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Beachtliches Innenleben

Einsatz hydraulischer Steuerblöcke bringt Vorteile in der Maschinenkonstruktion
Beachtliches Innenleben

Von außen betrachtet sehen hydraulische Steuerblöcke wie grobe Klötze aus, denen der DesignFeinschliff fehlt. Im Inneren allerdings beweisen sie, wie sehr ein Schein auch trügen kann. Denn die funktionellen Möglichkeiten solcher Subsys-teme übertreffen jegliche Vorstellungskraft. Deshalb sind sie gerade in der Fahrzeugtechnik, wo es auf kompakte, flexible und wirtschaftliche Lösungen ankommt, extrem beliebt.

 

Die wichtigste Rolle in der hydraulischen Antriebstechnik spielen Ventile. Sie sorgen nicht nur für die Bewegung, sondern bestimmen maßgeblich die steuerungstechnische Qualität der gesamten Antriebslösung. Sie sind in Maschinen und Anlagen als so genannte Rohranschlussventile zu finden, die über Leitungsverbindungen direkt mit Drucköl versorgt werden. Je nachdem, welche Funktionalität ein Ventil besitzt – beispielsweise 5/3-Wegeventil, 4/2-Wegeventil, etc. – können damit einfache Bewegungsmuster am Zylinder wie „Ausfahren“ oder „Einfahren“ umgesetzt werden.

