Für gezogene Arbeitsmaschinen und Anbaugeräte 1

Mit MARS hat Fluitronics einen flexiblen Baukasten entwickelt, der es Maschinenherstellern ermöglicht, die hydraulische Steuerung ihrer Maschine entsprechend Kundenwünschen zu konfigurieren. Dank Loadsensingfunktion können die Energiesparpotenziale von Schleppern mit LSfähigen Pumpen gut ausgenutzt werden.

Die moderne Landwirtschaft ist geprägt durch eine stark zunehmende Mechanisierung und Automatisierung der Arbeitsprozesse. Während auf größten Flächen spezialisierte selbstfahrende Maschinen vermehrt zum Einsatz kommen, ist unterhalb dieser Größenklasse die gezogene Arbeitsmaschine das Mittel der Wahl. Da sie ihre Energie vom Schlepper bezieht, muss sie in der Lage sein, sich an unterschiedlich leistungsfähige und mit unterschiedlicher Technologie ausgestattete Traktoren anzupassen.

Das Grundkonzept vieler gezogener Maschinen ist durch eine Flexibilität in der Ausstattung gekennzeichnet. So ist der Anwender dazu in der Lage, seine Maschine optimal für seine Anwendung zu konfigurieren. Der Maschinenhersteller muss daher jede Maschine unterschiedlich mit hydraulischer Antriebstechnik ausrüsten und benötigt dazu ein System, welches in seinem Aufbau der Flexibilität seiner Maschine ebenbürtig ist. Diesem Anspruch an Flexibiltät stellt sich der von Fluitronics neu entwickelte modulare Arbeitshydraulik Systembaukasten, kurz MARS.

MARS löst die hydraulischen Steuerungsaufgaben im Druckbereich bis 210 bar und mit Volumenströmen bis 120 l/min. Dies beginnt bei der Übernahme vom Traktor und reicht bis zum Aktor. Es handelt sich um einen Baukasten, bei dem die Steuerungsfunktionen einzelnen Elementen zu geordnet sind.

Diese Elemente werden entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Maschine individuell vom Maschinenhersteller zu einer Gesamtlösung kombiniert. Auf diese Weise werden die Vorteile der integrierten Blockbauweise, geringer Verrohrungsaufwand, wenige Leckagestellen mit der Flexibilität der aufgelösten Bauweise kombiniert. Es besteht nicht die Notwendigkeit, die maximale Ausbaustufe auszurüsten und Teile davon nicht zu nutzen.

Keine individuellen Steuerblöcke
Ebensowenig müssen für die unterschiedlichen Optionen einer Maschine individuelle Steuerblöcke gestaltet werden. Durch die Aufteilung von Stromregel- und Wegefunktionen auf verschiedene Bauelemente lassen sich proportionale Stromregler für Funktionen, die nicht gleichzeitig benötigt werden, gemeinsam nutzen. Das System ist offen für anwendungsspezifische Elemente. Die für die Landtechnik typischen Scheibenventile, wie die CL06 Baureihe von Claas Industrietechnik in Paderborn, können im Verbund mit MARS eingesetzt werden, um Aufgaben von Steuergeräten des Schleppers zu übernehmen.

Energieeffizienz in der Steuerung heißt, nicht unnötig mehr Leistung der Pumpe abzufordern, als am Verbraucher benötigt wird. Um dies zu erreichen, wird in MARS ein durchgängiges Loadsensing System eingesetzt.

So wird im Betrieb mit einer Konstantpumpe das LS-Signal für eine Eingangsdruckwaage genutzt, die den Eingangsdruck auf den maximalen Lastdruck begrenzt. Im Betrieb mit einer loadsensingfähigen Pumpe wird der maximale Lastdruck als Stellgröße an die Pumpe weitergegeben und so jeweils der passende Volumenstrom erzeugt.

Proportionale Volumenstromregelung
Ausgangspunkt für die Konfiguration eines MARS-Systems ist der Eingangsblock. Er stellt die Verbindung zum Schlepper her und sichert die Tankleitung mit einem Rückschlagventil gegen Überdruck beim Vertauschen ab. Über einen Handhebel wird das System auf die Druckversorgung des Schleppers eingestellt. Steht eine Konstantpumpe zur Verfügung, so wird das Loadsensingssystem dazu genutzt, über eine Eingangsdruckwaage den überschüssigen Volumenstrom beim höchsten herschenden Lastdruck zum Tank zurückzuführen.

Stellt der Schlepper LS-Funktionaltität bereit, so wird die Eingangsdruckwaage abgeschaltet und das LS-Signal an den Schlepper übergeben. Dabei ist eine Verstärkung des Signals zum Ausgleich von Kupplungs- und Leitungsverlusten möglich.
Für jede Funktion lässt sich eine proportionale Volumenstromregelung nutzen. An diese Stromregelelemente kann entweder direkt ein Motor, zum Beispiel für einen Bandantrieb, angeschlossen oder weitere Verbraucher über Wegeelemente geschaltet werden. Dabei übernimmt das Stromregelelement einerseits den Abgriff des Lastdrucks für das LS-System und andererseits die Entkopplung des Verbrauchers von den anderen Verbrauchern über eine Individualdruckwaage. Stromregelelemente sind in unterschiedlichen Nennvolumenströmen verfügbar.

An den Stromregler lassen sich mehrere Wegeelemente anschließen. Dabei können die jeweiligen Verbraucher in Gruppen an einem Stromregler zusammengefasst werden. Innerhalb jeder Gruppe ist nur ein Verbraucher gleichzeitig zu betreiben. Dies öffnet einen einfachen Weg für proportional gesteuerte Funktionen, welche bisher lediglich über ‚Schwarz-Weiß‘ Logik angesteuert wurden. Die Wegeelemente sind als 4/3-Wegeelemente mit CETOP-Ventil für Differentialzylinder oder Motoren einsetzbar. Die 3/3-Wegeelemente wurden für Plungerzylinder entwickelt.

Eine Aufbauvariante von MARS, in seine Einzelteile aufgeteilt dargestellt. Dank Kombinationsmöglichkeit eines Stromregelelementes mit mehreren Wegeregelelementen können die Funktionen der Maschine durchgehend proportional gesteuert werden.