Kompakte Hydrauliksysteme

All-in-One Hydraulikventil mit allen Funktionen für sichere Hebe- und Senkanwendungen

Feinfühliges Heben, Senken und Steuern von Lasten

In der Mobilhydraulik wird das Absenken in der Regel über Proportionalventile im Bypass gesteuert. Die Hub- und Senkgeschwindigkeit wird mehrheitlich durch lastunabhängige Stromregelventile begrenzt, um die maximale Sicherheitsgeschwindigkeit nicht zu überschreiten. Um mit höheren Geschwindigkeiten und somit effizienter arbeiten, und trotzdem die Lasten gleichmässig und sicher heben und senken zu können, ist eine etwas komplexere hydraulische Schaltung erforderlich. Hierfür können verschiedene Hydraulikkonzepte eingesetzt werden.

Effizient und flexibel

Um grosse und teure Landmaschinen möglichst effizient und flexibel einsetzen zu können, gibt es eine Vielzahl von Anbaugeräten auf dem Markt, welche die Landmaschinen zu unverzichtbaren Helfern für die Arbeit auf dem Feld machen. Zum einen können diese Anbaugeräte für Wendemanöver und Überfahrten direkt am Fahrzeug hydraulisch angehoben werden, zum anderen werden die meisten Anbaugeräte zusätzlich über Hydraulikschläuche von der Landmaschine her versorgt. Nebst Hydraulikmotoren werden dabei meist mehrere Zylinder direkt angesteuert, um schwere Lasten sicher anzuheben oder abzusenken, ähnlich wie bei Gabelstaplern, Hebebühnen, Kränen, Aufzügen und ähnlichen Geräten.

Lastunabhängig

Für das Senken der Last ist die Lastunabhängigkeit noch wichtiger als für das Heben. Der Hersteller eines Gabelstaplers, zum Beispiel, muss sicherstellen, dass eine maximale Geschwindigkeit unter keinen Umständen, auch nicht bei maximaler Zuladung, überschritten wird. Auf der anderen Seite will man auch bei leerer Gabel möglichst diese Grenzgeschwindigkeit erreichen, um eine hohe Produktivität des Gerätes sicherzustellen. Eine weitere Anforderung ist eine gute Auflösung im Bereich kleiner Geschwindigkeiten. Diese ist erforderlich, um Lasten feinfühlig abzusetzen und zielgenau aufzunehmen.

Proportionale Stromregelventile

Für die Haltefunktion wird ein leckagefreies 2/2-Wege-Sitzventil eingesetzt. Für ein kontrolliertes, feinfühliges und präzises Absenken der Last wird dieses geöffnet und über einen Magneten ein proportional verstellbares Drossel- oder Stromregelventil betätigt. Diese Stromregelventile unterscheiden sich von herkömmlichen Drosselventilen hauptsächlich durch die zusätzlich integrierte Druckwaage, die eine lastunabhängige Absenkgeschwindigkeit gewährleistet. Für kleinere Hydrauliksysteme werden M22 Ventile (25 l/min.) verwendet, bei grösseren Systemen M33 Ventile (bis 80 l/min). Gerade bei Systemen mit mehreren Zylindern ist die optimale Abstimmung zwischen Volumenstrom und Stellgenauigkeit ein Schlüsselfaktor. Die Herausforderung dabei ist die Vermeidung des Bouncing-Effekts (Schwingen beim Absenken der Last). Je nach hydraulischer Ausführung wird ein Proportional Drosselventil (DNPPM33) oder ein Stromregelventil mit internem Dämpfungssystem (QNPPM33) eingesetzt.

All-in-One

Diese Lösung ist eine effiziente Möglichkeit, grosse Lasten feinfühlig und lastkompensiert zu heben oder zu senken. Es handelt sich um ein Ventil, das im stromlosen Zustand sitzdicht schliesst und so die Last stabil in Position hält. Ausserdem wird die Ölmenge proportional zum Steuerstrom feinfühlig geregelt und die Geschwindigkeit unabhängig von der Last konstant gehalten. Für kleinere All-in-One-Lösungen werden QSPPU10 Ventile (UNF10 bis zu 35 l/min) eingesetzt, bei grösseren Hydrauliksystemen kommen M33 Ventile (bis zu 100 l/min) zum Einsatz. Da die All-in-One-Lösung mehrere Funktionen in einem Ventil vereint, wird das Hydraulikschema durch den Wegfall von Lasthalte- und Geschwindigkeitsbegrenzungsventilen stark vereinfacht. Dies führt zu niedrigeren Kosten und einem kompakten Hydrauliksystem, bei dem jeglicher Bouncing-Effekt von vornherein eliminiert werden kann. Die elektrische Ansteuerung erfolgt über eine marktübliche Proportionalelektronik mit PWM-Stromregelung. Die Stromregelung stellt dabei sicher, dass das Ventil unabhängig von der Temperatur immer gleich funktioniert.

Factsheet herunterladen

Funktion All-in-One Ventil

Dieses Video veranschaulicht die Funktionsweise der sitzdichten 2-Wege Proportional Stomregelpatrone QSPPU10_25 mit integrierter Druckwaage. Das Schnittmodell zeigt, wie die Druckwaage eine Laständerung kompensiert, so dass die Absenkgeschwindigkeit unabhängig von der Last immer konstant bleibt.


Datenblatt download

Bedingt durch die verschiedensten hydraulischen Systeme der Hebe- und Senkfunktionen sind die unterschiedlichsten Ventile wählbar, von einfachen Drosselventilen über gedämpfte Stromregelventile bis hin zu lastkompensierten, sitzdichten Stromregelventilen. Die Variationsbreite in der spezialisierten Proportionaltechnik kann die richtige Wahl des Proportional-Hydraulikventils gewährleisten, damit ein feinfühliges Heben und Senken in allen Betriebsarten erzielt wird.