Sicheres Heben, Senken und Steuern von schweren Lasten

Um Landmaschinen möglichst effizient und flexibel einzusetzen, gibt es eine Vielzahl von Anbaugeräten für die Arbeit auf dem Feld. Die Hydraulik hat dabei mehrere Funktionen: Zum einen können diese Anbaugeräte für Wendemanöver und Überfahrten direkt am Fahrzeug hydraulisch angehoben werden, zum anderen werden die meisten Anbaugeräte zusätzlich über Hydraulikschläuche von der Landmaschine her versorgt. Nebst Hydraulikmotoren werden dabei meist mehrere Zylinder direkt angesteuert, um schwere Lasten sicher anzuheben oder abzusenken.

In der Mobilhydraulik wird das Absenken in der Regel über Proportionalventile im Bypass gesteuert. Die Hub- und Senkgeschwindigkeit wird meistens durch lastunabhängige Stromregelventile begrenzt, um die maximale Sicherheitsgeschwindigkeit nicht zu überschreiten. Um mit höheren Geschwindigkeiten und somit effizienter zu arbeiten und trotzdem die Lasten gleichmäßig und sicher heben und senken zu können, ist eine etwas komplexere hydraulische Schaltung erforderlich.

Eine Möglichkeit ist, für die Haltefunktion ein leckagefreies 2/2-Wege-Sitzventil einzusetzen. Für ein kontrolliertes, feinfühliges und präzises Absenken der Gabel wird dieses geöffnet und über einen Magneten ein proportional verstellbares Drossel- oder Stromregelventil betätigt. Diese Stromregelventile unterscheiden sich von herkömmlichen Drosselventilen hauptsächlich durch die zusätzlich integrierte Druckwaage, die eine lastunabhängige Absenkgeschwindigkeit gewährleistet. Für kleinere Hydrauliksysteme werden beispielsweise Ventile mit 25 l/min verwendet, bei größeren Systemen Ventile mit bis 80 l/min. Gerade bei Systemen mit mehreren Zylindern ist die optimale Abstimmung zwischen Volumenstrom und Stellgenauigkeit ein Schlüsselfaktor. Die Herausforderung dabei ist die Vermeidung des Bouncing-Effekts (Schwingen beim Absenken der Last). Je nach hydraulischer Ausführung wird ein Proportional-Drosselventil oder ein Stromregelventil mit internem Dämpfungssystem eingesetzt.

Alternativ dazu gibt es ‘All-in-One’-Ventile. Sie gehören zu den effizientesten Möglichkeiten, große Lasten feinfühlig und lastkompensiert zu heben oder zu senken. Es handelt sich um ein Ventil, das im stromlosen Zustand sitzdicht schließt und so die Last stabil in Position hält. Außerdem wird die Ölmenge proportional zum Steuerstrom feinfühlig geregelt und die Geschwindigkeit unabhängig von der Last konstant gehalten. Auch hier gibt es kleinere Ventile (beispielsweise mit bis zu 35 l/min) und größere Ventile (bis zu 100 l/min), die je nach Hydrauliksystem eingesetzt werden.

Da in diesem Fall mehrere Funktionen in einem Ventil vereint sind, wird das Hydraulikschema durch den Wegfall von Lasthalte- und Geschwindigkeitsbegrenzungsventilen stark vereinfacht. Dies führt zu niedrigeren Kosten und einem kompakten Hydrauliksystem, bei dem der Bouncing-Effekt von vornherein eliminiert werden kann. Entsprechende Ventile sind schon länger auf dem Markt, sodass erprobte Modelle zur Verfügung stehen, die mit entsprechender Elektronik relativ einfach an die Gegebenheiten einer Mechanik angepasst werden. Es gibt dafür auch verschiedene Verstärker- und Regler-Elektronik-Karten.