An die Hydraulik wird in der Praxis jedoch häufig eine deutlich komplexere Aufgabenstellung gerichtet. Dann gilt es, möglichst viele Einzelbewegungen auf engstem Raum miteinander zu kombinieren. Bei Müllfahrzeugen, die immer häufiger mit manuellen oder sogar automatischen Bewegungssteuerungen ausgerüstet sind, ist dies sehr eindrucksvoll zu beobachten. Bewegungsmuster wie Ausleger ausfahren, Mülltonne heben, senken, kippen werden zusammengefasst. Hierzu bedarf es individuell entwickelter Steuerblöcke. Denn nur so ist die Funktionsvielfalt bei vertretbaren Kosten beziehungsweise mit verhältnismäßigem Installationsaufwand zu erreichen.
Flexible Maschinenkonstruktionen
Aus diesem Grund soll dem Konstruktionselement Steuerblock etwas mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Denn die zusätzlich zur Kompaktheit erzielbaren Vorteile sind für Maschinen- und Anlagenbauer nicht unerheblich. Selbst bei Kleinserien lassen sich Steuerblöcke individuell auslegen und zudem wirtschaftlich fertigen. Helmut Sieben, Vertriebsleiter Systemhydraulik des Mobilhydraulikspezialisten Fluitronics in Düsseldorf bestätigt: „Durch die vollkommen freie Gestaltung komplexer Bewegungsmuster in einem einzigen Metallblock, vereinfachen wir beim Anwender sowohl die Konstruktion als auch die Montage beziehungsweise Inbetriebnahme erheblich.“
Sehr häufig findet man solche Steuerblöcke in Nutzfahrzeugen oder mobilen Arbeitsmaschinen. Sie übernehmen beispielsweise die Ansteuerung von Hydromotoren in Kehrmaschinen oder die Verstellung des Räumschildes bei Schneepflügen. Durch die Kombination einzelner Ventilfunktionen innerhalb eines solchen Blocks entfällt natürlich ein Vielfaches an Verrohrung im Fahrzeug, was nicht nur Montagezeit spart, sondern auch das Risiko einer Leckage minimiert.
Grundsätzlich ist heute eine sorgfältig ausgeführte Hydraulik trocken und bleibt es auch. Leckagen ergeben sich lediglich dann, wenn während der Montage die vorgegebenen Anzugsmomente nicht eingehalten werden oder wenn Rohrleitungen nicht nach den technischen Richtlinien geformt, montiert bzw. fixiert sind. „Man kann sich leicht vorstellen, dass mit jeder zusätzlichen Leitung der Aufwand für die Montage unnötig wächst“, begründet Helmut Sieben.
Und tatsächlich lässt sich mit Steuerblöcken der Verrohrungsaufwand erheblich reduzieren. Gleichzeitig wird die gesamte Konstruktion deutlich überschaubarer und letztendlich auch wartungsfreundlicher.
Bei steigenden Systemdrücken kommt noch ein weiterer wichtiger Aspekt hinzu. Weil aufgrund der Kraftentwicklung innerhalb der Hydraulikkonstruktion alle Einzelkomponenten diesem Druck standhalten müssen, werden entsprechende Ventile erheblich größer und die Rohrleitungen lassen sich bei zunehmender Wandstärke nicht mehr auf so engem Raum biegen, wie die Fahrzeugkonstruktion es manchmal erfordert.
Einfache und kostengünstige Fertigung
All das sind Punkte, die Maschinen- und Anlagenbauer überlegen müssen, wenn sie ihre Konstruktion optimieren oder neu gestalten wollen. Für wen nun der Eindruck entsteht, als basiere ein optimal ausgeführtes Hydrauliksystem zwangsläufig auf Blocktechnik, dem sei gesagt: Hydraulische Steuerblöcke sind häufig die optimale Systemlösung und der Trend bewegt sich weiter in Richtung Blocktechnik. Denn nur damit lassen sich Bewegungssteuerungen so kompakt wie möglich und so leistungsbezogen wie nötig zusammenfassen.
Ein Hauptargument für diese Entwicklung ist, dass über die spanende Bearbeitung der Metallblöcke eine einfache Serienfertigung – im Extremfall bis zur Losgröße 1 – erreicht wird. Helmut Sieben ergänzt: „Vor allem die Qualitätskontrolle bezüglich Funktion und Dichtheit eines solchen kompakten Hydrauliksystems ist deutlich einfacher zu realisieren, als bei Hydraulikkomponenten, die einzeln im Fahrzeug montiert werden müssen.“
Steuerblöcke lassen sich als kompakte Einheit direkt oder zumindest in der Nähe der zugehörigen Antriebe montieren – manchmal sogar direkt darauf. Damit wird die Ölsäule zwischen Stellglied und Aktuator minimal gehalten, was sich äußerst positiv auf die Steuerungscharakteristik der Hydraulik auswirkt. Ganz abgesehen davon, dass durch die kurzen Verbindungsstrecken selbstverständlich auch die Druckverluste sehr gering sind.
Mit solchen Subsystemen in Blocktechnik sind Anwender in der Lage, energetisch hocheffiziente Detaillösungen wie Einschraub-, Einsteck- und Cetop-Ventile zu verwenden. Solche Ventile werden entweder in entsprechende Bohrungen im Steuerblock eingebracht oder über standardisierte Lochbilder angeflanscht.
Helmut Sieben fügt hinzu: „Selbst Schaltventile und Stetigventile lassen sich über Blocktechnik sehr einfach zu Funktionseinheiten kombinieren.“ Zum Beispiel werden die hydraulischen Antriebsmotoren von Salzstreuern proportional gesteuert, damit deren Drehzahl der Witterungssituation individuell angepasst werden kann.
Subsystem mit Bustechnik
Vor dem Hintergrund, dass innerhalb der letzten Dekade das Thema Bustechnik in allen Bereichen starken Zuspruch gefunden hat, widmet sich auch die Hydraulik intensiv diesem Thema. Viele Ventile besitzen längst entsprechende Busknoten auf ihren Steuerplatinen. Bei der Verwendung von Blocktechnik muss das Buskabel also nur zentral dorthin geführt und nicht im gesamten Fahrzeug verlegt werden. Weil Datenleitungen äußerst empfindlich sind, reduziert Blocktechnik somit auch auf der elektrischen bzw. elektronischen Seite das Ausfallrisiko.
Die Vorteile von hydraulischen Steuerblöcken sind unverkennbar. Durch ihre kompakte Bauweise, ihre individuelle Auslegung und die kostengünstige Fertigung optimieren sie Maschinenkonstruktionen erheblich. Helmut Sieben fällt es deshalb nicht schwer, deren eigentliches Plus in nur einem Satz auszudrücken: „Steuerblöcke sind Subsysteme, mit denen sich jede gewünschte Funktionalität auf engstem Raum sehr einfach umsetzen lässt.“
Elektrohydraulische Steuerblöcke KEM 488
Elektrohydraulische Systemlösungen KEM 489
Elektrohydraulische Komponenten KEM 490
Kompaktaggregate KEM 491

