Lasthalteventil: Arbeitsmaschinen und Hebebühnen sichern
Das Lasthalteventil ist ein kleines aber sehr wichtiges Bauteil, welches vor allem bei hydraulisch betriebenen Arbeitsmaschinen eingesetzt wird. Seine Aufgabe ist das, was sein Name aussagt: Eine Last in der definierten Position halten und ein absacken verhindern. Technisch ist das Lasthalteventil recht einfach aufgebaut. Seine korrekte Installation ist jedoch eine Herausforderung.Lasthalteventil: Lastseitige Druckspannungen im Hydrauliksystem
Wenn ein hydraulischer Zylinder eine Last gegen die Schwerkraft anhebt, übt die Gewichtskraft immer einen Gegendruck zum hydraulischen Druck aus. Solange die Pumpe einen ausreichend hohen Druck dagegen hält, sind die Kräfte im Gleichgewicht und die Last bleibt an ihrem Ort. Dazu muss jedoch die Hydraulikpumpe permanent in Betrieb sein. Das ist nicht nur unwirtschaftlich, es belastet auch das gesamte hydraulische System sehr. Sobald eine Störung auftritt, indem eine Dichtung versagt oder ein Schlauch platzt, sackt die angehobene Last durch. Das kann zu gefährlichen Situationen führen.
Das Lasthalteventil sorgt dafür, dass der vorgespannte Druck im Zylinder erhalten bleibt auch wenn die Pumpe ausgeschaltet ist oder eine Leckage auftritt. Es ist damit bei anspruchsvollen Arbeitsmaschinen ein zentrales Bauteil für die Maschinensicherheit.
Kontrolliertes Absenken durch Lasthalteventile
Neben seiner Funktion der grundsätzlichen Aufrechterhaltung einer Druckspannung im Zylinder kann das Lasthalteventil noch für einen weiteren Zweck eingesetzt werden: Durch ein fein dosiertes Öffnen des Ventils lässt sich sehr genau die Absenkgeschwindikgeit eines mit einer Last beaufschlagten Zylinders einstellen. Das Lasthalteventil erfüllt damit nicht nur Sicherheitsaufgaben, es trägt auch wesentlich zur besseren Handhabbarkeit des hydraulischen Systems bei.
Einfacher Aufbau eines Lasthalteventils
Vereinfacht gesagt, ist ein Lasthalteventil ein einfaches Absperrventil das mit einer Spiralfeder ausgestattet ist. Die Spiralfeder baut den Gegendruck zur der Last auf dem Hydraulikzylinder auf. Solange die Federspannung größer ist als die Druckspannung in der Flüssigkeit, sperrt das Lasthalteventil ab. Wird die Feder mit einer Stellschraube ausgestattet, lässt sich die Federspannung variieren. Je mehr die Feder entspannt wird, desto mehr kann der hydraulische Druck am Lasthalteventil vorbei entweichen. Damit ist die Dosierung der Absenkgeschwindigkeit sehr komfortabel umsetzbar.
Zwei Prinzipien für Lasthalteventile
Das beschriebene Lasthalteventil, bestehend aus Ventikonus, Feder und Einstellschraube, wird auch als "Direkt wirkendes Lasthalteventil" bezeichnet. Neben diesen Standard-Ventilen gibt es noch die "Differenzialflächenventile".
Die direkt wirkenden Lasthalteventile sind konstruktiv sehr einfach und preiswert. Sie haben jedoch einen Nachteil: Wenn die Last den hydraulischen Zylinder zum Einfahren zwingt, wird das Hydrauliköl zurück in den Tank gedrückt. Dadurch sinkt der Druck im Hydrauliksystem und das Lasthalteventil schließt wieder. Um dem entgegen zu wirken, müsste ständig die Federspannung verstellt werden. Es kommt sonst zum Schaukeln und Ruckeln während des Sinkprozesses.
Die Lasthalteventile mit Differenzialflächentechnik bieten einen konstanten Abfluss des Hydrauliköls. Die Sinkbewegung ist damit wesentlich gleichmäßiger und kontrollierter. Die Ventile erreichen diese Leistung durch eine speziell geformte Geometrie des Kegels in ihrem Inneren.
Einsatz von Lasthalteventilen
Lasthalteventile werden dort eingesetzt, wo eine Last gehalten werden muss. Sie sind Standard-Bauteile bei Kipplastern, Hebebühnen, Baggern und Umschlagsmaschinen. Neben ihrer Hauptfunktion, die Sinkbewegung der Last möglichst kontrollierbar zu halten, entlasten sie zudem die schwächeren Komponenten von einem Hydrauliksystem. Damit tragen sie erheblich zur Verlängerung der Lebensdauer von Schläuchen und Dichtungen bei.