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Hydraulische Antriebe

Hydraulische Antriebe

Hydraulische Antriebe kommen überall dort zum Einsatz,
wo Industriearmaturen zuverlässig und sicher mit hohen Kräften betätigt werden müssen.
Durch ihre hohe Leistungsdichte eignen sie sich besonders für Anwendungen,
bei denen hohe Drehmomente, kurze Stellzeiten oder besondere Anforderungen an die Betriebssicherheit gefordert sind.

Kähler Industrie-Armaturen bietet hydraulische und elektro-hydraulische Antriebslösungen
für die Automatisierung von Kugelhähnen, Absperrklappen, Kükenhähnen und weiteren Industriearmaturen.
Das Programm umfasst unterschiedliche Ausführungen und Drehmomentbereiche für vielfältige industrielle Anwendungen.

Hydraulische Schwenkantriebe übertragen die Kraft eines Hydraulikmediums in eine kontrollierte Drehbewegung.
Je nach Konstruktion und Baugröße können damit auch sehr hohe Drehmomente realisiert werden.
Gleichzeitig ermöglicht die hydraulische Kraftübertragung eine kompakte Bauweise bei hoher Leistungsdichte.

Elektro-hydraulische Antriebe verbinden die Vorteile hydraulischer Kraftübertragung mit einer elektrischen Energieversorgung.
Hydraulikeinheit, Elektromotor und Steuerung können dabei zu einer kompakten Antriebseinheit kombiniert werden.
Dadurch eignen sich diese Lösungen insbesondere für Anwendungen, bei denen keine zentrale Hydraulikversorgung vorhanden ist.

Je nach Anwendung stehen einfach- und doppeltwirkende Ausführungen, unterschiedliche Konstruktionsprinzipien
sowie verschiedene Sicherheits- und Steuerungsvarianten zur Verfügung.
Auch Fail-Safe-Lösungen mit definierter Sicherheitsstellung lassen sich realisieren.

Kähler unterstützt Sie bei der Auswahl und Auslegung des passenden Antriebes.
Dabei betrachten wir nicht nur den Antrieb selbst, sondern stimmen diesen auf die konkrete Armatur,
das erforderliche Drehmoment und die Betriebsbedingungen der Anlage ab.

Anwendungen
hydraulische und elektro-hydraulische Antriebe

Typische Anwendungen:

  • Automatisierung von Kugelhähnen
  • Automatisierung von Absperrklappen
  • Betätigung von Kükenhähnen
  • Automatisierung von Sonder- und Prozessarmaturen
  • Anwendungen mit hohen Drehmomentanforderungen
  • Häufige Schaltvorgänge
  • Auf-/Zu-Betrieb
  • Modulierender Betrieb
  • Sicherheitsabschaltungen


Einsatzbereiche:

  • Fernwärmeversorgung
  • Energie- und Kraftwerkstechnik
  • Wasser- und Abwassertechnik
  • Chemische Industrie Petrochemische Industrie
  • Öl- und Gasindustrie
  • Anlagen- und Maschinenbau
  • Stahl- und Hüttenindustrie
  • Prozessindustrie
  • Offshore- und Marineanwendungen
  • Betriebsbedingungen gemäß Datenblatt

Konstruktion
hydraulische und elektro-hydraulische Antriebe

Konstruktive Merkmale:

  • Hohe Leistungsdichte
  • Hohe Drehmomentübertragung
  • Robuste Industrieausführung
  • Kompakte Bauweise
  • Einfach- und doppeltwirkende Ausführungen
  • Sicherheitsstellungen durch Federkraft
  • Unterschiedliche Schwenkwinkel
  • Unterschiedliche Drehmomentbereiche
  • Stellungs- und Endlagenüberwachung
  • Handnotbetätigung je nach Ausführung


Konstruktionsprinzipien:

    • Helicalprinzip:
      kompakte Kraftübertragung über einen hydraulischen Drehzylinder
    • Rack-and-Pinion-Prinzip:
      Kraftübertragung über Zahnstangen und Ritzel
    • Scotch-Yoke-Prinzip:
      Kraftübertragung über einen Jochmechanismus, insbesondere für hohe Drehmomente

    Ausführungen
    hydraulische und elektro-hydraulische Antriebe

    Hydraulische Schwenkantriebe:

    • Einfachwirkende Ausführungen
    • Doppeltwirkende Ausführungen
    • Unterschiedliche Drehmomentbereiche
    • Unterschiedliche Schwenkwinkel
    • Ausführungen für hohe Drehmomente
    • Ausführungen für sehr hohe Drehmomente
    • Mechanische Handnotbetätigung
    • Stellungs- und Endlagenüberwachung
    • Individuelle Anpassung an die Armatur


