ P“, „A“ sowie „T“.
Grundstellung: P → A geöffnet und T geschlossen
Schaltstellung: Alle drei Anschlüsse gesperrt
Druckbegrenzung: P gesperrt und A → T geöffnet
Sobald der eingestellte Druck am Verbraucheranschluss „ A“ erreicht ist, kann die Verbindung „P“ → „A“ geschlossen werden.
Das Dreiwegedruckregelventil weist übrigens zusätzlich eine Druckbegrenzungsfunktion auf.
Sobald der Druck in Anschluss „A“ über den an der Feder eingestellten Wert steigt, öffnet das Ventil von „A“ zum Tankanschluss „T“. Äußere Einflüsse wie bspw. Last am Hydraulikzylinder, die Leckage des Ventils, Druckspitzen oder die Erwärmung des Öls sind hierfür meistens die Auslöser.
Vorteilhaft bei dieser Überdruckabsicherung ist die sofortige Reaktion des Druckregelventils auf das Herunterdrehen der Druckeinstellung an der Feder.
Der Druck, der in Anschluss „A“ geregelt werden muss, wirkt ständig auf die Stirnfläche des Kolbens und dadurch der Feder entgegen. Je nach wirkenden Kräften wird dann der Kolben verschoben.
Da bei einem Druckregelventil ständig eine geringe Menge Hydraulik-Öl von „P“ nach „A“ sowie „T“ fließt, ist dieses Ventil nicht frei von Leckage. Dadurch besteht, dass sich und Schmutzpartikel einklemmen und den Regelkolben sogar verkeilen. Daher ist ein Druckregelventil im Vergleich, z. B. zu einem Druckbegrenzungsventil, verhältnismäßig empfindlich gegenüber Verschmutzungen.
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Dez 11
2
Hydraulik – Druckübersetzer
Immer dann, wenn in einem bestimmten Bereich eines Hydrosystems die Ölsäule mit wesentlich höherem Druck vorgespannt werden soll als es der zur Verfügung stehende Primärdruck eigentlich erlaubt, kommen Druckübersetzer zum Einsatz.
Der Druckübersetzer ermöglicht bei einem Übersetzungsverhältnis von z. B. 1 : 4 gute Systemlösungen für einen Primärdruck von bspw. bis zu 125 bar. Damit der Hochdruckbereich schnell befüllt und rasch dekomprimiert werden kann, flanscht man ein entsperrbares Rückschlagventil unter dem Druckübersetzer.
Wesentliche Funktionsteile eines Druckübersetzers stellen der Übersetzerkolben, der Wippmechanismus, der Wegeventilschieber mit Raste, 4 Rückschlagventile (zur Abtrennung des Niederdruckkreises vom Hochdruckbereich) und das Rückschlagventil in der Tankbohrung (zur Abschottung des Tankbereichs gegen den Primärdruck) dar.
Die Arbeitsfunktion des Druckübersetzers beginnt, sobald der Hochdruckbereich mit dem Druckmedium gefüllt ist. Aufgrund des Flächenverhältnisses bewegt der Niederdruck den Übersetzungskolben und die im Hochdruckbereich stehende Ölsäule wird bewegt. Der Wippmechanismus am Hubende des Übersetzerkolben schaltet den Wegeventilschieber in eine gekreuzte Schaltstellung und aus dem Kolbenstangenraum pumpt der Übersetzerkolben das Hydrauliköl in den Hochdruckbereich. Solange, bis das dem Flächenverhältnis entsprechende Druckverhältnis zu einem Kraftausgleich am Übersetzerkolben führt, wird dieser Vorgang wiederholt. Beginnt der Hochdruck bspw. aufgrund einer externen Leckage zu sinken (hier muss die Förderkennlinie beachtet werden), dann schaltet sich der Druckübersetzer selbständig ab und auch sofort wieder ein. Im Übrigen ist die Schaltgeschwindigkeit des Ventilschiebers abhängig von der Verfahrgeschwindigkeit des Übersetzerkolben.
