Uwe Möbius schult an der internationalen Hydraulikakademie regelmäßig Fachkräfte für den richtigen Umgang mit  Load-Sensing-Systemen in mobilen Anwendungen, Bild: IHA

Uwe Möbius schult an der internationalen Hydraulikakademie regelmäßig Fachkräfte für den richtigen Umgang mit Load-Sensing-Systemen in mobilen Anwendungen. Bild: IHA

Mit einer förderstromgeregelten Pumpe wird die Druckdifferenz an der Drossel beispielsweise auf 15 bar geregelt. Somit ist der Systemdruck immer nur um 15 bar höher als der aktuelle Lastdruck. Load Sensing (LS) erfordert spezielle Steuerventile. Durch die Lastunabhängigkeit ist die Bedienung für den Anwender unkompliziert. Dieser gibt durch den Bedienhebel den Volumenstrom und damit die Wunscharbeitsgeschwindigkeit vor. Änderungen des Lastdruckes werden durch den Load-Sensing-Regler oder die Druckwaage kompensiert. Dadurch bleibt die Arbeitsgeschwindigkeit konstant. Die Load-Sensing-Systeme sind seitens der Maschinenhersteller meist optimal auf die Maschine angepasst.

Fehlersuche nur mit Systemkenntnis

Regler an Pumpe, Bild: IHA
Häufig ist der Regler und damit der Messanschluss für den Pumpendruck nur an der Pumpe vorhanden.In diesem Fall müssen die fehlenden Messanschlüsse extra angebracht werden.Bild: IHA

Die Praxis hat gezeigt, dass heutige LS-Systeme sehr zuverlässig sind. Sollte aber doch mal eine Fehlersuche nötig sein, ist Systemkenntnis gefragt. Eine einfache Diagnose ist bereits durch gezieltes Messen von zwei Drücken möglich. Der Lastdruck und der Pumpendruck sind immer gleichzeitig zu messen. Dabei sollte digitale Messtechnik verwendet werden. Diese enthält oft die Möglichkeit über einen Berechnungskanal die Druckdifferenz direkt anzuzeigen. Zudem ist meist eine Speicherfunktion integriert, die eine graphische Auswertung in einem Diagramm ermöglicht. Für eine effektive Fehlersuche ist es wichtig, die richtigen Messstellen zu definieren. Im besten Fall werden vier Drücke gleichzeitig erfasst. Dabei sind jeweils der Lastdruck am Verbraucher und an der Pumpe, sowie der Systemdruck direkt an der Pumpe und am Ventilblock zu messen. Wenn auch noch der Volumenstrom Q gemessen wird, ist eine sehr gute Analyse des LS-Systems möglich.

Optimal ist eine grafische Darstellung der Messwerte bei unterschiedlichen Lastzuständen. Folgende Abhängigkeiten sind dabei wichtig:

  • Differenz zwischen Lastdruck an der Pumpe (LSPu) und Pumpenausgangsdruck (PPu): Diese Druckdifferenz Δp gibt Aufschluss über den Zustand der Pumpe beziehungsweise des Reglers. Erreicht die Pumpe nicht die am Regler eingestellte Differenz ist sie an der Leistungsgrenze. Dies kann durch zu hohe Abnahme, mechanischer Begrenzung oder aber auch Verschleiß auftreten.
  • Differenz zwischen Pumpenausgangsdruck (PPu) und Pumpendruck am Ventileingang (PVE): Theoretisch sollten der Pumpenausgangsdruck und der Eingangsdruck am Ventil annähernd gleich sein. In der Praxis kommt es durch Leitungen, Winkelstücke und zusätzliche Ventile zu Druckverlusten. Ist dann noch die Nennweite zu klein gewählt, kann der Druckverlust bei hohen Volumenströmen erheblich sein und das Systemverhalten merklich beeinflussen. Unnötig erzeugte Wärme ist die Folge. Problematisch wird es, wenn der Druckabfall so groß ist, dass der vorgesehen Differenzdruck über den Ventilschieber nicht mehr erreicht wird. Dann hat der Volumenstrom nicht den vollen Wert. An bestehenden Maschinen kann diese Problematik auftreten, wenn Leitungen durch falsche Leitungen ersetzt werden oder wenn zusätzlich Ventile sowie Winkelstücke eingebaut werden. Auch der Einbau einer Pumpe mit höherer Förderleistung kann dies bewirken.
  • Differenz zwischen Pumpendruck am Ventileingang (PVE) und Lastdruck (LSVer) am Verbraucher: Diese Druckdifferenz ist beeinflusst die Durchflussmenge über das Ventil. Bei der Auslegung der Anlage werden diese Werte und die Reglereinstellung der Pumpe aufeinander abgestimmt.
  • Differenz zwischen Lastdruck (LSVer) am Verbraucher und Lastdruck an der Pumpe (LSPu): Idealerweise sollten beide Drücke gleich groß sein. Abweichungen deuten auf eine Leckage im Meldesystem hin, meist am Wechselmeldeventil.

Schulungen bei der IHA

Die IHA bietet verschiedene Schulungen speziell für die Mobilhydraulik an. Im Seminar „Load-Sensing-Systeme in mobilen Maschinen – Mobilhydraulik II“ werden die Besonderheiten von LS-Systemen intensiv geschult. Neben der notwendigen Theorie bauen die Teilnehmer Schaltungen mit realen Komponenten aus der Mobilhydraulik auf den Schulungsständen auf und festigen in praktischen Versuchen das Erlernte.

Oft hapert es an der Umsetzung

In der Praxis bereitet das gleichzeitige Messen der vier Drücke und des Volumenstroms oftmals Schwierigkeiten. Häufig ist nur ein Messanschluss für den Pumpendruck vorhanden, meist an der Pumpe. Der zweite Messanschluss ist dann zusätzlich anzubringen. Auch der Messanschluss für den Lastdruck am Verbraucher ist nur selten installiert. Zur Installation des Durchflussmessgerätes in der Pumpenleitung muss die Leitung getrennt werden. Meist genügt es, an den Arbeitsanschlüssen den Durchfluss zu erfassen und eine Belastungsdrossel einzubauen. Mit einem Schaltplan des Hydrauliksystems und den oben genannten Messungen sowie Systemkenntnissen lässt sich eine umfassende Diagnose in LS-Systemen durchführen.