| von Stephan Schwarz, freier Autor für ke-next.de

Befragt nach den neuesten Trends beziehungsweise Kundenanforderungen in der Cartridgeventiltechnik meint Bucher Hydraulics: „Die deltaP-Werte sollten möglichst klein sein. Drosselfunktionen sollten in die Patrone integriert werden – und was immer öfter zu beobachten ist, dass Funktionen, die früher mit zwei oder mehreren Ventilen geregelt wurden, heute mit einem einzigen Ventil gelöst werden sollen.“ Das sieht auch Gerhard Ruppel so: „Ventilkombinationen wie ein Drosselrückschlagventil mit entsperrbaren Rückschlagventil sind sehr interessant.“

Der Trend Industrie 4.0 ist noch kein Thema bei der Cartridgeventiltechnik. „Die Stellungsüberwachung der Ventile ist für unsere Kunden sehr wichtig, mehr Sensorik wird allerdings im Moment nicht verlangt“, meint Sun Hydraulics. Bucher Hydraulics hingegen meint: „Bei den hydraulischen Systemen ist es besonders wichtig, dass ein Sensor die Totmannstellung überwacht und meldet. Die Stellungsüberwachung ist genauso wichtig. Eine On-Board-Elektronik ist am Markt, aber bisher nur in den Sandwichventilen – nicht aber in den Cartridgeventilen – vorhanden.“

Auch für Ruppel ist Condition Monitoring wichtig. Gerhard Ruppel ergänzt: „Bei Ventilen von einem Hersteller sitzt eine gewisse Elektronik in den Steckern, damit kann man programmieren, aber das ist nicht so weit fortgeschritten, wie in anderen industriellen Bereichen. Ich könnte mir aber vorstellen, dass ein Druckventil mit integriertem Drucksensor für den Markt interessant werden könnte.“

Neu bei Cartridgeventilen

Die Aktiv-Cartridgeventile von Moog haben eine zusätzliche Steuerfläche, Bild: Moog
Die Aktiv-Cartridgeventile von Moog haben eine zusätzliche Steuerfläche. Bild: Moog

Sun Hydraulics hat ein Cartridgeventil für Atex-Anwendungen entwickelt. Die fest verbundene Spule auf dem Cartridge ist IP67 und EX II 2G zertifiziert. Eine typische Anwendung hierfür ist das Ent- und Beladen von Tankern. Eine weitere Neuheit von Sun sind Loadmatch-Ventile, das sind sich automatisch auf das 1.3-fache der aktuellen Last einstellende Senkbremshalteventile. Diese Loadmatch-Ventile beinhalten mehrere Funktionen: Ein Umgehungsrückschlagventil sowie lastabhängige und thermische Druckbegrenzung. Dadurch wird erreicht, dass die Aufsteuerdrücke für jeden Lastdruck nahezu identisch sind. Kurzfristig ist ein maximaler Arbeitsdruck von 420 Bar erreichbar, der Nennvolumenstrom liegt bei 120 Liter pro Minute.

Die Aktiv-Cartridgeventile von Moog haben eine zusätzliche Steuerfläche. (Bild: Moog)
Bei den Proportionalventilen ist in letzter Zeit einiges geschehen. Der Durchfluss und die Druckbeständigkeit wurden erhöht. Es gibt jetzt auch Wegeventile für größere Durchflüsse mit Vorsteuerventil. So ist es bei Druckwaagen gelungen, mit einer geringeren Federgegenkraft von 3,5 anstelle von 14 Bar die gleichen Leistungswerte zu erzielen.

Die Firma Moog hat Aktiv-Cartridges entwickelt – mit einer zusätzlichen Steuerfläche. Dadurch kann auch bei niedrigem Systemdruck eine geringe Schließzeit garantiert werden. Der Unterschied von aktiven und passiven Cartridgeventilen besteht darin, dass aktive einen doppelt wirkenden Vorsteuerkolben verwenden, um den Kegel aktiv zu öffnen und zu schließen. Passive Cartridges verwenden nur einen einfachwirkenden Kolben, der den Kegel nur aktiv schließen kann. Die aktiven Ventile haben bessere Öffnungs- und Schließzeiten und erreichen unter Last bessere Zuhaltung.

Verwendungen finden diese aktiven Cartridges bei hydraulisch vorgesteuerten Rückschlag- oder Wege-Steuerung sowie bei magnetventilbestätigter Rückschlag- oder Wege-Steuerung. Moog bietet seine aktiven Cartridges auch mit Stellungsüberwachung an. Des weiteren dort im Programm: Zwei-Wege- und Drei-Wege-Servocartridges.

Für Wind und Wasser

Da Sun berichtet, dass viele ihrer Ventile entweder in Windparks gehen, wo sie die Pitchverstellung regeln oder generell im Offshore-Bereich eingesetzt werden, müsse gewährleistet sein, dass sie auch noch nach Jahren fehlerfrei funktionieren. Deshalb wurde eine spezielle Beschichtung entwickelt, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit gewährleistet. „Gerade im Seewasserbereich wird darauf geachtet, dass man die Ventile vor aggressiven Umwelteinflüssen schützt“, meint auch Gerhard Ruppel. Großer Vorteil der Cartridgeventile sei, dass sie servicefreundlicher sind, auch wenn man das Servicepersonal vorher besser ausbilden müsse. Schmutz beziehungsweise verschmutzte Ventilsitze seien meistens die Ursache für Fehler.

Und was wollen die Anwender? Die wünschen sich von den Herstellern mehr technische Informationen über die Einsatzgrenzen der verbauten Ventile in Spezialanwendungen. So berichtet einer der Befragten, dass er Probleme bekam, als er ein Rückschlagventil benötigte, das 80 Doppelhübe pro Minute in einem Biegeprozess leisten sollte. Die ersten getesteten Ventile zerlegten sich schon bei 40 Doppelhüben – und man musste das geeignete Ventil durch Trial and Error suchen.

Ventile aus dem Drucker?

Wie sehen die Hersteller die Möglichkeit, Ventile mittels 3D-Drucker herzustellen? Sun Hydraulics glaubt nicht, dass so etwas in absehbarer Zukunft möglich ist, denn: „Es gibt bei vielen Ventilen einen Materialmix, außen zum Beispiel mit Edelstahl. Dieser muss speziell gehärtet werden und eine gewisse Zähigkeit aufweisen. Dazu sind mehrere Produktionsschritte nötig. Für Sonderanwendungen beschichten wir die Ventile, sodass sie auch extremen Umweltbedingungen standhalten. Das kann die 3D-Drucktechnik einfach nicht leisten.“ fa

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