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Wissenswert

Optimale Hydraulik-Steuerblöcke

Von Dietmar Kuhn

Das Innere eines Steuerblocks mit all seinen Anschlüssen und Kanalverläufen. Sieht komplex aus, ist aber bei Schnupp an der Tagesordnung, genauso wie die präzise Fertigungstechnik.

Bogen/Furth. – In der modernen Hydraulik spielen Steuerblöcke eine zentrale Rolle, sie sind quasi das Herz einer jeden Anlage. Dabei ist es egal, ob es sich um eine Mobil- oder Industrie-Hydraulikanlage handelt. Die Art der Steuerblöcke ist dabei so vielfältig wie die Anwendungen in denen sie eingesetzt werden. Für den Konstrukteur ist es, je nach Kenntnisstand, meist nicht ganz einfach den Weg zum richtigen und optimalen Steuerblock zu finden. Er hat aber die Chance, sich an erfahrene Hydrauliker, bspw. von der Schnupp GmbH & Co. Hydraulik KG im niederbayerischen Bogen zu wenden. Von dort wird er kompetent und umfassend beraten. Für die ersten Schritte zum optimalen Steuerblock, hier einige Gedankenansätze.

Hydraulik-Steuerblöcke findet man in zahlreichen Anwendungen des täglichen Lebens. Da ist zum Einen die Mobilhydraulik, über die Maschinen, Anlagen und Zusatzgeräte in der Bau-, Landwirtschafts- und Logistikbranche gesteuert werden. Es erklärt sich dabei von selbst, dass es sich hier um äußerst robuste Einsätze handelt, wie etwa bei Baggern oder in der Landwirtschaft bei großen Schleppern mit riesigen Pflugscharen. Trotz dieser höchsten Ansprüche verlangt der Anwender relativ leichte und kompakte Steuerblöcke. Den Anforderungen zufolge bietet Schnupp seine Steuerblöcke auch aus Werkstoffen wie Aluminium oder Grauguss und Stahl an. Insbesondere ist bei den gegossenen Steuerblöcken auf eine absolute Lunkerfreiheit zu achten.

Über die funktionale Sicherheit hinaus müssen Steuerblöcke für die Mobilhydraulik auch extrem schwankenden Umwelteinflüssen und unterschiedlichen Witterungsbedingungen standhalten – egal ob der Einsatz in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit, im Meer oder auf hoher See oder unter extremen Temperaturschwankungen von bspw. –40 °C bis80 °C stattfindet. Bei den Experten von Schnupp werden die Anwendungsbedingungen wie etwa Druckschläge oder Vibrationen bereits schon bei der Materialauswahl für einen Steuerblock mit in die Überlegungen einbezogen. In vielen Fällen kann auch eine Oberflächenbehandlung des Steuerblocks erforderlich sein – je nach äußeren Gegebenheiten. Typisch für die Mobil-Hydraulik sind die hohen Stückzahlen in denen sie gefertigt werden.

Parallel zur Mobilhydraulik gibt es mit der sog. Industriehydraulik ein zweites großes Anwendungsspektrum für Hydraulik-Steuerblöcke. Industriehydraulik findet man bspw. in der Medizintechnik, Prüfstandstechnik, Bühnentechnik, im Maschinen- und Anlagenbau, in der Stahlindustrie, Pressentechnik oder in der Müllverarbeitung, um nur einige zu nennen. Prinzipiell entsprechen die Anforderungskriterien denen der Mobilhydraulik. Sie sind aber aufgrund der Einsatzorte weniger den Witterungseinflüssen als vielmehr dem jeweiligen Kleinklima an ihrem und um ihren Einsatzort ausgesetzt. Daraus lässt sich schließen, dass jeder Steuerblock für seine spezifische Anwendung ausgelegt sein muss. Im Regelfall werden dafür Qualitätsstähle oder hochwertige Gusswerkstoffe verwendet, die wie bereits erwähnt absolut lunkerfrei sein müssen.

Steuerblöcke für die Industriehydraulik kommen meist auf niedrigere Stückzahlen im Vergleich zur Mobilhydraulik. Nicht selten wird sogar Stückzahl Eins gefordert. Unabhängig davon ob hohe oder niedrige Stückzahlen gefordert sind, der Kunde profitiert in jedem Fall von der hohen Flexibilität und dem absoluten Qualitätsbewusstsein bei Schnupp und der gewünschte Steuerblock wird in kürzester Zeit realisiert.