    Elektro-hydraulische Antriebe:

      • Federschließend
      • Federöffnend
      • Doppeltwirkende Ausführungen
      • Integrierte Hydraulikeinheit
      • Elektrische Energieversorgung
      • Auf-/Zu-Steuerung
      • Modulierende Ausführungen
      • 4–20-mA-Ansteuerung je nach Ausführung
      • Endschalter- und Stellungsüberwachung
      • Explosionsgeschützte Ausführungen
      • SIL-Ausführungen je nach Baureihe

      Unsere hydraulischen Antriebslösungen

      Hydraulischer, doppelwirkender Industrie-Schwenkantrieb
      Baureihe ST

      • Konstruktion kompakte Bauweise mit durchgehender Welle
      • Drehmoment: bis 50.000 Nm
      • Drehwinkel: 90°-360°, Zwischenwinkel möglich (modellabhängig)
      • Betriebsdruck: bis 180 bar
      • Stellungsanzeige: elektronischer Stellungsgeber: optional
      • Endanschläge: Dämpfung (STD), mechanisch einstellbare Anschläge (STE), Anschläge mit Dämpfung (STED), Flanschanschluss (STF)
      • Druckausgleich: wahlweise intern oder extern
      • Besondere Eigenschaften: gleiches Drehmoment in beide Betriebsrichtungen, geringe Reibungsverluste
      • Einsatzschwerpunkte: anspruchsvolle industrielle Anwendungen im 24/7-Dauerbetrieb


      Datenblatt / Informationen / Downloads

      Hydraulischer, doppeltwirkender 90°-Schwenkantrieb
      Baureihe STK

      • Konstruktion: kompakte Bauweise, mit Hohlwelle und DIN-ISO-5211-Flansch zur direkten Montage
      • Drehmoment: bis 50.000 Nm
      • Drehwinkel: 0–94°
      • Betriebsdruck: bis 150 bar
      • Stellungsanzeige: mechanisch, hydraulisch oder elektronisch
      • Endanschläge: mechanisch einstellbar, bei Kugelhähnen beidseitig
      • Notbetätigung: mechanisch oder hydraulisch, integrierbar 
      • Sicherheitsfunktion: SIL 2, SIL 3 bei redundanter Ausführung 
      • Besondere Eigenschaften: konstantes Drehmoment über den gesamten Schwenkbereich, leckölfreier Betrieb mit Sicherheitsventil
      • Einsatzschwerpunkte: für anspruchsvolle Anwendungen, insbesondere für Unterwasser- und Tieftemperatureinsatz

      Datenblatt / Informationen / Downloads

      Hydraulischer, einfachwirkender 90°-Schwenkantrieb
      mit Federrückstellung
      Baureihe STKG

      • Konstruktion: kompakte Bauweise mit Hohlwelle und DIN-ISO-5211-Flansch zur direkten Montage
      • Drehmoment: bis 11.000 Nm
      • Drehwinkel: 0–94°
      • Betriebsdruck: bis 150 bar
      • Stellungsanzeige: mechanisch, hydraulisch oder elektronisch
      • Endanschläge: mechanisch einstellbar, bei Kugelhähnen beidseitig
      • Notbetätigung: integrierte hydraulische Handpumpe möglich 
      • Sicherheitsfunktion: Fail-Safe durch Federrückstellung, federschließend oder federöffnend, SIL 2, SIL 3 bei redundanter Ausführung
      • Besondere Eigenschaften: konstantes Drehmoment, servicefreundliche Ausführung
      • Sonderausführung: Unterwasser-Ausführung auf Anfrage 
      • Einsatzschwerpunkte: für Kugelhähne oder Absperrklappen, Anwendungen mit definierter Sicherheitsstellung

      Datenblatt / Informationen / Downloads

      Hydraulischer Schwenkantrieb für hohe Drehmomente
      Baureihe SH

      • Konstruktion: kompakte Bauweise mit Hohlwelle und DIN-ISO-5211-Flansch zur direkten Montage, keine Zwischenübersetzung
      • Drehmoment: bis 130.000 Nm
      • Drehwinkel: 90–180°
      • Betriebsdruck: bis 180 bar
      • Stellungsanzeige: optisch oder elektronisch
      • Endanschläge: mechanisch einstellbar
      • Notbetätigung: hydraulisch
      • Sicherheitsfunktionen: Sicherheitsstellung über Speichereinheit
      • Besondere Eigenschaften: konstantes Drehmoment, vibrationsunempfindlich, wenige Verschleißteile, geringer Wartungsaufwand
      • Sonderausführungen: Fail-Safe-/Quick-Close-Funktion, Unter-Medium-Ausführung (IP68), ATEX/IECEx 
      • Einsatzschwerpunkte: große Armaturen und Anwendungen mit sehr hohen Drehmomenten

