Hydraulikventil Hydraulikventil mit neuem Wirkprinzip

Aufgrund der extrem kurzen Schaltzeiten lassen sich mit dem Hydraulikventil RRV 95 adaptive Regelkreise ganz ohne Elektronik realisieren.

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Heinrichs & Co. KG

Franke GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

GSR Ventiltechnik GmbH & Co. KG GmbH & Co. KG

Hitzebeständige Werkstoffe, die Gefriertrocknung von Lebensmitteln und die Wettervorhersage mit Satellitenbild: Das sind handfeste Beispiele für Entwicklungen der Luft- und Raumfahrttechnik, die Eingang ins tägliche Leben gefunden haben. Für die Hydraulik gibt es nun einen ganz neuen „Spin off-Effekt“ der Weltraumforschung. Ein besonders schnell schaltendes Ventil mit hoher Lebensdauer nutzt ein Wirkprinzip, das beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt wurde.

Ausgangspunkt für diese Entwicklung war ein Forschungsprojekt: Dr. Dietmar Neuhaus (Bild 1) suchte ein Ventil, das kleine Gasmengen in exakt vorgegebenen Pulsen in eine Vakuumkammer dosiert. Ein solches Ventil war am Markt nicht lieferbar – also entschloss sich das DLR zu einer Eigenentwicklung.

Dabei kommt ein Prinzip zur Anwendung, von dem man sich fragen kann, warum es aufgrund seines ebenso einfachen wie vorteilhaften Grundprinzips nicht schon eher entwickelt wurde: Eine magnetisierbare Ventilkugel wird allein durch die Druckdifferenz zwischen Ventileingang und –ausgang in den Ventilsitz gepresst. Soll das Ventil geöffnet werden, bewirkt eine Magnetspule im Ventilgehäuse, dass die Kugel aus dem Sitz rollt (Bild 2). Sobald die Spule nicht mehr bestromt wird, rollt die Kugel allein aufgrund der Strömung wieder in ihren Sitz und schließt das Ventil. Die gewünschten Ventileigenschaften lassen sich u.a. über Größe und Gewicht der Kugel an den Anwendungsfall anpassen.

Kurze Schaltzeiten – lange Lebensdauer

Zu den großen Vorteilen dieser „Rapid Reaction Valve“ (RRV) -Technologie gehören die extrem kurzen Schaltzeiten im Millisekundenbereich und die lange Lebensdauer: Im Testfeld wurden bereits über eine Milliarde Schaltspiele erreicht. Ein wesentlicher Grund dafür ist, dass man auf verschleißbehaftete Rückstellfedern verzichten kann.

Auf einer Veranstaltung der DLR zum Thema Technologie-Transfer wurde die GSR Ventiltechnik auf die neue Ventiltechnologie aufmerksam gemacht und erwarb die Lizenz zur industriellen Nutzung. Seitdem wurden zahlreiche kundenspezifische RRV-Anwendungen realisiert. Dabei zeigte sich, dass sich das RRV-Prinzip auch für die Hydraulik eignet, wenn man das Ventil auf das viskose Medium und vor allem auf die höheren Drücke abstimmt.

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