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O+P Fluidtechnik 9/2018

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STEUERUNGEN UND

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL 02 genannten Eigenschaften. Die Variante SENSE42 hat zusätzlich einen integrierten Positionssensor, der immer die aktuelle Absolut Position des Ventilschiebers zurückgemeldet. Damit kann die Ventilsteuerung im Fehlerfall deaktiviert werden. Nach der Motorabschaltung bringt die integrierte Feder des Ventils den Schieber in eine sichere Neutral stellung. So muss der Anwender keinen separaten Positionssensor montieren. Der SENSE42 ist insbesondere für Ventile mit Handbetätigung geeignet. Sollte parallel zum Remote-Control Signal der Hebel benutzt werden, erkennt der Sensor den Fehler, sendet die Encoderposition über CAN und schaltet ab. Der SENSE42 eignet sich somit ideal für Teleskoplader und Kipper. Der SAFE42 wird dort eingesetzt, wo spezifische Sicherheitsanforderungen an das System bestehen, wie Personen im Arbeitsbereich der Hydraulik. Gemäß ISO25119 oder ISO 13849 kann ein System mit dem SAFE42 Aktuator damit bis zu einem Performance Level AGPLd zertifiziert werden. Auch hohe MTTFd und Diagnostic-Coverage (DC) Werte sind je nach Spezifikation der Applikation erreichbar. Parallel zu den SMART42, SENSE42 und SAFE42 gibt es jeweils noch die Light-Versionen. Diese haben dieselben Attribute sind aber mit einem leichten Kunststoff-Gehäuse erhältlich. Dieses ist speziell für On-Highway-Fahrzeuge, beispielsweise für Ladekrane auf Lkws, ausgelegt. NEUE GENERATION VON LINEAR-AKTUATOREN Um ein noch breiteres Einsatzspektrum abzudecken und bessere Performancewerte zu erreichen hat SONCEBOZ seine Produkte im Bereich der Ventilansteuerung basierend auf dem Grundkonzept des S42 weiter- bzw. neu entwickelt. Neu ist der S40 mit BLDC-Motor-Technologie, der 50 Prozent mehr Leistung bietet als der S42, und damit ein breiteres Einsatzspektrum bei geringeren Abmessungen ermöglicht. Er ist 2 mm dünner als die S42-Varianten und arbeitet im geschlossenen Regelkreis. Einsetzbar sind diese Motoren in Umgebungen mit Temperaturen bis 110 °C. Weitere BLDC-Aktuatoren für unterschiedliche Durchflussraten sind der S32 für geringere und der S48 für höheren Durchfluss. Der S32 kann mechanische Ventile ganz einfach elektrifizieren und ist damit ideal auch bei kleineren Ventilen mit Durchflussraten von rund 50 bis 100 l/min einsetzbar. ELEKTROHYDRAULISCHE PUMPEN ZUR EMISSIONSREDUKTION Die Elektrifizierung der Aggregate für einen bedarfsgerechteren Energieverbrauch setzt sich immer mehr durch. Diesem Trend folgen die kompakten und leichten BLDC-Elektromotoren der CPM90-Serie von SONCEBOZ die ideal sind, um Hydraulikpumpen drehzahlvariabel anzutreiben. Sie ermöglichen eine bedarfsgerechte Energieversorgung für komplex zu regelnde Hydrauliksysteme von mobilen Arbeitsmaschinen und Nutzfahrzeugen. Das Grundproblem der bisherigen Antriebe ist: Die Pumpe wird konstant von einem Verbrennungsmotor angetrieben und generiert somit kontinuierlich hydraulische Leistung, auch wenn diese nicht benötigt wird. Außerdem muss die Pumpe dem System bei jeder Drehzahl des Verbrennungsmotors ausreichend Volumenstrom zur Verfügung stellen. Das bedeutet, dass die Pumpe häufig im ineffizienten Teillastbereich arbeitet. Die hocheffizienten BLDCs ermöglichen es, die Hydraulikpumpe entkoppelt vom Verbrennungsmotor anzutreiben und nach Bedarf zu regeln. Somit werden die Gesamtemissionen und der Energiebedarf deutlich reduziert. BLDC-ELEKTROMOTOR FÜR VERDRÄNGER- STEUERUNG CPM90-Antriebe garantieren aufgrund ihrer sehr hohen Leistungsdichte höchste Energieeffizienz und sind über den integrierten Controller exakt regelbar. Durch die hohe Regelgenauigkeit der Motoren können die Hydraulikzylinder über die Pumpe direkt angesteuert werden. Das geförderte Volumen ist dabei direkt proportional zum verdrängten Volumen im Hydraulikzylinder und damit zur Position der Kolbenstange. Bei der Verdrängersteuerung arbeiten Motor, Pumpe, Zylinder und Positionssensor in einen geschlossenen Regelkreis. Für den Soll-lst-Wert Vergleich kann ein externer Positionssensor vom Hydraulikzylinder direkt über den Analogeingang mit der Motorsteuerung verbunden werden. Dieser gibt Rückmeldung an den Regler und bestimmt die Positioniergenauigkeit des Zylinders kleiner als 0,1 mm. Somit ist das System sehr leicht in bestehende Systemarchitekturen integrierbar. Ein Anwendungsbeispiel für den CPM90 ist die bereits in Serie gefertigte Hinterachslenkung für LKWs. Der CPM90 ist dabei das Herzstück einer Kompletteinheit bestehend aus Hydraulik-Lenkzylinder mit integriertem Positions-Sensor, einer bidirektionalen Konstantpumpe, dem CPM90-Motor mit integriertem Controller und Gehäuse. Die Kompletteinheit ist sehr kompakt und damit geeignet für geringe Einbauräume und es ermöglicht zusammen mit dem Öltank einen geschlossenen Kreislauf. Lediglich der Anschluss an den CAN-Bus-Controller und an die Batterie müssen noch sichergestellt werden. Der Controller verarbeitet die Lenksignale und gibt die Stellwerte an den Motor weiter. Zur Lenkstabilisierung dient ein Last-Halteventil, damit die über die Lenkung gewählte Position des Lenkzylinders gehalten wird, bis ein neuer Lenkeingriff erfolgt. Mithilfe der Verdrängersteuerung werden moderne hydraulische Systemarchitekturen vereinfacht. Daher bietet SONCEBOZ nicht nur den Motor sondern in Zukunft auch komplette Motor- Pumpeneinheiten an. Diese werden spezifisch auf die Kundenanforderungen ausgelegt. MASSGESCHNEIDERTE LÖSUNG Die Antriebssysteme der CPM90-Baureihe basieren auf einem bürstenlosen Gleichstrommotor mit außenlaufendem Rotor und integriertem CAN-Bus-fähigem Controller. Die Leistungs- und Regelungselektronik erlaubt – bei bis zu 225 A Phasenstrom – einen 16 O+P Fluidtechnik 9/2018