      Datenblatt / Informationen / Downloads

      Elektro-hydraulischer, doppeltwirkender 90°-Schwenkantrieb
      Baureihe PA-O-Dxx-90-EB-(X)

      • Konstruktion: kompakte Bauweise mit integrierter Hydraulik zur direkten Montage über DIN-ISO-5211-Flansch F05–F30
      • Drehmoment: 90–10.000 Nm
      • Drehwinkel: 90°
      • Betriebsdruck: bis 160 bar
      • Stellungsanzeige: Endschalter bzw. Stellungsüberwachung; bei modulierenden Ausführungen mit Positionsrückmeldung und elektronischem Positionsregler
      • Notbetätigung: externe oder am Antrieb angebaute Handpumpe möglich
      • Schutzart: IP55, IP65 oder IP67
      • Besondere Eigenschaften: hohe Stellkräfte bei vergleichsweise geringer Leistungsaufnahme, präzise Positionierung
      • Sonderausführungen: explosionsgeschützte Ausführung (X) nach ATEX II 2G c k IIC T4; erweiterter Umgebungstemperaturbereich von −40 °C bis +80 °C optional
      • Einsatzschwerpunkte: Automatisierung von Industriearmaturen mit 90°-Schwenkbewegung, insbesondere für Anwendungen mit hohen Drehmomenten und Anforderungen an eine präzise Stellungsüberwachung

      Datenblatt / Informationen / Downloads

      Elektro-hydraulischer, einfachwirkender 90°-Schwenkantrieb mit Federrückstellung
      Baureihe PA-O-Exx-90-EB-SO-(X)

      • Konstruktion: kompakte Bauweise mit integrierter Hydraulik zur direkten Montage über DIN-ISO–5211-Flansch F05–F30
      • Drehmoment: 45–8.320 Nm
      • Drehwinkel: 90°
      • Betriebsdruck: abhängig von Ausführung
      • Stellungsanzeige: integrierte Endschalterbox
      • Notbetätigung: integrierte Handpumpe möglich
      • Sicherheitsfunktion: Fail-Safe (spring to open) durch Federrückstellung, SIL 2
      • Schutzart: bis IP66
      • Besondere Eigenschaften: einstellbare Stellgeschwindigkeit, Endlagendämpfung
      • Sonderausführungen: explosionsgeschützte Ausführung (X), erweiterter Temperaturbereich
      • Einsatzschwerpunkte: automatisierte 90°-Armaturen mit definierter Sicherheitsstellung

      Datenblatt / Informationen / Downloads

      Elektro-hydraulischer, einfachwirkender 90°-Schwenkantrieb mit Federrückstellung
      Baureihe PA-O-Exx-90-EB-SC-(X)

      • Konstruktion: kompakte Bauweise
      • Drehmoment: Federmoment 35–8.000 Nm
      • Drehwinkel: 90°
      • Betriebsdruck: abhängig von der Ausführung
      • Stellungsanzeige: integrierte Endschalterbox
      • Notbetätigung: integrierte Handpumpe möglich
      • Sicherheitsfunktion: Fail-Safe (spring to close) durch Federrückstellung, SIL 2 
      • Schutzart: bis IP66
      • Besondere Eigenschaften: einstellbare Stellgeschwindigkeit, Endlagendämpfung
      • Sonderausführungen: explosionsgeschützte Ausführung (X) für ATEX Zone 1, erweiterter Temperaturbereich
      • Einsatzschwerpunkte: automatisierte 90°-Armaturen mit definierter Sicherheitsstellung

      Datenblatt / Informationen / Downloads

      Vorteile hydraulische und elektrohydraulische Antriebe

      Hohe Drehmomente

      Hydraulische Antriebe ermöglichen die Übertragung hoher Drehmomente bei kompakter Bauweise und eignen sich damit besonders für große und anspruchsvolle Industriearmaturen.

      Hohe Leistungsdichte

      Die hydraulische Kraftübertragung ermöglicht eine hohe Leistung bei vergleichsweise kompakter Baugröße.

      Präzise und zuverlässige Betätigung

      Hydraulische Antriebe ermöglichen eine kontrollierte Bewegung der Armatur und können entsprechend der jeweiligen Anwendung ausgelegt werden.

