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Druckventile: Typen, Funktionsweisen und ihre Bedeutung in hydraulischen Systemen
Druckventile übernehmen in hydraulischen Systemen eine zentrale Steuer- und Schutzfunktion. Sie regulieren den Druck des Hydrauliköls und sorgen dafür, dass Maschinen zuverlässig, sicher und effizient arbeiten. Dies gilt für mobile Anwendungen wie Bagger oder um stationäre Industrieanlagen handelt.
Druckventile regulieren und begrenzen den Druck in einem Hydrauliksystem. Die konkrete Aufgabe hängt von den Anforderungen des jeweiligen Einsatzbereiches ab. Die Auswahl der Ventile ist entscheidend für die Stabilität und Langlebigkeit einer Anlage.
ARGO-HYTOS entwickelt und fertigt ein breites Portfolio an Druckventilen – direkt- oder vorgesteuert, in Kegelsitz- oder Schieberbauweise, modular oder als Einschraubventil. Ergänzt wird das Sortiment durch Varianten mit PED-Zertifizierung für Anwendungen mit Druckbehältern oder Druckspeichern.
Im Folgenden erfahren Sie, welche Druckventile es gibt, wie sie funktionieren und worauf es beim Einsatz in der Praxis ankommt.
Welche Typen von Druckventilen gibt es?
Druckventile lassen sich funktional in diese drei Kategorien unterteilen:
- Druckbegrenzungsventile
- Druckreduzierventile
- Druckregelventile
Jede dieser Bauarten erfüllt eine spezifische Aufgabe in der Drucksteuerung hydraulischer Systeme und muss entsprechend den betrieblichen Anforderungen ausgewählt werden.
Druckbegrenzungsventile schützen Hydraulikanlagen vor gefährlichem Überdruck. Sie reagieren direkt auf den Eingangsdruck und öffnen, sobald dieser den eingestellten Sollwert übersteigt. Die überschüssige Hydraulikflüssigkeit wird über das Ventil in den Tank abgeleitet, wodurch der Druck im System sofort reduziert wird.
Bei direktgesteuerten Varianten erfolgt die Auslösung unmittelbar über die Druckkraft auf ein federbelastetes Ventilelement. Vorgesteuerte Ausführungen arbeiten mit einer Pilotstufe, die die Hauptstufe kontrolliert. Dies ist ideal für höhere Durchflussmengen oder feinfühlige Systeme. Druckbegrenzungsventile erzeugen durch ihre konstruktive Auslegung bewusst einen deutlichen Druckabfall und eignen sich daher nicht zur Druckregelung.
Druckreduzierventile senken einen hohen Eingangsdruck auf ein definiertes, konstant gehaltenes Niveau am Ausgang. Dies ist besonders dann erforderlich, wenn einzelne Verbraucher im System einen niedrigeren Betriebsdruck benötigen als andere.
Bei Druckreduzierventilen mit Sekundärabsicherung wird bei Drucküberschreitung im Ausgang der Zulauf gedrosselt und gleichzeitig der Rücklauf zum Tank geöffnet. So entsteht eine stabile Druckverhältniskontrolle – unabhängig von Druckschwankungen im Zulauf.
Druckregelventile sorgen für eine kontinuierliche Regelung des Drucks innerhalb eines Systems oder Teilkreislaufs. Sie reagieren auf wechselnde Belastungen und Volumenströme, um einen definierten Betriebsdruck auch unter dynamischen Bedingungen konstant zu halten. Dies stabilisiert nicht nur den Prozess, sondern reduziert auch Energieverbrauch, Verschleiß und Geräuschpegel im System.
Druckventiltechnologie von ARGO-HYTOS
Die Anforderungen an moderne hydraulische Systeme sind so unterschiedlich wie die Anwendungen selbst. Ob in der Mobilhydraulik, in Industrieanlagen oder in sicherheitskritischen Systemen mit Druckspeichern: Jede Applikation verlangt eine präzise abgestimmte Druckregelung.