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN 4-Quadrantenbetrieb des elektrischen Antriebs. Dieser gestattet vielfältige Funktionen wie eine bedarfsgeregelte reversierbare Pumpe sowie generatorische Rekuperation. Die robusten CPM90-Systeme von SONCEBOZ ermöglichen einen einfacheren Aufbau und eine bessere Energieeffizienz im Vergleich zu ventilgesteuerten Systemen. Weiterhin werden lange Hydraulikschläuche in mobilen Systemen vermieden. Nach einem Baukastenprinzip sind die CPM90 jeweils an die Applikationen anpassbar. Für den Einsatz in mobilen Maschinen und Nutzfahrzeugen mit 24- oder 48 V-Bordnetz gibt es Motoren mit einer Leistung von bis zu 6 kW. Dank ihrer hohen Leistungsdichte bis 2 kW/kg und ein Drehmoment bis zu 17 Nm. Dank dieses Modulbaukastenprinzips kann SONCEBOZ maßgeschneiderte hocheffiziente Elektroantriebe mit integrierter Ansteuerelektronik zeitnah realisieren. Je nach Anforderungen ist der Antrieb mit integriertem Controller inklusive entsprechender Applikationsund Diagnose-Software erhältlich. Diese ausgereifte und anwenderfreundliche Software erlaubt dem Anwender eine einfache Implementierung. GROSSES ANWENDUNGPOTENZIAL BEI HOHER WIRTSCHAFTLICHKEIT Die SONCEBOZ-Antriebe bieten ein großes Potenzial für die Energieeinsparung und das bei höchster Präzision, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Es werden dezentrale Lösungen ohne lange Zuleitungen oder zusätzliche Komponenten möglich und der Energieeinsatz ist aufgrund Power-on-Demand deutlich geringer. Gerade in Hinterachslenkungen von Bau- und Landmaschinen sowie Lkws hat die innovative Verdrängersteuerung große Vorteile. Es lassen sich engere Kurvenradien fahren, dadurch wird das Rangieren von Fahrzeugen deutlich vereinfacht und präziser. In Baufahrzeug-Anwendungen wie Pilotschaltungen von 20 bis 30 bar, in Speisepumpen für den geschlossenen Stromkreis sowie im Bremskreislauf, der Steuerung und der Motor ölpumpe von Landwirtschaftsmaschinen kommen die Vorteile der CPM90 ebenfalls zum Tragen. Mit dem Wegfall von Ventilen und anderen Komponenten sind erhebliche Gewichtsreduzierungen und damit weitere Optimierungen der Gesamteffizienz möglich. Hier können die bisher genutzten hydraulisch-mechanischen Systeme nicht mithalten. Die Ventilaktuatoren und Pumpenantriebe von SONCEBOZ ermöglichen also neue und innovative Systemarchitekturen für die mobilen Maschinen und Nutzfahrzeuge von Morgen. SONCEBOZ ist in den kommenden Jahren somit ein verlässlicher Innovationspartner für Komponentenhersteller und Systemintegratoren der Hydraulikbranche sowie OEMs von mobilen Maschinen und Nutzfahrzeugen. 02 Die kompakten und leichten BLDC-Elektromotoren der CPM90-Serie ermöglichen eine bedarfsgerechte Energieversorgung für komplex zu regelnde Hydrauliksysteme von mobilen Arbeitsmaschinen und Nutzfahrzeugen 03 Die Elektrifizierung von Neben aggregaten ermöglicht einen effizienten Energieeinsatz durch Power-on-Demand 04 Der variable Volumenstrom wird durch drehzahlgeregelte Permanent-Magnet-Motoren möglich, die Konstantpumpen antreiben, die exakt das zur Linearpositionierung des Zylinders benötigte Ölvolumen liefern 16.-18. OKTOBER 2018 WOLFSBURG HALLE 7 | STAND 7101 LIQUIDLINE – SICHERE WASSERANSCHLÜSSE AUS EDELSTAHL, MESSING ... 03 Bilder: Aufmacher fotolia, 01 - 03 SONCEBOZ www.sonceboz.com 04 Ventilsteuerung Verdrängersteuerung ... ODER ALUMINIUM Einfließender Volumenstrom Diese Verschraubungen und Steckanschlüsse für Kühlwasserkreisläufe bieten für jeden Einsatz die richtige Konstruktion und das richtige Material. EISELE.EU O+P Fluidtechnik 9/2018 17 Eisele.indd 1 25.07.2018 10:26:32

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