Aufrufe
vor 3 Jahren

O+P Fluidtechnik 6/2016

O+P Fluidtechnik 6/2016

BAUMA NACHLESE 13

BAUMA NACHLESE 13 Magnetstecker mit integriertem Proportional-Verstärker EV2S (Hawe) Stufenkolben, die als Direktantrieb für Raupen- und Kettenfahrzeuge entwickelt wurde und etwa 20 % kürzer baut als vergleichbare Motoren. Möglich ist die kompakte Konstruktion durch verschiedene konstruktive Optimierungsmaßnahmen sowie durch die Integration einer ausfallsicheren Lamellen-Haltebremse in das Motorgehäuse. Die neue Baugröße umfasst Schluckvolumina von 620 cm³ bis 1340 cm³. Sie kann im offenen und geschlossenen Kreis eingesetzt werden und besitzt einen verbesserten hydraulisch-mechanischen Wirkungsgrad, was sich insbesondere durch ein um bis zu 10 % gesteigertes Anfahrdrehmoment bemerkbar macht. Über ein im Motor integriertes Schaltventil kann für längere Fahraufgaben das Schluckvolumen mit einer Soft-Shift-Funktion ruckfrei halbiert werden, indem nur das eine Volumen der Stufenkolben mit den Arbeitsanschlüssen verbunden ist. Zu einer Steigerung der Leistungsdichte tragen auch höhere Drehzahlen bei Hydromotoren bei, welche in Fahrantrieben eingesetzt werden. Aus diesem Grund führt Linde zukünftig (wieder) Schrägachsenmotoren. Im Vergleich zur Schrägscheibentechnik weisen die Motoren bei hohen Drehzahlen eine höhere Dynamik und einen besseren Wirkungsgrad auf. Außerdem ist laut Hersteller auch der DryCase-Einsatz umsetzbar, wenn die notwendige Peripherie zur Lagerschmierung/-kühlung vorhanden ist. Die Steigerung der Leistungsdichte ist auch bei Schrägscheibeneinheiten ein wichtiges Entwicklungsziel, wie Linde bereits zur Agritechnica mit der Präsentation des Doppelmotors „HMV105D“ in Face-To-Face- Anordnung zeigte [5]. VENTILTECHNIK SPECIAL / BAUMA NACHLESE Ein Trend im Bereich der Ventile ist der zunehmende Einsatz elektrohydraulischer Lösungen für Applikationen kleinerer Leistung, bei denen bislang mechanisch-hydraulische Betätigungsformen dominierten. Treiber sind zum einen die Anforderungen für Zertifikate der funktionalen Sicherheit (Safety integrity level – SIL), zum anderen die Nachfrage leistungsfähiger, effizienter Hydrauliksysteme bei Kompaktmaschinen (vgl. Abschnitt „Elektrischhydraulische Antriebe“). Weiterhin führen gehobene Anforderungen bezüglich Package (Verrohrungsaufwand) und Komfort (Geräuschbelastung am Fahrerplatz) zu dem Wunsch, hydraulische Joysticks durch elektrische zu ersetzen. Parker zeigte eine elektro-hydraulische Ventillösung mit aufgelösten Steuerkanten. Dabei wird ein 4/3-Wege-Hauptschieber in Kombination mit einer vorgeschalteten Druckwaage eingesetzt. Der Hauptschieber wurde auf den Rücklauf-Steuerkanten so gestaltet, dass der rückfließende Ölstrom kaum mehr angedrosselt wird. Stattdessen erfolgt die Drosselung über eine zusätzliche elektrisch angesteuerte Proportionaldrossel zwischen dem Rücklaufanschluss des Hauptschiebers und dem Tank. In einer aufwändigeren Ausgestaltungsvariante kann zusätzlich über eine weitere Proportionaldrossel der Rücklaufölstrom der Pumpenleitung zugeschaltet werden, sodass eine direkte Energierückgewinnung aus einem aktiven Aktuator möglich wird. Die 4/3-Wegeventile