      Definierte Sicherheitsstellungen

      Einfachwirkende Ausführungen mit Federpaket ermöglichen eine definierte Sicherheitsstellung bei Ausfall der Energieversorgung.

      Robuste Konstruktion

      Die Antriebe sind für industrielle Anwendungen und anspruchsvolle Betriebsbedingungen ausgelegt.

      Flexible Einsatzmöglichkeiten

      Unterschiedliche Baugrößen, Konstruktionsprinzipien, Drehmomentbereiche und Steuerungsvarianten ermöglichen eine Anpassung an die jeweilige Anwendung.

      Hydraulisch oder elektro-hydraulisch?

      Hydraulische Antriebe

      ... eignen sich insbesondere dann, wenn eine zentrale Hydraulikversorgung vorhanden ist oder sehr hohe Drehmomente und Stellkräfte benötigt werden.

      Elektro-hydraulische Antriebe

      ... bieten sich an, wenn keine zentrale Hydraulikversorgung vorhanden ist. Durch die Kombination von Elektromotor, Hydraulikeinheit und Steuerung kann eine kompakte und eigenständige Antriebslösung realisiert werden.

      Welche Variante geeignet ist, hängt unter anderem von Armatur, Drehmoment, Stellzeit, Schalthäufigkeit, Energieversorgung und Sicherheitsanforderungen ab.

      Auswahl des passenden Antriebs

      Bei der Auswahl eines hydraulischen oder elektro-hydraulischen Antriebes sind insbesondere folgende Kriterien zu berücksichtigen:

      • Armaturentyp
      • Nennweite und Nenndruck
      • erforderliches Drehmoment
      • Losbrech-, Lauf- und Enddrehmoment
      • Sicherheitszuschlag
      • Schwenkwinkel
      • gewünschte Stellzeit
      • Schalthäufigkeit
      • einfach- oder doppeltwirkende Ausführung
      • gewünschte Sicherheitsstellung
      • vorhandene Hydraulikversorgung
      • elektrische Energieversorgung
      • Umgebungstemperatur
      • Umgebungsbedingungen
      • Stellungsrückmeldung
      • Steuerungs- und Kommunikationsanforderungen
      • ggfs Explosionsschutz

      Wichtig:
      Die Eignung hängt immer von der konkreten Armatur und den Betriebsbedingungen ab.
      Eine technische Auslegung sollte deshalb immer auf Basis der konkreten Anwendung erfolgen.

      Beratung und Auslegung

      Die optimale Antriebslösung hängt immer vom Zusammenspiel von Armatur, Antrieb und Betriebsbedingungen ab.

      Kähler Industrie-Armaturen unterstützt Sie bei der Auswahl und technischen Auslegung des passenden hydraulischen oder elektro-hydraulischen Antriebes.
      Dabei berücksichtigen wir Drehmoment, Stellzeit, Sicherheitsfunktion, Energieversorgung, Steuerung und die konkreten Einsatzbedingungen.

      Von der einzelnen Armatur bis zur komplett automatisierten Lösung: Wir unterstützen Sie bei der Auswahl der passenden Antriebstechnik.

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      Unsere Produkte in der Kategorie „Hydraulische Antriebe“

      Alle Produkte dieser Kategorie bieten wir Ihnen gerne auf Anfrage an.

