Integration der Leistung

Dieser Beitrag wurde von Matthias Boehme, Red. KEM nach Informationen aus dem Hause Danfoss A/S, DK-Nordborg erstellt

Einen bedeutenden Schritt in Richtung höheren Motorwirkungsgrad erreichte vor einigen Monaten der Hersteller mit seiner erfolgreichen Einführung der Serie 8 innerhalb der Baureihe OMP und der Serie 6 bei der Baureihe OMR.

Danfoss Fluid Power produziert seit 1963 seine LSHT (Low Speed High Torque)-Motoren nach dem Orbitalprinzp. Überwiegend werden die Motoren auf dem mobilen Markt abgesetzt, wo sie sowohl zum Antrieb als auch für die Arbeitshydraulik eingesetzt werden. Anwendungsbereiche sind Baumaschinen, Land- und Forstwirtschaft, Fördertechnik sowie auch Fischerei, und viele andere mehr. Durch die Abstimmung der Produkte auf eine zeitgemäße Produktionsphilosophie mit Bezeichnung TPM (Total Productive Maintenance) ist in Nordborg gelungen, die Durchlaufzeit von typisch Wochen auf typisch ein paar Tagen zu reduzieren. So wurde auch die Lieferflexibilität erheblich verbessert. Die Produkte, besonders der Baureihe OMP Serie 8 und Baureihe OMR Serie 6, sind darüber hinaus auf Kosten, Wirkungsgrad und Qualität optimiert wurden. So konnte z.B. eine spezielle neuentwickelte Hochdruckwellendichtung (HPS) eingesetzt werden, die in vielen Fällen eine Leckölleitung erübrigt.

Weitere Vorteile an Verbesserungen:

– höherer Gehäusedruck ohne Leckageölleitung

– neues, stärkeres Axialdrucklager

– reduzierter Ölstromverlust – bis 15% ermöglicht höhere Leistungsabgabe

– die neue Formgebung des vorderen Wellendichtungslagers nimmt eine höhere Radialbelastung auf

– neues Gehäusematerial verbesserte die Zugfestigkeit um mehr als 50 %

Neue Bearbeitungsmethoden und -maschinen haben den Wirkungsgrad der Motoren erheblich verbessert sowie auch die Prozeßsicherheit und dadurch auch die Produktsicherheit.

Nahezu zeitgleich mit diesen umfangreichen Serienüberarbeitungen beschäftigte sich ein Entwicklungsteam mit einer anderen Aufgabenstellung, die vom Markt herangetragen wurden.

Das Kernproblem dieser Aufgabe war, einen Motor mit wesentlich höherer Leistungsdichte als bisher zu schaffen, der das Motorenprogramm des dänischen Herstellers nach oben erweitert und speziell die bekannte Baureihe OMT in einigen wesentlichen Parametern übertrifft. Das Ergebnis dieser Entwicklungsarbeit, das einer kleinen Gruppe ausgesuchter deutscher Fachredakteuren im Rahmen einer Pressekonferenz Anfang März im Stammhaus Danfoss vorgestellt wurde, ist der Start einer neuen Motorenbaureihe mit der Bezeichnung TMT. Der erste Motor wurde mit einer Verdrängung von 400 cm3 entwickelt.

Kennzeichen dieses TMT-Motors sind:

– sehr kompakte wälzgelagerte Abtriebswelle

– rollenbestückter Zahnradsatz und

– ein Tellerventil zur Erzeugung des rotierenden Druckfeldes

So ist es dem Entwicklungsteam gelungen, durch eine Erhöhung der zulässigen Druckdifferenz bis zu 345 bar eine Momentensteigerung bis auf max. 195 daNm zu erzielen. Ohne das die max. zulässigen Drehzahlen reduziert wurden.

