Schaltventil - Volumenströme intelligent steuern
Ein Schaltventil ist ein hydraulisches Bauteil, welches einen Volumenstrom gezielt steuern kann. Die Bezeichnung steht für eine Ventilgruppe, die unterschiedliche Funktionen ausführt. In Kombination ist es durch die diversen Typen von Schaltventilen möglich, Logikgruppen aufzubauen.Die Hauptfunktion von einem Schaltventil
Ein Schaltventil ist ein Ventil, welches eine der folgenden Funktionen ausführen kann:
- Sperren
- Umleiten
- Rückleiten
- Drücke steuern
- Volumenstrom beeinflussen.
Zum Erreichen einer Logikschaltung werden mehrere Ventile hintereinander geschaltet. Teilweise kommen auch Kombinationsventile zum Einsatz, die mehrere Funktionen ausführen können. Diese sind vor allem bei eingeschränkten Einbauraum vorteilhaft. Jedoch kosten sie auch mehr als monofunktionale Schaltventile.
Das Sperrventil als Schaltventil
Sperrventile sperren einen Volumenstrom ab. Jeder Aktor, der sich hinter dem Ventil befindet, wird damit stillgelegt. Sperrventile haben eine kurze Aktionszeit und führen ihre Funktion damit schlagartig aus. Das unterscheidet sie beispielsweise von den Drosselventilen.
Das Wegeventil als Schaltventil
Ein Wegeventil leitet einen Volumenstrom in eine andere Richtung. Diese Umleitung dient dazu, einen Aktor an- und einen anderen abzuschalten. Zwei-Wege-Ventile sind am weitesten verbreitet, Wegeventile mit größerem Aktionsumfang sind aber ebenfalls erhältlich. Wegeventile kann man auch zum Rückleiten eines Volumenstroms einsetzen.
Das Druckventil als Schaltventil
Obwohl ein Druckventil im eigentlichen Sinne nicht "schaltet", also schlagartig den Betriebszustand ändert, zählt es dennoch zu den Logikbausteinen einer hydraulischen Steuerung. Bei diesen Ventilen wird der Druck des Volumenstroms gewandelt. In der Regel bedeutet dies die Minderung des Drucks durch eine Drossel. Es sind aber auch andere Bauformen verfügbar. Eine Drucksteigerung ohne zwischengeschaltete Pumpe geht jedoch stets zulasten der Geschwindigkeit des Volumenstroms.
Das Stromventil als Schaltventil
Stromventile regulieren die Geschwindigkeit in einer hydraulischen Leitung jedoch nicht den Druck. Sie können damit beispielsweise die Ausfahrgeschwindigkeit eines Linearmotors steuern, ohne seine Kraft zu reduzieren.
Ansteuerung von Schaltventilen
Die einfachsten Schaltventile werden manuell gesteuert. Das bekannteste seiner Art ist das Kugelventil mit Hebel. Diese dienen zum händischen Ab- und Zuschalten eines hydraulischen Kreises. Kugelventile sind manuelle Ergänzungen, wenn die Sperre in den Hydraulikkupplungen nicht ausreicht, um Hydraulikkreise miteinander zu verbinden. Hydraulische Systeme mit hohem Steuerungsbedarf werden heute elektrisch, pneumatisch oder elektrohydraulisch gesteuert. Dazu ist an jedem Schaltventil eine zusätzliche Steuerungseinheit, welche das Ventil bei Bedarf auslöst. Elektrische Ventile arbeiten mit kleinen, elektromagnetischen Linearmotoren. Pneumatisch betrieben Steuereinheiten für Schaltventile arbeiten ähnlich. Bei elektrohydraulisch betriebenen Schaltventilen löst ein vorgeschaltetes Ventil, ähnlich dem eines Relais von einem Stromkreis das eigentliche Ventil im Hydraulikkreis aus. Diese Steuerung findet man beispielsweise häufig in den Schaltknüppeln von Baumaschinen.
Wartung von Schaltventilen
Ein Nachteil von Schaltventilen ist, dass sie häufig tief in einem hydraulischen System verbaut sind. Dennoch ist es sehr wichtig, die vorgeschriebenen Wartungsintervalle einzuhalten und das Ventil auf Funktion und Dichtheit zu untersuchen.