ARGO-HYTOS bietet ein umfassendes Portfolio an Druckventilen, das verschiedenste Bauformen, Steuerprinzipien und Zulassungen abdeckt. Die Kombination aus langjähriger Entwicklungserfahrung und praxisorientierter Systemkompetenz ermöglicht individuelle Lösungen mit maximaler Zuverlässigkeit, Leistungsdichte und Energieeffizienz.
Kegelsitz- und Schieberbauweise
Druckventile in Kegelsitzbauweise zeichnen sich durch hervorragende Dichtheit und eine kurze Ansprechzeit aus. Der konische Ventilkörper schliesst form- und kraftschlüssig auf der Sitzfläche. Dadurch wird auch bei hohem Druck eine zuverlässige Abdichtung ohne Lecköl erreicht. Druckventile in Kegelsitzbauweise eignen sich besonders für sicherheitskritische Anwendungen oder Systeme mit häufigem Lastwechsel.
Schieberventile bieten eine weichere Öffnungscharakteristik und sind robuster gegenüber Verschmutzungen. Ihre gleichmäßige Regelcharakteristik macht sie ideal für Anwendungen mit variablen Volumenströmen und stabiler Druckregelung bei gleichzeitig hoher Durchflussleistung.
Einbau- und Modulbauweisen
Einbauventile – als Einschraubpatronen ausgeführt – bieten eine kompakte Lösung für beengte Bauräume und integrierte Steuerblöcke. Sie lassen sich direkt in kundenspezifische Gehäuse einbauen, was Gewicht, Platz und Kosten spart.
Modulventile werden dagegen auf genormte Anschlussplatten (z. B. CETOP) montiert und erlauben eine einfache Erweiterung oder Modifikation bestehender Systeme. Besonders im Maschinen- und Anlagenbau bieten sie maximale Flexibilität, etwa zur Integration zusätzlicher Sicherheitsfunktionen wie Sekundär- oder Schockventile.
Direktgesteuerte und vorgesteuerte Ausführungen
Direktgesteuerte Druckventile reagieren unmittelbar auf Druckveränderungen. Sie sind konstruktiv einfacher aufgebaut und bieten eine schnelle, direkte Reaktion. Damit sind sie ideal für Anwendungen mit geringen bis mittleren Volumenströmen.
Bei höheren Durchflussmengen oder dann, wenn eine besonders feinfühlige Druckregelung erforderlich ist, kommen vorgesteuerte Ventile zum Einsatz. Sie nutzen eine Pilotstufe zur Steuerung des Hauptschiebers. Dadurch ermöglichen sie auch bei schwankendem Lastverhalten flachere Druckverlaufskurven und eine exakte Druckregelung.
Proportionaldruckventile
Proportionaldruckventile ermöglichen eine stufenlose Druckregelung über ein elektrisches Steuersignal. Das ist optimal für Anwendungen mit wechselnden Lastsituationen oder automatisierter Druckanpassung. ARGO-HYTOS bietet proportional betätigte Druckbegrenzungs-, Druckregel- und Druckreduzierventile in CETOP-, Modul- und Einschraubausführung. Optional sind Varianten mit integrierter Elektronik oder Schieberpositionssensor erhältlich.
Ventile mit Zertifizierung nach Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU (PED)
Für Anlagen mit Druckbehältern oder Druckspeichern gelten besondere sicherheitstechnische Anforderungen. Für diesen Bereich bietet ARGO-HYTOS spezielle Druckventile mit PED-Zertifizierung gemäß Richtlinie 2014/68/EU. Diese Ventile, wie etwa das SR1A-B2 oder das VPP-R-16, garantieren eine definierte Öffnungscharakteristik und verhindern unzulässige Druckspitzen.
