Load Sensing nach Maß

Fluidtechnik

Mobilhydraulik – Die lastabhängige Regelung hydraulischer Antriebe war bisher meist dem Hauptantrieb vorbehalten. Ein neuer Steuerblock-Baukasten ermöglicht ein wirtschaftliches Load Sensing jetzt auch für kleinere Maschinen sowie für Hilfs- und Nebenantriebe.

27. März 2013

In hydraulischen Kreisläufen drosseln gemeinhin Druckbegrenzungs- oder Druckregelventile den Volumenstrom zum Motor. Ein Nachteil einer derartigen Absicherung der Pumpen und Motoren sind jedoch die mitunter hohen Leistungsverluste, weil die Hydraulikpumpe dabei auch bei gedrosseltem Volumenstrom stets mit ihrer Maximalleistung fördern muss. Anders ist das bei Einsatz eines Lastdruck-Meldesystems beim sogenannten Load-Sensing-Verfahren: Dabei passt eine hydraulische Steuerung den Druck und/oder den Volumenstrom der Hydraulikpumpe flexibel den vom Verbraucher geforderten Bedingungen an. Die Pumpe fördert so jeweils nur den Volumenstrom, der gerade von der Summe aller gleichzeitig aktiven Verbraucher benötigt wird.

Für den mittelständischen Fluidiklieferanten Argo-Hytos im badischen Kraichtal-Menzingen ist Load Sensing deshalb eine energieeffiziente Alternative zu einfachen Drosselsteuerungen beziehungsweise Konstantpumpenanwendungen. Das Verfahren ist dabei heute nicht mehr allein den Hauptfunktionen vorbehalten, sondern kommt zunehmend auch in den Neben- und Hilfsfunktionen sowie in kleineren Leistungsklassen mobiler Maschinen zum Einsatz. Angesichts des ausgeprägten Markttrends hin zu weiterer Leistungsoptimierung bei Mobilhydraulik haben die Badener deshalb einen modularen Steuerblockbaukasten entwickelt, mit dem sich unterschiedliche hydraulische Volumenströme lastdruckabhängig regeln lassen. Die Neuheit mit der Bezeichnung MSL2 ist für einen Maximaldruck von 350 bar und Volumenströme bis 80 Liter pro Minute für jede Sektion ausgelegt und bietet sowohl Proportional- als auch Schaltfunktionen.

Der Hauptvorzug des Systems ist der deutlich niedrigere Energieverbrauch gegenüber einer einfachen Drosselsteuerung, in Verbindung mit einer Regelpumpe ebenso wie unter Verwendung einer Konstantpumpe. Christian H. Kienzle, der geschäftsführende Gesellschafter der Argo-Hytos-Firmengruppe, erklärt deshalb selbstbewusst: »Energieeffiziente Systeme von Argo-Hytos machen die Produkte unserer Kunden einfach besser.«

Flexibler Einsatz

Das hervorstechendste Technikmerkmal des MSL2 ist die Modularität des Systems: So stehen dem Maschinenhersteller drei unterschiedliche Eingangsmodule zur Verfügung, die sich in der Verarbeitung des Load-Sensing-Signals unterscheiden. Mit dem einfachsten Modul wird lediglich das Lastdruck-Signal aus den Sektionsscheiben an den Pumpenregler weitergeleitet. Das zweite Modul besitzt zudem eine Eingangsdruckwaage für die Versorgung durch eine Konstantpumpe und kann so den Pumpendruck an die Lastverhältnisse anpassen. Während dafür bei herkömmlichen Modulblöcken die einzelnen Scheiben die Funktionselemente enthalten, sind die Funktionen hier durch Flansch- beziehungsweise Einschraubventile in jeder Sektion realisiert. So kann jeder einzelne Block entsprechend den Einsatzanforderungen ausgelegt werden. Sektionen mit Druckwaagen und Proportional-Wegeventilen gewährleisten dabei eine lastunabhängige Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers.

Schaltfunktionen kommen teilweise ohne Sektionsdruckwaage aus, als Sperrventil reicht häufig ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil. Die identischen Formbohrungen der Rückschlagventile und der Senkbremsventile ermöglichen eine bedarfsorientierte Auswahl der jeweiligen Funktionen. In der Erprobungsphase lassen sich so ohne Veränderung des Blocks Anpassungen vornehmen. Zudem können anflanschbare Sekundär-Druckbegrenzungsventile mit Nachsaugung in jeder Sektion nachgerüstet werden.

Variable Umschaltung

Einige Anwendungen, wie beispielsweise gezogene Anbaugeräte in der Landtechnik, werden sowohl von Zugmaschinen mit Load-Sensing-Pumpe als auch von Schleppern mit Konstantpumpe hydraulisch versorgt. Um auch diesen Anwendungsfällen gerecht zu werden, umfasst der neue Steuerblock-Baukasten als drittes Bauteil zudem ein mechanisch umschaltbares Eingangsmodul, bei dem sich der MLS-Block mittels Handhebel auf die Versorgung durch eine Load-Sensing-Pumpe oder eine Konstantpumpe umstellen lässt.

Die nach dem Load-Sensing-Prinzip konzipierten Steuerblock-Module des MSL2 versprechen damit eine platzsparende und effiziente Realisierung einfacher Wege-Funktionen und helfen zugleich sowohl dem Maschinenhersteller als auch dem Maschinenbetreiber Kosten zu sparen. So muss für die entsprechende Applikation an der mobilen Maschine kein Sonderblock mehr aufwendig konstruiert, gebohrt und erprobt werden. Stattdessen lassen sich bewährte Großserienprodukte über einzelne Sektionen miteinander kombinieren. Zudem ermöglicht das schnelle Hinzufügen oder Entfernen von Sektionen oder eine Änderung der Ventilbestückung jederzeit eine schnelle Änderung der Maschinenfunktionalitäten. Das individuelle Bestücken jeder Sektion verkürzt die Erprobungszeit eines Prototyps signifikant und reduziert die erforderliche Ventiltechnik zugleich auf das notwendige Maß.

Man habe einfach, so der badische Hersteller, das Motto »So viel wie nötig, so wenig wie möglich« realisiert. Durch die weltweit verfügbaren Industriestandardventile des Unternehmens gemäß ISO4401 in Nenngröße 06 ließen sich individuell angepasste Lösungen überall einfach realisieren, geben sich die Kraichgauer überzeugt. Mit der MLS2-Technologie lasse sich so jede Veränderung an der Steuerhydraulik bei mobilen Maschinen flexibel und individuell umsetzen – sei es während der Serienproduktion oder zur Erfüllung geänderter Kundenwünsche, wie beispielsweise einer Erweiterung der angeschlossenen Aktorik. Für die für das Neuprodukt verantwortlichen Fluidikexperten steht deshalb fest: »Gerade kleine oder mittelständische Maschinenhersteller, deren Stärken Flexibilität und Reaktionsgeschwindigkeit sind, können mit dem neuen modularen Load-Sensing Blockbaukasten sehr schnell auf individuelle Marktbedürfnisse reagieren.«

Auf einen Blick

-Die Argo-Hytos GmbH mit Sitz im badischen Kraichtal-Menzingen ist ein führender Komponenten- und Systemlieferant für fluidtechnische Lösungen für mobile Arbeitsmaschinen und den allgemeinen Maschinenbau.

-Das international tätige Familienunternehmen mit mehr als 1.200 Beschäftigten besitzt mehr als 60 Jahre Erfahrung in der Steuer- und Regelungstechnik sowie der Filtration in der Mobil- und Industriehydraulik.

Erschienen in Ausgabe: 01/2013