Die hydraulischen Tiltrotator-Funktionen werden von einem Hydraulikblock gesteuert, der in das Tiltrotator-Anbaugerät integriert ist. (Bild: bzzup - stock.adobe.com)
Der Tiltrotator wird zwischen dem Ende des gelenkigen Hauptarms des Baggers und dem ausgewählten Arbeitsgerät angebracht und verleiht dem Bagger erweiterte, handgelenksähnliche Fähigkeiten, wie die mehrfache 360 °-Drehung und das Schwenken um etwa 45 Prozent. Dies ermöglicht eine sichere Bedienung durch den Menschen und bietet enorme Vorteile für die Produktivität der ausgeführten Arbeiten. Damit wird der Ausleger zum verlängerten Arm des Fahrzeugführers. Für die Arbeit verwendet der Tiltrotator einen an der Unterseite montierten Schnellwechsler, der das Arbeitsgerät wie beispielsweise die Schaufel einfach aufnimmt und automatisch verriegelt, was die Arbeitssicherheit erheblich verbessert.
Je nach Tiltrotator-Hersteller und abhängig von den spezifischen Geräteanforderungen, werden die Hydrauliksteuerblöcke mit Einschraubpatronen und NG4- oder NG6-Cetop-Ventilen in On-Off- oder Proportional-Funktion ausgerüstet. Immer häufiger kommen hier aber auch proportionale LS-Wegeventile in lastkompensierter Ausführung zum Zuge. In enger Zusammenarbeit mit verschiedenen Herstellern hat Wandfluh eine sehr hohe Anzahl Tiltrotatoren mit unterschiedlichsten Ventilen ausgerüstet, welche sich im harten Einsatz bestens bewährt haben.
Das Komponentenprogramm
Auf der Komponentenebene stehen Lösungen, basierend auf platzsparenden NG4-Cetop-Wegeventilen, durchflussoptimierten NG6-Cetop-On-Off-Ventilen, NG6-Prop-Ventilen mit anwendungsgerechter Meter-In- und Meter-Out-Funktion, Einschraubventilen als stabile In-Line- und By-Pass-Druckwaagen oder Magnetsitzventilen sowie Druckventilen, in verschiedenen Ausführungen zur Verfügung. Abgerundet wird das Komponentenprogramm durch die LS-fähige Baureihe CMV(A)-06 in last- oder strömungskompensierter Ausführung.
Einfache Dreh- und Schwenkkonzepte basieren auf On-Off-Ventilen, wobei der Schwerpunkt hier auf einer schnellen 360 °-Drehung liegt. Solche On-Off-Konzepte können für bestimmte Anwendungen zu ruckartige Bewegungen verursachen, weshalb in diesen Fällen die On-Off-Ventile durch elektrische Proportionalventile ersetzt werden können.
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Im Zusammenspiel von Dreh- und Schwenkfunktion liegt ein Verbesserungspotenzial im Einsatz lastkompensierter Proportionaltechnik. Wie jedes Fluid sucht sich auch das Hydraulikmedium den Weg des geringsten Widerstandes. Dies bedeutet, dass bei unterschiedlicher Last am Schwenk- und am Drehantrieb derjenige Antrieb stehen bleibt, welcher die höhere Last bewältigen muss. Das Hydraulikmedium nimmt stattdessen den Weg des geringer belasteten Antriebs.
Dies ist der Fall, wenn man einen Baumstamm an einem Ende aufgreift und dann sowohl drehen als auch schwenken möchte. Da zum Hochschwenken der überhängenden seitlicheren Last ein hohes Drehmoment nötig ist, zum Drehen aber ein weit geringerer Krafteinsatz ausreicht, bleibt das Ende des Stammes unten.
Beide Bewegungen gleichzeitig und flüssig auszuführen, ist mit Wandfluh-Lösungen auf der Basis des innovativen CMV(A)-06-Programms möglich, das sowohl eine sektionale als auch eine Monoblock-Bauweise erlaubt. Um die unabhängige Arbeitsweise der angesteuerten Rotations- und Schwenkantriebe zu gewährleisten, sind für beide Funktionen einzelne Druckwaagen vorgesehen. Die beiden in Reihe geschalteten Druckwaagen verteilen den Volumenstrom bedarfsgerecht und lastunabhängig. Dies bedeutet, dass sowohl der Rotations- als auch der Schwenkantrieb von Null an bis zur jeweils maximalen Geschwindigkeit gleichzeitig, feinfühlig und sicher betrieben werden kann.
