Stromregelventile: Perfekte Geschwindigkeitssteuerung für jeden Einsatz

Ein Stromregelventil ist ein hydraulisches Steuerventil, das den Volumenstrom (die Durchflussmenge) der Hydraulikflüssigkeit regelt. Es bestimmt damit direkt die Bewegungsgeschwindigkeit von Hydraulikzylindern oder die Drehzahl von Hydromotoren. Das Ventil arbeitet nach dem Drosselprinzip: Eine veränderbare Querschnittsverengung begrenzt die durchfließende Ölmenge.

Stromregelventile arbeiten mit einer Drosselstelle, die den Querschnitt für den Ölfluss einschränkt. Je enger die Drosselstelle, desto geringer der Durchfluss und desto langsamer die Bewegung. Bei einfachen Drosselventilen wird die Geschwindigkeit lastabhängig beeinflusst. Druckkompensierte Stromregelventile gleichen Druckschwankungen automatisch aus und halten den eingestellten Volumenstrom konstant – unabhängig von Laständerungen.

• 2-Wege-Stromregelventil (Drosselventil): Einfachste Bauform, lastabhängig, kostengünstig
• 3-Wege-Stromregelventil: Mit Bypass-Funktion, überschüssiges Öl wird zum Tank geleitet
• Druckkompensiertes Stromregelventil: Hält Volumenstrom konstant bei wechselnden Lasten durch integrierte Druckwaage
• Proportionalstromregelventil: Elektronisch gesteuertes Ventil mit stufenloser, präziser Regelung über elektrisches Signal

• Zulaufstromregelung (Meter-in): Das Ventil wird vor dem Verbraucher eingebaut. Ideal für ziehende Lasten und wenn eine weiche Ansteuerung gewünscht ist.
• Ablaufstromregelung (Meter-out): Das Ventil wird hinter dem Verbraucher eingebaut. Besser für drückende/schiebende Lasten, da es ein "Durchgehen" der Last verhindert und für mehr Stabilität sorgt.

Beachten Sie folgende Kriterien:

• Nennvolumenstrom: Muss zum erforderlichen Durchfluss Ihrer Anwendung passen
• Betriebsdruck: Maximaler Systemdruck darf nicht überschritten werden
• Regelgenauigkeit: Einfaches Drosselventil für unkritische Anwendungen, druckkompensiert für hohe Präzision
• Lastverhältnisse: Bei stark wechselnden Lasten sind kompensierte Ventile erforderlich
• Einbaulage: Zulauf oder Ablauf je nach Lastrichtung
• Anschlussgewinde: Passend zu Ihrem Hydrauliksystem

Druckkompensierte Stromregelventile verfügen über einen integrierten Mechanismus (Druckwaage/Kompensationskolben), der den Druckabfall über die Drosselstelle konstant hält. Dadurch bleibt der Volumenstrom nahezu unverändert, auch wenn sich der Lastdruck ändert. Das Ergebnis: Gleichbleibende Geschwindigkeit unabhängig von der Last – höchste Regelgenauigkeit und Wiederholbarkeit.

Der Regelbereich beschreibt das Verhältnis zwischen maximalem und minimalem einstellbaren Durchfluss, typischerweise 10:1 bis 100:1. Für Anwendungen mit großem Geschwindigkeitsbereich wählen Sie einen größeren Regelbereich. Standardanwendungen kommen meist mit 10:1 bis 30:1 aus.

Ein Proportionalstromregelventil ist ein elektronisch gesteuertes Stromregelventil, bei dem die Durchflussmenge proportional zu einem elektrischen Eingangssignal (meist 0-10V oder 4-20mA) verstellt wird. Im Gegensatz zu manuell einstellbaren Ventilen ermöglicht es eine stufenlose, ferngesteuerte und automatisierbare Durchflussregelung. Diese Ventile werden häufig in modernen, SPS-gesteuerten Hydrauliksystemen eingesetzt.

Das Ventil enthält einen Proportionalmagneten (Proportionalsolenoid), der das elektrische Eingangssignal in eine proportionale mechanische Verstellung der Drosselstelle umsetzt. Je höher das Stromsignal, desto weiter öffnet das Ventil und desto größer wird der Durchfluss. Eine integrierte Elektronik und Sensorik sorgen für präzise Regelung und oft auch für Rückmeldung der tatsächlichen Position.

