Sicherheitsventil 1/6 Versuchsaufbau Wird die

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Sicherheitsventil
B
HV
HH
P
L
Versuchsaufbau
Funktion im Kraftfahrzeug
Wird die Hydraulikpumpe eines Kraftfahrzeugs vom Motor angetrieben, schwankt ihr
Fördervolumen mit der wechselnden Drehzahl des Motors. Diese Schwankungen
sind erheblich (Faktor 4 bis 7). Oft benötigen aber die Verbraucher gerade bei
geringer Geschwindigkeit bei stehendem Fahrzeug einen großen Volumenstrom,
also dann, wenn der Motor nur oder mit geringer Drehzahl oder im Leerlauf läuft. Die
Hydraulikpumpe ist demnach so auszulegen, dass die Versorgung auch in diesem
Lastfall gesichert ist.
Beispielsweise hat eine Servolenkung den größten Bedarf beim Einparken, also
dann, wenn der Motor eher mit niedrigster Drehzahl läuft. Auf der Autobahn
dagegen, bei hoher Geschwindigkeit und damit hohen Drehzahlen, wird sehr viel Öl
gefördert aber kaum gelenkt. Hier wird also viel Öl nutzlos gefördert. Häufig muss
die Pumpe gleichzeitig zwei Verbraucher speisen. Es verschärft sich das
beschriebene Problem noch, wenn bei beiden Verbrauchern gleichzeitige
Maximalverbräuche auftreten.
Betrachten wir ein Fahrzeug, mit einer Niveauregulierung als erstem und einer
fremdgespeisten Bremse als zweitem Verbraucher. Nach dem Starten des Motors
öffnen die Höhenkorrektoren. Die Hydraulik pumpt den Wagen auf die vorgewählte
Höhe. Der Druck der Versorgung fällt ab. Es wird ein größerer Volumenstrom
benötigt, als die Pumpe im Leerlauf fördert. Gleichzeitig muss jedoch die
Bremsanlage ausreichend mit Druck versorgt werden. Andernfalls funktioniert die
Bremse nicht oder nur mit begrenzter Wirkung.
Für wichtige Verbraucher stellt man daher die Druckversorgung mit einem
Sicherheitsventil oder Prioritätsventil sicher. Die anderen Verbraucher erhalten nur
dann Öl, wenn der Mindestdruck für den wichtigeren Verbraucher erreicht ist. Mit
einem Schalter (Drucksensor) wird abgefragt, ob der Mindestdruck erreicht wurde.
Dann erst öffnet dieser Schalter.
© Festo Didactic GmbH & Co., 02/2001
Änderungen vorbehalten
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Sicherheitsventil
Aufbau einer hydraulischen
Brems- und Niveauregulierungsanlage
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Druckversorgung
Bremsventil (B)
Höhenkorrektor Vorderachse (HV)
Höhenkorrektor Hinterachse (HH)
Federungszylinder
Sicherheitsventil
Bremsen Vorderachse
Bremsen Hinterachse
Nach seiner Bauart ist das Sicherheitsventil ein Schieberventil. Es öffnet
druckgesteuert einen Ausgang. Der Schieber wirkt wie der Kolben eines Zylinders. Er
drückt mit einer bestimmten Kraft (= Produkt aus Druck ´ Kolbenfläche) gegen eine
Feder. Im Kraftfahrzeug ist die Feder auf einen Mindestbremsdruck von 11 – 13 MPa
eingestellt. Der Warnlichtschalter spricht bei einem Druck unter 7,5 – 9,5 MPa an.
Versuchsaufbau und
Schaltung
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Für den Versuchsaufbau ist das Ventil für einen Druckbereich von bis zu 6 MPa
ausgelegt. Die Schnittzeichnung zeigt, dass der Schaltpunkt mit der
Verstellschraube eingestellt werden kann. Abweichend davon kann der Schalter
auch als Druckschalter mit einem festen Schaltwert ausgeführt sein.