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Nov 11
1
Drossel – Drosselventil
Die Drossel, die der Gruppe der Stromventile zugeordnet ist, beeinflusst durch Veränderung des Durchflussquerschnitts den Volumenstrom und somit die Geschwindigkeit der Kolbenstange bzw. die Drehgeschwindigkeit des Hydraulikmotors. Dabei ist die Durchflussrichtung frei wählbar.
Vergrößert bzw. verkleinert wird der ringförmige Querschnitt durch das Drehen der Drosselschraube. Eine am Griff evtl. angebrachte Skala ermöglicht es, dass die Einstellung reproduzierbar ist.
In der Drossel ist der Volumenstrom abhängig vom Querschnitt derselben, von der wirksamen Druckdifferenz sowie von der Viskosität des eingesetzten Öls.
Steigt die Last am Verbraucher, dann steigt auch der Druck im Ablauf der Drossel, wodurch sich die Druckdifferenz verringert, der Volumenstrom sinkt und der Verbraucher langsamer wird.
Eingesetzt werden Drosseln bei konstantem Arbeitswiderstand oder, wenn Schwankungen am Verbraucher bedeutungslos sind. Im Übrigen wird die Geschwindigkeit des Verbrauchers auch durch die Viskosität des eingesetzten Öls beeinflusst. Besonders stark wirkt sich ein Viskositätsunterschied an solchen Stellen aus, an denen die verwendete Hydraulikflüssigkeit schnell fließt. Dies ist z. B. in Drosseln der Fall. Durch eine geeignete Gestaltung der Drossel lässt sich dieser Einfluss minimieren, d. h., die Drosselstrecke sollte so kurz wie nur möglich sein. Man spricht übrigens dann von einer Blende, wenn die Länge der Querschnittsverengung um ein Wesentliches kleiner ist als der Durchmesser.
Eine Drossel stellt abhängig vom Drosselquerschnitt und der Volumenstromhöhe einen Widerstand dar. Beruhend auf der Teilung des Pumpenförderstroms ist die Beeinflussung der Höhe des Volumenstroms und somit der Geschwindigkeit des Verbrauchers. Umso höher also der Widerstand der Drossel ist, umso mehr von der Konstantpumpe gefördertes Hydrauliköl fließt dann über das DBV zum Behälter zurück. Bei eingesetzten Regelpumpen wird überflüssiger Volumenstrom entsprechend verringert.
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Okt 11
6
Proportionalwegeventile
Verwendet werden Proportionalventile in Steuerketten von mittlerer Genauigkeit und Schnelligkeit. Hier sind Ventil-Hub-Zeiten von 40 – 60 ms möglich. Reduzierungen lässt sich diese Stellzeit auf ~ 20 – 30 ms durch eine Übererregung der Magnete beim Einschalten. Um diese Stellzeit noch weiter zu verringern, muss auf Magnete als Stellglieder verzichtet werden. Ventile mit einer Stellzeit weit unter 10 ms werden durch Piezzokristalle betätigt und bei noch höheren Anforderungen verwendet man sog. Servoventile.
Positioniert werden kann der Steuerkolben des Proportionalwegeventils in einer beliebigen Lage zwischen den Schaltstellungen durch einen Magneten (Proportionalmagnet), welcher elektrisch erregt wird. Somit wirkt der Spalt zwischen den Ventilkolben-Steuerkanten und Gehäuse wie eine verstellbare Drossel. Häufig nutzt man zusätzlich auch induktive Wegeaufnehmer für den Kolben, da Reibungskräfte eine genaue Proportionalität zwischen Strom und Kolbenweg verfälschen können. Dadurch baut sich im Ventil intern ein Lagerregelkreis auf.
Ein Proportional-Wegeventil verhält sich druck- sowie temperaturabhängig, weil an den Steuerkantenspalten Drosseln entstehen. Verhindert werden kann dieses Verhalten durch den Einsatz von Druckwaagen, wobei dann Ventil und Druckwaage als Einheit ein Stromregelventil bilden.