der PSL-Reihe von Hawe werden bei Ausfall der Magnetkraft sicher über eine Federzentrierung in Mittelstellung gebracht und gehalten, was nun nach SIL 2 zertifiziert wurde. Alle Wegeventile der PSL-Reihe sind fortan via CAN ansteuerbar: Dies gilt auch für die neue Baugröße 7, welche bei maximal 400 bar bis zu 400 l/min pro Sektion aussteuert. Über die Eingangssektion kann ein Volumenstrom von 800 l/min eingespeist werden. Auch Bucher baut sein Portfolio hinsichtlich elektrohydraulischer Wegeventile für verschiedenste Applikationen aus, wo bislang hydraulisch-mechanische Betätigungsarten dominierten. Die Ventilbaureihen „HDS24“ und „HDS34“ (Bild 12), welche auf kleinere und mittlere Radlader oder Telehandler zielt, ist nun vollständig mit elektrohydraulischer Vorsteuerung und digitaler Onboard-Elektronik (OBE) erhältlich, die unter anderem eine Schieber-Lageregelung sowie Drucksensorik im digitalen Pilotkopf umfasst. Die Ventile in Closed-Center-Bauform (CC) sind auf 320 bar Nenndruck ausgelegt und steuern bis zu 150 l/min und pro Sektion aus. Sie sind analog und via CAN ansteuerbar. Die Baureihe HDS24 ist zudem mit vor- und nachgeschalteter Druckwaage erhältlich. Bei den Steuerblöcken für Planierraupen und Radlader verschiebt Bosch Rexroth mit dem Block „RS15WL“ den Druckbereich nach oben. Der Nenndruck beträgt nun 380 bar (Höchstdruck 430 bar) und es können maximal 200 l/min druckkompensiert über Sekundärdruckwaagen bereitgestellt werden. Langfristig soll mit dem RS15WL der „M6-15“-Block ersetzt werden, dessen Nenndruck bei 350 bar liegt und dessen Druckverluste um bis zu 40 % über denen des neuen Steuerblocks liegen. Die Minderung der Strömungsverluste geht hauptsächlich auf eine verbesserte Kanalführung und teilweise auf größere Querschnitte zurück. Dabei baut der RS15WL um etwa 10 % kürzer als der Vorgänger. Eine Regenerationsfunktion von bis zu 100 % Volumenstrom im Senkbetrieb reduziert den Energiebedarf und unterstützt indirekt die Betätigung anderer Aktoren. Überdies wird beim schnellen Absenken das Kavitationsrisiko auf der Zulaufseite deutlich entschärft. Ein integriertes Prioritätsventil versorgt die Lenkung und ein Spülventil verhindert Kolbenklemmer durch den Ausgleich von Temperaturunterschieden. Die integrierte Steuerdruckerzeugung wird bei Straßenfahrten mit einem Abschaltventil deaktiviert. Ein zweites Abschaltventil steuert eine externe Komponente wie z. B. eine Parkbremse an. Hawe zeigte den Proportional-Verstärker „EV2S“, welcher in den Magnetstecker integriert ist und somit direkt auf gängigen Magnetventilen installiert werden kann (Bild 13). Der Steckerverstärker setzt zwei analoge Eingänge in zwei PWM-Ausgänge um und ist daher für die Steuerung von Einfach- und Doppelmagneten geeignet. Störgrößen (z. B. Temperaturänderungen) können wegen einer Rückführung des Spulenstroms ausgeregelt werden. Die Parametrierung der Ventilansteuerung kann via CAN oder über einen Drucktaster mit integriertem Display erfolgen. Der Verstärker ist auf Hawe-Produkte abgestimmt, kann aber auch für Ventile anderer Hersteller verwendet werden. 66 O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 6/2016

