ziehendes Fahrzeug, Bild: © remus20 - Fotolia

Ein eingebauter Zusatzantrieb mit Differenzialsperrventil bewirkt, dass selbst bei schlammigen Bodenverhältnissen größtmögliche Traktion erreicht und das ziehende Fahrzeug durch zusätzlichen Vorschub unterstützt wird. Bild: © remus20 - Fotolia

Arbeitsmaschinen müssen allen Widrigkeiten zum Trotz jederzeit einsatzbereit sein und dabei eine hohe Energieeffizienz erreichen. Dennoch setzen so manche Betriebs- oder Umgebungsbedingungen hier Grenzen und erfordern nicht selten kosten- und zeitintensive Maßnahmen. Alltägliche Beispiele sind das Umsetzen oder Verladen von Baustellenfahrzeugen. Weitere Einschränkungen ergeben sich bei Aufsitzmähern bei der Bewältigung hoher Steigungen. Aber auch Erntemaschinen, die schlimmstenfalls auf Trockenphasen warten müssen, sind betroffen. Dabei wird nicht selten der Zeitplan der gesamten Logistikkette über den Haufen geworfen.

Für solche Situationen im Alltagsbetrieb sind Differenzialsperrventile von Bucher Hydraulics eine interessante und kostengünstige Lösung, die auf einer bewährten Konstruktion basiert. Grundsätzlich sorgen Differenzialsperrventile dafür, dass die Kraft situationsabhängig auf einzelne Räder beziehungsweise Achsen eines Fahrzeugs verteilt wird. Um zu verhindern, dass ein Rad beispielsweise auf Eis, Schnee oder schlammartigen Feldböden durchdreht, muss dessen Ölzufuhr minimiert und auf die weiteren Räder aufgeteilt werden. Dieses Prinzip hydrostatischer Antriebe ist keinesfalls neu, allerdings zeigt sich hier deutlich, welche Vorzüge die Differenzialsperrventile aus Klettgau bereits heute haben, sodass sie sowohl den Fahrkomfort als auch Traktion, Einsatzbereitschaft und Sicherheit von Arbeitsmaschinen entscheidend beeinflussen.

Power on Demand mit Blick auf Gesamtleistung

Differenzialsperrventile der Baureihe MT, Bild: Bucher Hydraulics
Bucher Hydraulics bietet die Differenzialsperrventile der Baureihe MT in verschiedenen Standardausführungen und kundenoptimierten Versionen an. Bild: Bucher Hydraulics

Hauptkomponenten eines Differenzialsperrventils sind ein doppeltwirkender Stromteiler, der sowohl teilen als auch addieren kann, und ein Steuerschieber, mit dem sich der Stromteiler bei Nichtgebrauch umgehen lässt. Ist das Differenzialsperrventil ausgeschaltet, kann sich der Ölstrom beliebig auf die im Fahrzeug eingesetzten Hydromotoren verteilen. Im Fall der Bucher-Ventile steht dem Antrieb bei nicht geschaltetem Ventil die komplette Energie zur Verfügung.

Möglich wird dies durch die spezifische Konstruktion mit großen Querschnitten und optimierten Strömungskanälen im Ventilblock, die für ein geringeres Delta-P sorgen. Im Klartext: Das Öl kommt dank weniger Widerstand schneller zum Ziel und das Fahrzeug fährt mit ungeschaltetem Ventil energiesparend. Dies würde bedeuten, dass bei einem mit 50 Liter pro Minute betriebenen Differenzialsperrventil NG08 lediglich 2,5 bar im ungeschalteten und knapp 10 bar im eingeschalteten Zustand abfallen. Das intelligente Teilen des Volumenstroms generiert somit geringe Druckverluste, wodurch die Gesamtleistung für den Fahrantrieb kaum beeinflusst wird.