Der Betriebsdruck kann über das Druckbegrenzungsventil auf den Maximaldruck eingestellt werden, durch die eingebaute Lastmeldeleitung wird der Druck nur auf den benötigten Lastdruck plus Regeldruckdifferenz ansteigen. Im Leerlauf, also ohne abgerufene Funktion, wird ein druckloser Öl-Umlauf stattfinden, was natürlich auch dazu beiträgt, die Energieeffizienz weiter zu verbessern. Da bei den üblichen Tiltrotatoren ein sehr begrenzter Raum für den Einbau des Hydrauliksteuerblockes vorhanden ist, sind die Anforderungen an die Lösungsgestaltung sehr anspruchsvoll. Hier kommen die konstruktiven Vorteile bezüglich Flexibilität des Wandfluh-Programms CMV(A)-06 LS voll zum Tragen. Für die Lösungsgestaltung stehen standardmäßig vorhandene sektionale Elemente, Kombinationen aus individuellen Monoblöcken inklusive Standardsektionen und auch kundenspezifisch entwickelte Monoblöcke zur Verfügung. Gleichzeitig können wir die Lösungen auch mit integrierter CAN-Bus-fähiger Elektronik ausrüsten, was zu Plug-and-Play-Lösungen auch für die Elektronik führt.
Der Anwender bestimmt das Material
Da die Steuerblöcke aus Aluminium gefertigt werden, sind sie sehr leicht. Auf Kundenwunsch können sie auch aus Stahl gefertigt werden. Der maximale Arbeitsdruck in Aluminium liegt bei 250 bar. Der Zulaufstrom, welcher über die ByPass-Druckwaage abgeführt werden kann, beträgt circa 120 l/min. Das individuelle 6/3-LS-Ventil bewältigt einen Volumenstrom bis circa 60 l/min. Die Einsatztemperatur darf zwischen – 25 und + 70 °C betragen. Die Betriebsspannung der Magnetventile ist für 12- oder 24-VDC-Bordspannungsnetze ausgelegt. Für den elektrischen Anschluss der Magnetspulen stehen folgende Stecker-Anschlüsse zur Auswahl: DIN EN 175301-803, Deutsch DT04-2P und Junior-Timer-Stecker (axial oder radiale Anordnung). Die Größe und Lage der Gewindeanschlüsse sowie der Befestigungsmöglichkeiten, auch kombiniert mit Flanschmöglichkeiten auf vorhandene Drehdurchführungen, kann sehr individuell angepasst werden.
Verlängerter Arm des Fahrzeugführers
Damit der Baggerausleger zum ‚feinfühligen‘ verlängerten Arm des Fahrzeugführers wird, verfügt dieser über Joysticks in der Kabine, mit denen er die zu bedienenden Funktionen anwählen und die Bewegungen sehr feinfühlig und stufenlos steuern kann. Damit kann sowohl schnell grob positioniert als auch im Nahbereich nachgeregelt werden. Das spart Zeit und verkürzt die Einarbeitungsphase für den Bediener. Die Proportional-Ansteuerung der Ventile übernimmt wahlweise die interne oder nachgerüstete Elektronik, betätigt über herkömmliche Joystick-Bedienelemente. Wandfluh bietet dazu einerseits kleine, robuste Proportional-Verstärker an, welche ein Druckventil oder ein Wegeventil funktionsoptimiert ansteuern können.
Andererseits bietet Wandfluh auch mobile Controller an, welche mehrere Ventile proportional ansteuern können. Durch die integrierte Magnetstrom-Regelung der Wandfluh-Elektronik wird der Temperatur-Einfluss auf die Magnetspulen minimiert, und durch die einstellbare Dither-Funktion wird ein Stick-Slick-Effekt verhindert, was das Ansprechverhalten und die Hysterese des Ventils optimiert. Der Sollwert für die Elektronik kommt dabei wie beschrieben vom Joystick, aber auch von einer übergeordneten Steuerung via standardisiertem CANopen Protokoll. Diese Schnittstelle ermöglicht neben der reinen Ansteuerung auch eine integrierte Überwachungs-und Diagnosefunktion.
