Symbolbild Beobachtung, Überwachung, Bild: Lukas Gojda, Fotolia

Bei Ventilen mit integrierter, elektronischer SChaltstellungsüberwachung zeigt ein Sensor den Wechsel des Ventilzustands über einen Signalwechsel an. Bild: Lukas Gojda, Fotolia

Hydac bietet als Hersteller von Cartridgeventilen ein umfassendes Ventilprogramm mit integrierter, elektronischer Schaltstellungsüberwachung, kurz SSÜ genannt. Neben den bereits seit Jahren am Markt etablierten Wegesitzventilen mit SSÜ stehen ab sofort Rückschlagventile, entsperrbare Rückschlagventile und, als Neuheit in diesem Produktsegment, Senkbremssperrventile mit SSÜ zur Verfügung. Die SSÜ ermöglicht bei allen Ventilen die Möglichkeiten der Funktionsüberwachung beziehungsweise Ventildiagnose. Hydac bietet damit Integratoren mehr Flexibilität und Individualität beim Schaltungsdesign.

Allen diesen Ventilen ist gemein, dass ein Sensor den Wechsel des Ventilzustands über einen Signalwechsel anzeigt. Dieses Signal lässt einen direkten Rückschluss auf den für die Steuerung maßgebenden Ventilzustand zu und kann zum Beispiel im Sinne der Maschinenrichtlinie verwendet werden, um eine sicherheitsbezogene Steuerung zu erstellen. Auch grundlegende Belange zum Thema Industrie 4.0 werden erfüllt, da das Ventil seinen Zustand rückmeldet.

Die Ventile mit SSÜ werden überwiegend in Sitzbauweise ausgeführt. Der Signalwechsel erfolgt beim Erreichen beziehungsweise Verlassen des Sitzes. Alle Ventile mit SSÜ basieren auf dem Baukastensystem an Standardventilen des Anbieters. Ergänzt wird der Hydac-eigene Induktivsensor, der berührungslos arbeitet. Die Auflösung des Induktivsensors liegt im µ-Bereich, entsprechend der mechanischen Präzision im Ventil selbst. So schließen die Ventile sitzdicht und zeigen ein leckölfreies Verhalten, was für die Anwendung bedeutet, dass keine Drifterscheinungen am Verbraucher auftreten.

Vorteile von Sitzventilen

Außerdem werden Drücke an Speichern gehalten, da diese sich nicht über Leckagen an Ventilen abbauen und Speicherladezyklen sich damit verlängern. Darum wirken sich Sitzventile generell nicht nur positiv auf die Sicherheit der Anwendung, sondern auch auf die Energiebilanz einer Hydraulikanlage aus, denn Leckage ist gleichzusetzen mit Erwärmung und Verlustleistung.

Handelt es sich um ein magnetbetätigtes Sitzventil mit SSÜ, so gelten auch hier uneingeschränkt die gleichen Rahmenbedingungen des vergleichbaren Standardventils. Das Magnetsystem ermöglicht es, Drücke bis 350 bar sicher zu schalten. Aber nicht nur der Druckwert, der gesamte Schaltleistungsbereich liegt auf einem hohen Niveau.
Das Magnetsystem mit Schaltleistungsreserven erlaubt den Betrieb des Ventils ohne Leistungseinbußen in einem breiten Temperatur- und Schaltspannungsbereich. Das Anwendungsspektrum der Ventile ist daher vielfältig. Hervorzuheben ist das Dichtkonzept der Spule selbst und die Oberflächenbeschichtung mit einem erweiterten Korrosionsschutz durch Zn-Ni-Beschichtung.

Nachrüstbare Funktion

Sitzventil mit SSÜ, Bild: Hydac
Das 2/2-Wege-Sitzventil WSM12120W-01E mit SSÜ arbeitet bei Umgebungstemperaturen von -20 bis 60 Grad Celsius. Bild: Hydac

Bei allen Cartridgeventilen mit SSÜ verwendet der Hersteller marktübliche Einbauräume nach SAE-Standard (UNF-Gewinde) oder ISO-Standard (metrische Gewinde), was eine Nachrüstung der SSÜ-Funktionalität erlaubt. Eine kompakte Bauweise erlaubt die für Cartridgeventile typische Funktionsdichte verbunden mit hohen hydraulischen Leistungswerten.

Kompaktere Lösungen ermöglicht eine Funktionsintegration mit mehreren Ventilfunktionen in einem Cartridgegehäuse. Als Beispiel sei das Senkbremssperrventil, hier in Verbindung mit SSÜ, genannt. Das Ventil beinhaltet ein Umgehungsrückschlagventil. Spricht dieses an, so wird das Ventil frei umströmt und die SSÜ quittiert dies an Ausgang 1 mit einem Signalwechsel auf Low-Pegel. Das Ventil beinhaltet weiterhin ein gesteuertes Druckbegrenzungsventil für die Funktion des gebremsten Senkens, also beispielsweise des kontrollierten Absenkens von Lasten. Spricht diese an, so quittiert die SSÜ dies an Ausgang 2 mit einem Signalwechsel auf Low-Pegel. Liefern die Ausgänge ein Signal auf High-Pegel, so ist das Ventil nicht betätigt, es liegt der Zustand des Lasthaltens vor.

Über eine logische Verknüpfung der Ausgänge mit den Vorgaben der Maschinensteuerung (Ansteuerung des bewegungsbestimmenden Wegeventils) kann auch auf die vierte Funktion des Senkbremssperrventils geschlossen werden, dem Ansprechen des Druckbegrenzungsventils zur Überlastsicherung. Der Hersteller bietet alle relevanten Ventilfunktionen in verschiedenen Baugrößen gestaffelt an. do