Die zertifizierten Varianten sind mit fester oder einstellbarer Druckkennlinie verfügbar und sind mit einer gesicherten Einstellschraube zur manipulationssicheren Konfiguration ausgestattet. Damit sind sie eine unverzichtbare Komponente in sicherheitskritischen Hydraulikkreisen.
Wie arbeiten Druckventile?
Druckventile greifen gezielt in den hydraulischen Kreislauf ein, um den Druck zu steuern, zu begrenzen oder konstant zu halten.
Druckbegrenzungsventile arbeiten als Sicherheitskomponenten. Sie öffnen, sobald der Druck im System einen voreingestellten Grenzwert überschreitet. Die überschüssige Hydraulikflüssigkeit wird direkt zum Tank abgeleitet, wodurch der Druck reduziert wird. Die Öffnung erfolgt entweder durch die Druckkraft auf ein Ventilelement oder über eine vorgesteuerte Pilotstufe. Die Rückstellung in die geschlossene Position erfolgt automatisch, sobald der Druck wieder unter den Grenzwert sinkt.
Druckreduzierventile regeln den Druck nachgeschalteter Komponenten. Der Eingangsdruck wird durch ein Regelventil auf einen niedrigeren, konstanten Ausgangsdruck reduziert. Bei Druckanstieg im Abgang schließt das Ventil teilweise oder vollständig und öffnet bei Bedarf den Entlastungskanal zum Tank. Die Besonderheit liegt in der 3-Wege-Funktion, mit der sowohl der Zulauf reguliert als auch überschüssiger Druck abgeführt wird.
Druckregelventile halten den Systemdruck auf einem gleichbleibenden Niveau – unabhängig von Last- oder Volumenstromschwankungen. Sie reagieren kontinuierlich auf Veränderungen und justieren den Durchfluss so, dass der eingestellte Betriebsdruck dauerhaft erhalten bleibt. Das sorgt für stabile Prozesse, reduziert Verschleiß und optimiert die Energieeffizienz.
Warum sind Druckventile in vielen Bereichen unverzichtbar?
Druckventile sichern den Betrieb hydraulischer Systeme und schützen somit Maschinen und Menschen vor Schäden. Druckbegrenzungsventile übernehmen dabei eine Schutzfunktion. Sie verhindern Überdruck in Leitungssystemen und Zylindern, etwa bei blockierten Lasten oder Lastspitzen in mobilen Arbeitsmaschinen und schützen die Komponenten vor Überlastung und Beschädigung.
Auch in Pressen und Hebezeugen schützen sie die Struktur des Systems und verhindern Prozessunterbrechungen.
Druckreduzierventile ermöglichen in einem komplexen Hydraulikkreis die Versorgung verschiedener Verbraucher mit jeweils angepasstem Druckniveau. In Landmaschinen benötigen beispielsweise Lenkung, Hubwerk und Zusatzsteuergeräte unterschiedliche Druckbereiche. Das Ventil regelt den höheren Systemdruck auf ein präzises, niedriges Niveau herunter und schützt empfindliche Komponenten wie Steuerventile oder Sensorik vor Überlastung.
In Werkzeugmaschinen sorgt das Druckreduzierventil dafür, dass Spannsyste me oder Kühlmittelkreise nicht durch überhöhten Druck beschädigt werden.
Druckregelventile stabilisieren den Druck in dynamischen Systemen – unabhängig davon, ob sich der Eingangsdruck oder der Volumenstrom verändert. In kommunalen Nutzfahrzeugen sorgt das Ventil für konstanten Druck an Verbrauchern mit wechselnden Lasten. In der Industrie hält es in Produktionsanlagen den Druck auf dem gewünschten Niveau und gewährleisten gleichbleibende Qualität und Prozesssicherheit.
Möchten Sie mehr über die Lösungen von ARGO-HYTOS im Bereich der Druckventile erfahren? Dann nehmen Sie Kontakt mit unserem Experten-Team auf.