Proportioalwegeventil mit drucklosem Umlauf in Grundstellung
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Druckbegrenzungsventile
Das Druckbegrenzungsventil wird in Hydrosystem hauptsächlich zur Absicherung des Systemdrucks eingesetzt.
Angeordnet wird das DBV im Nebenstrom und seine Aufgabe ist es, den Systemdruck auf einen Maximalwert zu begrenzen. Sobald dieser Druck im System erreicht wird, macht das Druckbegrenzungsventil auf und der überschüssige Volumenstrom kann zum Behälter abfließen.
Der Eingangsdruck wird bei allen Druckbegrenzungsventilen auf eine Messfläche (entsprechend der Bauart entweder ein Kegel oder ein Kolben) geleitet, auf die dann die Kraft wirkt.
Entgegen der Öffnungskraft wirkt die Federkraft schließend. Berücksichtigt werden muss der Druck im Federraum, welcher auch schließend auf die Messfläche wirkt. Das Druckbegrenzungsventil bleibt solange geschlossen, wie die Federkraft größer als die öffnend wirkende Druckkraft ist.
Aus der Differenz zwischen Pumpen-Volumenstrom und Verbraucher-Volumenstrom ergibt sich die Höhe des Volumenstroms über das DBV. Der nicht vom Verbraucher benötigte Volumenstrom fließt zum Behälter zurück.
Die Bauart eines Druckbegrenzungsventil kann ein Sitzventil oder Kolbenventil sein, die Art der Ansteuerung entweder direkt oder vorgesteuert.
Ein Sitzventil besteht hauptsächlich aus Kegel und Sitz, wobei diese Kombination frei von Leckage ist und bei einem Druckanstieg schnell anspricht. Allerdings neigt dieses Ventil wegen der großen Durchflussverstärkung zu instabilem Verhalten und sollte aufgrund dessen gedämpft werden.
Kolbenventile dagegen neigen eher zur Leckage und sind bei ansteigendem Druck wegen höherer Masse und Überdeckung eher träge, weshalb es hier zu Druckspitzen kommen kann. Eine bessere Steuerungsfähigkeit und geringe Anfälligkeit für Schwingungen kann über Kerben im Kolben erreicht werden.
DBV’s neigen zur Übersteuerung, da sie sich bei starkem Druckanstieg zu langsam öffnen, was Druckspitzen verursacht. Das Druckbegrenzungsventil gerät ins „Flattern“, weil das zu weit öffnende Schließelement einen Druckeinbruch bewirkt. Durch Dämpfung kann dies vermindert werden – oder aber man löst diese Problematik durch ein Drosselrückschlagventil und dämpft das Schließen über die Drossel.
Eingesetzt wird ein Druckbegrenzungsventil
- als Sicherheitsventil
- als Vorspannventil zur Verhinderung sog. Stick-Slip-Effekte
- als Lasthalteventil zur Vermeidung von ruckartigem Ausfahren des Zylinders bei plötzlichem Nachlassen von Last
- um einen bestimmten einstellbaren Gegendruck in der Ausflussleitung eines Zylinders zu erreichen
DBV (Lo-Com Hydraulikshop)
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Aug 11
1
Druckschalter
Ein Druckschalter hat die Aufgabe, den elektrischen Schalter (Wechsler) Druckunabhängig zu betätigen. Somit ist der Druckschalter ein wichtiges Signalglied für die Systemsteuerung.
Mechanische Druckschalter werden durch ein Manometer eingestellt.
Digitale Druckschalter werden durch eine elektronische Anzeige eingestellt.
