Mengenteiler als hydraulisches Bauteil: zwei Kreisläufe mit nur einer Pumpe versorgen
Der Mengenteiler ist ein hydraulisches Bauteil. Er wird zur effizienten Verteilung von Drücken und Strömen verwendet.Funktion des Mengenteilers
Die Aufgabe des Mengenteilers ist es, einen Volumenstrom in unterschiedliche Unterströme zu verteilen. Umgekehrt kann das Bauteil auch dazu verwendet werden, unterschiedliche Volumenströme wieder zu einem Strom zusammen zu fassen. Darum werden diese Bauteile auch Mengenteiler/Verbinder genannt. Für die Wahl des richtigen Mengenteilers stehen zwei verschiedene Bauarten zur Auswahl.
Zweck vom Mengenteiler
Die Hauptaufgabe des Mengenteilers ist es, die Anzahl der erforderlichen Pumpen zu reduzieren. Das senkt die Kosten für Aufbau und Wartung einer hydraulischen Anlage. Vor allem bei seriell hergestellten Systemen ist ihre Verwendung ein Beitrag zur signifikanten Senkung der Produktionskosten und ist ein Wettbewerbsvorteil, da die Endkunden geringere Wartungs- und Reparaturkosten erwarten können.
Bauarten der Mengenteiler
Für Mengenteiler stehen zwei Konstruktionsarten zur Auswahl:
- Kolbenmengenteiler
- Zahnradmengenteiler
Der Kolbenmengenteiler ist technisch sehr einfach. Es handelt sich dabei um ein einfaches Abzweigstück ohne zusätzliche technische Komponenten. Der Volumenstrom wird an einer Seite eingeführt und verteilt sich über verschiedene Öffnungen in die Unterleitungen. Dabei gehen Druck oder Geschwindigkeit im Volumenstrom verloren.
Der Drehmengenteiler, meistens als Zahnradmengenteiler ausgeführt, ist technisch komplexer. Dieses Bauteil hat in seinem Innern eine kleine Zahnradpumpe installiert. Sie hilft dabei, Druck und Geschwindigkeit des eingeführten Volumenstroms aufrecht zu erhalten. Der Unterschied zur einer normalen Zahnradpumpe ist zweierlei: Der Drehmengenteiler gleicht lediglich einen Druckverlust aus und kann dadurch wesentlich kleiner und damit preisgünstiger ausfallen als eine konventionelle Hydraulikpumpe. Zum zweiten haben auch Drehmengenteiler mehrere Ausgänge, so dass Druckverstärkung und Aufteilung des Volumenstroms in einem Bauteil stattfinden.
Konstruktiver Aufbau der Mengenteiler
Kolbenmengenteiler sind technisch sehr einfach. Sie bestehen aus einem robusten Gehäuse aus gehärtetem Stahl oder Aluminium, je nach dem mit welchem Druck das System beaufschlagt werden soll. Kolbenmengenteiler haben grundsätzlich nur zwei Ausgänge. Theoretisch lassen sich mehrere Kolbenmengenteiler hintereinander schalten, so dass die Anzahl der Ausgänge erhöht wird. Jedoch wird dadurch auch der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit immer weiter herab gesenkt. Drehmengenteiler halten Druck und Geschwindigkeit aufrecht und sind zudem regelbar. Deshalb können sie mit bis zu acht Ausgängen ausgestattet werden. Sie sind erforderlich, wenn der eingehende Volumenstrom in unveränderter Weise auf mehrere Unterströme verteilt werden muss. Trotz ihrer höheren technischen Komplexität sind Drehmengenteiler robuster und resistenter gegen Verschmutzung. Selbstredend sind sie effizienter, sie kosten hingegen auch einiges mehr als ein Kolbenmengenverteiler.
Anwendung von Mengenteilern
Mengenteiler kommen in großen, komplexen hydraulischen Anlagen zum Einsatz. Wo nur eine oder nur sehr weniger Hydraulikpumpen viele Aktoren bedienen müssen, da können sie helfen die Kosten zu senken. Außerdem dienen sie dazu, den Volumenstrom gleichmäßig zu verteilen. Damit liegt an jedem Punkt in einem hydraulischen System der gleiche Druck und die gleiche Strömungsgeschwindigkeit an. Ausgehend von dieser konstanten Größe kann im Nachgang durch den Einsatz von Druckminderern oder Absperrventilen diese Kenngrößen punktgenau geregelt werden. Baumaschinen, insbesondere Bagger, Radlader, Umschlagsmaschinen oder Teleskopstapler müssen häufig mehrere Aktoren bedienen: Drehwerk, Antrieb, Hubwerke für Ausleger, Öffnungsmechanik des Werkzeugs oder Hubhydraulik für die Kabine werden in der Regel vom gleichen hydraulischen System aus bedient. Hier kann ein Mengenteiler dabei helfen, die Anzahl der Hydraulikpumpen so gering wie möglich zu halten.