Schnelle Reaktion

Fluidtechnik

Ventiltechnik – Trotz ihres einfachen Prinzips ermöglicht eine neue Bauart von Ventilen den Aufbau von adaptiven Regelkreisen, die bislang nur mit aufwendiger elektronischer Regelung realisiert werden konnten.

15. Oktober 2010

Hersteller von Lastaufnahmemitteln für Gabelstapler haben bei der Entwicklung von Kartonklammern eine anspruchsvolle regelungstechnische Anforderung zu bewältigen. Aufgabe dieser Klammern ist es, zum Beispiel Kartons mit Weißer Ware zu heben, indem die Arbeitshydraulik seitlichen Anpressdruck auf die Kartons ausübt. Die Herausforderung besteht darin, immer nur einen so hohen Anpressdruck zu erzeugen, wie eben nötig ist, die Ladung zu halten. Bislang wurde die Aufgabe durch die Voreinstellung des Drucks im Hydrauliksystem gelöst. Diese Technik ist aber relativ unflexibel, da immer ein Sicherheitszuschlag einkalkuliert werden muss, um das Durchrutschen der Ladung zu verhindern.

Ein führender Hersteller von Lastaufnahmemitteln wandte sich an GSR Ventiltechnik mit der Fragestellung, ob diese regelungstechnische Aufgabe nicht eleganter gelöst werden kann. GSR schlug den Einsatz von Ventilen aus der Rapid Reaction Valve(RRV)-Serie vor, die sich durch sehr kurze Reaktionszeit auszeichnet und schnelle hydraulische Regelungsvorgänge erlaubt. Die Ventiltechnologie selbst wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt. Das DLR suchte ein Ventil, das kleine Gasmengen in exakt vorgegebenen Pulsen in eine Vakuumkammer dosiert. Da ein solches Ventil nicht verfügbar war, entschloss man sich zu einer Eigenentwicklung, deren Grundprinzip faszinierend einfach ist: Eine magnetisierbare Ventilkugel wird allein durch die Druckdifferenz zwischen Ventilein und -ausgang in den Ventilsitz gepresst. Soll das Ventil geöffnet werden, bewirkt eine Magnetspule im Ventilgehäuse, dass die Kugel aus dem Sitz rollt. Sobald die Spule nicht mehr bestromt wird, rollt die Kugel allein aufgrund der Strömung wieder in ihren Sitz zurück und schließt das Ventil. Die gewünschten Ventileigenschaften lassen sich durch die Größe und Gewicht der Kugel an jeden Anwendungsfall anpassen. Vorteilhaft bei dieser Technologie sind die kurzen Schaltzeiten im Millisekundenbereich und die lange Lebensdauer. Im Testfeld von GSR wurden bereits über eine Milliarde Schaltspiele erreicht. Grund dafür: Auf verschleißbehaftete Rückstellfedern kann verzichtet werden.

Auf dieser Basis hat GSR mit dem RRV95 ein Serienventil speziell für Hydraulik-Anwendungen entwickelt. Mit Abmessungen von 35 x 40 x 65 Millimetern ist das Ventil sehr kompakt und lässt sich leicht in hydraulische Regelkreise, zum Beispiel für das Fluid-Handling, integrieren. Es ist für einen Druckbereich von 20 bis 200 bar ausgelegt und arbeitet mit typischen Schaltzeiten von weniger als 10 Millisekunden bei 200 bar. Für die Erzeugung der Magnetkraft kommt eine 24 VDC-Industriespule zum Einsatz.

Auch für zwei weitere Anwendungsbereiche stehen Serienventile zur Verfügung. Das RRV 250 wurde für das Handling von gasförmigen Medien entwickelt. Zielmärkte sind die Pharma-, Chemie- und Lebensmittelindustrie. Das RRV 258 zeichnet sich durch einen Strömungskanal aus, der speziell an die hydrodynamischen Verhältnisse hochviskoser Medien wie zum Beispiel Klebstoffen angepasst ist. Es eignet sich nicht nur für das Handling dickflüssiger Medien, sondern auch wenn große Durchflüsse gefordert sind.

J. Müller, J. Vondricka,GSR Ventiltechnik/csc

Fakten

-Seit 1971 entwickelt, fertigt und vertreibt GSR Ventiltechnik Ventile und Armaturen für nahezu alle Anwendungsbereiche.

-Die besondere Stärke des Unternehmens ist die Herstellung von Sonderventilen nach Kundenanforderung.Gemeinsam mit ihren Kunden entwickelt GSR Ventiltechnik Systemlösungen und setzt diese technisch um.

Erschienen in Ausgabe: 07/2010