Die Bewegungen einer Straßenkehrmaschine werden von eher kleinen Hydraulikzylindern ausgeführt, benötigen also keine hohen Volumenströme und die Bewegungen erfolgen meistens sequentiell. (Bild: majorosl66 - stock.adobe.com)
Mit dem ausgeklügelten Compact-Mobile-Valves-Ventilprogramm aus Aluminium stellt Wandfluh den Herstellern von mobilen Arbeitsmaschinen gewichtsoptimierte, benutzerfreundliche und zukunftssichere Lösungen zur Verfügung.
Mit konkreten Anwendungsbedürfnissen und insbesondere elektrohydraulischen Funktionen im Fokus wurden zielgerichtet neue Produkte entwickelt und bestehende Produkte angepasst.
Kontrolliertes Heben und Senken von schweren, wechselnden Lasten
Ein Elektro-Hochmaststapler ist ein typisches Beispiel für eine hydraulische Hebe- und Senkanwendung. Im Zulauf des einfachwirkenden Hydraulikzylinders kann ein On-off-Ventil eingesetzt werden und die Geschwindigkeit des Hebevorganges wird über die Drehzahl der Hydraulikpumpe vorgegeben. Alternativ kann auch das Heben feinfühlig und bedarfsgerecht von einem Proportionalventil gesteuert werden. Für eine optimal kontrollierbare und sanfte Absenkfunktion werden entsprechende Hydraulikventile eingesetzt.
Zusätzlich muss die eingesetzte Ventiltechnik die Gabel in stromlosem Zustand auf ihrer Position halten und dafür sorgen, dass diese nicht durch Leckage langsam absinkt. Um diese Funktionen zu erfüllen, stehen im CMV(A)-Programm von Wandfluh mehrere Ausführungen von einfachwirkenden Hubwerksmodulen zur Verfügung. Diese Hubwerksmodule sind konstruktiv sowohl als Sektionselemente erhältlich oder kundenspezifisch als Monoblock gestaltbar. Durch die Bestückung dieser Module kann das Heben und Senken sehr feinfühlig und sanft kontrolliert werden.
Die größte Herausforderung beim Senken ist die Vermeidung des Bouncing-Effekts, nämlich dem Schwingen beim Absenken der Last. Die Ventilspezialisten von Wandfluh haben dafür spezielle interne Dämpfungssysteme in den Proportionalventilen vorgesehen. Das sichere Halten der Last ist durch Sitzventiltechnik garantiert. Bei Bedarf kann das Senken und/oder Heben auch lastkompensiert gestaltet werden und als weitere Spezialität mit einer redundanten Sicherheitsteuerung versehen werden. Die Volumenströme gehen in Stufen hoch bis circa 90 l/min bei circa zehn bar Druckdifferenz.
Neben den einfachwirkenden Hubwerksregelungen stehen innerhalb des CMV(A)-Programmes auch doppeltwirkende Hubwerksregelungen zur Verfügung. Auch diese Hubwerksmodule gibt es konstruktiv als Sektionselement oder Monoblock. Die Bestückung dieser Module erlaubt sowohl feinfühliges, lastkompensiertes Heben und Senken, als auch sicheres Halten und bei Bedarf eine sogenannte ‚Schwimmstellung‘. In dieser Schwimmstellung kann sich der Hydraulikzylinder frei in beide Richtungen bewegen.
Als eine Spezialität kann das doppeltwirkende Hubwerksmodul mit einem 3-Wege-Proportional-Druckminderventil ausgestattet werden. Dadurch kann zusätzlich zum Eigengewicht des Werkzeuges noch ein definierter Anpressdruck elektrisch proportional vorgegeben werden. Um bei dieser Funktion auch auf ganz unterschiedliche Anwendungsanforderungen einzugehen, gibt es diese Funktion ‚normal‘ und auch ‚invers‘.
Invers bedeutet, dass bei 0 mA der maximal benötigte Anpressdruck vorgegeben ist und durch die Erhöhung des zugeführten elektrischen Stromes der Anpressdruck reduziert wird. Bei unterschiedlichen landwirtschaftlichen Anbaugeräten kann damit beispielsweise unabhängig von hartem oder weichem Untergrund der richtige Anpressdruck gehalten werden. Dies optimiert sowohl die Bodendruckverteilung zur schonenden Bearbeitung als auch die Tiefenführung im Arbeitsprozess. So ähnlich funktioniert auch das Auflageschild zur Skipistenbearbeitung bei einem Pistenfahrzeug.
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Präzises, feinfühliges Ansteuern von rotatorischen Antrieben
Förderbänder, Winden, Gebläse, Lüfter, Besen und Streuteller sind Schlüsselantriebselemente bei mobilen Arbeitsmaschinen. Diese Funktionen werden mit Hydraulikmotoren angetrieben, welche einfachwirkend, sprich nur in eine Richtung drehend oder doppeltwirkend, also reversierbar, betrieben werden. Eine exemplarische Anwendung sind in der Landtechnik die Düngerstreuer, welche es als Anbau- oder Anhängestreuer gibt. Die Streuteller werden von je einem Hydraulikmotor angetrieben und die Drehzahl dieser Motoren bestimmt das Streubild. Diese Drehzahl deckt in der Regel eine hohe Bandbreite ab, das Anfahren (Losbrechmoment) muss sanft erfolgen und ein ruckfreies Drehen über den ganzen Drehzahlbereich muss gegeben sein. Zur Ansteuerung dieser Motoren werden Proportional-Stromregelventile eingesetzt.
