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Rückschlag-, Ausgleichs- und Bremsventile

Themen:

  • Rückschlagventil
  • Ausgleichsventil, Bremsventil

Rückschlagventil:
Ein Rückschlagventil lässt den Flüssigkeitsfluss in eine Richtung ungehindert passieren und blockiert den Flüssigkeitsfluss in die entgegengesetzte Richtung.

Das Rückschlagventil in der folgenden Abbildung befindet sich im Gehäuse des Rücklaufölfilters. Im Ruhezustand drückt die Feder den Kugelhahn auf seinen Sitz. Wenn der Flüssigkeitsdruck über dem Kugelventil hoch genug ist, um die Federkraft zu überwinden, öffnet sich das Kugelventil und die Flüssigkeit kann am Rückschlagventil vorbei zum Behälter fließen. Das Rückschlagventil dient als Schutz vor übermäßigem Druck, der entstehen kann, wenn das Filterelement so stark verschmutzt ist, dass der Flüssigkeitsfluss behindert wird.

Wir finden das Rückschlagventil auch als Sicherheitsmerkmal in Hydrauliksystemen beispielsweise eines Kippers. Das Ventil ist im Hydraulikzylinder montiert und verhindert, dass die Schaufel bei plötzlichem Schlauchbruch unkontrolliert herunterfällt. Vielmehr sperrt die Kugel durch den Schub sofort den Volumenstrom ab, so dass der Zylinder mit der Last sofort zum Stillstand kommt.

Das Rückschlagventil findet sich nicht nur in Sicherheitssystemen, sondern auch in Kreisläufen, in denen das Hydrauliköl in einer Richtung durch ein Bauteil fließen soll. Ein Beispiel hierfür sehen wir im folgenden Bild.

Zwischen dem Steuerventil und der Versorgung des Zylinders sehen wir ein Stromregelventil in einer Graetz-Schaltung. Dieser Kreislauf ermöglicht es der Flüssigkeit, in Pfeilrichtung durch das Durchflussregelventil zu fließen, unabhängig davon, wie der Zylinder betrieben wird. Das Stromregelventil funktioniert nur in einer Flussrichtung und eine solche Schaltung verhindert mehrere Stromregelventile in einer Leitung.

Beim Ausfahren des Kolbens werden die Rückschlagventile unten links und oben rechts aus ihren Sitzen gedrückt, um den Flüssigkeitsdurchfluss zu ermöglichen. Die anderen beiden Rückschlagventile bleiben geschlossen.

Sobald der Steuerschieber ganz nach rechts gestellt wird, kehrt sich die Richtung des Flüssigkeitsflusses zum und vom Zylinder um. Die Rücklaufflüssigkeit verlässt den Zylinder und drückt die Kugelhähne oben links und unten rechts aus ihren Sitzen, um über den Steuerschieber zum Behälter zu fließen.

In beiden Fällen fließt die Flüssigkeit in Pfeilrichtung durch das Durchflussregelventil.

Graetz-Runde

Ausgleichsventil, Bremsventil:
Das Ausgleichsventil, auch Bremsventil genannt, ist ein präzise gesteuertes Rückschlagventil. Es eignet sich zum kontrollierten Bremsen einer großen Last. Das Ausgleichsventil wird in kleineren Kranen, beispielsweise Autokranen, eingesetzt.

Das Ausgleichsventil ist eigentlich eine Erweiterung eines „normalen“ Rückschlagventils. Der Unterschied zwischen diesen beiden Ventilen besteht darin, dass das gesteuerte Rückschlagventil gegen den Lastdruck geöffnet werden muss und daher lastdruckabhängig und empfindlich ist. Das normale Rückschlagventil reagiert empfindlich auf ruckartige Bewegungen, von denen das Ausgleichsventil nicht betroffen ist. Beim Strangregulierventil ist der erforderliche Steuerdruck abhängig vom voreingestellten Federdruck.

Der Einfachheit halber wurden in dieser Zeichnung die Hydraulikpumpe, das Druckbegrenzungsventil und der Filter weggelassen. Der Steuerschieber befindet sich in der richtigen Position, um den Zylinder zu steuern. Die Flüssigkeit fließt durch das Rückschlagventil (im Ausgleichsventil) zum Zylinder. 

Nach Umschalten des Steuerschiebers (Stellung ganz rechts) wird der Zylinder eingefahren. Das Öl wird nun der Stangenseite zugeführt (über Anschluss B). Der aufgebaute Druck drückt das Ausgleichsventil auf. Das Öl fließt über das Ausgleichsventil zurück zum Behälter.

Wenn der Zylinder schneller absinkt, als das Öl der Stangenseite zugeführt wird (wir nennen das Niederschlag), sinkt der Druck auf der Stangenseite und damit auch der Steuerdruck am Ausgleichsventil. Dadurch wird das Ventil durch die Feder in Richtung „geschlossen“ gedrückt. Dadurch verringert sich der Volumenstrom und gleicht sich dem stangenseitig zugeführten Volumenstrom an.

Das Ausgleichsventil kann auch als Druckschutz bei Überlastung des Verbrauchers durch äußere Kräfte oder durch plötzliches Betätigen des Regelventils fungieren: oWenn das Steuerventil beim Absenken des Zylinders plötzlich in die Mitte gestellt wird, schließt das Ausgleichsventil sofort. Der sich dann im Zylinder aufbauende Druck drückt das Ausgleichsventil von der Zylinderseite her wieder auf. Das Ausgleichsventil begrenzt daher auch den Druck im Zylinder.

Ausgleichsventil