Hydraulik Senkbremsventile - Sicherheitseinrichtung in Hydraulikanlagen

Senkbremsventile sind Hydraulikventile, die aus entsperrbaren Rückschlagventilen sowie zugehörigen Drossel- und Dämpfungseinrichtungen bestehen. Diese Drosseln sind in der Regel Druckbegrenzungsventile mit einem definierten Aufsteuerverhältnis.

Senkbremsventile in der Hydraulik ermöglichen es, die Absenkgeschwindigkeit entsprechend des auf der anderen Seite des Verbrauchers zugeführten Volumenstroms zu regulieren.

Hydraulik Senkbremsventile werden verwendet, wenn es darum geht, ziehende Lasten sicher zu halten und kontrolliert zu bewegen. Dazu wird das Ventil auf einen höheren Druck als den vorgespannten Druck eingestellt, der der maximal zulässigen Last entspricht.

Was sind ziehende Lasten in der Hydraulik?

Ziehende Lasten treten zum Beispiel bei hydraulischen Seilwinden auf. Angenommen man möchte einen gefällten Baumstamm im Wald einen Hang hinauf ziehen. Stoppt man auf halbem Weg die Hydraulik, zieht der Baum durch die Hangabtriebskraft an der Seilwinde. Ohne ein Hydraulik Senkbremsventil würde der Baum unkontrolliert den Berg hinabrollen und den Antriebsmotor der Seilwinde irreparabel beschädigen.

In hydraulischen Seilwinden kommen neben Senkbremsventilen zusätzlich noch hydraulisch lüftbare Lamellenbremsen zum Einsatz. Diese halten die Last sicher, wenn die Hydraulikanlage abgeschaltet wird. Ein Hydraulikmotor reicht in der Regel nicht, um eine ziehen Last zu halten, da keine Selbsthemmung vorhanden ist.

Hydraulik Senkbremsventile sind Sicherheitsventile

Senkbremsventile werden häufig als Sicherheitsventile eingesetzt. Dies bedeutet, dass diese Ventile starr mit dem Verbraucher verbunden sein müssen (direkt angeflanscht). Eine Montage mittels Hydraulikschläuchen ist nicht zulässig. Wenn ein Hydraulikschlauch platzt, wäre die Sicherheitsfunktion des Senkbremsventils aufgehoben.

Senkbremsventile für Hydraulikmotoren

Wie bereits erwähnt, werden Senkbremsventile in der Regel in Kombination mit einer hydraulisch lüftbaren Lamellenbremse eingesetzt. Deshalb besitzen die Senkbremsventile für Hydraulikmotoren einen zusätzlichen Anschluss “C”, dort wird die Verbindung zur Bremse hergestellt. Für die gängigen Motorenbaureihen, insbesondere für Gerotormotoren, sind Senkbremsventile für eine und für zwei Motordrehrichtungen erhältlich (einfach- und doppelt wirkendes Senkbremsventil).

Senkbremsventile für Hydraulikzylinder

Bei Hydraulikzylindern unterscheidet man zwischen reinen Lasthalteventilen und Senkbremshalteventilen. Reine Lasthalteventile sind in der Regel als hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil ausgeführt und haben nur die Aufgabe, eine Zylinderlast zu halten (z.B. bei KFZ Hebebühnen). Wird das Rückschlagventil beim Betätigen des Steuerventils der Hydraulikanlage entsperrt, fährt der Zylinder ungebremst ein. Befindet sich eine große Last auf dem Zylinder, kann das Einfahren gefährlich werden.

In einem solchen Fall empfiehlt sich der Einsatz eines Senkbremshalteventils. Bei diesem Ventiltyp ist sowohl ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil als auch ein Senkbremsventil enthalten.

Hydraulik Senkbremsventil - Aufsteuerverhältnis

Das Verhältnis zwischen der Aufsteuerfläche und der Druckbegrenzungsfläche wird als Aufsteuerverhältnis bezeichnet. Das Aufsteuerverhältnis kann berechnet werden, indem die Aufsteuerfläche durch die Druckbegrenzungsfläche geteilt wird.

Ein gängiges Aufsteuerverhältnis bei Senkbremsventilen von Hydraulikmotoren ist beispielsweise 4,5:1. Beträgt nuun die Druckeinstellung des Ventils 210 bar und die Last liegt bei 140 bar, dann ist der erforderliche Aufsteuerdruck (210 bar – 140 bar) / 4,5 = 15,56 bar.

