O+P Fluidtechnik 3/2025

HYBRID-VENTILSYSTEME

HYBRID-VENTILSYSTEME FÜR MAXIMALEEFFIZIENZ UND FLEXIBILITÄT„DAS BESTE AUSZWEI WELTEN“MOBILE MASCHINENSind Ventilsystemhersteller auf eineeinzige Ventiltechnologie beschränkt,kommt es häufig zu Not- oder übermäßigkomplexen Lösungen. HydraForce undBosch Rexroth Compact Hydraulics bietendie Möglichkeit, verschiedensteVentiltechnologien zu kombinieren undauf diese Weise Steuerungssysteme zukreieren, die wirtschaftlicher, kompakterund leistungsfähiger – und somit auchnachhaltiger – sind als herkömmlicheLösungen.Peter Becker, Becker Storytelling, UelversheimDer Maschinenbau hat laut einer OliverWyman-Studiegroßes Nachholpotenzial in Sachen Nachhaltigkeit. DieBerücksichtigung der zuliefernden Industrie sei jedochentscheidend beim Erreichen der gesetzten Nachhaltigkeitsziele.Maschinenhersteller und Systemintegratoren könnensich somit Wettbewerbsvorteile sichern, wenn sie auf nachhaltigeund ressourceneffiziente Lösungen setzen, wie sie der Hybridventilansatzvon HydraForce und Bosch Rexroth Compact Hydraulicsermöglicht.Insbesondere die Kombination aus Einschraubventilen undSteuerventilen in Scheibenbauweise sowie die Integration vonzusätzlichen Parts-in-Body-Ventilen und Sensoren ermöglichenoptimierte Hybrid-Ventillösungen, die sich leicht in vorhandeneMaschinenarchitekturen integrieren lassen. Dank des modularenAufbaus ermöglichen diese Hybridlösungen eine anwenderfreundlicheund wirtschaftliche Anpassung an individuelle Anforderungender jeweiligen Anwendung. Durch die jeweiligeAnpassung der Ventiltechnologie an die geforderten Durchflüsseund Drücke ergeben sich maximal effiziente Systeme bis 420 barmit optimiertem Energiebedarf und optimaler Leistungsdichte.Der Hybridventil-Ansatz eliminiert überdimensionierte und ineffizienteSystemarchitekturen und trägt somit letztlich auch zumehr Nachhaltigkeit bei.46 O+P Fluidtechnik 2025/03 www.oup-fluidtechnik.de