Innerhalb der CMV(A)-Ventilbaureihe von Wandfluh gibt es eine große Vielfalt an Stromregelmodulen, welche – wie das komplette CMV(A)-Programm – konstruktiv sowohl als ein Sektionselement erhältlich sind oder kundenspezifisch gestaltbar als Monoblock. Mit einem Modul kann man unabhängig zwei einfachwirkende rotatorische Antriebe oder einen reversierbaren Antrieb ansteuern. Die proportionalen Stromregelmodule von Wandfluh zeichnen sich aus durch eine sehr sanfte, feinfühlige Regelbarkeit und sehr stabiles Verhalten über den ganzen Arbeitsbereich. Die proportionalen Stromregler gibt es in feinen Abstufungen von 0 bis 3 l/min; bis 8 l/min; bis 16 l/min; bis 25 l/min; bis 32 l/min; 63 l/min und bis 80 l/min.
Einfache Anpassbarkeit der Arbeitshydraulik an das Pumpensystem des Schleppers
Die mobilen Arbeitsmaschinen können, je nach Zweck, selbstfahrend oder auch gezogen beziehungsweise getragen, von beispielsweise einem Schlepper ausgeführt sein. Bei gezogenen Arbeitsmaschinen erfolgt die Hydraulik -Druckversorgung meistens vom Schlepper über einen Hydraulikschlauch. Dies erfordert von der Hydraulik-Ventilsteuerung der gezogenen Maschine die Anpassbarkeit an das Pumpensystem des Schleppers, das als ein Konstantpumpen-, als ein druckgeregeltes oder als ein Load-Sensing-System ausgeführt sein kann.
Das CMV(A) kann auf einfachste Art auf das benötigte Pumpensystem eingestellt werden. Mit einer arretierbaren ByPass-Druckwaage im Eingangssegment (Zulaufvolumenstrom bis circa 120 l/min), die sich von OCLS auf LS-Funktionalität umstellen lässt, können Betreiber dieselbe Lösung sowohl für Open-Center-Systeme (Konstantpumpe) als auch Closed-Center-Systeme (LS-Pumpe) einsetzen und haben somit unabhängig vom Pumpensystem im Traktor immer konstante Volumenströme für die Arbeitshydraulik der gezogenen Arbeitsmaschine zur Verfügung.
Effizientes, lastkompensiertes Steuern und Positionieren der Arbeitsgeräte
Die Produktivität eines Gabelstaplers wird entscheidend auch von den Funktionen Gabel neigen und Gabel schieben geprägt. Dies sind typische lineare Bewegungen, bei welchen eine Last feinfühlig und genau positioniert werden muss. In der hydraulischen Steuerungstechnik setzt man dafür doppeltwirkende Load-Sensing-(LS-) Ventile ein oder bei einfacheren Systemen auch OC- (Open-Center)-4/3-Wegeventile. Diese Ventile können einerseits gleichzeitig (parallel) oder auch nacheinander (sequentiell) betrieben werden. Die zu steuernde Last muss sitzdicht in Position gehalten und ziehende Kräfte müssen sicher beherrscht werden. Solche Bewegungen sind ein essenzieller Teil aller modernen mobilen Arbeitsmaschinen.
Für solche Funktionalitäten sind im CMV(A), als ein Kernelement dieses Programms, die doppeltwirkenden Load-Sensing-Wegeventile in proportionaler, aber auch in On-off-Ausführung, konzipiert worden. Damit lassen sich hydraulische Verbraucher wie Zylinder oder Motoren sanft beschleunigen, energieeffizient bewegen und genau positionieren.
Die LS-Module gibt es auch mit vorgeschalteter Inline-Druckwaage. Dadurch können parallel mehrere Verbraucher lastunabhängig gesteuert werden. Um die Arbeitszylinder sicher in Position zu halten, gibt es sekundärseitig optional entsperrbare Rückschlagventile oder bei voreilenden Lasten Senkbremsventile. Ausführungen mit elektrisch schaltbaren 2/2-Wege-On-off-Ventilen zum Umsetzen einer zusätzlichen Schwimmstellung oder Schocknachsaugeventilen zum Steuern/Bremsen von Motoren runden das Programm der sekundärseitigen Möglichkeiten ab.
Eine absolute Spezialität der CMV(A)-Load-Sensing-Ventile ist die Bauweise in Aluminium, dadurch bietet man den Herstellern mobiler Arbeitsmaschinen gewichts- und bauraumoptimierte Lösungen.
Seitenbesen verschieben nach links oder rechts und in Position halten, Seitenbesen heben, senken und schwimmen sind essentielle Arbeitsbewegungen einer Kehrmaschine. Diese Bewegungen werden von eher kleinen Hydraulikzylindern ausgeführt, benötigen also per se keine hohen Volumenströme und die Bewegungen erfolgen meistens sequenziell.
Für diese Art von Steuerungen wurde das CMV(A) mit bewährter Sitzventiltechnik von Wandfluh erweitert. Es stehen eine hohe Vielzahl an NG3-, NG4- und NG6-Wegeventile zur Verfügung mit welchen einfache Zylindersteuerungen wie Zylinder aus- und einfahren, sitzdicht halten oder bei Bedarf auch schwimmen, kostensparend und effizient umgesetzt werden können.
