Herzlich willkommen

[Mangusta]

Hallo,


ein Hauptgrund für die Montage einer Hydraulikwinde zusätzlich zur mechanischen Zapfwellenwinde war die Möglichkeit der Steuerung der Winde per Funkfernsteuerung.

Ich wollte mir gerne - vor allem bei uns im Steilhang - das ständige Herauf- und Herunterklettern zwischen Baum und Unimog ersparen.

Wer viel am Hang rückt, weis wovon ich rede.

Eine Lösung müsste - zumindest meiner Ansicht nach - also unbedingt funkfernsteuerbar sein.

Bei mir hat der Holder mit Bergstütze im Moment den Unimog ohne Bergstütze komplett ersetzt.

Aber irgendwie hat das Arbeiten mit dem Unimog immer einen besonderen Spass gemacht.

Er hat einfach einen besonderen Charakter - der dem Holder einfach fehlt.


Gruß

Rolf

[gerlchen]

Hallo zusammen,

zu dem Thema habe ich versucht, ein Hydraulikschaltbild zu erstellen. Dies zeigt die Umschaltung der verschiedenen Ölfördermöglichkeiten mit der Zapfwellendoppelpumpe, Ersatz der 1000er-Zapfwellendrehzahl sowie die Einbaumöglichkeit einer Fernbedienung.
und als PDF
Das 4/2 Wegeventil ist stromlos geschlossen und Pumpe 1 kann genutzt werden, die Pumpe 2 läuft zurück in den Tank. Wird an Spule 3 12V angelegt so schaltet das 4/2 Wegeventil um und läßt Pumpe 2 passieren. Pumpe 1 pumpt dann in den Tank. Dies könnte natürlich, wie von Robert angesprochen lastabhängig durch ein druckgesteuertes 4/2 Wegeventil automatisiert werden

In rot eingezeichnet ist die Möglichkeit, über ein zusätzliches 3/2 Wegeventil, hier auch elektrisch betätigt mit Rückstellung per Federdruck, das Ölfördervolumen auf 158l/min umschalten. Diese Möglichkeit ist aber relativ teuer, da dann das nachfolgende 4/3 Wegeventil für einen Ölduchsatz von mindestens 150l/min ausgelegt werden muss, man sowas dann nicht mehr so einfach von der Stange erhält.

Mit dem 4/3 Wegeventil läßt sich der Volumenstrom an der Seilwinde umkehren. Im stromlosen Zustand läuft der Volumenstrom als Bypass zurück in den Tank. Somit kann die Zapfwelle permanent drehen. Die Seilwinde müsste über die geschlossenen Öffnungen 1 und 3 in Bremsstellung gehalten werden. Wird jetzt Kontakt an die Spule 1 angelegt, zieht die Winde. Bei Kontaktanlegung an Spule 2, rollt das Seil von der Winde ab. Die Rückstellung, also nach lösen des Stromkontaktes, erfolgt auch jeweils über Federrückstellung.

Die Spannungsanlegung an die Spulen kann auch über eine Fernbedienung erfolgen. Mit einer einfachen 2 Kanal-Fernsteuerung und Relaisausgängen auf der Empfängerseite, kann zumindest der Seilwindenzug oder Abrollen über je ein als Taster codierter Tastknopf realisiert werden. Die Tastfunktion schaltet dann in gewünschte Richtung und bei Loslassen fällt das 4/3 Wegeventil wieder zurück in seine Ausgangs-, Bypaßstellung.

Die Pumpenumstellungen könnten über weitere Funk-Kanäle ebenfalls ferngesteuert werden. Dort können die Umstellungen dann entweder über Tastfunktion, also bei Loslassen wieder ursprüngliche Einstellung, oder als Schaltbetrieb codiert werden, z.B. einmal Taste drücken eingeschaltet, beim zweiten Mal drücken wieder umschalten. Solche Fernbedienungen gibt es ja z.B.in der Bucht zu kaufen. Andernfalls könnte man auch auf Fertiggeräte wie so etwas zurückgreifen, was dann natürlich entsprechend teurer ist. https://www.ebay.de/itm/272982343604?mkevt=1&mkcid=1&mkrid=707-53477-19255-0&campid=5338722076&toolid=10001 Ob darin auch noch freie Kontakte für möglich Umschaltungen der Öfördermengen enthalten sind, weiß ich nicht. Dies könnte man sonst ggf. auch händisch vornehmen.