VENTILTECHNIKZWEI TECHNOLOGIEN, VIELE VORTEILEMarkus Bißbort, Application Engineering Manager, bei Hydra-Force Hydraulics erläutert den Hybridsystem-Ansatz: „Funktionen,die Anwendungen mit verschiedenen Komplexitätsgradenkombinieren, profitieren besonders von solchen Hybridlösungen.Dabei werden Wegefunktionen, die höhere Durchflussratenbenötigen, mit Sektionsventilen umgesetzt, während Funktionalitäten,die weniger komplex – oder gerade besonders komplex –sind, mit kompakten Einschraubventilen realisiert werden können.Kurz gesagt: Mit dem Hybrid-Ansatz steht unseren Kundendas Beste aus zwei Welten zur Verfügung.“Die Sektionsscheibenventile erlauben durch die gegenüberliegendeMagnetanordnung eine einfachere Realisierung einersymmetrischen Volumenstromkennlinie. Im Fall von intern vorgesteuertenVentilen kann die Pilotsteuerung trotzdem auf einerHYBRID-VENTILSYSTEME WERDENDER KOMPLEXITÄT FLEXIBLERMASCHINEN VOLL GERECHTVentilseite angebracht werden, zudem lassen sich diese Ventilemit umfassender Onboard-Elektronik ausstatten. Ist der Bauraumjedoch besonders kompakt, können Einschraubventile mitihren Doppelhubmagneten in Kombination mit optimiertemSteuerblockdesign eine platzsparende Alternative sein.Einschraubwegeventile können mit ihren optionalen integriertenSensoren zudem ein anwendungsfreundlicher Weg sein, digitaleAssistenzfunktionen in das Hydrauliksystem zu implementieren,und können mittels aufsteckbarem Controller ebenfallseinfach in vernetzte Systeme integriert werden.LASTKOMPENSATION UND LUDV-SYSTEMEInsbesondere LUDV-Systeme (Lastdruckunabhängige Durchflussverteilung)profitieren in hohem Maß von Hybrid-Ventilsystemen.LUDV-Systeme verhindern, dass hydraulische Verbraucherauf dem höchsten Druckniveau nicht mehr versorgt werden,wenn weitere Funktionen den verfügbaren Volumenstrom desSystems abschöpfen. Mit LUDV-Systemen wird der Durchflussanteilsmäßig über alle Verbraucher verteilt, so dass stets alleFunktionen zur Verfügung stehen und somit die optimale Produktivitätdes Hydrauliksystems sichergestellt ist. LUDV-Systemewerden üblicherweise mit reinen Sektionsscheiben-Ventilen realisiert,da eine Umsetzung über Einschraubventile zu komplexwäre. Sie benötigen nur eine Druckwaage und keine zusätzlichenLS-Rückschlagventile. Jedoch lassen sich Einschraubventile mitintegrierter und nachgeschalteter Druckwaage intelligent mitpassenden Sektionsscheiben-Wegeventilen kombinieren, die besondersflexibel an die Anforderungen der individuellen Maschineangepasst werden können. Die Hybridventil-LUDV-Systemesind dadurch kosteneffizienter, kompakter, leichter und effizienterals Lösungen, die lediglich auf eine Ventiltechnologie setzen.ANWENDUNGSBEISPIELE: WINTERDIENSTUND GABELSTAPLERMit einem hybriden Ventilsystem lassen sich flexible Maschinenmit vielseitigen, hydraulisch jedoch unterschiedlich anzusteuerndenFunktionen effizient regeln. In Winterdienst-Fahrzeugenmüssen etwa Zylinderfunktionen wie das Heben, Senken undSchwenken des Pflugs, das Kippen der Ladefläche sowie Motorfunktionenfür das Salzstreuersystem geregelt werden. Optionalkönnen zusätzliche Funktionen wie Eisschieber, weitere Pflügeoder Anhänger integriert sein. Wie profitiert eine solche Maschinevom Hybridventilansatz?Ein beispielhaftes System kann mit einem modularen Hybrid-Ventilsystem realisiert werden, das aus einem Eingangsmodulund Sektions-Wegeventilen besteht. Das Eingangsmodul steuertdie Motorfunktionen über proportionale Durchflussregelventile.Die 2-Wege Streufunktion regelt ein Proportional Durchfluss-Einschraubventil. Die Sektions-Wegeventile steuern die Zylinderfunktionen,wobei verschiedene Module wie entsperrbareRückschlagventile, Druckbegrenzungsventile und Lasthalteventile,jeweils optional, integriert werden können. Diese Modulehalten Positionen leckagefrei, begrenzen Druck oder stabilisierenFunktionen wie das Kippen der Ladefläche.Gabelstapler mit ihrer Vielzahl anspruchsvoller hydraulischerFunktionen profitieren besonders von Systemen auf Hybrid-Ventilsystembasis.Einschraub- und Sektionsventile in Kombination,evtl. sogar als Parts in Body in einen Monoblock integriert, gewährleistengeringen Bauraum, hohe Flexibilität und maximaleProduktivität – also die Faktoren, auf die es bei diesen Kompaktmaschinenankommt.WIRTSCHAFTLICHKEIT UND EFFIZIENZMarkus Bißbort fasst die Vorteile der Hybrid-Ventillösungen abschließendzusammen: „Modulare Hybrid-Ventilsysteme auf Basisvon Standardkomponenten sind insbesondere in zeitkritischenProjekten eine Lösung, um mit geringem Engineering-Aufwandperformante Fluid-Control-Systeme umzusetzen. Maschinenherstellerprofitieren von einer geringeren Time to Market, könnenschneller auf Marktveränderungen und -bedürfnisse reagierenund sich einen Wettbewerbsvorteil sichern.“ Zudem ergeben sichpositive Effekte auf die Wirtschaftlichkeit, wenn eine Lösung ausStandardkomponenten realisiert werden kann. Zeit- und kostenintensiveAnpassungen sind nicht oder kaum nötig.Die maximalflexible Auslegung und Anpassung des Ventilsystemsan den Bedarf des jeweiligen Hydrauliksystems resultiertin verbesserter Effizienz und der Option, vorgelagerte Antriebskomponentenwie Pumpe und Motor downzusizen. Eine verbesserteKraftstoff- und Energieeffizienz sind die Folge.Bilder: Aufmacher: romaset – stock.adobe.com, Einklinker: Hydraforcewww.hydraforce.comVORTEILE VON HYBRID-VENTILSYSTEMENn Vernetzte Sensoren und Onboard-Steuerungenermöglichen die schnelle Integration von Hydrauliksteuerungenin komplexe Fahrzeugsystemen Modulare Flanschbilder der Eingangs- oder Mitteneingangsmodulein Kombination mit Sektionsventilenerlauben maximal flexible Konfigurationenn Druckverlustoptimierte Verbindungsquerschnittereduzieren Energieverlusten Bedarfsgerechte Ventilauswahl sichert optimaleLeistungsdichtewww.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2025/03 47