Hydraulikplan für einen einfachen Scherenhubtisch
In diesem Artikel stellen wir Ihnen den Hydraulikplan für einen einfachen hydraulischen Scherenhubtisch zur Verfügung. Neben dem Elektroschema und den Fertigungszeichnungen der Hubmechanik ist dies einer der wichtigsten Bausteine, um selbst einen Hubtisch bauen zu können.
Anmerkung: Bitte lesen Sie sich diesen Artikel komplett durch, bevor Sie mit dem Nachbau des Hydraulikkreislaufes beginnen. Im Laufe des Artikels erläutern wir, wie die verschiedenen Betriebszustände mit Hilfe des Hydraulikkreislaufes realisiert werden und welche Funktion die einzelnen Bauteile im System übernehmen.
Aufbau des Hubtisches
Der bereitgestellte Hydraulikplan ist für einen einfachen hydraulischen Standardhubtisch konzipiert. Dieser Hubtisch besteht aus den üblichen Komponenten: einem Unterrahmen, einer Hubschere und einer Plattform.
Es werden einfachwirkende Hydraulikzylinder verwendet. Das bedeutet, dass die Zylinder durch das Eigengewicht der Plattform sowie der angehobenen Last wieder in ihre Ausgangsposition zurückkehren.
Für geringe Lasten oder eine Leichtbauweise könnte der Einsatz von doppelwirkenden Zylindern erforderlich sein, um die Plattform abzusenken. Beachten Sie jedoch, dass diese Konfiguration mit den hier beschriebenen 2-2-Wegeventilen nicht realisierbar ist.
Betriebszustände des Hubtisches
Unser Ziel ist es nicht nur, Ihnen den Hydraulikplan eines Scherenhubtisches zur Verfügung zu stellen, sondern auch, dass Sie genau verstehen, was in den verschiedenen Betriebszuständen mit der Hydraulik passiert und wie ein hydraulischer Hubtisch eigentlich funktioniert.
Um die Funktionsweise so einfach wie möglich zu erklären, haben wir im Beschreibungstext Nummern hinter den verschiedenen Komponenten eingefügt. Diese Nummern entsprechen den Positionsnummern im Hydraulikplan. Es ist daher sinnvoll, den Hydraulikplan auszudrucken und den Ablauf Schritt für Schritt parallel zur Beschreibung anhand des Plans nachzuvollziehen.
Normalbetrieb
Im Normalbetrieb soll unser Hubtisch nichts anderes machen als eine Last anzuheben oder abzusenken. Diese Aufgabe lässt sich bereits mit relativ wenigen Komponenten umsetzen.
Hubbewegung
Damit sich die Plattform des Hubtisches hebt, müssen die Hydraulikzylinder (Pos. 1) ausfahren, indem ihre Kammern mit Öl gefüllt werden. Dies wird durch die Hydraulikpumpe (Pos. 10) realisiert, die von einem Elektromotor (Pos. 11) angetrieben wird.
Während der Hubbewegung bleiben alle Ventile in ihrer Ausgangsstellung und müssen nicht betätigt werden. Der Elektromotor (Pos. 11) wird eingeschaltet, wodurch die Hydraulikpumpe (Pos. 10) den nötigen Volumenstrom erzeugt. Dieser Volumenstrom fließt über die Schlauchleitung (Pos. 3) in die Hydraulikzylinder (Pos. 1). Sobald die gewünschte Hubhöhe erreicht ist, wird der Elektromotor abgeschaltet und die Pumpe stoppt die Ölförderung. Das Rückschlagventil (Pos. 8) sorgt dafür, dass das Hydrauliköl nicht zurück in den Tank fließt, um ein unbeabsichtigtes Absenken der Plattform zu verhindern.
Senkbewegung
Um die Plattform des Hubtisches wieder abzusenken, muss das Hydrauliköl aus den Hydraulikzylindern (Pos. 1) zurück in den Tank fließen. Dies geschieht durch die Betätigung des Senkventils (Pos. 6).
Das Senkventil (Pos. 6) ist in stromlosem Zustand geschlossen, sodass kein Öl fließen kann, wenn das Ventil nicht aktiviert wird. Erkennbar ist dies an dem kleinen Rückschlagventil auf der Seite der Feder des entsprechenden Symbols. Sobald die Spule des Hydraulikventils unter Spannung steht, öffnet sich das Ventil, und das Öl kann von den Zylindern (Pos. 1) durch das Senkventil (Pos. 6) in den Tank fließen, wodurch sich die Plattform des Hubtisches absenkt.
Um die Ansteuerung der Ventile möglichst einfach zu halten, werden keine Proportionalventile verwendet. Die eingebauten Ventile haben lediglich zwei Zustände: offen oder geschlossen. Ohne zusätzliche Maßnahmen würde die Senkgeschwindigkeit der Plattform in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und der Last stark variieren. Aus diesem Grund ist vor dem Senkventil (Pos. 6) ein Senkbremsventil (Pos. 5) installiert. Dieses Ventil begrenzt den Volumenstrom während des Senkvorgangs und verhindert ein zu schnelles Absenken der Plattform.
