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Mobile Maschinen 3/2015

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FAHRWERKSKOMPENTEN I

FAHRWERKSKOMPENTEN I LENKUNGEN 01 Interne Bauteile einer Lenkungssteuereinheit mit einer Messpumpe (Gerotorelement) verbunden ist. Die Lenkeinheit ist hydraulisch mit den Fahrzeugrädern verbunden. Es besteht keine mechanische Verbindung zwischen den Rädern und dem Lenkrad. Wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, wird der Steuerschieber gegen die Steuerhülse verdreht. Ventilquerschnitte zwischen dem Steuerschieber und der Steuerhülse beginnen sich zu öffnen und leiten den Pumpenstrom zur Messpumpe. Der Innenläufer der Messpumpe beginnt sich zu drehen und dreht die Buchse in die gleiche Richtung wie der Steuerschieber, während das von der Messpumpe verdrängte Fluid dem oder den Lenkzylindern zugeleitet wird. Wenn keine Lenkbewegungen mehr durchgeführt werden, werden die Ventilquerschnitte durch die Drehbewegung von Mess pumpe und Steuerhülse geschlossen. Wenn das Lenkrad losgelassen wird, wird der Steuerschieber mit der Steuerhülse durch Zentrierfedern wieder in die Neutralstellung zurückgeführt. Eine Plattform für unterschiedliche Erweiterungen Ein solches System gewährleistet eine leichtgängige Lenkung, sogar bei einem Ausfall der Energieversorgung. Normalerweise kann die Lenkung mit circa vier bis sechs Umdrehungen von einem Anschlag zum anderen gedreht werden. Darüber hinaus bietet das System auch eine Plattform für unterschiedliche Erweiterungen zur optimalen Anpassung für verschiedene Anwendungen. Bei Reihenkulturen in der Landwirtschaft z. B. profitieren die Fahrer von einem leicht erhöhten Lenkeffekt zum Wenden am Ende der Reihe, der sich mit der Q-Amp-Lenkung von Eaton mit variabler Übersetzung erzielen lässt. Im Normalbetrieb und beim langsamen Wenden erhalten die Lenkzylinder nur das von der Messpumpe verdrängte Öl. Zum schnelleren Wenden öffnen sich zusätzliche Querschnitte im Steuerschieber der Lenkeinheit und ermöglichen einen zusätzlichen Volumenstrom von üblicherweise bis zu 60 % mehr. Dieser fließt nicht durch die Messpumpe, wodurch Lenkgeschwindigkeit und Effektivität erhöht werden. Die Anzahl der Umdrehungen von einem Anschlag zum anderen kann damit von fünf auf drei gesenkt werden. Bei vielen Anwendungen vereinfacht die niedrigere Verdrängung des Gerotors das manuelle Lenken bei einem Ausfall der Energieversorgung. Dadurch entfällt ein Notlenksystem mit den entsprechenden Kosten, und alle geltenden Sicherheitsstandards werden erfüllt. Weitere Kostensenkungen entstehen dadurch, dass in Verbindung mit dem Q-Amp-System kleinere Gerotoren verwendet werden können. Auch für Fahrzeuge mit Knicklenkung wie Radlader oder Forstschlepper mit hohen Trägheitskräften können Q-Amp-Systeme mit zusätzlicher Zylinderdämpfung optimal sein. Ein kontrollierter Bypass vom Lenkzylinder zum Tank dämpft Instabilität, glättet Lenkvorgänge und reduziert ruckartige Bewegungen. Auch Ruckeln durch Querbeschleunigung kann um die Hälfte verringert werden und die Systemstabilität kann durch Verwendung einer Lenkeinheit mit großen Aufsteuerwinkel verbessert werden. Erreicht wird dies durch eine geringere Verstärkung an den Steuerkanten des Drehschieberventils. Dennoch spricht die Lenkung immer noch so schnell an, dass die reduzierte Verstärkung für den Bediener kaum zu merken ist. Bei größeren Fahrzeugen, wie z. B. Traktoren mit 100 PS oder mehr, und bei Baggerladern wird durch die Verwendung einer Lenkeinheit mit zwei Messpumpen ein Notlenksystem überflüssig und es werden alle ISO/TÜV-Vorschriften für Straßenfahrzeuge erfüllt. Bei Betrieb ohne Energieversorgung und im Notfall wird über ein Logik- Ventil nur die Messpumpe mit der niedrigeren Verdrängung aktiviert, wodurch eine manuelle Lenkung möglich wird. Systeme mit zwei Messpumpen können auch zur Implementierung von zwei Lenkgeschwindigkeiten mit vom Bediener wählbarer Verdrängung und Lenkübersetzung eingesetzt 36 Mobile Maschinen 3/2015