• ✓ Fernsteuerung: Elektrische Ansteuerung aus der Ferne oder via SPS
• ✓ Automatisierung: Integration in vollautomatische Prozesse möglich
• ✓ Hohe Präzision: Sehr genaue und wiederholbare Durchflusseinstellung
• ✓ Dynamische Anpassung: Volumenstrom kann während des Betriebs verändert werden
• ✓ Rampensteuerung: Sanfte Beschleunigung und Verzögerung programmierbar
• ✓ Prozessoptimierung: Anpassung an wechselnde Produktionsanforderungen ohne mechanischen Eingriff

Proportionalstromregelventile sind ideal für:

• Automatisierte Produktionslinien mit SPS-Steuerung
• Anwendungen mit häufig wechselnden Geschwindigkeitsanforderungen
• Prozesse, die sanfte Beschleunigung/Verzögerung erfordern
• Systeme mit Fernbedienung oder zentraler Steuerung
• Hochpräzise Positionier- und Dosieraufgaben
• Maschinen, bei denen Geschwindigkeitsprofile gespeichert werden sollen

Beide sind elektronisch gesteuert, aber:

• Proportionalventile: Gute Regelgenauigkeit, robuster, kostengünstiger, für die meisten industriellen Anwendungen ausreichend
• Servoventile: Höchste Präzision und Dynamik, deutlich teurer, empfindlicher gegen Verschmutzung, für hochdynamische Regelaufgaben (z.B. Prüfstände, Simulatoren)

Für 95% der industriellen Anwendungen sind Proportionalventile die wirtschaftlichere Wahl.

Die Einbauposition hängt von der Lastrichtung ab:

• Bei ziehenden Lasten (z.B. Zylinder zieht eine Last nach oben): Zulaufstromregelung bevorzugen
• Bei drückenden Lasten (z.B. Zylinder drückt Last nach unten): Ablaufstromregelung für bessere Kontrolle
• In vertikalen Anwendungen mit schwerer Last: Ablaufstromregelung verhindert unkontrolliertes Absinken

Bei manuell einstellbaren Ventilen:

1. System in Betrieb nehmen
2. Einstellschraube langsam öffnen (meist Linksgewinde)
3. Gewünschte Geschwindigkeit durch Beobachtung der Bewegung einstellen
4. Kontermutter festziehen
5. Funktion unter Last prüfen

Bei Proportionalventilen: Eingangssignal über Steuerung einstellen und Rampen programmieren.

Mögliche Ursachen:

• Einfaches Drosselventil ohne Druckkompensation verwendet (lastabhängig)
• Verschmutzung der Drosselstelle
• Verschleiß des Ventils
• Zu geringer Versorgungsdruck
• Lufteintritt im System
• Viskositätsänderungen durch Temperatur

Lösung: Auf druckkompensiertes Ventil umsteigen oder Ventil warten/austauschen.

Nein. Stromregelventile können den Volumenstrom nur begrenzen (reduzieren), nicht erhöhen. Die maximale Geschwindigkeit wird durch die Pumpenleistung bestimmt. Das Ventil kann nur drosseln – die Bewegung wird also immer langsamer als ohne Ventil.

Stromregelventile sind grundsätzlich wartungsarm. Empfohlene Maßnahmen:

• Regelmäßige Überprüfung der Funktion (z.B. bei jährlicher Maschinenwartung)
• Ölfilter gemäß Herstellervorgaben wechseln (verhindert Verschmutzung)
• Bei Funktionsstörungen: Ventil auf Verschmutzung oder Verschleiß prüfen
• Dichtungen bei Leckage austauschen

Ursachen und Lösungen:

• Verschmutzung: Ventil ausbauen, reinigen, Hydraulikfilter prüfen/wechseln
• Verharztes Öl: Bei langer Stillstandszeit kann Öl verharzen – Ventil reinigen, ggf. Öl wechseln
• Korrosion: Bei Wassereintritt – Ventil austauschen, Ursache beheben
• Mechanischer Schaden: Ventil ersetzen

Symptome:

• Geschwindigkeit lässt sich nicht mehr einstellen
• Starke Schwankungen der Bewegungsgeschwindigkeit
• Leckage am Ventil
• Ungewöhnliche Geräusche (Pfeifen, Kavitation)
• Bei Proportionalventilen: Keine Reaktion auf Steuersignal

Prüfung: Ventil ausbauen und manuell auf Leichtgängigkeit prüfen, bei Proportionalventilen Spule und Elektronik testen.

Stromregelventile arbeiten nach dem Drosselprinzip und erzeugen dabei Wärme durch Druckabfall – das bedeutet Energieverluste. Sie sind nicht die energieeffizienteste Lösung.

Alternativen für energieoptimierte Systeme:

• Drehzahlgeregelte Pumpen (passen Fördervolumen an Bedarf an)
• Load-Sensing-Systeme
• Frequenzumrichter bei Elektromotoren

Stromregelventile sind jedoch einfach, robust und kostengünstig – für viele Anwendungen die praktikabelste Lösung.

• Durchfluss nicht stärker drosseln als nötig
• Bei großen Volumenströmen Bypass-Regelung oder Pumpenregelung bevorzugen
• Ausreichende Kühlung des Hydrauliköls sicherstellen
• System auf Leckagen prüfen