Mehr Effizienz & Flexibilität mit ganzheitlichem Konzept

Die Anforderungen an Steuerventile sind heutzutage komplex und vielschichtig. Der Baumaschinenhersteller fordert einen großen Umfang möglicher Funktionen und eine Vielzahl an Konfigurationsmöglichkeiten auf kleinstem Raum. Im Vordergrund steht hierbei die Flexibilität, die Steuerventile mit wenig Aufwand in die individuelle Einbauumgebung implementieren und auf ein bestehendes System abstimmen zu können.

 

Grundgerüst des VW18M3-02 von Linde Hydraulics ist ein 3-fach Monoblock der Nenngröße 18, der mit Sandwichsektionen der Nenngrößen 18 und 14 erweiterbar ist. Dabei ist nicht nur die Art und Position der gesteuerten Funktionen, sondern auch die Art der Ansteuerung frei kombinierbar. Die Anordnung der Steuerkolben oberhalb des Zulaufstromes stellt sicher, dass alle Sektionen gleichmäßig mit Öl versorgt werden. Anders als bei konventionellen Steuerblöcken üben selbst Funktionen mit hohem Volumenstrombedarf auf diese Weise keinen Einfluss auf benachbarte Sektionen aus. Zudem reduzieren der größere Querschnitt und eine strömungsgünstigere Gestaltung der Kanäle die Strömungsverluste signifikant. Die Ansteuerung kann sektionsweise individuell elektrisch oder hydraulisch erfolgen. Durch die elektrische Ansteuerung über ein Kennfeld ist das Verhalten des Steuerkolbens für jeden Betriebspunkt nahezu frei zu bestimmen. 

 

Nimmt man einen Mobilbagger als Beispiel, so kann eine komplexe Zusammenstellung von Zylinder- und Motorfunktionen über maximal 12 Sektionen realisiert werden. Neben den Grundfunktionen Ausleger, Löffel und Stiel, die individuell mit einstellbarer Senkdrossel oder kombiniertem Druckbegrenzungs- und Nachladeventil gewählt werden können, kann mittels Multifunktionsventil ein Drehwerk effizient betrieben werden.

 

Mit einem definierten Drehmoment lässt sich hierüber das Drehwerk beschleunigen und verzögern, ohne dass das System mit überschüssigem Öl beaufschlagt wird. Somit muss beispielsweise beim schnellen Anfahren des zumeist schweren Drehwerks kein Öl über Sekundärdruckventile abgelassen werden, was die Verlustleistung des Systems erheblich reduziert. Im Betrieb von Schnellwechselsystemen ermöglicht das Multifunktionsventil zudem eine flexible Anpassung des Druck- und Volumenstromniveaus auf die Anforderungen des jeweiligen Werkzeuges.    

 

Der Arbeitsdruck wird beim VW18M3-02 über eine Einheit abgesichert, die nicht nur die Funktionen Druckanhebung, Entladung und den Load Sensing-Druckabschneider beherbergt – auch das Tank-/Kühlerventil und die Tank-/Kühlerdruckanhebung ist in der Druckabsicherungseinheit integriert.

Dieser Funktionsumfang erfordert in konventionellen Systemen meist zusätzliche, extern angeordnete Komponenten wie z. B. Logikventile. Durch den Wegfall dieser Komponenten wird jedoch nicht nur der Verrohrungsaufwand erheblich reduziert – auch die Strömungsverluste durch etwaige Biegungen und Knicke lassen sich auf diese Weise signifikant verringern. Darüber hinaus ist mit dem Tank-/Kühlerventil eine Thermostatfunktion realisierbar. Über eine kennfeldorientierte Ansteuerung umgeht hierbei das Hydrauliköl beim Kaltstart den Kühler, bis die optimale Betriebstemperatur erreicht ist. Auf diese Weise kann die Warmlaufphase gezielt verkürzt und Kraftstoff eingespart werden.

 

Bei der Inbetriebnahme des Steuerblocks setzt sich die Flexibilität für den Baumaschinenhersteller durch außenliegende Einstellmöglichkeiten fort. Der maximale Volumenstrom, die Senkdrossel und verbraucherseitige Druckabsicherung kann somit justiert werden, ohne dass das System geöffnet werden muss. Zudem stellt die gleichmäßige Ölversorgung der einzelnen Sektionen sicher, dass eine einfache Nachrüstung zusätzlicher Funktionen im Feld erfolgen kann, ohne dass eine Neuabstimmung des Systems notwendig ist.

 

In Betrieb genommen steht dem Nutzer nun eine Funktionsvielfalt zur Verfügung. Diese ergibt sich u. a. durch die Art der Ansteuerung und dem Ansatz zur Umsetzung von Load Sensing – durch sog. nachgeschaltete Druckwaagen.

 

Elektrisch angesteuert steht hier auf der einen Seite die frei gestaltbare Charakteristik, welche z. B. durch das definierte Schütteln des Löffels genutzt werden kann. Auch ohne nennenswertes Geschick kann dabei der Fahrer z. B. über einen Joystick das Schütteln in Gang setzen, um beispielsweise Split gleichmäßig auf einer Fläche zu verteilen. Im Hintergrund agiert bei dieser Funktion eine elektronische Steuerung mit entsprechendem Programm. Wechselt der Fahrer das Werkzeug, so kann über das Multifunktionsventil per Knopfdruck im Cockpit Maximaldruck und -menge dem jeweiligen Werkzeug bedarfsgerecht angepasst werden.

 

Jedoch stehen dem Nutzer auch bei einem rein hydraulisch betriebenen VW18M3-02 eine Vielzahl an Funktionen mit unterschiedlicher Ausprägung zur Verfügung. Selbst Funktionen mit stark variierender Last, wie z. B. bei der Bewegung des Stiels, sind durch Load Sensing über nachgeschaltete Druckwaagen in den Steuerkolben äußert präzise und feinfühlig kontrollierbar. Beim Durchlaufen des unteren Totpunktes wird die Lastumkehr des Stiels somit für den Fahrer nicht spürbar: Die Bewegung bleibt stets gleichförmig. Beim Anheben des Auslegers ist hingegen von großer Bedeutung, dass zu Bewegungsbeginn der Ausleger nicht zunächst absackt. Auch hier stellen die Druckwaagen sicher, dass die Verbindung zwischen Pumpe und Verbraucher erst hergestellt wird, wenn pumpenseitig das erforderliche Druckniveau anliegt.   

 

So flexibel sich der VW18M3-02 auf vielfältige Aufgaben einstellen kann, so eignet er sich auch im Bereich der Baumaschinen nicht nur für Bagger und Umschlagmaschinen, wo teilweise hochdynamische Funktionen gefordert sind. Auch bei Krananwendungen, bei denen meist eine besonders feinfühlige und präzise Steuerung im Vordergrund steht, findet der Steuerblock Verwendung.

 


Strömungsverhältnisse im Zulaufstrom

Konfigurationsbeispiel des VW18M3-02: 3-fach Monoblock mit 2 zusätzlichen Sandwichsektionen der Nenngröße 18

Multifunktions-Wegeventil mit elektrischer Ansteuerung

Info:
Linde Hydraulics GmbH & Co. KG
www.linde-hydraulics.com

 



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