Die Effizienz des Bucher-Ventils ist Grundlage für erfolgreich durchgeführte Tests mit Hubarbeitsbühnen. Ausgerüstet mit einem Differenzialsperrventil bewältigten Hubarbeitsbühnen eine 45°-Steigung problemlos. So steil ist zwar weltweit keine Straße. Jedoch könnten aufgrund des Einsatzes dieser Differenzialsperrventile solche Hubarbeitsbühnen aber auch Walzen und andere Baustellenfahrzeuge selbstständig über eine Rampe auf einen Lkw fahren, um zum nächsten Einsatzort gebracht zu werden.

Auch bei Aufsitz- und Golfplatzmähern (Mower) kann das problemlose Bewältigen von größeren Höhenunterschieden entscheidend sein, wenn Kommunen geländegängige Fahrzeuge für hügelige Parkanlagen auswählen oder Golfplätze bei Wind und Wetter bestens gepflegt aussehen müssen. In diesen Fällen bewährt sich das Differenzialsperrventil für drei Motoren: Beide Vorderräder werden gegeneinander und die starre Hinterachse komplett gesperrt, was je nach Gewichtsverteilung der Maschine selbstverständlich auch umgekehrt realisiert werden kann.

Für schwierige Straßenverhältnisse

Erntemaschine, Bild: Bucher Hydraulics
Bei Erntemaschinen beweisen die zuschaltbaren Differenzialsperrventile sowohl in Selbstfahrern als auch in gezogenen Arbeitsmaschinen große Wirkung. Sie ermöglichen unabhängig von schwierigen Wetter- und Bodenverhältnissen jederzeit kalkulier- und planbare Arbeitseinsätze. Bild: Bucher Hydraulics

Die Effizienz der Differenzialsperrventile zeigt sich nicht nur bei selbstfahrenden Arbeitsmaschinen, sondern auch bei gezogenen wie beispielsweise einer Kartof­felerntemaschine. Hier bewirkt ein eingebauter Zusatzantrieb mit Differenzialsperrventil, dass selbst bei sehr weichen, schlammigen Bodenverhältnissen größtmögliche Traktion erreicht und das ziehende Fahrzeug durch zusätzlichen Vorschub unterstützt wird.

Durch diese zuschaltbare Kraftreserve und die präzise Aufteilung über die Differenzialsperrventile ergibt sich für den Anwender ein großer Vorteil: Die gesamte Erntezeit kann selbst bei plötzlich einsetzenden widrigen Wetter- und Bodenverhältnissen vollständig ausgenutzt werden, sodass der Endanwender keine kostspieligen Änderungen hinsichtlich Mitarbeitermanagement und gesamter Logistikkette für das Erntegut vornehmen muss. Das Differenzialsperrventil ermöglicht hier jederzeit kalkulierbare Arbeitszeiten sowohl auf dem Feld als auch im Wald.

Das gesamte Konzept der Differenzialsperrventile ist ausgerichtet auf die steigenden Anforderungen der Anwender vor allem hinsichtlich Kostenreduktion und Effizienzsteigerung. Dies zeigt sich auch an einem Umschaltventil, das Bucher Hydraulics zusätzlich zum Differenzialsperrventil anbietet und auf Schnelligkeit abzielt. Wenn Fahrzeuge wie beispielsweise Kehrmaschinen von einem zum nächsten Einsatzort umgesetzt werden müssen, ist diese Zeit meist doppelt teuer: Das Fahrzeug ist in dieser Zeit unproduktiv und in einem kostspieligen Transport gebunden.

Der Einbau eines Differenzialsperrventils mit Umschaltventil USV08 (NG08) beziehungsweise USV16 (NG16) ermöglicht nun alle Fahrvarianten: Bei schwierigen Straßenverhältnissen mit eingeschalteter Sperre und für das Umsetzen wird mit ausgeschalteter Sperre der Eilgang zugeschaltet und das alles per Knopfdruck. Während sich bei normaler Fahrt die Ölmenge gleichmäßig auf die beiden Achsen verteilt, wird anhand des Umschaltventils der komplette Volumenstrom auf nur eine Achse geleitet, während die zweite Achse frei mitläuft. Dadurch ist die maximale Geschwindigkeit realisierbar, der nächste Einsatzort im Selbstfahrbetrieb zügig erreichbar. Neben den Kehrmaschinen kann dieses Umschaltventil für alle mobilen Arbeitsmaschinen eingesetzt werden.