Elektronische Druckschalter
- Anzeige: 3stellig
- Bauteile: Gehäuse, Display und Druckaufnehmer
- Dämpfung: Einstellbar
- Druckmeßzelle: Keramisch
- Eigenschaft: Robust
- Einstellung: Drucktasten
- Genauigkeit: Hoch
- Meßsystem: Kapazitiv
- Temperatureinfluß: Unempfindlich
- Verschleiß: Verschleißfrei da Schaltung durch Transistoren
Kolbendruckschalter
- Bauteile: Gehäuse, Kolben, Stößel, Feder, Mikroschalter, Stellschraube
- Betätigung: Über Hebel oder direkt
- Hysterese: Gering und reibungsarm
Rohrfederdruckschalter
- Bauteile: Gehäuse, Rohrfeder, Betätigungshebel, Mikroschalter
- Schwingung: Gering, da die Rohrfeder dämpfend wirkt
- Hysterese: Relativ gering
Rohrfederdruckschalter sollten gepuffert gelagert werden, da ansonsten an der Rohrfeder aufgrund der Schwingungen der Hydraulikanlage ggf. Schäden entstehen könnten (aufgrund des abgeflachten Querschnitts u. U. Abwicklung der Rohrfeder unter Druck)
Elektrische Druckschalter
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Jul 11
1
Hydraulikpumpen
Das „Herz“ des Hydrauliksystems ist die Pumpe, von ihr ist die Funktion der Maschine abhängig.
Eine Hydraulikpumpe muss vor dem Einsatz mit Öl befüllt werden, empfehlenswert ist dann eine mehrfache Drehung der Pumpe von Hand, vor allem, wenn sie über längere Zeit gelagert war.
Unbedingt ist beim erstmaligen Anfahren über das Manometer zu beobachten, dass die Pumpe auf jeden Fall das Hydrauliköl ansaugt. Tut sie dies nicht, besteht die Gefahr, dass die Pumpe „rocken läuft“ oder „frisst“.
Wie hoch die Lebensdauer einer Hydraulikpumpe ist, kann nicht verbindlich beantwortet werden. Dies hängt zu sehr von den Einsatzbedingungen wie Betriebsdruck, Einschaltdauer, Anzahl der Lastwechsel und dem Zustand des Betriebsmittels ab.
Repariert werden kann eine „einfache“ Zahnradpumpe selbst, sofern man über die entsprechenden Kenntnisse und Einrichtungen verfügt. Zu wechseln sind normalerweise die Wellen, Zahnräder oder Brillen.
Auch Flügelzellenpumpen können z. B. bei einem Schaden am Rotor, den Rückschlussringen oder Flügeln selbständig repariert werden, denn hier ist der komplette Wechsel dieser Bauteile möglich. Ist jedoch ein Schaden an den Steuerscheiben entstanden, kann dies (wenn überhaupt) nur noch vom Fachmann repariert werden.
An Radialkolbenpumpen können die Komponenten ebenfalls leicht ausgetauscht werden.
Axialkolbenpumpen sollten bei einem Schaden aufgrund ihres aufwändigen Aufbaus vom Hersteller repariert werden.
Insgesamt ist wichtig, dass immer die Sicherheitshinweise des Herstellers, der Berufsgenossenschaft, die Vorschriften zur Unfallverhütung sowie DIN als auch die des TÜV beachtet werden müssen.
Zahnradpumpe BG2 - Lo-Com Hydraulikhandel
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Jun 11
1
Hydraulik Flüssigkeiten
Für die Betriebssicherheit, die Lebensdauer und auch für die Wirtschaftlichkeit einer Hydraulikanlage ist die richtige Auswahl der Flüssigkeit ausschlaggebend.
