Rückschlagventil in drei Baugrößen: Durchmesser zehn Millimeter (G1/4), 14 Millimeter (G3/8) und 22 Millimeter (G1/2) für maximal 20 l/min, 50 l/min, 120 l/min. (Bild: Weber Hydraulik)
Hydraulische Rückschlagventile gehören zu den am häufigsten verwendeten Ventiltypen und sind ein unverzichtbarer Bestandteil eines jeden Hydrauliksystems. Besonders in Anwendungen, in denen geschraubte Rückschlagventile in Aluminiumblöcken zum Einsatz kommen, gibt es Optimierungspotential. Konventionell eingeschraubte Rückschlagventile haben sich in manchen anspruchsvollen Anwendungen als unzuverlässig erwiesen. Häufig treten Fehlerbilder auf, in denen sich Ventile selbstständig aus dem Gehäuse herausschrauben.
Ursächlich für die Schwächung der Schraubverbindung sind Kombinationen aus Vibrationsbelastung und abweichenden Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten von Ventil und aufnehmendem Block. Auch eine Deformation des Hydraulikblocks, bei Anwendungen mit strukturellen Belastungen, kann während der Einsatzzeit dazu führen, dass sich diese Verschraubung löst. Aufgrund der axial vorgespannten Dichtung in der Bohrung resultiert bereits bei geringem Herausdrehen der Verlust der Dichtheit, was wiederum schwerwiegende Folgen für das Hydrauliksystem und die Anwendung zur Folge haben kann.
Reibungslose Montage und Funktion
Neben dem Lösen der Verschraubung sind in der Vergangenheit Ausfälle in Zusammenhang mit beschädigten Dichtungen aufgetreten, insbesondere bei O-Ringen mit geringerer Shore-Härte, welche häufig im Rahmen von Tieftemperaturanforderungen eingesetzt werden. Die komplexe Einbaulage am Boden der Bohrung in Verbindung mit dem benötigten Drehmoment zur Vorspannung des O-Rings birgt Risiken. Es kommt vor, dass O-Ringe durch die Verschraubung der Rückschlagventile in das Blockmaterial eingeschnitten, gequetscht und beschädigt werden.
Späne im Gewinde
Feststoffverunreinigung im Hydrauliköl sind eine häufige Ursache für hydraulische Störungen und Maschinenausfälle während der Inbetriebnahme und im Serienbetrieb. Eine Herausforderung bei der Verwendung von Ventilen mit Stahlgewinden ist Abrieb in Form von Gewindespänen innerhalb des Aluminiumblocks.
Neben den üblichen Gefahren für Dichtungen, Ventilen und andere Systemkomponenten können Späne das Gewinde des Rückschlagventils hemmen und ein verfrühtes Erreichen des Einschraubdrehmoments verursachen, obwohl das Ventil die angestrebte Einschraubtiefe noch nicht erreicht hat. Häufig sind aufwendige Spülvorgänge während der Inbetriebnahme nötig, um die Späne aus dem System zu entfernen.
Drücke von über 1.000 bar
Resultierend aus den genannten Risiken wurde bei Weber-Hydraulik die neue RVH-Ventilserie entwickelt. Diese sind mit einer radialen Dichtung versehen und werden durch einen Runddrahtsprengring in der Stufenbohrung gehalten.
Durch die Vorspannung des Sprengrings und die angefaste Auflagefläche des Ventils im Block, wird die Kraft auf den Sprengring in einem 45°-Winkel in das Material des Blocks eingeleitet. Während Tests mit Berstversuchen in Aluminiumblöcken hielten die Ventile Drücken von über 1.000 bar stand.
Die Ventile der RVH-Serie sind in Plattenbauweise mit Kegelfedern ausgeführt, welche in einem Käfig aufgenommen werden. Trotz der kompakten Bauweise wird ein großer Öffnungsweg erreicht und es treten geringere Strömungsverluste auf als in vergleichbaren Ventilgrößen in konventioneller Bauweise, sodass sich wiederum Energie für das Gesamtsystem einsparen lässt.
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Zusätzlich hierzu können durch das verhältnismäßig geringe Gewicht der beweglichen Teile weiche Federn verwendet werden, welche äußerst geringe Öffnungsdrücke ermöglichen. Dadurch eignet sich die Ventilserie auch als Nachsaugventil. Durch die vergleichbar geringeren Massen der Dichtplatte sind die Ventile zudem deutlich unanfälliger gegenüber alltäglichen Herausforderungen wie Schock und Vibrationen.
Mit diesen Eigenschaften eignen sich die 100 Prozent getesteten Ventile der RVH-Ventilserie besonders für den Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen, Tiefsttemperaturanwendungen, Anwendungen mit hohen Vibrations- und Schockbelastungen sowie strukturellen Belastungen und besonders energieeffizienten Systemen.
Deutscher Montagekongress
Deutschland ist einer der größten Maschinenproduzenten der Welt. Die Montage als bedeutende Wertschöpfungsstufe am Ende der Produktherstellung ist den gestiegenen Anforderungen an Vielfalt, Dynamik und Agilität bzw. Effizienz und Kostenführerschaft ausgesetzt und gilt als der Faktor für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit und für die Sicherung des Produktionsstandorts.
Der 35. Deutsche Montagekongress findet voraussichtlich im Juni 2025 statt.
Deutliche Zeitersparnisse
Neben den vielseitigen Einsatzmöglichkeiten ergeben sich durch die gesteckte Montage besonders bei tiefen Montagepositionen deutliche Zeitersparnisse gegenüber konventionellen, geschraubten Rückschlagventilen. Es müssen kundenseitig keine Gewinde in den Block geschnitten werden. Außerdem wird die Verschmutzung des Systems durch den nicht benötigten Einschraubvorgang minimiert. Das Einsteckwerkzeug selbst zeigt dem Werker während der Montage an, dass die korrekte Position von Ventil und Sprengring innerhalb der Bohrung erreicht ist. Durch eine elektronische Anbindung wird die Überwachung und Dokumentation des korrekten Montagevorgangs ermöglicht und das erlaubt die Rückverfolgbarkeit innerhalb von verketteten Montage- und Prüfabläufen.
Quelle: Weber-Hydraulik GmbH
