Gesicherter Antrieb

Antriebtechnik

Hydraulikantriebe – Die Hydraulikmotoren und Pumpen der Baureihe H1 von Sauer-Danfoss ermöglichen eine stufenlose, variable Steuerung verschiedener Achsen mobiler Arbeitsmaschinen. Die elektronische Steuerung gewährleistet Effizienz und Sicherheit.

11. April 2012

Ein wichtiges Element vieler mobiler Antriebsmaschinen sind hydraulische Schrägachsen-Verstellmotoren zum variablen Antrieb der verschiedensten Achsen. Der Hydraulikspezialist Sauer-Danfoss bietet hierfür die Schrägachsenmotoren der Baureihe H1 in vier Baugrößen mit einem Arbeitsvolumen zwischen 60 und 160 Kubikzentimeter, die auf den Betrieb an elektronischen Steuerungen ausgelegt sind, wodurch sich die Forderung nach Energieeffizienz und funktionaler Sicherheit bei Geländefahrzeugen leichter erfüllen lässt.

Die stufenlose Verstellbarkeit des Winkels zwischen Gleitscheibe und Kolbengehäuse zwischen 32 und 0 Grad ermöglicht einen sanften Übergang des Drehmoments mit sehr geringen Unterbrechungen und ohne Drehzahländerungen, etwa beim Wechsel vom Arbeitsmodus zum Fahrmodus. Außerdem kann der H1-Motor nahtlos und unabhängig von der jeweiligen Verstellung zwischen zwei Drehzahlbereichen wechseln. Die flexible Ausführung ermöglicht eine Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen. Zudem lassen sich dadurch zusätzliche Funktionen integrieren, wie etwa eine Anti-Schlupf- und Drehmomentregelung, die die Leistungsfähigkeit und Produktivität der Fahrzeuge deutlich steigert. Die extrem geringen internen Strömungsverluste erhöhen den Gesamtwirkungsgrad erheblich und reduzieren den Kraftstoffverbrauch und damit die Produktivität. Außerdem lassen sich so die immer strenger werdenden Abgasnormen leichter erfüllen.

Zu einem vollständigen Antriebssystem werden die Verstellmotoren beim Einsatz mit den passenden elektronisch gesteuerten Axialkolbenpumpen der Serie H1. Die H1-Pumpenfamilie umfasst sechs Reihen von Einzel- und Tandempumpen mit Kammervolumen von 45 bis 165 Kubikzentimeter. Neu im Programm des Unternehmens sind Versionen mit Kammervolumen von 60/68 und 89/100 Kubikzentimeter. Die neuen Pumpen kombinieren hohen Wirkungsgrad, kompakte Größe und geringes Gewicht und eignen sich insbesondere für den Einsatz in Mähdreschern, Teleskopstaplern, Feldhäckslern, Radladern, Beton- und Asphaltfertigern, Straßenwalzen und forstwirtschaftlichen Maschinen.

»Die neuen Modelle bieten zusätzliche Flexibilität und Funktionalität und ermöglichen es, den Gesamtwirkungsgrad des Fahrzeugs zu verbessern und die Produktivität zu steigern«, sagt Branko Horvat, Product Marketing Manager bei Sauer-Danfoss, und ergänzt: »Aufgrund einer Reihe von elektronischen Steuerungsoptionen können unsere H1-Lösungen die verringerten Leistungsstufen von Motoren ausgleichen, die konform zur Tier-IV/Stage-IV-Abgasnorm sind.«

Einheitliche Plattform

Die H1-Pumpen besitzen eine gemeinsame elektronische Steuerungsplattform, sodass alle verfügbaren Steuerungsoptionen auf jedem H1-Pumpenmodell eingesetzt werden können. Zusätzlich ermöglicht die einheitliche Steuerungsplattform eine Vielzahl von Steuerungskonzepten unter Verwendung derselben Motoren. Ein H1-System lässt sich deshalb allein durch eine Anpassung der Softwareparameter optimal auf die Anforderungen spezieller Fahrzeugfunktionen abstimmen. Zudem kann die für ein Modell entwickelte Software problemlos auf andere Modelle übertragen werden.

Zu den Steuerungsoptionen zählen zum Beispiel die leistungsunabhängige Drehzahlregelung durch eine elektrische Verstellung des Fördervolumens mit mechanischer Rückführung (EDC), eine Drei-Punkt-Verstellung des Fördervolumens (FNR) zur Steuerung einfacher Ein/Aus-Funktionen oder eine proportionale elektrische Verstellung ohne Rückführung (NFPE) für den Einsatz mit leistungsabhängigen Steuerungssystemen. Ein aktiver reaktionsfähiger Druckbegrenzer (PL) kontrolliert die Motorlast und begrenzt den Systemdruck durch ein Überdruckventil, das das fließende Ölvolumen reduziert. In der Folge entsteht im System weniger Hitze, sodass der Kühlaufwand reduziert werden kann. Die optionalen Funktionen Reglerabschaltung (CCO) und Reglerübersteuerung (COR) ermöglichen eine Integritätsprüfung des Steuerkreises für eine Reihe von vordefinierten Betriebsszenarien während des Fahrzeugstarts. Diese Optionen bieten darüber hinaus zusätzliche Funktionalität für verschiedene Arbeitsmodi, wie zum Beispiel eine Motorabschaltung über einen Sitzschalter.

Integrierte Sicherheit

Die zugehörige robuste Fahrzeugsteuerung H1AC mit einer direkt an der Pumpe angebrachten Elektronik ermöglicht den Aufbau von Antriebslösungen, die das Sicherheitsniveau SIL2 der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und der zugehörigen Sicherheitsnormen erfüllen. Ein zusätzlicher Überwachungsschaltkreis im Regler ermöglicht dabei eine Funktionsüberwachung der elektronischen Hardware in Echtzeit. Die elektrischen Steuerungen bieten die Schutzklassen IP67 und IP69K und sind damit für härteste Betriebsbedingungen ausgelegt.

Die Fahrzeugsteuerung kombiniert damit als eine der ersten Lösungen auf dem Markt die Präzision, die konstante Leistung und Intelligenz von Elektronik zu einem vollständigen Antriebssystem mit SIL2-Zertifizierung. Im Zusammenspiel mit Software zur Überwachung redundanter Eingabekanäle kann die Pumpe dadurch im Falle eines Signalverlusts oder einer Unterbrechung anhand von Programmierung in einen definierten sicheren Betriebszustand gesetzt werden. Die Steuerung gewährleistet damit Einzelfehlersicherheit für Fahrzeug-Getriebesysteme.bt z

Auf einen Blick

Die Sauer-Danfoss-Gruppe ist ein weltweit führender Hersteller von technischen Hydraulik- und Elektroniksystemen und -komponenten, die in erster Linie in mobilen Geräten eingesetzt werden. Mit einem Umsatz von ca. 2,1 Milliarden US-Dollar im Jahr 2011 unterhält Sauer-Danfoss Vertriebs-, Fertigungs- und Konstruktionskapazitäten in Europa, Amerika und im Asien-Pazifik-Raum.

Erschienen in Ausgabe: 01/2012