Robust und betriebssicher

Kennlinie, Bild: Bucher Hydraulics
Die intelligente Stromteilung generiert so geringe Druckverluste, dass die Gesamtleistung für den Fahrantrieb kaum beeinflusst wird. Wie die Kennlinie zeigt, braucht ein mit 50 Liter/Minute betriebenes Differenzialsperrventil NG08 im ungeschalteten Zustand lediglich 2,5 bar, das Ventil NG16 liegt bei gleichem Volumenstrom noch darunter. Bild: Bucher Hydraulics

Basierend auf umfangreichen Produkt- und Anwendungskenntnissen entwickelten die Ventilspezialisten bei Bucher Hydraulics die Baureihe MT..DV in den Nenngrößen NG08 und NG16. Mit 100 beziehungsweise 250 Litern/Minute entsprechen die maximalen Volumenströme denen der bekannten Hochdruck-Stromteilerventile; gleiches gilt auch für die 420 bar Betriebsdruck. Über diesen Standard hinaus sind abhängig von den Betriebsbedingungen und auf Anfrage auch Spitzendrücke von bis zu 520 bar möglich. Das hat eine kundenoptimierte Version der Ventile beim Einsatz in Feldspritzen bewiesen, in denen über einen längeren Zeitraum 450 bar Betriebsdruck und kurzfristig 520 bar Spitzendruck erforderlich waren.

Bezogen auf die jeweilige Anzahl der eingesetzten Fahrmotoren bietet Bucher Hydraulics Ausführungen für zwei, drei und vier Motoren. Die 2-fach-Ausführung (MT..DV) sperrt typischerweise Vorder- und Hinterachse gegeneinander. Die Variante für drei Motoren (MT..DVD) kann zwei Räder einzeln und eine Achse komplett sperren. Teleskop-Hubarbeitsbühnen, Mähdrescher, Grader und Forwarder sind prädestiniert für den Einsatz der 4-fach-Sperre (MT..DVV), mit der beide Achsen separat und somit jedes Rad einzeln gesperrt werden kann.

Variantenreich und kundenoptimiert

Differenzialsperrventil, Bild: Bucher Hydraulics
Die robusten, betriebssicheren Differenzialsperrventile der Baureihe MT von Bucher Hydraulics zeichnen sich vor allem durch ihre Energieeffizienz über den gesamten Volumenstrombereich aus. Bild: Bucher Hydraulics

Kundenwünschen entsprechend bietet Bucher Hydraulics zudem ein Low-Cost-Differenzialsperrventil (MTDA..HD) an. Bei diesen doppeltwirkenden Stromteilerventilen wird der Volumenstrom permanent durch den Stromteiler geleitet. Die Low-Cost-Lösung eignet sich insbesondere dann, wenn keine Umschaltung zwischen Fahrmodus und gesperrtem Differenzialmodus gefordert ist.

Bei allen Varianten können zur Abstimmung auf die jeweilige Anwendung weitere Funktionen direkt integriert werden. Hierzu zählt der Einbau des genannten Umschaltventils, Schaltventile zum Lösen der Bremsen sowie Schock-/Nachsaugeventile zum Schutz des Motors bei einer von außen auf die Räder aufgebrachten plötzlichen Kraft (Beispiel Bordsteinkante).

Kennzeichnend für alle Ausführungen ist die einfache, robuste und somit betriebssichere Konstruktion, die keine Wartungsmaßnahmen erfordert. So sind präzise Arbeitsergebnisse ohne den Einsatz aufwendiger Elektronik realisierbar.

Stecker bis Schutzart IP69k

Anwender können die Differenzialsperrventile für alle gängigen Hydromotoren einsetzen. Des Weiteren sind die Ventile mit anwendungstypischen Steckern bis Schutzart IP69k erhältlich, sodass auch die Hochdruckreinigung der Fahrzeuge problemlos möglich ist. fa

 

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