Christoph@
Kannst Du mir sagen, ob die Nennweitendimensionierungen ungefahr passen, gerade Ansaug- und Rücklaufleitungen? Ich würde diese natürlich gerne so gering wie möglich halten. Die Ventile mit einer Öffnung von NG 10 sind ja für 100l/min zugelassen, würden aber in Bezug zu den anderen Schlauchweiten eine Engstelle bedeuten? Der Betrieb wird sich ohnehin maximal im Stundenbereich abspielen, dann die Zapfwelle wieder ausgeschaltet wird und alles abkühlen kann. Kann eine Tankgröße von 6-7 Litern ausreichen? Ich habe ja nur maximal ein Gerät am Laufen. Wären noch Rückschlagventile, Kühler oder anderes nötig. Für Antworten wäre ich natürlich sehr dankbar.

Mit wieder verschneiten Grüßen aus den Allgäuer Bergen
Andi

[OPTI-MOG]

Hallo Andi,

Kompliment! Sauber gezeichnet. Mit welchem Programm?

Leider gibt es aber einiges zu "meckern".

Empfehlung Leitungsquerschnitte:

Fördermenge Liter/min: 150
Mindest-Ø Grösst-Ø
Saugleitungen : 46 mm 80 mm
Rücklaufleitungen: 28 mm 40 mm
Druckleitungen: 20 mm 33 mm

Fördermenge Liter/min: 100
Mindest-Ø Grösst-Ø
Saugleitungen : 38 mm 65 mm
Rücklaufleitungen: 23 mm 33 mm
Druckleitungen: 16 mm 27 mm

Fördermenge Liter/min: 50
Mindest-Ø Grösst-Ø
Saugleitungen : 27 mm 46 mm
Rücklaufleitungen: 16 mm 23 mm
Druckleitungen: 12 mm 19 mm

Die Ergebnisse stellen den Innendurchmesser der Leitungen dar!

Über ein Behältervolumen von unter 100 Liter braucht man erst gar nicht nachdenken, denn die Wärmeabstrahlung beträgt da weniger als 0,5 kW bei Betriebstemperatur 60°C. Die Betriebsdauer und das Lastkollektiv sind selbst bei dieser Behältergröße stark eingeschränkt. Ein Kühler mit Lüfter könnte sinnvoll sein um keine zu großen betrieblichen Einschränkungen zu bekommen. Die Umwälzhäufigkeit sollte auch nicht mehr als 1 mal pro Minute sein.

Abschätzung der Leistungsbilanz für Windenbetrieb mit wechselnder Last:
Mittlere rechnerische Dauerleistung an der Winde 8 kW
Mittlerer Wirkungsgrad 75%
Mittlere Dauerleistung an der Pumpe 11 kW
Mittlere Verlustleistung 3 kW

Zum Schaltplan:

Die Wege-Schieberventile als Schaltventile sollten nur bei Stillstand der Pumpen geschaltet werden. Sonst wird es zu harten Schaltschlägen kommen. Um Schaltschläge zu minimieren könnte man auch Ventile mit negativer Schaltüberdeckung wählen.
Das Ventil mit Spule 1 und 2 sollte jedenfalls ein Proportionalventil sein, damit die Winde auf Sicht drehzahlgesteuert gefahren werden kann. Proportionalventile gibt es aber nicht mit drucklosem Umlauf in Neutralstellung. Eine klassische Lösung dafür wäre von Danfoss PVG32 eine Eingangssektion mit Stromregelventil im Bypass und eine doppeltwirkende Sektion (max. 130 l/min).
Die Ventile mit den Spulen 3 und 4 können möglicherweise nicht so verwendet werden. Bauartbedingt haben diese Ventile einen definierten Druckanschluss P und einen Tankanschluss T, der nicht zu stark mit Druck beaufschlagt werden darf. Deshalb:
Vorschlag für Spule 3: https://www.wessel-hydraulik.de/wp-cont ... /D62_D.pdf Anschlüsse 3 und 6 verbunden zur Winde, Anschlüsse 4 und 5 verbunden zum 3/2-Wegeventil
Vorschlag für Spule 4: https://nfz-hydraulik.de/produkte/hydra ... 2-vdc?c=10

Werden beide Pumpen zusammengeschaltet, kann der Dieselmotor abgewürgt werden. Denn dafür fehlt noch die Druckabsicherung 90 bar, also ein weiteres Druckbegrenzungsventil zwischen den Ventilen mit Spule 3 und 4.

Wie Du siehst, wird das ein mächtiges Hydraulikaggregat.

[gerlchen]

Hallo Christoph,

erstmal recht herzlichen Dank für Deine ausführlichen Hinweise.

Gezeichnet habe ich den Plan mit einem Autocad-Programm für Elektropläne. Die Hydraulikkomponenten können auf folgender Seite als gezippte DXF-Dateien umsonst runter geladen werden. https://www.smc.eu/de-de/produkte/normen-standards/pneumatik-symbole?page=2&pageSize=100&lastPageSize=100 Hierbei handelt es sich um Pneumatikkomponenten, die ja zeichnerisch großteils auch hydraulisch verwendet werden können. Ausserdem können spezielle Bauteile aus den einzelnen DXF-Bauteilen beliebig zeichnerisch kombiniert werden.