Das Hydraulik-Öl sollte folgende Eigenschaften sowie Aufgaben erfüllen:
- Hoher Brennpunkt: Viele Schmierstoffe sind einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt, deshalb ist ein hoher Brennpunkt (ca. 40°C über dem Flammpunkt) des Schmierstoffes wichtig
- Hohe Dichte, denn damit lassen sich auch größere Leistungen übertragen
- Gute isolierende Eigenschaften, denn Öl sollte keine elektrische Energie (bspw. bei defektem Magneten, bei einem Kurzschluss) übertragen
- Dichtungsstoffe – Quellverhalten: Hier gilt es die Volumenänderung, die Änderung der Shore-Härte und die der Dichtungsoberfläche zu verhindern
- Druckflüssigkeitsverträglichkeit mit dem System: Die Flüssigkeit sollte mit den Werkstoffen (Lager, Anstrich, Dichtungen) verträglich sein sowie auch mit anderen Druckflüssigkeiten
- Filtrierbarkeit: Die Öl-Sorte sollte der Filterfeinheit angepasst werden
- Hoher Flammpunkt: Das Gefährdungspotential sollte durch schwer entflammbare bzw. nicht brennbare Flüssigkeiten so gering wie möglich gehalten werden
- Geringe Kompressibilität
- Korrosionsschutz (hier wird der Schutz vor Rost durch chemische Zusätze erreicht, diese bilden auf den metallischen Oberflächen einen wasserabweisenden Film)
- Geringe Luftaufnahme
- Gute Luftabgabe
- Gute Mischbarkeit mit z. B. Ölen eines gleichen Typs jedoch anderem Hersteller
- Oxidation: Der „Alterungsvorgang“, der durch Katalyse, Licht, Sauerstoff oder Wärme beeinflusst wird, kann durch sog. Oxydationsinhibitoren verhindert werden
- Polymerisation: Feinkörnige oder klebrige Stoffe im Öl können die Funktionsfähigkeit von beweglichen Teilen stark beeinträchtigen
- Schaumbildung: Um das Aufschäumen von Öl zu vermeiden ist auf eine geringe Oberflächenspannung zu achten sowie auf die korrekte Anordnung der Rücklaufleitung
- Scher-Stabilität: Da das Öl wird an z. B. Steuerkanten oder Ventilsitzen mechanisch belastet wird, sollten Viskositätsverbesserer zum Einsatz kommen, die die Scherempfindlichkeit erhöhen
- Gute Schmierung: Als Verschleißschutz ist ein nicht reißender Schmierfilm unerlässlich
- Niedriger Stockpunkt(Tieftemperaturverhalten)
- Stabilität der Temperatur: Da oftmaliges Erhitzen oder Abkühlen des Hydrauliköls die Lebensdauer des Mediums beeinflusst, sollte ggf. eine Heizung oder Kühlung eingesetzt werden
- Übertragung von Kräften und Bewegungen
- Gute Umweltverträglichkeit
- Ungiftig sein: Um eine Gesundheitsgefährdung auszuschließen sollte die Flüssigkeit ungiftig sein
- Viskositätsänderung: Einzuhalten ist die vom Hersteller geforderte minimale bzw. maximale Viskosität
- Viskositätsdruckverhalten: Bei einem Druck von bzw. über 200 bar sollte eine höhere Viskosität des Mediums beachtet werden
- Wärmeausdehnung: Wichtig ist ein geringer thermischer Ausdehnungskoeffizient
- Hohe spezifische Wärmekapazität
- Wärmeleitvermögen: Für die Abgabe der Wärme im Ölbehälter / Ölkühler ist besonders das Wärmeleitvermögen von Bedeutung
Lo-Com . Hydraulikhandel Aggregat
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Mai 11
1
Hydraulik – Berechnungen
Hier sind Berechnungshilfen / Rechenformeln zur Berechnung
der Literleistung einer Hydraulikpumpe
des Leistungsbedarfs zum Antrieb einer Hydraulikpumpe
der Druckkraft eines Hydraulikzylinders
zu finden.
Zum kostenlosen Download erhalten Sie hier Kataloge und Datenblätter
und Ratgeber rund um Hydraulik – Technik
Lo-Com - Berechnungsformeln, Datenblätter, Hydraulikkatalog
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Apr 11
1
Hydraulikzylinder
Vorteile von Hydraulikzylindern
-
Sie können bei verhältnismäßig kleiner Baugröße große Kräfte an jeglicher Stelle des Hub erzeugen
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Die Bewegungsrichtung kann fast stoßfrei umgesteuert werden
-
Die Geschwindigkeit ist leicht änderbar
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Die Bestimmung der Baugröße ist durch die Anpassung des Betriebsdruckes einfach
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Zylinder sind robust aufgebaut
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Mittels Anschweißen, durch Schrauben bzw. Sicherungsringe sind Zylinderkopf, Zylinderohr und Zylinderboden fest miteinander verbunden
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Hydraulikzylinder mit Querrohr - Lo-Com Hydraulikfachhandel