Mobile Fahrzeuge und Maschinen brillieren auf Baustellen durch ihre Flexibilität, Geschwindigkeit und die hohen Kräfte, mit denen sie Grabarbeiten ausführen, Lasten anheben und verschieben oder große Klappen oder Luken bewegen. Dazu werden Hydrauliksysteme in kompakter Blockbauweise mit hoher Leistungsdichte und möglichst wenig Gewicht bevorzugt. Die Grundblöcke bestehen meist aus Stahl oder Aluminium und erlauben eine individuelle Anpassung an die vorhandenen Platzverhältnisse, ohne Kompromisse bei der Funktion, Leistung und Ansteuerung der Ventile eingehen zu müssen.
Bei den Ventilen handelt es sich um Schraubpatronen, die innerhalb des Hydraulikblocks durch interne Bohrungen hydraulisch verbunden sind. Durch diese Bauweise entsteht eine robuste und kompakte Einheit mit relativ wenig Schnittstellen, bei denen eine Leckage überhaupt möglich ist. Bei größeren Maschinen stehen meist mehrere Hydraulikblöcke parallel an verschiedenen Positionen im Einsatz, was die Dezentralisierung der Steuerfunktionen vereinfacht. »Als besonders geeignet für den Bau von robusten Hydraulikschaltungen mit hohen Volumenströmen haben sich die Schieberventile der Größen M33 und M42 erwiesen«, wie Daniel Bieri betont.
Effiziente und platzsparende Schieberventilpatronen
Die neuen Wandfluh-Schieberventilpatronen wurden unter dem Aspekt entwickelt, leistungsfähige hydraulische Systeme möglichst klein, kostengünstig und effizient aufbauen zu können. Für Anwendungen, bei denen eine Last sicher gehalten werden muss, stehen meist vorgesteuerte, leckagefreie Sitzventile im Einsatz. Für anspruchsvollere Lasthalte- und Absenkfunktionen werden hingegen vorwiegend sitzdichte, proportional verstellbare und lastkompensierte Mengenregelventile eingesetzt.
Das Ventilprogramm der Größen M33 und M42 umfasst vorgesteuerte Druckbegrenzungs- und Druckregelventile mit manueller und proportionaler Einstellung, manuelle und proportionale Drosselventile sowie manuell oder proportional einstellbare, druckkompensierte Mengenregelventile in 2- und 3-Wege-Ausführung. Eine breite Palette an Einschraubventilen ist für einen Arbeitsdruck von bis zu 420 bar und je nach Ventiltyp einem Volumenstrom von bis zu 400 l/min ausgelegt. Dabei weisen die Ventile über den gesamten Arbeitsbereich hinweg sehr gute Steuer- und Regelbarkeit auf und zeichnen sich durch hohe Präzision und Feinfühligkeit aus. Das Vorsteuerventil kann direkt bei der Schieberventilpatrone platziert oder, durch eine Bohrung verbunden, abgesetzt im Steuerblock integriert werden.
Ventil-Ansteuerung
Zur Ansteuerung stehen diverse Vorsteuerventiltypen mit unterschiedlichen Funktionen zur Verfügung.
Bei einem großen Kran beispielsweise reiche, so Bieri, ein kleines Druckregelventil, das mit einem Steuerdruck im Bereich bis 20 bar stufenlos die großen Volumenströme kontrollieren kann. Dabei presst der Steuerdruck des Vorsteuerventils den Kolben in der Schieberventilpatrone gegen eine Feder. Dadurch öffnet sich das Ventil proportional zum Steuerdruck und regelt so den Durchfluss durch die Schieberventilpatrone, was beispielsweise einen Windenmotor entsprechend der Durchflussmenge schneller oder langsamer drehen lässt. Die kleinen Vorsteuerventile können dabei von Hand, mittels hydraulischem Joystick oder elektrisch über eine Magnetspule betätigt werden. Hierfür werden intelligente Elektronikkarten eingesetzt, die eine Fernsteuerung der Hydraulik über einen geschlossenen Regelkreis ermöglichen. Das Hydrauliksystem überwacht sich selbst, regelt nach und verhindert gefährliche Situationen. Dies ist vor allem bei nicht überwachten Systemen wichtig, die aus einem Gebäude oder aus großer Ferne über ein Bus-System angesteuert werden.
Die Schieberventilpatronen sind als 4/2- und 4/3-Wege Ventile erhältlich und können mit den entsprechenden Vorsteuerventilfunktionen angesteuert werden.
Hohe Volumenströme
Die Ventile der Nenngrößen M33 und M42 sind, so Daniel Bieri, mit einer starken Rückstellfeder mit unbeschränkter Dauerfestigkeit innerhalb des vorgegebenen Arbeitsbereichs versehen. Diese Rückstellkraft wirke der Stellkraft vom Vorsteuerventil entgegen und garantiere dem Ventil trotz den enorm hohen Strömungskräften eine stabile Funktion. »Nebst einer hohen Leistungsdichte haben Hydraulikschaltungen in Blockbauweise den Vorteil, dass die Schraubpatronen praktisch keine Leckage gegen außen zulassen. Nach dem Einbau in einen Steuerblock sind nur noch die Ventilköpfe sichtbar, was den Korrosionsschutz wesentlich erleichtert.« Mit dem umfangreichen Sortiment an Patronenventilen in verschiedenen Größen und Ausführungen biete Wandfluh alle gängigen Funktionen, die für die Entwicklung eines modernen, leichten und leistungsfähigen Hydraulikblocks nötig sind. t