Diese verbesserten Parameter konnten u.a neben dem großen Know-how der Danfoss-Entwicklungsingenieure durch den Einsatz neuer Materialen, neuer Technologien in Konstruktion und der oben erwähnten Fertigung erreicht werden. Neue Wege wurden auch mit der computergestützen Lebensdauerberechnung und Prüfung des neuen Motors beschritten, die die Entwicklungszeit des neuen Motors erheblich verkürzte.

Ein anderes Marktsegment im Bereich Mobildhydraulik sind die Servolenkungen. Obwohl der Markt für Servolenkungen von immer wenigeren Lieferanten bedient werden wird, kann Danfoss seine Stellung in dem Segment behaupten, sogar weiter ausbauen. Danfoss liefert in eine Nische, in der ein hoher Grad an Spezialisierung gefordert wird, denn die Anforderungen an Servolenkungen von morgen werden größer:

– niedriges Geräuschniveau als heute

– Hochgeschwindigkeitslenk-einheit (50 bis 60 km/h)

– Zweikreis Lenkssteme wegen der Anforderung an Notlenkung

– automatische Reihenlenkung in Verbindung mit Landwirtschaftsmaschinen

– steering by wire (elektrohydraulische/elektrische Servolenkung)

Hauptsächlich für den Einsatz in elektrischen Gabelstaplern wurde bei Danfoss ein elektrisches Lenksystem (Electric Power Steering ESP) entwickelt. Mit dem EPS werden auch jüngste Marktanforderungen erfüllt. Bei den Fahrzeugen mit AC-Antrieben legt man Wert auf Wartungsfreiheit und leichte Installation, da die Integration von Elektronik, Getriebe, Motor und Sensor in einer Komponente gefordert wird. Ferner wird die Integration von CAN-Bus und eine hohe Robustheit mit bis zu 500%ige höhere Schockbelastung gefordert.

Eine andere Lösung, die hauptsächlich in Schleppern, Gabelstablern, Grabenbagger, und anderen Fahrzeugen gewünscht wird, ist das Elektrohydraulisches Lenkungssystem (EHPS). Es kommt dort zum Einsatz, wo der Bedarf an Joysticklenkung oder automatischer Lenkung als Ergänzung zu der existierenden Lenkradlösung besteht.

Joysticklenkung bzw. automatische Lenkung haben gegenüber den hydraulischen Lösungen folgende Vorteile:

– größere Effektivität und bessere Ausnutzung der Maschine

– weniger Geräusche und geringere Wärmeerzeugung

– bessere Ergomomie, daraus folgt besserer Allgemeinzustand und bessere Konzentration des Fahrzeugführer oder des Bedieners

– sowie eine bessere Implementierungs-Möglichkeit von verschiedenen Features, wie Reihenlenkung, Hochgeschwindigkeitslenkung u.a.

Hydromotoren

KEM 731

Lenkungssysteme

KEM 732

Joystick-

Komponenten

KEM 733

Proportionalventile

KEM 734

Betrachtet man den Aufbau einer Mobilhydraulik, so ist neben der Pumpe zur Druckerzeugung der über die Ventile angesteuerte Motor zum Antreiben von Antriebsräder zur Vorwärtsbewegung oder zum Drehen von Arbeitsaggregaten eine wichtige Komponente. Seit mehr als 30 Jahren liefert Danfoss mit Stammsitz in Nordborg, Dänemark – unweit der deutsch/dänischen Grenze – in fast allen Branchen seine bewährten langsamlaufenden Hydraulikmotoren. So ist der Danfoss-Hydraulikmotor mittlerweile zu einem Synonym für zuverlässige Antriebstechnik geworden. Aufgrund seiner Ausgewogenheit hat sich das Motorprinzip in den letzten Jahren nicht wesentlich verändert, jedoch sind viele kundenspezifische Motorenvarianten entwickelt worden, um das umfangreiche Standardprogramm zu ergänzen. Danfoss bietet mittlerweise ein sehr breites, in vielen Fällen kundenspezifisches Motorenprogramm mit 12 Baureihen in über 1500 Varianten an.