Fehlerhafter Betriebszustand
Obwohl dieser Hydraulikplan für einen einfachen und robusten Hubtisch ausgelegt ist, können während des Betriebs dennoch Störungen auftreten. In der Praxis treten bei einem solch einfachen Hubtisch meist zwei Fehler auf: Die Hydraulikleitung des Hubtisches ist abgerissen oder die Steuerung des Hubtisches ist ausgefallen (Lösungen für weitere mögliche Störungen finden Sie in unserem Artikel: Häufige Fehler, ihre Ursachen und mögliche Lösungen). Für beide Szenarien wurden im Hydraulikplan entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen, die im Folgenden näher erläutert werden.
Abriss oder Bruch der Hydraulikleitung
Ein Abriss oder Bruch der Hydraulikleitung kann aus verschiedenen Gründen auftreten. Zum Beispiel sollten Hydraulikschläuche spätestens nach sieben bis acht Jahren ausgetauscht werden, da sie im Laufe der Zeit spröde werden und dem Betriebsdruck nicht mehr standhalten. Weitere häufige Ursachen sind falsche Montage oder Materialfehler der verbauten Komponenten.
Falls es zu einem Abriss oder Bruch einer Hydraulikleitung kommt, muss sichergestellt werden, dass die Plattform und die Last nicht unkontrolliert absinken. Dies wird durch den Einsatz von Rohrbruchsicherungen (Pos. 2) gewährleistet. Diese Sicherheitsventile sind direkt an oder in den Hydraulikzylindern (Pos. 1) verbaut und verschließen die Hydraulikleitung bei einem zu großen Druckgefälle.
Nach einem solchen Vorfall muss die defekte Leitung repariert und der Hubtisch leicht angehoben werden, um das Druckgefälle zwischen den beiden Seiten der Rohrbruchsicherung auszugleichen. Erst dadurch wird das Sicherungsventil wieder geöffnet.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass eine Rohrbruchsicherung nicht alle möglichen Schäden in der Zuleitung erkennt. Beispielsweise löst eine kleine Leckage kein ausreichendes Druckgefälle aus, um die Sicherung zu aktivieren. Daher können zusätzliche Sicherheitsventile erforderlich sein. Eine Übersicht finden Sie in unserem Artikel: Schutzeinrichtungen am Hubtisch: Hydraulikventile.
Spannungsausfall bzw. Fehler in der Elektrik
Das Senkventil (Pos. 6) im Hydraulikplan wird durch eine elektrische Spule betätigt. Ein Stromausfall oder ein Fehler in der Steuerung könnte somit das Absenken der Plattform verhindern. Um in einem solchen Fall die Last dennoch sicher abzusenken, ist parallel zu dem Senkventil (Pos. 6) ein Notablassventil (Pos. 7) verbaut. Dieses Ventil kann im Notfall manuell betätigt werden und ermöglicht das Abfließen des Hydrauliköls aus den Zylindern (Pos. 1). über die Schlauchleitung (Pos. 3) und das Senkbremsventil (Pos. 5) zurück in den Tank.
Funktion der verbauten Komponenten
In diesem Abschnitt erklären wir die Funktion der einzelnen Komponenten des Hydraulikkreislaufs kurz und bündig.
Pos. 01: Hydraulikzylinder
Die Hydraulikzylinder sorgen für die Hubbewegung, indem sie die Scherenhälften auseinanderdrücken. Beim Einfahren der Zylinder senkt sich die Plattform.
Pos. 02: Rohrbruchsicherung
Diese Sicherung verschließt die Hydraulikleitung bei einem plötzlichen Schlauch- oder Leitungsbruch, um ein unkontrolliertes Absinken der Plattform zu verhindern.
Pos. 03: Hydraulikschlauch
Ein flexibler Schlauch, der die Verbindung zwischen Ventilblock und Hydraulikzylindern herstellt. Die Flexibilität ist notwendig, um die Bewegung der Hubschere auszugleichen.
Pos. 04: Messanschluss
Für Prüfzwecke sollte sich im Ventilblock ein Messanschluss befinden. Dient der Drucküberwachung während des Hubvorgangs.
Pos. 05: Senkbremsventil
Sorgt für eine gleichmäßige und lastunabhängige Senkbewegung der Plattform.
Pos. 06: Senkventil
Im aktivierten Zustand lässt dieses Ventil die Plattform absenken.
Pos. 07: Notablass
Ermöglicht das manuelle Absenken der Plattform bei einem Stromausfall oder einem Fehler in der Steuerung.
Pos. 08: Rückschlagventil
Verhindert den Rücklauf des Hydrauliköls in den Tank und hält die Plattform auf dem gewünschten Niveau.
Pos. 09: Druckbegrenzungsventil
Schützt das System vor Überdruck, indem es den Volumenstrom in den Tank leitet, wenn der Druck im Kreislauf zu hoch wird.
Pos. 10: Hydraulikpumpe
Pumpt das Hydrauliköl in die Zylinder.
Pos. 11: Elektromotor
Treibt die Hydraulikpumpe an.
Pos. 12: Filter
Schützt die Hydraulikkomponenten vor Verunreinigungen und Abrieb im Hydrauliköl.
Pos. 13: Einfüllstutzen
Dient zum Auffüllen des Hydrauliktanks.
Pos. 14: Ölablass
Ermöglicht das Ablassen des Hydrauliköls, z. B. für einen Ölwechsel.
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