„Fluitronics soll seine Präsenz über die Grenzen von Deutschland hinaus ausbauen“

Interview
KEM: Was haben Sie sich als neuer Inhaber des mittelständischen Hydraulikspezialisten Fluitronics in Düsseldorf für Ihr Unternehmen vorgenommen?
Hajek: Fluitronics ist bereits sehr gut mit seinen kompakten Lösungen für die Mobilhydraulik am Markt bekannt und soll jetzt auch seine Präsenz über die Grenzen von Deutschland hinaus aufbauen. Zusätzlich zu den Hydro-Steuerblocklösungen werden wir die Bereiche Elektrohydraulik und Kompaktaggregate stärker ausbauen und wesentlich mehr Applikationen mit CAN-Bustechnik für mobile Arbeitsmaschinen entwickeln.
KEM: Wie können Sie dabei Ihre eigenen Branchen-Erfahrungen einbringen?
Hajek: Da sich meine Wurzeln als Maschinenbauer im Laufe vieler Berufsjahre gut mit den Erfahrungen aus Elektroindustrie und Hydrauliksysteme entwickelt haben, werde ich meine Energie ganz im Sinne von Kundenerwartungen einsetzen. Die Hydraulik-Branche ist im Wandel und nur ganzheitliche Lösungen aus Mechanik, Elektronik und Fluidtechnik werden unseren Vorsprung am Weltmarkt langfristig erhalten können.
KEM: Wie fühlen Sie sich nun als eigener Herr im Haus?
Hajek: Herausforderungen haben mich schon immer angespornt und sicher gehört eine Portion Selbstbewusstsein dazu, einen solchen Schritt zu wagen. Aber ob Konzern oder Mittelstand, wichtig ist, Mitarbeiter motivieren und fesseln zu können sowie Visionen greifbar darzustellen und bei den Menschen Vertrauen in die Führung zu bilden. Diese Werte sind als Inhaber leichter zu realisieren als im Konzern, wo häufig Aktienkurse oder Interessen von Großinvestoren ein höheres Gewicht besitzen.
KEM: Die Kernkompetenz der Fluitronics liegt bei Hydrauliksystemen für Mobilmaschinen. Ist diese Basis breit genug für Ihren Kurs?
Hajek: Auf alle Fälle. Unser Anwendungsspektrum reicht von der Ladebordwand über Flurförderzeuge sowie Kommunalfahrzeuge bis zu Großbaggern und Mobilkranen. Unsere Akzeptanz bei Kunden ist deshalb so hoch, weil wir dort als Engineering-Partner geschätzt werden, der eigene Ideen einbringt – und zwar in einem Tempo, das gerade größere Unternehmen hin und wieder vermissen lassen. Eine weitere Stärke ist unsere schnelle Service-Logistik. Diese wollen wir in Zukunft noch weiter ausbauen. Beispielsweise haben wir zu Beginn des Jahres 2006 einen Partner in China hinzugewonnen, der uns im asiatischen Markt bestens vertritt. Wir wollen also keine vollkommen neuen Geschäftsfelder beackern, sondern weitere Absatzgebiete erobern.
(as)

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