Produktbild der blau lackierten X3-Pumpe. Bild: Danfoss Power Solutions

Die X3-Hydrostatikpumpen mit geschlossenem Kreislauf haben Taumelrollenlager anstelle der üblichen Gleitlager, was die Langlebigkeit verbessert und Hysterese reduziert. Bild: Danfoss Power Solutions

Bei den mobilen Maschinen geht der Trend zu kleineren Fahrzeugen, weniger Gewicht und mehr Effizienz. Dabei dürfen die Systeme aber keine Leistung einbüßen, schließlich ist diese für die entsprechenden Arbeitsvorgänge erforderlich. Hohe Leistung auf engstem Raum unterzubringen ist eine Herausforderung für die Konstruktions- und Entwicklungsabteilungen der Maschinenbauer.

Besonders deutlich ist die Problematik im Baugewerbe und der Landwirtschaft. Hier geht es vor allem um mehr Energieeffizienz. Sie ist ein Schlüsselfaktor nicht nur für gesetzliche Standards, sondern auch um Betriebs- und Gesamtkosten zu senken. Außerdem steigen die Anforderungen an die Produktivität. Die Energieeffizienz darf also nicht auf Kosten der Arbeitseffizienz gehen.

Ein weiterer Faktor ist der zunehmende Mangel an qualifiziertem Bedienpersonal für Maschinen. Dieser Umstand zwingt ebenfalls zu konstruktiven Änderungen: Endanwender benötigen Geräte, die einfacher zu bedienen sind und kürzere Schulungszyklen erfordern, wodurch neue Bedienerinnen und Bediener sich schneller einarbeiten können. Produktivitätssteigerungen ergeben sich auch aus ruhigen, präziseren Maschinenabläufen - effektiveres Einbringen von Beton, Beförderung von Geräten von A nach B ohne Aufreißen des Bodens - und natürlich ist eine ruhiger arbeitende Maschine auch einfacher bedienbar.

Als dritter Faktor kommt die Zuverlässigkeit hinzu. Die Frage ist also, was es zur Konstruktion einer Maschine braucht, die weniger Wartung erfordert und bei Bedarf einfacher und kostengünstiger zu warten ist.

Zusammenhang von Hydraulikpumpe und Bedienbarkeit

Unter diesen Gesichtspunkten hat das Unternehmen Eaton, das inzwischen zu Danfoss gehört, die X3-Tandempumpenlösung und X3-Einzelpumpenlösung entwickelt. Die Pumpe zeichnet sich laut Hersteller durch die beste Hysterese ihrer Klasse und der kleinsten Baugröße auf dem Markt aus. Die kompakte Bauart soll es erleichtern, sie auch in kleinere Maschinen einzubauen.

Unter Hysterese versteht man einen Fehler, der auf vergangenen Eingaben beruht, eine Variation, die durch Reibung und Widerstand verschiedener Schnittstellen im Steuerkreis verursacht wird. In der Hydraulik finden sich diese Schnittstellen im Servoventil, dem Steuerkolben, der Taumelscheibe, der rotierenden Pumpenbauteile, der mechanischen Rückkopplung und dem Taumelrückschlagventil. Dieses häufige Problem kann die Präzision und Wiederholgenauigkeit einer Maschine stark beeinträchtigen, was die Bedienung erschwert, insbesondere für weniger geübte Fahrerinnen und Fahrer.

Einfacher und genauer steuern mit der richtigen Hydraulikpumpe

Die Hysterese, gemessen als prozentualer Fehler gegenüber dem Spitzendurchfluss der Pumpe, liegt zwischen 4% und 11%, wobei Pumpen aktueller Bauform laut dem Hersteller typischerweise 5% ausweisen. Zur Verdeutlichung: Eine Hysterese von 5% bedeutet, dass eine 100-ccm-Pumpe, die auf halbes Hubvolumen eingestellt wurde, 50cm³ oder auch 55cm³ fördert – abhängig von der zuvor angewählten Position. Diese Abweichung kann den Ausgangs-Durchfluss verändern und erfordert vom Bediener eine Kompensation im Eingangsbefehl, um den gewünschten Durchfluss zu erreichen. Eine geringe Hysterese ist daher für die Endanwender von Vorteil.

Für eine zusätzliche Hysterese-Reduzierung kann die neue Danfoss-Pumpe mit dem HFX-Controller gekoppelt werden, der Teil des Dynamic-Machine-Control-Angebots des Unternehmens ist. Indem der Controller die Magnetventile mit Strom versorgt, hilft er, die Differenz zwischen der gewünschten Position und der vorhandenen Position über einen Taumelplatten-Sensor zu minimieren. Der Sensor umgeht die Quellen der mechanischen Reibung und des Spiels, ermöglicht es der Steuerung, den Magnetventilstrom dynamisch an die aktuellen Arbeitsbedingungen anzupassen. Dadurch wird das Hystereseverhalten der Pumpe verbessert und eine Vielzahl zusätzlicher Steuerungsoptionen ermöglicht. In Verbindung mit einem X3-Cartrige-Motor bilden Pumpe und Steuerung eine kompakte Antriebslösung mit hoher Steuerungsgenauigkeit.

Warum die Pumpe weniger Wartung braucht

Die Familie der X3-Hydrostatikpumpen mit geschlossenem Kreislauf verfügt über Taumelrollenlager anstelle der üblichen Gleitlager. Taumelrollenlager sorgen für eine zusätzliche Verringerung der Hysterese, reduzieren den Verschleiß an der Maschine. Dadurch verringert sich der Bedarf an laufender Wartung, was den unterbrechungsfreien Maschineneinsatz verlängert und so Produktivitätsvorteile ermöglicht.

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