Im Allgemeinen bieten geringere Aufsteuerverhältnisse eine genauere und stabilere Bewegungssteuerung, insbesondere für “instabile” Antriebe mit großen Lasten. Durch größere Aufsteuerverhältnisse kann jedoch der Wirkungsgrad von hydraulischen Antrieben verbessert werden, was zu einer geringeren Wärmeentwicklung führt. Ein höheres Aufsteuerverhältnis kann jedoch auch negative Auswirkungen auf die Stabilität und Genauigkeit der Bewegungssteuerung haben.

Für Hydraulikmotoren werden in der Regel Senkbremsventile mit etwas größerem Aufsteuerverhältnis verwendet. Bei zu haltenden Lasten wird dringend empfohlen, zusätzlich zum Hydraulikmotor eine hydraulisch lüftbare Lamellenbremse zu verwenden. Hydraulikmotoren besitzen KEINE Selbsthemmung und sind somit nicht zum Halten von Lasten geeignet.

Hydraulik Senkbremsventil richtig einstellen - Erklärung in 6 Schritten

Damit Senkbremsventile korrekt funktionieren, müssen sie ordnungsgemäß eingestellt werden. Die Einstellung sollte mindestens das 1,3-fache des erwarteten Lastdrucks betragen, da Senkbremsventile als Sicherheitseinrichtung gelten. Deshalb darf nur geschultes Personal die Einstellung vornehmen!

Die korrekte Justierung kann in der Hydraulikanlage in sechs Schritten durchgeführt werden. Wir erklären den Einstellvorgang am Beispiel eines Hydraulikzylinders:

Das Senkbremsventil auf den maximalen Druck einstellen, wobei die Drehrichtung der Einstellschraube gemäß den Herstellerangaben beachtet werden muss.
Die Last mithilfe des Hydrauliksystems um einige Millimeter anheben, um Verletzungen während des Einstellvorgangs zu vermeiden. Wenn die Last zu weit angehoben wird, besteht die Gefahr, dass sich der Monteur verletzt.
Die Hydraulikanlage ausschalten. Das Senkbremsventil darf während des Einstellvorgangs nicht mit dem Steuerdruck beaufschlagt werden. Die Position des Hydraulikzylinders sollte mit einem wasserfesten Stift oder ähnlichem markiert werden.
Vorläufig das Hydraulik-Senkbremsventil genau auf den Lastdruck einstellen. Dazu wird die Druckeinstellung am Ventil allmählich verringert (unter Beachtung der Drehrichtung der Einstellschraube). Sobald sich die Kolbenstange des Zylinders bewegt, wird die Druckeinstellung wieder erhöht, bis die Last wieder stillsteht. Wenn die Druckeinstellung zu schnell verringert wird, senkt sich die Last schlagartig ab, was die Mechanik bei Verwendung mehrerer Zylinder beschädigen kann. Die Druckeinstellung im Senkbremsventil steigt proportional zur Federvorspannung (annähernd linearer Anstieg). Daher kann die Vorspannung bei der Einstellung auf den Lastdruck um ein Drittel erhöht werden. Dazu müssen zunächst die Umdrehungen des Ventils gezählt werden, die erforderlich sind, um die Last gerade zu halten. Beachten Sie dabei, dass die Last zuvor gegen unbeabsichtigtes Absenken gesichert werden muss.
Anschließend das Ventil vollständig aufdrehen (minimale Druckeinstellung) und dabei die Umdrehungen genau zählen. Dann die Einstellschraube wieder um die zuvor gezählten Umdrehungen eindrehen und 30% hinzufügen, um das gewünschte Sicherheitsniveau von 1,3-fachem Lastdruck zu erreichen. Beispiel: Man braucht 5 Umdrehungen, um die Last zu halten. Man benötigt dann 5 + 30% = 6,5 Umdrehungen, das 1,3-fache des Lastdrucks zu erreichen.
Zum Schluss muss die Einstellschraube gegen unbefugtes Verstellen gesichert werden. Dies kann durch Versiegelung mit einer Plombe oder durch Verwendung von Schraubensicherungslack erfolgen.

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