Wegeventil, Tries
Strömungsoptimiertes Modulares Proportionales Wegeventil mit Wegüberwachung. (Bild: Tries)

„Durch die Massenfertigung von Sensoren für den Automobil- oder auch Konsumgüterbereich sind die Kosten stark gesunken und sie kommen jetzt immer stärker auch in der Hydraulik zum Einsatz. Als nächsten Schritt sehen wir die Integration solcher Sensorik in vorhandene Ventilgehäuse. Denken wir in Richtung Condition Monitoring, dann können Sensoren Informationen zur Ölgüte bis hin zu Temperatur, Vibrationen und geleisteten Schaltzyklen erfassen. Über Deep Learning Algorithmen erkennen Anwender so den Verschleiß, bevor er zu einem Ausfall führt“, beschreibt Dr. Haack von Bosch Rexroth die Sensorfunktionen in den Ventilen.

Serie TPQ, Parker
Mit hochdynamischen Aktiv-Cartridge-Ventilen wie den 3-Wege-Regelventilen der Serie TPQ ist Parker gut für die Zukunft aufgestellt. (Bild: Parker Hannifin)

Die Positionsüberwachung bei Proportional- und Sicherheitsventilen sieht Matthias Tries als Einsatzmöglichkeiten für die Sensortechnik in Ventilen. Neu sei allerdings, dass über Sensorik und deren Auswertung auch Zusatzfunktionen realisiert würden, meint Michael Esser von Parker. Das erfordere ein Umdenken bei der Realisierung in puncto Kosten und Präzision. Müssten ein Wegmesssystem, das für die Regelung verwendet wird, oder eine Stellungsüberwachung, die sicherheitsrelevant ist, hochpräzise und sicher arbeiten, seien die Anforderungen geringer, wenn die Sensorik nur Daten über den Zustand des Ventils liefern soll. In letzterem Fall sei der Hersteller gefordert, wirtschaftlich zu denken. Deshalb arbeite Parker daran, die vorhandenen Informationen intelligent auszuwerten und einfache Sensorik clever einzusetzen.

„Die Bereitschaft der OEMs, Elektronik und Sensorik in Systemen anzuwenden, nimmt seit Jahren stetig zu. Selbst unter rauen Einsatzbedingungen können zunehmend elektrische und elektronische Komponenten eingesetzt werden. Die direkte Integration in das Ventil spielt bislang eine eher untergeordnete Rolle“, meint hingegen Dr. Schuster von Argo Hytos.

Drosselventile 2WFCE

Digitalelektronik, Rexroth
Von Rexroth neu entwickelte Digitalelektronik vereinfacht die Optimierung der hydraulischen Reglerparameter und verbessert die Regelgüte. (Bild: Bosch Rexroth)

Für höhere Druckbereiche

Kompaktere Baumaße und ein verbessertes Regelverhalten hydraulischer Systeme erreichen Maschinenhersteller mit den neuen 2-Wege-Proportional-Drosselventilen von Rexroth. Die Cartridge-Ventile sind auf einen maximalen Betriebsdruck von 420 bar ausgelegt. Die neuentwickelte On-Board-Elektronik kompensiert dezentral Störgrößen und erhöht damit die Regelgüte.

In der Hydraulik setzt sich der Trend zu höheren Druckbereichen immer stärker durch. Maschinen- und Anlagenhersteller können damit kleinere Anlagenkomponenten einsetzen und die traditionellen Stärken der Hydraulik, Kraftdichte und geringen Bauraum, noch steigern. Diese Anforderungen hat Rexroth mit den neuen Drosselventilen 2WFCE aufgenommen und den maximalen Betriebsdruck von 315 auf 420 bar erhöht.

Die neuen Cartridge-Ventile 2WFCE kommen als Drosselventile für größere Volumenströme oder in Verbindung mit einer Druckwaage zur Volumenstromregelung zum Einsatz. Sie übernehmen beispielsweise in Pressen die Dekompression des Systems oder die Steuerung der Eilganggeschwindigkeit des Presszylinders.

In Kunststoffmaschinen dienen sie der pQ-Regelung von Konstantpumpen-Systemen oder als Ablaufdrossel im Regenerativ-Betrieb an Schließeinheiten.

Die neuentwickelte Digitalelektronik mit Mikroprozessor ermöglicht eine einfache Optimierung der Reglerparameter bei einer deutlich gesteigerten Dynamik. Die Einheiten kombinieren eine hohe Ansprechempfindlichkeit und einen verbesserten Frequenzgang mit geringer Hysterese. Das führt zu einer höheren Regelgüte bei kürzeren Zykluszeiten.

Rexroth kalibriert automatisch alle Ventile in der Fertigung und hinterlegt die individuellen Daten in der Elektronik. Das verringert den Inbetriebnahmeaufwand im Serienmaschinenbau. Bei Stromausfall oder Kabelbruch schaltet die Hauptstufe automatisch in eine Fail Safe-Stellung. Durch den Wegfall von analogen Potenziometern sind die Ventile unempfindlicher gegenüber Vibrationen. Darüber hinaus steigt die zulässige Umgebungstemperatur von 50 auf 60 °C. Damit eignen sich die Ventile auch für den direkten Anbau an Hydraulikpumpen sowie den Einsatz in geschlossenen Bauräumen.

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