Proportionalventile Große Volumenströme kompakt steuern

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Proportionale Einschraubventile bieten in Verbindung mit Ventilblöcken die Möglichkeit, flexible, an die Anwendung angepasste, Hydrauliklösungen zu konstruieren.

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Wandfluh entwickelt Ventile wie das Proportional-3-Wege-Stromregelventil sowie die dazugehörigen Steuer- und Regelgeräte selbst.
Wandfluh entwickelt Ventile wie das Proportional-3-Wege-Stromregelventil sowie die dazugehörigen Steuer- und Regelgeräte selbst.
(Bild: Wandfluh)

Die konstruktiven Möglichkeiten des modernen Maschinenbaus führen zu immer größeren und leistungsfähigeren Maschinen. Die hydraulisch ausgeführten Bewegungen benötigen dazu Ventile, welche große Ölströme steuern und regeln können. Das erforderliche Ölvolumen zum Antrieb eines Aktuators ergibt die benötigte Nenngröße des Ventiles, hierzu erwachsen innerhalb einer Anwendung naturgemäß verschiedenste Anforderungen. Die Blockbauweise verleiht dem Konstrukteur viel Flexibilität, die passende Ventilgröße pro Funktion zu wählen. Damit wird zum einen eine der Anforderung exakt angepasste technische Lösung erreicht, und zum anderen können der Platzbedarf und die Kosten optimiert werden.

Stufenlose Ansteuerung von Ventilen

Neben der Wahl der Ventilgrösse spielt natürlich auch die Auswahl an Funktionen eine entscheidende Rolle. Viele Funktionen benötigen heutzutage eine proportionale Charakteristik, das heißt, der Aktuator soll einer Sollwertsignalgrösse folgend stufenlos gesteuert werden. Damit lassen sich Bewegungen ohne Sprünge und Schläge, feinfühlig und in benötigtem Tempo oder gewünschter Kraft ausführen. Damit die verschiedenen Anforderungen und Bedürfnisse abgedeckt werden können, sind Wegeventile für die Richtungssteuerung, Druckventile für die Kraft- sowie Stromventile für die Geschwindigkeitssteuerung notwendig. Ebenfalls sitzdichte Wegeventile für das Halten und Absichern von Lasten sind ein wichtiger Bestandteil eines Ventilprogrammes.

Die Ansteuerung eines Proportionalventiles braucht besondere Aufmerksamkeit, sie ist nicht zuletzt für ein optimales Leistungsverhalten verantwortlich. In einer guten Elektronik-steuerung steckt sehr viel Know-how, sie sorgt für ein perfektes Ansprechverhalten des Ventils und damit für die gewünschte Sensitivität bei der Steuerung des Aktuators. Die Elektronik kann auch weitergehende Funktionen wie Kennlinienkorrektur des Ventils oder Regelungsaufgaben – zum Beispiel Druck- oder Lageregelungen - in der Anwendung übernehmen. Damit wird die Zentralsteuerung von speziellen Aufgaben entlastet, sie kann mit dem Ventil beispielsweise über einen Feldbus kommunizieren und dadurch nicht nur Steuerbefehle senden, sondern auch Zustandsdaten von Ventil und Regler empfangen.

Wege-, Druck- und Stromventile

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. 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. Sie vereinfacht die Dezentralisierung der Steuerfunktionen. Damit kann der Konstrukteur den Ventilblock genau dort platzieren, wo er gebraucht wird.

Wandfluh stellt ein vollständiges Programm an proportionalen Schraubpatronen der Grösse M42 zur Verfügung. Dieses umfasst Wegeventile, Druckventile sowie Stromventile. Die Ventile sind für maximale Drücke von bis zu 400 bar ausgelegt. Mit Volumenströmen von bis zu 400 l/min sind sie bestens geeignet, um grosse Verbraucher zu steuern.

Durch einen optimierten Magnetantrieb und eine daran angepasste Ventilkonstruktion ist die Perfomance der Ventile auf die hohen Anforderungen ausgelegt worden. Somit können auch Umgebungstemperaturen von bis zu 70°C ohne Leistungseinbussen gefahren werden. Mit der Verbesserung des Korrosionsschutzes der Magnetspule erreichen die Ventile je nach Ausführung eine Salzsprühfestigkeit von über 500 h. (qui)

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