Hydraulische Steuerungen

Transkript

1 Ernst Kauffmann unter Mitwirkung von Rainer Bastke, Kurt Kasperbauer und Karlheinz Vorberg Hydraulische Steuerungen Herausgegeben von Kurt Mayer Mit 239 Bildern 3., verbesserte Auflage Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig/Wiesbaden

2 CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek Kauffmann, Ernst. Hydraulische Steuerungen/ Ernst Kauffmann. Unter Mitw. von Rainer Bastke... Hrsg. von Kurt Mayer. - 3., verb. Auf!. - Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, 1988 (Viewegs Fachbiicher der Technik) Dieses Buch entstand unter freundlicher Mitwirkung der Firma HERION-WERKE KG, Fellbach, und mit personlicher Untersttitzung von Herrn Dip.-Ing. Erich Herion. Als Autoren haben mitgewirkt: Rainer Bastke flir die KapiteI3.1, 3.3, 3.9, 5.8, 6.3, 6.4, 6.6 Kurt Kasperbauer flir die KapiteI , , 5.9, 6.1, 6.2 Karlheinz Vorberg flir die Kapitel Der Verlag Vicweg ist ein Unternehmen der Vcrlagsgruppe Bertelsmann. 1. Auflage , tiberarbeitete Auflage 1985 AIle Rechte vorbehalten Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgescllschaft mbh, Braunschweig 1988 Das Werk und seine Teile sind urheberreehtlich geschiitzt. Jede Verwertung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fallen bedarf deshalb der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. ISBN-13: e-isbn-13: DOl: /

3 Vorwort Die wirtschaftliche Notwendigkeit, in allen Bereichen der industriellen Fertigung automatisierte Verfahren und Prozesse einzusetzen, zwingt Facharbeiter, Techniker und Ingenieure, sich mit den flir die automatisierten Fertigungsprozesse notwendigen Techniken zu befassen. Dies verlangt Kenntnis und Wissen iiber das Gebiet der Steuerungsund Regelungstechnik. In diesem Sinne soil das vorliegende Fachbuch als eine Informationsquelle flir ein wichtiges Teilgebiet der Steuerungstechnik dienen. Die Hydraulik als ein wesentlicher Teil der Fluidtechnik befabt sich mit der Steuerung und Obertragung von Kraften und Bewegungen mittels Fliissigkeiten. Entsprechend unterscheidet man deshalb in der Technik zwischen hydraulischen Steuerungen und hydraulischen Antrieben, letztere wiederum in hydrostatische und hydrodynamische Antriebe. Da auch bei den hydraulischen Steuerungen iiberwiegend die GesetzmaBigkeiten der Hydrostatik Anwendung finden, sind Gemeinsamkeiten mit hydrostatischen Antrieben gegeben. Die hydraulischen Steuerungen und Antriebe bieten oft die beste Mbglichkeit, Bewegungen beim automatisierten Fertigungsvorgang optimal zu realisieren. Insbesondere lassen sich durch Stetigventile Geschwindigkeiten und Krafte bzw. Drehmomente dem FertigungsprozeB exakt anpassen. Bei der Uberarbeitung dieses Buches wurde deshalb neben der Anpassung der Schaltplane an das jetzt giiltige Normblatt fur Schaltzeichen der fluid is chen Gerate und Systeme (DIN ISO 1219) auch das Kapitel Proportionalventile neu aufgenommen. Diese Bauarten der Stetigventile sind eine preiswerte und robuste Alternative zu den Servoventilen und sie haben der Hydraulik neue Bereiche erschlossen. Fellbach, Dezember 1987 Ernst Kauffmann

4 IV Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen der Steuerungstechnik Steuern - Steuerung Regeln - Regelung Steuerungsarten Vergleich der Energiearten Grundlagen der hydraulischen Steuerungen Physikalische Grundlagen Hydrostatik Hydrodynamik Bauglieder hydraulischer Steuerungen Hydropumpen und Hydromotoren Zahnradpumpen, Zahnradmotoren... " Fltigelzellenpumpen, Fltigelzellenmotoren " Radialkolbenpumpen und Radialkolbenmotoren Axialkolbenpumpen, Axialkolbenmotoren Schraubenpumpen Kenngr6Ben der Hydropumpen und -motoren Verstell- und Regeleinrichtungen fur Hydropumpen Hydrozylinder Berechnungen zur Auslegung von Hydropumpen, Hydromotoren und Hydrozylindern Wegeventile Einsatzgebiete der Wegeventile Bauarten der Wegeventile Betatigungsarten der Wegeventile AnschluBarten der Wegeventile Kenngr6Ben fur die Auswahl der Wegeventile Stromventile Drosselventile Stromregelventile Stromteiler Rtickschlagventile Rtickschlagventile Entsperrbare Rtickschlagventile

5 I nhaltsverzeichnis v 3.7 Druckventile Steuerung der Druckventile Druckbegrenzungsventile Druckregelventile F olgeven tile Hydraulische KenngroBen der Druckventile Betatigungsarten der indirekt gesteuerten Druckventile AnschluBarten der Druckventile Proportionalventile Proportional-Wegeventile Proportional-Druckventile Hydraulikspeicher (Hydrospeicher) Speicher ohne Trennwand Speicher mit Trennwand Wirkungsweise der Hydraulikspeicher III Bestimmung der GroBe eines Hydraulikspeichers... III Montage und Wartung von Hydrospeichern Speicher-Zubehor Hydraulikfliissigkeiten Aufgaben der Hydraulikflussigkeiten Arten und besondere Eigenschaften der Hydraulikflussigkeiten Hydraulikflussigkeiten auf Mineralolbasis Schwerentflammbare Hydraulikflussigkeiten Wechsel der Druckflussigkeiten in olhydraulischen Anlagen Hydraulische Grundsteuerungen Aufbau eines Hydraulikschaltplanes Kreislaufarten Zylindersteuerungen Geschwindigkeitssteuerungen Grundlagen fur den Einsatz der Stromventile zur Geschwindigkeitssteuerung Arten der Geschwindigkeitssteuerungen mit Stromventilen Beispiele fur Geschwindigkeitssteuerungen mit Stromregelventilen Steuerungen mit Stromteilventilen Steuerungen mit Ruckschlagventilen Steuerungen mit Druckventilen Speichersteuerungen Grundschaltungen der Hydrospeicher Steuerungen mit Hydrospeichern

6 VI I nhaltsverzeichnis 5.9 Pumpenumlaufsteuerungen Pumpenumlaufsteuerungen mit drucklosem Umlauf Pumpenumlaufsteuerungen fur Arbeits- und Eilgangbewegungen Steuerungen der Hydromotoren Projektierung hydraulischer Anlagen Steuerungsaufbau - Steuerungssysteme Hydraulischer Steuerblock mit Einbaugeraten und hydraulischer Verkntipfung innerhalb des Steuerblocks Einzelhydroaggregat Zentralhydraulik Verkettungstechnik Cartridge-System AusgefUhrte hydraulische Anlagen Anlagenplanung Warmebilanz einer Hydraulikanlage Druckfltissigkeitsbehalter Rohr- und Schlauchleitungen Zubehor zu hydraulischen Anlagen Literaturverzeichnis 203 Sachwortverzeichnis 204