Wer als Konstrukteur auf der sicheren Seite bei der Auswahl von Steuerblöcken sein möchte, der sucht sich sinnvollerweise eine Beratung. Schnupp bspw. verfügt über die Erfahrung von mehr als vier Jahrzehnten und bisher mehreren Tausend entwickelter und produzierter Steuerblöcke. Jeder Steuerblock stellt praktisch ein Unikat dar. In der Regel kommt der Kunde quasi mit "leeren Händen" zu Schnupp, vielleicht weiß er gerade mal welche Bewegungen er haben will, vielleicht noch die Tonnage die bewegt werden soll und mehr nicht. Andere, z. B. Stammkunden mit permanent hohem Bedarf an Steuerblöcken bringen möglicherweise auch ihre eigenen Hydraulik-Erfahrungen in die gemeinsame Lösungsfindung mit ein. Mit allen Informationen die Schnupp vom Kunden bekommt und mit dem Input der eigenen Erfahrung erstellen erfahrene Hydraulik-Konstrukteure mit modernster 3D-Software den ersten Entwurf. Wie bereits erwähnt gibt es dabei viele Dinge zu berücksichtigen. So ist es von enormem Vorteil zu wissen, welchen Belastungen und Bedingungen der Steuerblock ausgesetzt ist. Nach der Materialauswahl die je nach den gewünschten oder erforderlichen Drücken (Alu bis 250 bar, Guss bis 420 bar und Stahl bis 2000 bar) entschieden wird, muss die Frage nach den Anschlüssen für Ventile, Sensoren und Signalgebern sowie den damit verbundenen Fertigungsschritten beantwortet werden. Da läuft Vieles zusammen und es muss alles zu 100 % passen.

So ein Hydraulik-Steuerblock hat nicht selten das Aussehen eines "Schweizer Käse". In so einem Steuerblock finden sich eine Vielzahl von Bohrungen und Gewinden unterschiedlichster Art. Diese werden bei Schnupp mit höchster Präzision fertigungstechnisch so in den Steuerblock eingebracht werden, dass sie einerseits immer parallel verlaufen, gewisse Mindestabstände einhalten und vor allem immer einen optimalen Strömungsverlauf garantieren. Gerade über den optimalen Strömungsverlauf lässt sich für den Anwender enorm viel Energie einsparen. Montagerecht sind Steuerblöcke dann, wenn Ventilsitze, Verschlauchung und Verrohrung sich nicht gegenseitig behindern und ein möglicher Austausch der Komponenten schnell und reibungslos über die Bühne geht. Ein weiteres entscheidendes Kriterium ist die absolute Gratfreiheit die sich in nicht unerheblichem Maße auch auf eine 100 %-ige Dichtheit des gesamten Systems Steuerblock auswirkt. Diese erreicht man u. a. auch durch eine exakte, saubere und glatte Oberfläche die ein an jedem Punkt gleichmäßiges Berühren der Ventil- und Steuerblockflächen sicherstellt. Darüber hinaus sind auch die richtigen Einschraub-Drehmomente zu berücksichtigen.

Ein Strömungsverlauf ist dann optimal, wenn das Medium (Mineralöle in unterschiedlichen Qualitäten und Gemischen, je nach Anforderungen und Einsatzgebieten) möglichst wenig Reibungsverlusten unterliegt. Als entscheidender Faktor gilt hier das ? P (Verhältnis von Eingangs- und Ausgangsdruck), als Druckverlust, der im (unrealistischen) idealen Fall bei Null läge. Durch die fertigungstechnischen Fähigkeiten und Möglichkeiten arbeitet man bei Schupp permanent am Optimum.

Dies sind nur einige Gedanken für Vorüberlegungen für eine optimale Steuerblock-Konstruktion. Die Schnupp GmbH & Co. Hydraulik KG bietet Konstrukteuren dazu umfangreiche Unterstützung und Entscheidungshilfen an. Die Experten in Bogen verfügen über einen Jahrzehnte gewachsenen Erfahrungsschatz in Sachen Mobil- und Industriehydraulik. Auf die moderne Fertigungstechnik bei Schnupp kann sich der Kunde absolut verlassen. Wenn es sein muss liefert der Spezialist auch den Steuerblock in Losgröße Eins – kunden- und anwendungsspezifisch und mit den Ventilen aller namhaften und führenden Lieferanten. Und, kein Steuerblock verlässt die Firma Schnupp ohne, dass dieser auf "Herz- und Nieren" geprüft und für absolut o. k. befunden wurde.


Der Autor arbeitet als Journalist.

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