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Moderne Hydrauliksysteme für Raupenbagger - Anforderungen und Lösungen

Späth, R. / Holländer, C.

Bei der Gestaltung des Steuersystems für einen Raupenbagger ist zu beachten, dass er durch verschiedene Anbaugeräte sehr unterschiedliche Arbeiten ausführen kann. Das System muss eine fehlerfreie Funktion des Gesamtgerätes im Rahmen der freigegebenen Einsatzgrenzen sicherstellen. Ist die installierte hydrostatische Leistung deutlich größer als die maximale Leistung des Antriebsaggregats, muss zuallererst ein Abwürgen des Dieselmotors durch eine zu hohe Leistungsanforderung verhindert werden. Typische Systeme sind hier z.B. die Summenleistungsregelung, die Grenzlastregelung oder eine elektronische Pumpensteuerung auf Basis gemessener Druck- und Volumenstromwerte. Ein zentrales Merkmal ist die Anzahl der installierten hydraulischen Kreise. Die ideale technische Lösung wäre ein separater Kreis für jeden Verbraucher, was aus wirtschaftlichen Gründen aber nicht möglich ist. Bei modernen Geräten sind heute meist 2- oder 3-Kreissysteme im Einsatz, bei sehr großen Geräten für die Anwendung in Tagebauminen auch mehr. Diese Kreise können z.T. für einzelne schnelle Bewegungsanforderungen zusammengeschaltet werden, um möglichst hohe Geschwindigkeiten realisieren zu können. Für das Drehwerk findet man - vor allem bei Großbaggern - häufig einen separaten Kreis, um hier Beeinflussungen durch andere Bewegungen auszuschließen. Der Einsatz eines geschlossenen Kreises erlaubt dabei eine energetisch optimierte Lösung (keine Verluste im Schieber). Bei den hydrostatischen Systemen kann generell zwischen Open-Center- und Closed-Center-Ausführungen unterschieden werden. Bei Open-Center- Systemen fließt - auch wenn kein Verbraucher betätigt wird - ständig ein Volumenstrom. Bei Closed-Center-Systemen ist dies in Neutralstellung nicht der Fall (bis auf Leckölverluste). Das energetische Verhalten der verschiedenen Kreislaufsysteme ist stark von der Anzahl der Verbraucher je Kreis, von deren Lastdruckunterschieden sowie von der Ansteuerung abhängig. Bei Vollaussteuerung verschwimmen die Unterschiede der verschiedenen Systeme; Energieverluste werden dann durch unterschiedliche Lastdrücke der Verbraucher dominiert.