Änderungen vorbehalten
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Sicherheitsventil
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Schnittzeichnung des
Sicherheitsventils
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Verstellschraube
O-Ring
Federhülse
Federteller
Anschluss HV
Gehäuse
Anschluss B
Kontaktzunge
Feder
Anschlusskontakt
Isolator
Gehäuse
Anschluss P
Anschluss HH
Ventilschieber
Feder
Federteller mit Anschlag
Änderungen vorbehalten
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Sicherheitsventil
HV
B
HH
P
L
P
T
Schaltplan, hydraulisch
Warnlichtschalter
Druckschalter
+24VDC
+24VDC
+24VDC
0V
0V
0V
Schaltplan, elektrisch
Die Verbraucher werden durch Drosseln dargestellt. Druckmessgeräte im jeweiligen
Zweig zeigen den Druck an.
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Änderungen vorbehalten
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Sicherheitsventil
Das Sicherheitsventil wird auf den Sicherheitsdruck eingestellt, der unter dem
Systemdruck liegen muss. Man kontrolliert die Einstellung, indem man einen der
beiden niederpriorisierten (= weniger wichtigen) Verbraucher voll öffnet, während
der priorisierte (= wichtige) geschlossen bleibt. Dabei fällt der Druck bei Anschluss B
auf den Einstellwert ab. Verstellt man die Federvorspannung, ändert sich der
Sicherheitsdruck. Fällt der Druck auf den Einstellwert ab, wird dies außerdem durch
einen elektrischen Kontakt gemeldet.
Bei Ausführung mit Druckschalter muss noch der gewünschte Schaltdruck
eingestellt werden.
Sicherheitshinweise
· Stellen Sie sicher, dass der Systemdruck von 6 MPa nicht überschritten wird.
· Schließen Sie die Leckölleitung L an. Die Leckölleitung darf nicht abgesperrt
werden.
· Verbinden oder trennen Sie Kupplungen nur, wenn die Anlage drucklos ist.
· Bei der Ausführung mit Warnlichtschalter wird auf das Gehäuse des Ventils
geschaltet. Beschalten Sie die Verbraucher also nur masseseitig. Dies trifft beim
Druckschalter nicht zu.
Inbetriebnahme
· Befestigen Sie die Profilplatte auf einer sicheren Unterlage.
· Überprüfen Sie den Arbeitsdruck der Hydraulikversorgung.
· Schließen Sie das Sicherheitsventil an die Hydraulikversorgung an. Stellen Sie
sicher, dass alle Tankleitungen und die Leckölleitung angeschlossen sind.
· Schließen Sie alle Drosselventile ganz.
· Schalten Sie die Druckversorgung ein.
· Stellen Sie das Druckbegrenzungsventil ein.
· Stellen Sie den Schaltdruck des Sicherheitsventils ein. Dazu öffnen Sie eine oder
beide Drosseln der Höhenkorrektur ganz.
· Schließen Sie den Schalter elektrisch an.
· Stellen Sie den Druckschalter ein (bei Warnlichtschalter nicht möglich).
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Sicherheitsventil
Technische Daten
Je nach Ausführung besitzt das Sicherheitsventil einen Warnlichtschalter oder einen
Druckschalter.
Sicherheitsventil
Systemdruck
6 MPa
Bauart
Schieberventil, druckgesteuert,
Federvorspannung einstellbar
Schaltdruck
einstellbar
Anschluss P
Druckversorgung,
mit Schnellverschlusskupplung, pmax = 6 MPa
Anschluss B
Zuleitung zur Bremse,
mit Schnellverschlusskupplung, pmax = 6 MPa
Anschluss HV
Zuleitung zum Höhenkorrektor vorn,
mit Schnellverschlusskupplung, pmax = 6 MPa
Anschluss HH
Zuleitung zum Höhenkorrektor hinten,
mit Schnellverschlusskupplung, pmax = 6 MPa
Anschluss L
Leckölanschluss, Steckkupplung nicht selbstschließend
Warnlichtschalter
Abfrage
Lageüberwachung des Steuerschiebers
Kontakt
Öffner
Anschluss
4 mm Stecker
Betätigung
mechanisch
Druckschalter
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Abfrage
druckabhängig, Schaltpunkt einstellbar
Kontakt
1 Wechsler
Einstellbereich
1 – 7 MPa
Hysterese
~15 %
Anschluss
4 mm Buchsen
Maximale Spannung
250 V DC/AC
Dauerbelastung
2A
Betätigung
hydraulisch
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