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O+P Fluidtechnik 7-8/2019

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O+P Fluidtechnik 7-8/2019

VENTILE GROSSE

VENTILE GROSSE VOLUMENSTRÖME EFFIZIENT UND PLATZSPAREND BEHERRSCHEN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Die Veränderungen in der virtuellen Welt und in der IT-Branche haben mehr und mehr Auswirkungen in der Hydraulik. Einerseits wird auf das Design der Maschine geachtet, anderseits werden immer größere und leistungsfähigere Maschinen gebaut. Mit leistungsfähigeren Maschinen stehen die Bewegungen im Fokus, die immer schneller und effizienter ausgeführt werden müssen. Allen Designern ist bewusst, dass schnelle Bewegungen einiges an Antriebsenergie bedingt, was hohe Kosten hervorruft. Um die Kosten beziehungsweise die Investitionen möglichst gering zu halten, sucht man gewichtsarme Produkte, welche große Volumenströme mit möglichst wenig Energieverlust durch die verschiedenen Bohrungen und Steueröffnungen in der hydraulischen Steuereinheit zum Verbraucher bringen. Energieverlust bedeutet für den Betreiber der Anlage immer Kosten. Es Autor: Daniel Bieri, Wandfluh AG, Frutigen, Schweiz kann sein, dass ein gewisser Energieverlust in Kauf genommen wird, damit eine Arbeit schneller ausgeführt werden kann. Wenn der Stundensatz der Maschine höher ist als die Kosten des Energieverlusts, bringt das dem Betreiber einen Vorteil. Trotzdem muss der Energieverlust in Grenzen gehalten werden. Das Unternehmen Wandfluh war bisher als Hersteller eher kleinerer Ventile bekannt. Das Einsatzfeld hat sich in den letzten Jahren vermehrt in Richtung mobile Anwendungen verlagert. Dazu gehören Anwendungen im Bereich Erdbewegung, Kranbau, Materialhandling oder mobile Untertage-Einrichtungen. Das sind auch die Anwendungsgebiete, in denen große Volumenströme benötigt werden. KOMPAKTE BAUWEISE IN MOBILEN MASCHINEN Wie eingangs erwähnt, hat der Wunsch nach kompakter Bauweise in mobilen Arbeitsgeräten zugenommen. Aus diesem Grund hat Wandfluh das Einschraubventil-Programm in den ISO-Baugrößen M33 und M42 mit einer Schieberventilpatrone ergänzt. Die Konstruktion von Ventilfunktionen in Blöcken, aus Stahl oder Aluminium, erlaubt eine individuelle Anpassung an die vorhandenen Platzverhältnisse, ohne Einbußen in der Flexibilität der Funktionen in Kauf nehmen zu müssen. Die bewährte Einschraubventil- Technologie bietet hier die Möglichkeit flexible, an die Bedürfnisse der Anwendung angepasste Lösungen zu konstruieren. Aufgrund der intern verlaufenden Verbindungen der einzelnen Ventile untereinander hat die Blockbauweise den Vorteil von weniger Leckage- Stellen im Vergleich zur Lösung der aneinandergereihten und geflanschten Ventilelemente. Diese Blockbauweise vereinfacht die 22 O+P Fluidtechnik 7-8/2019

