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O+P Fluidtechnik 5/2016

O+P Fluidtechnik 5/2016

STEUERUNGEN UND

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL ENTWICKLUNGSTRENDS IN DER BAUMASCHINE Die Baumaschine steht für die Übertragung von hohen Leistungen und Kräften und ist deshalb für die vielfältige Nutzung der Hydraulik wegen ihrer Leistungsdichte prädestiniert – vor allem in den Bereichen der Arbeitsfunktionen, des Antriebs bis hin zur Federung des Fahrgestells. Hierbei spielen elektrisch angesteuerte Proportionalventile eine wesentliche Rolle. In Verbindung mit einer intelligenten und hochentwickelten Steuerung können so einzelne Funktionen optimal abgestimmt auf den Arbeitseinsatz gesteuert werden. Der Einsatz von Proportionalventilen erlaubt es, die Steuerung in zwei Grundkomplexe aufzuteilen – in eine hydraulische Leistungskomponente, oft in der Nähe eines Verbrauchers angeordnet, und eine elektronische Steuerungskomponente in der Nähe des Bedieners. Beide Komponenten kommunizieren über elektrische Steuersignale. Funktional ergonomische Joysticks, zum Teil mit Funktionsanzeige, sowie Simulation einer Kraftrückführung ermöglichen eine effiziente, präzise und komfortable Bedienung. Für die Sicherheit der Maschine stehen unter anderem Druckbegrenzungsventile mit einer zum Teil kontinuierlichen Einstellung der Maximaldrücke im Hydraulikkreislauf. Hinzu kommen Proportional-Druckreduzierventile, die zur Kraftregulierung der Hydraulikzylinder oder zur Regulierung des Ausgangsdrehmoments von Hydromotoren eingesetzt werden. PROPORTIONALE STEUERUNG Argo-Hytos bietet Proportionaldruckventile, die einen weiten Einsatzbereich sowohl in stationären, als auch in mobilen Anwendungen 01 02 POINTIERT EFFIZIENTE, PRÄZISE UND KOMFORTABLE BEDIENUNG DRUCKBEGRENZUNGS- SOWIE DRUCKREDUZIERVENTILE ÜBER PILOTSTUFE VORGESTEUERT abdecken. Die Ventile charakterisieren ein zukunftsweisendes Design, hohe Zuverlässigkeit und Stabilität bei gleichzeitig guter Dynamik. Die beiden Ventilbaureihen der Druckbegrenzungssowie Druckreduzierventile sind über eine Pilotstufe vorgesteuert. Eine adäquate Reinheitsstufe der Betriebsflüssigkeit, für die Argo- Hytos auch optimierte Filterlösungen in Verbindung mit Condition Monitoring bietet, ist Grundvoraussetzung für die Leistungsfähigkeit derartiger Steuerungen bis zum Volumenstrom von 60 l/min und einem Maximaldruck von 350 bar. MODULARES KONZEPT Beide Ventiltypen werden von der gleichen Pilotstufe gesteuert. Diese Baukastenbauweise der Ventile reduziert die Anzahl von gefertigten Teilen und bietet dadurch neben Kostenvorteilen auch 03 01 Drehzahlregulierung eines Lüfterantriebs mittels des Proportionaldruckventils 02 Negative Kennlinie des Proportionaldruckbegrenzungsventils (p-I-Kennlinie); mit steigendem Wert des Steuersignals reduziert sich der Systemdruck im Kreislauf 03 Vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil in Kombination mit einer elektromagnetisch betätigten Entlastungsfunktion (SR4E-B2) 32 O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 5/2016

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN proportional proportional s/w vorgesteuertes Proportional-Druckreduzierventil, Ausführung mit Montageflansch (PP4P1-Z3) und mit Gewindeanschluss 7/8-14 UNF (SP4P1-B4) direktgesteuertes Proportional- Druckreduzierventil in „Slip-in“- Ausführung (PP2P3-W) Schieber-Wegeventil s/w für den Einbau in „Slip-in“-Ausführung für Getriebesteuerung (PD2-E) Vorteile im Servicefall. Zudem kann die Pilotstufe separat als Druckbegrenzungsventil bis zu einem Volumenstrom von 1,5 l/min bei einem Maximaldruck von 350 bar eingesetzt werden. Drei Druckstufen (120 bar, 210 bar und 350 bar) bieten passende Druckbereiche zur Optimierung einer exakten auf den Bedarfsfall abgestimmten Druckregulierung. Die Ventilsteuerung selbst erfolgt durch einen proportionalen Druckmagneten. Entsprechend den jeweiligen Anforderungen sind drei elektrische Anschlusstypen wählbar: DIN oder die in den mobilen Anwendungen beliebten DEUTSCH- und APM-Anschlüsse. Die Steuerung des Elektromagneten erfolgt über ein PWM–Signal mit einer Frequenz von 250 Hz. Die mögliche Versorgungsspannung von 12 oder 24 V ist mit der üblichen Netzspannung der Baumaschinen kompatibel. Eine eingebaute Löschdiode schützt die Steuerelektronik gegen induzierte Spannungsspitzen. Zur Ventilsteuerung wird empfohlen, die Miniaturelektronik EL6 in der Form einer DIN-Leitungsdose einzusetzen, welche direkt auf das Ventil aufgesetzt wird. Die Miniaturelektronik stellt eine moderne kompakte Lösung der Ventilsteuerung dar und ermöglicht eine einfache Parametereinstellung anhand von zwei Drehreglern und eines eingebauten Displays, z. B. bei Rampenfunktionen. Bei der Entwicklung der Ventile waren die Einsatzbedingungen von Baumaschinen maßgeblich im Fokus: Temperaturen der Betriebsflüssigkeit von -30 bis +90 °C und kinematische Viskosität der Betriebsflüssigkeit von 10 bis 500 mm² s-1 sind standardmäßig abgedeckt. Des Weiteren widerstehen sie optimal auftretenden Vibrationen. Das Druckreduzierventil ist als 3-Wegeventil konzipiert. Neben der Druckhaltefunktion am Ventilausgang leistet das Ventil auch eine Schutzfunktion des angeschlossenen Verbrauchers. Kommt es zu einer Überlastung des Verbrauchers, welche bei Baumaschinen funktionsbedingt auftreten kann, schließt das Ventil den Zustrom und verbindet den Verbraucher mit dem Tank. Dadurch kommt es zu einer Entlastung, um eine Beschädigung des Verbrauchers durch Hochdruck zu vermeiden. VENTIL MIT NEGATIVER KENNLINIE In einigen technischen Anwendungen ist es notwendig, dass die Funktion des Druckventils aufgrund der funktionalen oder sicherheitsrelevanten Anforderung des Systems umkehrbar ist, d. h. dass der Maximaldruck auch bei einem Ausfall des Steuersignals sicher erreicht wird. Solchen Anforderungen entsprechen Ventile mit negativer Kennlinie. Ein Beispiel für die Nutzung eines Proportionaldruckventils mit negativer Kennlinie ist die Drehzahlregulierung eines Lüfterantriebs bei Landtechnik- und Baumaschinen. Die proportionale Regelung ermöglicht das kontinuierliche Einhalten einer unter allen Arbeitsbedingungen optimalen Öl- und Kühlflüssigkeitstemperatur. Damit wird eine nachhaltige Energieeinsparung und Verlängerung der Motor- und der Komponentenlebensdauer erreicht. Die spezifizierte O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 5/2016 33

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