Druckwaage: Druckregelung direkt am Verbraucher
Die Druckwaage ist ein hydraulisches Ventil, welches den Druck am Verbraucher regelt. Bei wechselndem bzw. schwankendem Arbeitsdruck kann sie den Druck am Verbraucher konstant halten. Bei konstantem Arbeitsdruck kann sie den Druck am Verbraucher bedarfsgerecht automatisch nachregeln. Druckwaagen werden häufig ab Werk mit einer Messdrossel kombiniert. Diese Kombination nennt man dann Druckregelventil.Aufbau einer Druckwaage
Eine Druckwaage besteht aus einem Hydraulikblock mit mindestens drei Ausgängen. Der Volumenstrom wird an einem beweglichen Kolben vorbei geleitet. Der Kolben ist über eine Feder gelagert. Bei steigendem Druck steigt auch die Gegenkraft der Feder. Ein Überdruck wird über eine Rückleitung zurück in den Tank geführt. Der in den Tank zurück geführte Druck ist nicht mehr technisch nutzbar, da er einen unerwünschten Rückstau in der Druckwaage verursachen würde. Der Druck hinter dem Kolben bleibt daher innerhalb eines bestimmten Bereichs konstant. Bei den meisten Druckwaagen ist die Federkraft einstellbar. Dazu dient ein manuelles Handrad oder ein Anschluss an eine elektrohydraulische Regelung. Diese kann durch einen elektromagnetischen Linearmotor als Schieber oder als Schrittmotor ausgeführt sein.
Einsatz der Druckwaage
Die Druckwaage regelt die Leistung eines bestimmten Verbrauchers bei schwankendem Druck in der hydraulischen Leitung. Sie hält beispielsweise die Drehzahl eines Radialmotors konstant, auch wenn andere Verbraucher am Hydrauliksystem angeschlossen sind. Druckwaagen werden auch zur Drucküberwachung oder zur erweiterten Druckregelung eingesetzt. Dazu befinden sich an den passenden Produkten ein oder mehrere Anschlüsse zur Aufnahme manueller Manometer oder für Drucksensoren für eine zentrale Hydrauliksteuerung.
Die erweiterte Druckregelung mit Hilfe der Druckwaage findet im Load-Sensing-Verfahren Verwendung. Sie sind für das open-center-Verfahren bei Konstantpumpen, wie für das closed-center-Verfahren bei Verstellpumpen, gleichermaßen geeignet.
Verwendung der Druckwaage
Die Druckwaage ist bei komplexen hydraulischen Systemen mit mehreren Verbrauchern ein standardmäßig verwendetes Bauteil. Ihr Aufbau ist einfach aber sehr effizient. Faktoren, welche ihre Lebensdauer beeinflussen, sind die Federkraft ihrer Rückstellfeder und die verbauten Dichtungen. Druckwaagen sind daher stark auf ein sauberes, partikelfreies Hydrauliköl angewiesen. Der Einsatz leistungsstarker Filter im für das Hydrauliköl ist bei der Verwendung von Druckwaagen deshalb ausdrücklich empfohlen.
Varianten der Druckwaage
Druckwaagen sind für jeden hydraulischen Druckbereich verfügbar. Es gibt sie in unterschiedlichen Leistungsklassen. Jede Druckwaage hat ihren definierten Bereich, für dem sie optimal ausgelegt ist. Vor ihrem Einsatz bzw. ihrer Auswahl muss der Leitungsdruck an jeder Einbaustelle einer Druckwaage daher bekannt sein. Das macht eine präzise und gründliche Berechnung des gesamten hydraulischen Systems erforderlich. Falsch eingesetzte Druckwaagen können die Leistung des Systems mindern und verschleißen sehr schnell.