VENTILE Dezentralisierung der Steuerfunktionen. Damit kann sie der Konstrukteur in der Maschine genau dort platzieren, wo sie gebraucht werden. Die Blockbauweise verleiht dem Konstrukteur die benötigte Flexibilität, die passende Ventilgröße pro Funktion zu wählen. Damit wird zum einen eine der Anforderung exakt angepasste technische Lösung erreicht, und zum anderen lassen sich der Platzbedarf und die Kosten optimieren. EFFIZIENTE UND PLATZSPARENDE SCHIEBER- VENTILPATRONEN Die neuen Schieberventilpatronen entsprechen den Vorgaben, Systeme effizient und wirtschaftlich zu gestalten. Zum Ventilprogramm der Baugrößen M33 und M42 gehören außerdem vorgesteuerte Druckbegrenzungen und Druckregelventile mit manueller sowie proportionaler Verstellung, manuelle und proportionale Drosseln sowie druckkompensierte Mengenregelventile in 2-Wegeund 3-Wege-Ausführung, ebenfalls manuell und proportional verstellbar. Für Anwendungen, bei denen eine Last sicher gehalten werden muss, sind vorgesteuerte, leckfreie Sitzventile im Angebot. In anspruchsvollen Lasthalte- und Absenkfunktionen haben sich sitzdichte, proportional verstellbare und lastkompensierte Mengenregelventile bewährt. Die breite Auswahl an Einschraubventilen ist für Arbeitsdrücke bis 420 bar konstruiert. Entsprechend der Baugröße dieser Ventile sind, je nach Ventiltyp, Volumenströme bis 400 l/ min regelbar. Eine sehr gute Steuer- und Regelbarkeit der Einschraubventile im Feinbereich ist die Voraussetzung, damit das System des Kunden mit hoher Genauigkeit und der verlangten Effizienz betrieben werden kann. Beim Typ Einschraub-Schieberventil handelt es sich nicht um ein eigenständiges Element, es muss von außen mit einem hydraulischen Druck vorgesteuert werden. Es braucht also zusätzlich Ansteuerelemente oder Vorsteuerventile. Für die 4/3-Wege-Funktion (4 Anschlüsse, 3 Schaltstellungen) sind im ISO-Senkungssystem keine Senkungen vorgesehen. Deshalb hat Wandfluh eine eigene Senkungsform erarbeitet. Die Größe der Ventilpatrone wird bestimmt durch die Größe der Durchflussmenge und den erforderlichen seitlichen Bohrungen für die Zu- und Abgänge der Rohre. Das Vorsteuerventil kann direkt bei der Schieberventilpatrone angeordnet werden, muss aber nicht. Die Vorsteuerung kann an einem beliebigen Ort aufgebaut und mit kleinen Steuerleitungen mit dem Steuerblock verbunden sein. POINTIERT EINSCHRAUBVENTIL-PROGRAMM UM SCHIEBERVENTILPATRONE ERGÄNZT SCHIEBERVENTILPATRONE IST FÜR HOHE VOLUMENSTRÖME VORGESEHEN KOLBEN FÜR ZWEI SCHALTSTELLUNGEN ERHÄLTLICH BLOCKBAUWEISE WEIST WENIGER LECKAGE-STELLEN AUF im geschlossenen, kontrollierten Regelkreis. Ohne Sichtkontakt des Bedieners würde die Winde im offenen Regelkreis arbeiten, unerwünschte Bewegungen und Zwischenfälle wären dann möglich. In anderen Anwendungen lässt sich das Vorsteuerventil durch ein Ein/Aus-Ventil mit fixer Steuerdruckbegrenzung ersetzen, dann hat die Schieberventilpatrone ebenfalls eine Ein/Aus-Funktion. Die Ansteuerung mit einer Druckbegrenzung ist auch möglich, aber nicht effizient, weil dauernd Steueröl zum Tank abströmt und entsprechend Energie verlorengeht. Für die Schieberventilpatronen sind Kolben für zwei Schaltstellungen (4/2-Wege) und drei Schaltstellungen (4/3-Wege) erhältlich. Bei zwei Schaltstellungen wird nur ein Steuerölanschluss mit Druck beaufschlagt, und der andere Steuerölanschluss muss zum Tank verbunden sein, um den Kolben sicher zu schalten. Bei drei Schaltstellungen werden beide Anschlüsse mit Steueröl versorgt. HOHE VOLUMENSTRÖME MÖGLICH Die Schieberventilpatrone ist für hohe Volumenströme vorgesehen, M33 bis 150 l/min, M42 bis 250 l/min. Um die hohen Strömungs- VERSCHIEDENE ANSTEUERUNGEN MÖGLICH Zur Ansteuerung sind verschiedene Ventiltypen geeignet. Beim Beispiel eines Krans ist es ein kleines Druckregelventil, mit dem der Steuerdruck im Bereich bis 20 bar stufenlos geregelt werden kann. Dem Steuerdruck folgend bewegt sich der Kolben in der Schieberventilpatrone gegen die Federkraft. Je mehr Steuerdruck auf den Kolben wirkt, desto mehr öffnet das Ventil und der Durchfluss verändert sich. Entsprechend der Durchflussmenge und dem Systemdruck dreht sich der Windenmotor. Das kleine Druckregelventil kann von Hand mit einem hydraulischen Joystick direkt betätigt sein oder, mit einem geeigneten Magneten versehen, über eine Elektronik proportional ferngesteuert werden. Dies bietet dem Bediener aus Distanz die Möglichkeit, eine Funktion hydraulisch auszulösen oder mit einer Elektronik über einem Computer oder Joystick fernzusteuern. Wenn ein Operateur das Ventil fernsteuert, kann er sehen, was an der Winde passiert und bei Bedarf Korrekturen ausführen. Das Windensystem arbeitet dann 01 Druckregelpatrone M42 Qmax 250 l/min, pmax 400 bar 02 Proportional-Wegeventilpatrone M42 Qmax 250 l/ min, pmax 315 bar O+P Fluidtechnik 7-8/2019 23

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