LENKUNGEN I FAHRWERKSKOMPONENTEN System eignet sich für Anwendungen wie Kehrfahrzeuge und Asphaltfertiger bis hin zu knickgelenkten Muldenkippern und forstwirtschaftlichen Maschinen. Moderne elektrohydraulische Systeme werden. Zum Beispiel kann der Bediener umschalten von sechs Umdrehungen von einem Anschlag zum anderen im Straßenfahrtmodus auf zwei Umdrehungen im Arbeitsmodus. Anwendungen sind z. B. Baggerlader, Traktoren, landwirtschaftliche Maschinen, Teleskoplader, Kehrfahrzeuge und Fahrzeuge mit Ackermann-Lenkung. Für Anwendungen, die ein wirklich außergewöhnliches Verhalten erfordern, wie eine Lenkwinkeländerung von einem Lenkanschlag zum anderen mit einer Drehung des Lenkrads um nur ± 45°, bietet Eaton sein Versa Steer-System an. Während des normalen Fahrbetriebs oder im 02 Autoguidance-Ventil Reine Fluide für beste Funktionalität Not lenkbetrieb kann die Lenkeinheit im dosierten Lenkmodus über die Messpumpe der Lenkeinheit betrieben werden. Wenn wiederholte, schnelle Drehungen des Lenkrads notwendig werden, kann der Bediener auf den Schnelllenkmodus umschalten, in dem der Volumenstrom an der Messpumpe vorbei geleitet wird – der Volumenstrom zu den Lenkzylindern wird dann nur durch das Drehschieber-Servoventil gesteuert. Im Unterschied zu konventionellen, joystickgesteuerten Systemen mit zwei Betriebsarten erfolgt die Bedienung beim Versa Steer-System ausschließlich über das Lenkrad. Dieses Verunreinigung in hydraulischen Fluiden ist der größte Feind der Hydraulik und für bis zu 80 % aller Systemausfälle verantwortlich. Dazu gehören auch Ausfälle in Schläuchen und Armaturen sowie Pumpen und Ventilen. Um dem vorzubeugen, bietet die Filtration Division von Eaton für verschiedenste hydraulische Anwendungen, wie für Lenkungstechnologien, passende Filterelemente und -gehäuse. Ergänzt wird das Angebot zudem durch Kontaminations- und Zustandsüberwachungssysteme. Diese Fluidanalyseprogramme ermöglichen es, Kontamination und auch weitere Probleme zu identifizieren, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind. Damit werden Ausfallzeiten der Systeme reduziert. Elektrohydraulische Bauteile gewinnen aufgrund der Möglichkeit des Anschlusses hydrostatischer Lenksysteme an elektronische Rechner- und Kommunikationssysteme zunehmend an Beliebtheit, besonders bei großen landwirtschaftlichen Maschinen. Im Hydrauliksystem können sowohl Sensoren als auch Aktoren integriert werden. Mit Erweiterungsgeräten, die bewährte industrielle Ventile verwenden, lässt sich eine GPS-Lenkung realisieren. Schnelle Lenksysteme, variable Volumenströme und Driftkorrektursysteme lassen sich ebenfalls steuern. Auch eine schaltbare Lastreaktion wird möglich: Im Lastreaktionsmodus kann der Bediener das Feedback der Straßenoberfläche wie in einem Pkw fühlen, während bei einem nicht reaktiven Modus die Position der Lenkachse auch in rauem oder unebenem Gelände beibehalten wird. Für Anwendungen, die dies bevorzugen, können auch eine Lenkung mit Joystick angeboten und Systeme entwickelt werden, die den Anforderungen des Performance Level d (PL d) für landwirtschaftliche Maschinen entsprechen. Modernere elektrohydraulische Systeme sind mit Komponenten ausgestattet, z. B. Pumpen oder Ventilen, die eine integrierte Intelligenz aufweisen und Befehle ausgeben oder über eine gemeinsame CANBUS- Infrastruktur Steuersignale empfangen. Solche dezentralen Systeme erhöhen zwar normalerweise die Komplexität, bieten aber erhebliche Vorteile. Die Reaktionszeiten sind im Allgemeinen kürzer, und das Fahrzeug fühlt sich daher reaktionsfreudiger an. Die Fehlersuche wird zielgerichteter und schneller und Upgrades können stufenweise durchgeführt werden, was die Kontrolle der Servicekosten für die Geräte erleichtert. Darüber hinaus trägt die höhere Präzision in der Bewirtschaftung, die durch die modernen Steuerungssysteme möglich wird, zu einer Steigerung der Erträge und gleichzeitiger Senkung von Arbeits- und Energiekosten bei. Bild: Aufmacher Fotolia_82753799_L www.eaton.com Mobile Maschinen 3/2015 37

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