Aufbau von hydraulischen Schaltplänen

Schaltpläne dienen zur Übersicht und Darstellung von hydraulischen Anlagen.

Doch wie sehen die Schaltzeichen der einzelnen Bauteile aus? Und wie sind diese in einem Schaltplan angeordnet?

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Aufbau von Schaltplänen einfach erklärt

Jedes Bauteil einer hydraulischen Anlage hat ein eigenes Schaltsymbol. Wenn man die Schaltzeichen kennt, kann man einen Schaltplan richtig lesen und verstehen, wie die Zusammenhänge sind.

Dies ist auch wichtig, um nach möglichen Fehlern im System suchen zu können, falls etwas nicht funktioniert.

In hydraulischen Systemen wird in der Regel ein Druck durch eine Pumpe aufgebaut, die Bauteile sind durch Leitungen miteinander verbunden. Verschiedene Arten von Ventilen, Aufbereitungselementen, Zylindern und Messinstrumenten können zum Aufbau einer Schaltung gehören.

Aufbau von Schaltplänen Definition

Aufbau von Schaltplänen: Schaltsymbole

Um die verschiedenen Bauteile eines Systems unterscheiden zu können, gibt es für jedes ein bestimmtes Schaltsymbol.

Pumpen

Für den Druckaufbau im System sind Hydraulikpumpen zuständig. Im Folgenden sind die wichtigsten Pumpensymbole dargestellt.

Die Pumpen können verschiedene Eigenschaften haben.

Zum einen gibt es die normale Pumpe, die kontinuierlich fördert. Es gibt aber auch Pumpen mit veränderbarem Fördervolumen, dabei kann der Volumenstrom angepasst werden. Außerdem gibt es Pumpen mit Unterstützung eines Elektromotors.

Ventile

Zu den wichtigsten Arten von Ventilen gehören die Wegeventile, die Druckventile und die Sperrventile.

Die Wegeventile sind verstellbar in ihren Positionen und sorgen somit für eine Veränderung des Flüssigkeitsstroms im System. Dadurch können Schaltungen variabler sein und verschiedene Funktionen haben.

Die Bezeichnung der Wegeventile gibt Aufschluss über deren Eigenschaften.

In der Abbildung ist ein 3/2 Wegeventil zu erkennen. Die erste Zahl gibt die Anzahl der Anschlüsse an, die zweite Zahl die Anzahl an Schaltstellungen. Diese sind in der Abbildung farbig hervorgehoben.

Wie die Wegeventile geschaltet werden, erkennt man in der nächsten Animation.

In der Animation erkennst du, wie das 5/2 Wegeventil in zwei verschiedene Positionen geschaltet werden kann. Dadurch wird der Strom, der in der Grundstellung rechts von unten nach oben fließt, nach dem Schalten so verändert, dass dieser von oben nach unten fließt.

Es gibt verschiedene Ausführungen von Wegeventilen mit unterschiedlichen Anschlüssen und Schaltstellungen. Die wichtigsten werden in der folgenden Abbildung aufgezeigt.

Die Wegeventile werden in die einzelnen Schaltstellungen bewegt und dafür auf bestimmte Art und Weise betätigt. Es ist wichtig zu wissen, welche Betätigungsarten es gibt, da diese auch im Schaltplan eigene Symbole besitzen.

Die Betätigungsarten werden in Hauptgruppen unterteilt:

• Durch Muskelkraft
• Mechanisch
• Durch Druck
• Elektrisch

Druckventile

Um hydraulische Systeme vor überhöhtem Druck zu schützen, werden Druckventile eingesetzt.

• Das Druckbegrenzungsventil schützt das System vor einem bestimmten eingestellten Druck. Erreicht der Druck diesen Grenzwert, öffnet sich das Ventil und lässt Hydraulikflüssigkeit meist in den Behälter zurückfließen.

• Das Folgeventil schaltet eine weitere Leitung frei, sobald ein bestimmter Druck im ersten Kreislauf erreicht ist. Dadurch können Folgefunktionen freigeschaltet werden.

• Das Druckregelventil steuert den Druck im System und passt diesen auf den gewünschten Wert an, egal wie hoch der EIngangsdruck am Ventil ist. Dadurch wird der Druck im System auf konstantem Level gehalten.

Sperrventile

Die Sperrventile dienen dazu, die Hydraulikflüssigkeit in nur eine Richtung durchzulassen. Dadurch wird der Strom gezielt gesteuert.

Die Rückschlagventile lassen durch ihren Aufbau die Flüssigkeit in nur eine Richtung strömen. Dabei gibt es das normale und federbelastete Rückschlagventil. Das gesteuerte Rückschlagventil kann zusätzlich die Sperrung aufheben. Dadurch kann die Flüssigkeit für bestimmte Zeit auch in die gesperrte Richtung geleitet werden.

Aufbereitungselemente

Die Aufbereitungselemente dienen dazu, die Flüssigkeit zu reinigen und ihre Temperatur zu verändern. Die wichtigsten Schaltsymbole dazu sind im Folgenden aufgelistet.

Hydraulikzylinder

Die Hydraulikzylinder dienen der Kraftübertragung. Diese werden meist durch den Druck im System bewegt und wandeln die Energie in eine lineare Bewegung um.

Messinstrumente

Um die Zustände von zum Beispiel Druck und Temperatur im System überprüfen zu können, werden Messinstrumente eingesetzt.

Aufbau von Schaltplänen: Anwendung

Wenn du nun sämtliche Schaltsymbole kennst und weißt, welche Funktion die Elemente haben, kannst du anfangen einen Schaltplan zu verstehen und zu lesen.

In der folgenden Animation kannst du sehen, wie ein hydraulisches System aufgebaut ist und wie der dazugehörige Schaltplan aussieht. Außerdem kann die Position des Wegeventils verändert werden und du siehst, wie sich die Schaltung daraufhin verhält.

• Die Pumpe sorgt dafür, dass die Hydraulikflüssigkeit unter Druck gesetzt wird.
• Im Wegeventil wird dann die Richtung festgelegt, die die Flüssigkeit nimmt. Durch den Druck wird der Zylinder in eine Richtung bewegt.
• Die dabei verdrängte Flüssigkeit wird durch die Rücklaufleitung zurück in den Behälter geleitet. Dort sitzt der Filter, um die Flüssigkeit zu reinigen.
• Wird das Wegeventil umgeschaltet, verläuft der Prozess umgekehrt und der Zylinder bewegt sich in die andere Richtung.
• Das Druckbegrenzungsventil sorgt dafür, dass der aufgebaute Druck einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Falls dies geschieht, würde sich das Ventil öffnen und die Flüssigkeit zurück in den Behälter fließen.

Aufbau von Schaltplänen: Zusammenfassung

In der Hydraulik besitzen die einzelnen Bauteile alle ein eigenes Schaltsymbol. Mit diesen Symbolen werden Schaltpläne aufgebaut und können so einfacher gelesen und verstanden werden.

Die Schaltsymbole werden in folgende Untergruppen eingeordnet:

• Hydraulikpumpen: Sorgen für Druckaufbau

• Ventile: Wegeventile, Druckventile, Sperrventile

• Aufbereitungselemente: Filter, Kühler, Heizung, Temperaturregler

• Hydraulikzylinder: Dienen zur Kraftübertragung

• Messinstrumente : Manometer, Differenzdruckmessgerät, Temperaturmesser

Es ist wichtig die einzelnen Schaltsymbole zu kennen, um nachher mithilfe von Schaltplänen eine bessere Fehlersuche betreiben zu können.