Hydraulikventil: Universalkomponente in Fluidsystemen
Die Hydraulik ist die Lehre von der Kraftübertragung durch Flüssigkeiten. Sie basiert auf der Tatsache, das Flüssigkeiten inkompressibel sind. Ein eingebrachter Druck verteilt sich in hydraulischen Anlagen deshalb gleichmäßig. Um den hydraulischen Druck gezielt an eine Stelle leiten zu können, werden Hydraulikventile eingesetzt.Hydraulikventil: Aufgabe und Funktion
Ein Hydraulikventil steuert den Volumenstrom in einem hydraulischen System. Die Steuerung reicht von der gezielten Durchflussbegrenzung bis zur völligen Absperrung. Hydraulische Ventile lassen sich auch durch komfortable Regelsysteme erweitern. Diese können indirekt über eine Elektromechanik auf das Ventil wirken. Für viele Anwendungen bietet aber das Ventil selbst bereits viele Optionen für eine weitestgehend autonome Regelung.
Arten von Hydraulikventilen
Das einfachste Hydraulikventil ist das Kugelventil. Es besteht aus einem Block mit Durchflussbohrung, in den eine ebenso angebohrte Kugel eingelassen ist. Die Kugel ist mit einem Hebel verbunden. Wird der Hebel bewegt, wird der Durchfluss geöffnet oder abgesperrt. Die Norm besagt, dass der Durchfluss geöffnet ist, wenn der Hebel mit der Leitung parallel steht. Ist er um 90° gekippt, ist der Durchfluss gesperrt. Das Kugelventil erlaubt auch bereits eine gewisse Art der Drosselung. Je weiter der Hebel in Richtung rechter Winkel bewegt wird, desto mehr sperrt das Kugelventil ab.
Weitere Bauarten von hydraulischen Ventilen sind:
- Druckventile: Öffnet oder schließt beim Erreichen eines minimalen oder maximalen Drucks
- Sperrventile: Sperrt den Volumenstrom unmittelbar ab
- Drosselventile: Sperrt den Volumenstrom allmählich ab
- Lasthalteventile: Hält den Druck in einem bestimmten Punkt des Systems aufrecht
- Rückschlagventile: Lässt Volumenstrom nur in einer Richtung durch
- Wegeventile: Schaltet den Volumenstrom zwischen zwei Segmenten eines hydraulischen Systems um
- u.v.m.
Vorteile von Hydraulikventilen
Hydraulikventile werden in großer Auswahl und für alle Druckbereiche gefertigt. Dauerbelastungen bis mehrer Hundert Bar sind für die meisten hydraulischen Ventile problemlos umsetzbar. Ihre Robustheit und große Auswahl lässt heute hochkomplexe hydraulische Schaltungen zu, die äußerst sichere und komfortable Systeme ermöglichen.
Nachteile von Hydraulikventilen
Um die hohen Drücke auch dauerhaft und zuverlässig verarbeiten zu können, sind hydraulische Ventile stets recht massiv ausgelegt. Sie müssen entweder aufwändig aus einem Vollblock gefräst werden. Oder sie werden im Druckgussverfahren hergestellt und feinmechanisch nachbearbeitet. Das macht sie zu recht aufwändigen und teuren Komponenten. Sie haben zwei Schwachstellen: Die Dichtungen können unter dem permanenten, hohen Druck nach einigen Jahren versagen. Dies ist aber in der Regel recht problemlos reparierbar: Ein hydraulisches Ventil lässt sich normalerweise vollständig zerlegen und entsprechend einfach wieder abdichten. Ein größeres Problem ist die Kavitation. Bei nicht exakter Berechnung des Volumenstroms mit seinen Drücken und Flussgeschwindigkeiten kann es innerhalb eines hydraulischen Ventils zu einer Zerstörung der Innenwand kommen. Dieser Schaden geschieht meist unbemerkt, bis die abgesprengten Späne an anderer Stelle größeren Schaden angerichtet haben.
Wartung und Pflege von Hydraulikventilen
Zu einem aufwändigen hydraulischen System gehört deshalb grundsätzlich eine Filterung. Zur regelmäßigen Wartung der Partikelfilter sollte zusätzlich auch eine Ölanalyse durchgeführt werden. Damit hat man den inneren Verschleiß des hydraulischen Systems immer genau unter Kontrolle. Da hydraulische Ventile je nach Typ und Aufgabe aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen können, lässt sich durch die Ölanalyse das schadhafte Bauteil meist recht genau ermitteln.