BAUMA NACHLESE Ein berührungsloser magnetischer Sensor zur Überwachung der Ventilstellung von Wege- und Regelventilen wurde von Bosch Rexroth vorgestellt. Der Sensor wertet den Spulenstrom des Elektromagneten aus und gibt so Auskunft darüber, ob sich der Schieber in Neutral- oder Arbeitsstellung befindet. Besitzt das Ventil mehrere Arbeitsstellungen, können diese durch zusätzliches Erfassen der Bewegungsrichtung des Schiebers unterschieden werden. Er leistet somit einen Beitrag zur funktionalen Sicherheit bzw. zu erweiterten Diagnosemöglichkeiten einer Maschine. Der Sensor hat keine Rückkopplung auf die Magnet- oder Ventilperformance (Spulenstrom, Spulenwiderstand, Hysterese) und ist mit vielen Regel- und Wegeventilen durch einfache Montage kombinierbar. Die Messwerte können analog oder digital weiterverarbeitet werden. Mit dem Originalstecker von Bosch Rexroth erfüllt der Sensor die für mobile Anwendungen wichtige Schutzart IP69K. FAZIT Die bauma zeigte wieder einige übergreifende Trends in der Entwicklung von Baumaschinen auf. Als gemeinsames Ziel ist hier vor allem der niedrigere Energiebedarf zu erkennen. So scheinen sich in Radladern abhängig von der Leistungsklasse leistungsverzweigte Fahrantriebe durchzusetzen, bei Baggern hybridisierte Schwenkantriebe. Entwicklungen im Bereich der Arbeitsantriebe konnten vor allem dahingehend beobachtet werden, dass die Energiebereitstellung häufiger über Zwischenspeicher als direkt durch den Dieselmotor gestaltet wird. Auch elektrische Plug-In-Lösungen nehmen zu. Im Bereich der Komponenten ist neben der durchgehenden SIL- Zertifizierung für Hydrostaten ein Trend zum Kompaktbau bzw. Erhöhung der Leistungsdichte zu erkennen. Ventile werden vermehrt auch bei kleinen Baugrößen elektro-hydraulisch ausgeführt, um die zukünftigen Sicherheits- und Komfortstandards zu erfüllen. Literaturverweis: [1] Hanke, S., et al.: Trends bei Bau- und Erdbewegungsmaschinen - Beobachtungen anlässlich der bauma 2013, in: O+P 57 (2013), H. 6, S. 17-21 [2] Schneider, M. et al.: Verbundprojekt TEAM - Technologieträger Grüner Radlader. 5. Teil: Kraftstoffeinsparung durch optimierte Komponenten und innovative Maschinensteuerung, in: Mobile Maschinen 1/2015, S. 10–13. [3] Christ, C., Graner, K., Suhm, P.: Neuartiges hydraulisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe für Fahrzeuge mit hohen Anforderungen an das Reversieren, 16. Antriebstechnisches Kolloquium, 3.-4. März 2015, Aachen, Tagungsband S. 321-334 [4] Vukovic, M.; Leifeld, R.; Murrenhoff, H.: STEAM – a hydraulic hybrid architecture for excavators, 10. Internationales Fluidtechnisches Kolloquium, Dresden, 8.10. März, 2016, Tagungsband Nr. 3 [5] Hartmann, K. et al.: Agritechnica 2015 - Die Highlights, in: O+P 20 (2016), H. 1-2, S. 84-91 SINDEX Bern 6.–8.9.2016 3–C04 VALVE WORLD Düsseldorf 29.11.–1.12.2016 5–A35 Stromregelventile Es ist die Vielfalt an Anwendungen, welche die Energiebranche auszeichnet. Dementsprechend vielseitig sind die Anforderungen an die eingesetzten hydraulischen und elektronischen Komponenten. SWISS MADE Ihre zuverlässige Hydraulik und Elektronik Ventile mit integrierter Elektronik geringe Ausfallrate hoher Wartungskomfort Korrosionsschutz Anforderungen hohe Leistungsdichte hohe Zuverlässigkeit lange Lebensdauer Ansteuerelektronik Wandfluh AG, Helkenstr.13, CH-3714Frutigen www.wandfluh.com Wandfluh GmbH, Friedrich-Wöhler-Strasse 12, D-78576 Emmingen Wandfluh.indd 1 03.06.2016 13:16:04 O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 6/2016 67

Ausgabe

© 2018 by Vereinigte Fachverlage GmbH. Alle Rechte vorbehalten.