      FAQ - Häufig gestellte Fragen zu hydraulischen Antrieben


      Wann ist ein hydraulischer Antrieb sinnvoll?
      Wenn hohe Drehmomente, kurze Stellzeiten oder besondere Anforderungen an die Betriebssicherheit gefordert sind. Die hydraulische Kraftübertragung hat eine hohe Leistungsdichte, deshalb bleibt die Baugröße auch bei großen Armaturen vergleichsweise kompakt. KÄHLER liefert hydraulische und elektro-hydraulische Antriebe für Kugelhähne, Absperrklappen, Kükenhähne sowie Sonder- und Prozessarmaturen.
      Was ist der Unterschied zwischen einem hydraulischen und einem elektro-hydraulischen Antrieb?
      Rein hydraulische Antriebe eignen sich, wenn eine zentrale Hydraulikversorgung vorhanden ist oder sehr hohe Drehmomente und Stellkräfte gefordert sind. Elektro-hydraulische Antriebe fassen Hydraulikeinheit, Elektromotor und Steuerung in einer Baugruppe zusammen und brauchen nur eine elektrische Versorgung. Sie bieten sich an, wenn keine zentrale Hydraulikversorgung vorhanden ist. Die Auswahl richtet sich nach Armatur, Drehmoment, Stellzeit, Schalthäufigkeit, Energieversorgung und Sicherheitsanforderung.
      Welche Konstruktionsprinzipien gibt es?
      Beim Helicalprinzip erzeugt ein hydraulischer Drehzylinder die Schwenkbewegung, kompakt und platzsparend. Beim Rack-and-Pinion-Prinzip überträgt eine Zahnstange die Kolbenkraft auf ein Ritzel. Beim Scotch-Yoke-Prinzip überträgt ein Jochmechanismus die Kraft; dieses Prinzip wird vor allem für hohe Drehmomente eingesetzt.
      Welche Drehmomente und Betriebsdrücke sind möglich?
      Die doppeltwirkende Baureihe ST erreicht bis 50.000 Nm bei bis zu 180 bar, mit Drehwinkeln von 90 bis 360 Grad und modellabhängig möglichen Zwischenwinkeln. Die Baureihe STK erreicht bis 50.000 Nm bei bis zu 150 bar mit 0 bis 94 Grad, mit Hohlwelle und Flansch nach DIN ISO 5211 zur direkten Montage. Die einfachwirkende Baureihe STKG mit Federrückstellung erreicht bis 11.000 Nm bei bis zu 150 bar. Für sehr hohe Momente liefert die Baureihe SH bis 130.000 Nm bei bis zu 180 bar, ohne Zwischenübersetzung.
      Welche elektro-hydraulischen Baureihen gibt es?
      Die doppeltwirkende Baureihe PA-O-D deckt 90 bis 10.000 Nm bei bis zu 160 bar ab, mit 90 Grad Drehwinkel, Montage über Flansch F05 bis F30 nach DIN ISO 5211 und Schutzart IP55, IP65 oder IP67. Die einfachwirkenden Baureihen PA-O-E arbeiten mit Federrückstellung: federöffnend mit 45 bis 8.320 Nm, federschließend mit einem Federmoment von 35 bis 8.000 Nm, jeweils bis IP66 und bis SIL 2. Modulierende Ausführungen werden je nach Typ mit 4 bis 20 mA angesteuert.
      Wie wird eine Sicherheitsstellung realisiert?
      Einfachwirkende Antriebe mit Federpaket fahren bei Ausfall der Energieversorgung in die definierte Stellung, federschließend oder federöffnend. Bei der Baureihe SH übernimmt eine Speichereinheit diese Funktion; Fail-Safe und Quick-Close sind als Sonderausführung möglich. Die Baureihen STK und STKG sind bis SIL 2 und in redundanter Ausführung bis SIL 3 einsetzbar.
      Was bedeuten einfachwirkend und doppeltwirkend?
      Bei einem einfachwirkenden Antrieb wird die Bewegung in eine Richtung hydraulisch erzeugt, die Gegenbewegung übernimmt ein Federpaket. Damit lässt sich eine definierte Sicherheitsstellung realisieren, federschließend oder federöffnend. Bei einem doppeltwirkenden Antrieb erfolgt die Betätigung in beide Richtungen hydraulisch; das Drehmoment steht in beiden Richtungen gleichmäßig zur Verfügung.
      Können hydraulische Antriebe auch regeln?
      Ja. Mit geeigneter Regelungs- und Positioniertechnik lassen sich hydraulische und elektro-hydraulische Antriebe auch für modulierende Anwendungen einsetzen. Die elektro-hydraulischen Baureihen sind je nach Ausführung mit Positionsrückmeldung und elektronischem Positionsregler erhältlich und werden mit 4 bis 20 mA angesteuert.
      Gibt es eine Notbetätigung?
      Ja, je nach Ausführung. Bei der Baureihe STK ist eine mechanische oder hydraulische Notbetätigung integrierbar, bei STKG und bei den elektro-hydraulischen Baureihen eine Handpumpe, angebaut oder extern. Die Baureihe SH wird hydraulisch notbetätigt. Stellung und Endlagen werden je nach Baureihe mechanisch, hydraulisch, optisch oder elektronisch überwacht.
      Welche Angaben braucht KÄHLER für die Auslegung?
      Armaturentyp, Nennweite und Nenndruck, erforderliches Drehmoment mit Losbrech-, Lauf- und Enddrehmoment, Sicherheitszuschlag, Schwenkwinkel, gewünschte Stellzeit und Schalthäufigkeit. Dazu einfach- oder doppeltwirkende Ausführung, gewünschte Sicherheitsstellung, vorhandene Hydraulik- und Stromversorgung, Umgebungstemperatur und Umgebungsbedingungen, Stellungsrückmeldung, Steuerungs- und Kommunikationsanforderungen sowie ein etwaiger Explosionsschutz. Die Auslegung erfolgt immer auf Basis der konkreten Anwendung.
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