Ein hydraulisches Druckbegrenzungsventil öffnet einen Entlastungsweg, wenn der Druck die durch seine Einstellung festgelegten Bedingungen erreicht. Es begrenzt den Druck im Kreislauf oder in einem Teilbereich und hilft, Bauteile vor Überlastung zu schützen.
Wie funktioniert ein Druckbegrenzungsventil?
Bei einem direkt gesteuerten Ventil wirkt der Hydraulikdruck auf ein Schließelement, etwa eine Kugel, einen Kegel oder einen Schieber. Eine Feder hält es geschlossen. Übersteigt die hydraulische Kraft die Schließkraft, öffnet sich ein Weg zur Ableitung des Volumenstroms, üblicherweise zum Tank.
Das Ventil beginnt bei einem bestimmten Druck zu öffnen. Zum Abführen des vorgesehenen Volumenstroms benötigt es jedoch eine ausreichende Druckdifferenz. Öffnungsdruck und Druck bei maximalem Volumenstrom sind daher nicht zwangsläufig gleich. Dies lässt sich anhand der Druck-Volumenstrom-Kennlinie prüfen.
Das abströmende Öl durchläuft einen Druckabfall; dabei wird Energie in Wärme umgewandelt. Mit höherem Druck und größerem Entlastungsvolumenstrom steigt die Verlustleistung. Ein Druckbegrenzungsventil schützt vor bestimmten Überdruckzuständen. Dauerndes Abströmen kann jedoch das Öl erwärmen und Energie verbrauchen.
Direkt gesteuerte und vorgesteuerte Ventile
Direkt gesteuerte Druckbegrenzungsventile
Der Systemdruck wirkt unmittelbar auf das Element, das den Hauptstrom steuert. Aufbau und Ansprechverhalten hängen vom Modell ab. Die Druckeinstellung kann fest oder verstellbar sein. Direktsteuerung bedeutet nicht automatisch, dass eine frei zugängliche manuelle Einstellung vorhanden ist.
Vorgesteuerte Druckbegrenzungsventile
Eine Vorsteuerstufe beeinflusst den Druck an der Hauptstufe. So kann ein kleiner Steuerölstrom den Hauptvolumenstrom steuern. Die Bezeichnung „vorgesteuert“ bedeutet für sich genommen keine elektrische, pneumatische oder fernbetätigte Funktion. Solche Zusatzfunktionen sind ausführungsspezifisch.
Übliche Einbauformen
Die Druckbegrenzungsfunktion lässt sich in unterschiedliche Gehäuse und Baugruppen integrieren. Ventile für Leitungseinbau werden an Rohr- oder Schlauchleitungen angeschlossen. Patronen sitzen in einem Steuerblock. Zwischenplatten- und Plattenaufbauventile werden mit anderen Hydraulikelementen kombiniert. Daneben gibt es Flanschausführungen und direkt an Hydraulikmotoren montierte Ventile.
Ein ähnliches Aussehen macht diese Ausführungen nicht austauschbar. Einbauraum, Anschlussflächen, interne Kanäle und Strömungsrichtung müssen zum Schaltkreis passen.
Druckeinstellung, Federbereiche und Gegendruck
Der Druck kann ab Werk fest eingestellt oder innerhalb eines freigegebenen Bereichs verstellbar sein. Manche Modelle verwenden unterschiedliche Federn für verschiedene Bereiche. Ein Federwechsel erfordert die freigegebene Teilenummer und das passende Verfahren; Federfarben sind kein allgemeingültiges Kennzeichnungssystem.
Rücklaufgegendruck sowie Lecköl- und Steuerölführung können das Verhalten beeinflussen. Maßgeblich sind die Herstellergrenzen. Das Ventil beseitigt außerdem nicht zwangsläufig jede kurzzeitige Druckspitze und ersetzt keine speziellen Sicherungen für hängende Lasten oder andere Maschinenrisiken.
Auswahl eines Druckbegrenzungsventils
- Betriebsdruck, Einstellbereich und maximal zulässigen Druck festlegen.
- Den vollständig abzuführenden Volumenstrom und die Druck-Volumenstrom-Kennlinie prüfen.
- Fluid, Viskosität, Temperatur, Werkstoffe und Reinheitsanforderungen berücksichtigen.
- Anschlüsse, Einbau, zulässigen Gegendruck und dynamisches Verhalten bestätigen.
- Bei häufigem oder längerem Entlasten die Wärmeabfuhr bewerten.
Ein häufiger Einbauort ist der Pumpenausgang. Hier erhält der Volumenstrom einen Entlastungsweg, wenn die Last einen zu hohen Druck erfordert. Absperrbare Teilbereiche können eigene Schutzventile benötigen. Einstellung und Manometerprüfung müssen qualifizierte Fachkräfte nach dem Maschinenverfahren durchführen.