Dass der Versuch, die 1000er-Zapfwellendrehzahl zu ersetzen, solche hydraulischen Ausmasse annimmt, hätte ich mir nie träumen lassen. Ich müsste daher ersteinmal suchen, wo ich ein solches Aggregat am Mog unterbringen könnte, ohne dass ich es auf die Pritsche stellen muß.


Ein paar Fragen hätte ich aber noch:

Als Ersatz für das 4/2 Wegeventil (Spule 3) hast Du das D62 empfohlen. Dieses gibt es auch mit negativer Schaltüberdeckung. Sollte dieses dann als solches gewählt werden?

Als Ersatz für das 4/3 Wegeventil (Spulen 1 und 2) für die Seilwinden hast Du das PVG32 als Proportionnalventil angegeben. Für eine Fernsteuerung bräuchte man dann ein elektrisches Strom geregeltes Proportionalventil. Dieses müsste zum langsamen Anfahren analog angesteuert werden, was so eine Fernbedienung relativ kompliziert macht. Am besten wäre ein Proportionalventil, an das eine konstante Spannung (12 V) angelegt wird und dieses dann mittels einer voreingestellten Zeit (z.B 0,7 s) druckunabhängig auf vollen Durchgang schaltet. Wenn die Spannung weggenommen wird (Taste der FB losgelassen), sollte es dann sehr schnell wieder automatisch in die Ausgangstellung zurückfahren (Totmannprinzip). Weißt Du zufällig, ob es solche mit einer festen Zeit voreinstellbaren elektrischen Ventile für eine elektrische Konstantspannung (12 V) gibt, da ich dazu auf die Schnelle noch nichts gefunden habe? Das PVG32 hat einen Öldurchsatz von max. 130 l/min. Würde dann eine Zusammenschaltung beider Pumpen mit 158l/min überhaupt noch Sinn machen?

Mit Grüßen aus den Allgäuer Bergen
Andi

[OPTI-MOG]

Hallo Andi,

bei Summierung beider Pumpen und der Beschränkung auf 130 l/min für das Proportionalventil bräuchte man nur die Zapfwellendrehzahl auf etwa 430 U/min absenken (siehe Leistungsmatrix weiter oben).

Wenn Du den Aufwand der proportionalen Ansteuerung per Funk vermeiden möchtest, kann auch mit einer SPS an Bord (programmierbare Ventilverstärker) eine flache ansteigende und steil abfallende Rampe realisiert werden. Entsprechende Verstärker gibt es z. B. hier: https://hf-cdn-prod.azureedge.net/media ... YTk0YmNmNg
oder hier: https://downloads.hawe.com/7/8/D78181-de.pdf
oder hier mehrkanalig: https://www.wessel-hydraulik.de/wp-cont ... 00_06D.pdf
Die Elektronik muss aber genau auf das jeweilige Ventil abgestimmt werden (Stromregelung oder Spannungsregelung, Bandbreite ...)

Das 6/2-Wegeventil würde ich jedenfalls weichschaltend wählen.

[gerlchen]

Hallo Christoph,

wieder einmal ganz herzlichen Dank für Deine Hinweise.

Die Möglichkeit mit der SPS-Steuerung gefällt mir ganz gut. So könnte man beispielsweise mit einem 12-Volt Siemens-Logo - einer der günstigsten SPS-Steuerungsmöglichkeiten - so eine Fernsteuerung digital verwirklichen und ggf. auch weitere Kanäle hinzufügen. Mit den anderen Möglichkeiten muss ich mich erst einmal ausgiebig befassen.

Wenn mir nur noch eine letzte Frage an Dich, den Hydraulikprofi, erlaubt wäre?
Wenn ich eine vor- und rückwärts verstellbare Axialkolbenpumpe zwischen 0. und beispielsweise 100 l/min auf der Zapfwelle anbringen würde, gelten dann die gleichen hydraulischen Bedingungen, an den Hydraulik-Tank mit mindestens 100 Liter für eine ausreichende Wärmeabfuhr sowie den höheren Querschnitten für die Ansaugleitung? Die Pumpe kann ja dann in beide Richtungen pumpen.

Mit Grüßen aus den sonnigen Allgäuer Bergen
Andi

[OPTI-MOG]

Hallo Andi,

es gibt immer mehrere Wege zum Ziel. Deshalb ist eine Hydraulik-Projektierung meist eine spannende Angelegenheit und macht mir Freude. So auch die Deine.

... eine vor- und rückwärts verstellbare Axialkolbenpumpe zwischen 0 und beispielsweise 100 l/min auf der Zapfwelle ...

Das wäre eine Hydraulik im geschlossenen Kreislauf. Wegen ihres besseren Wirkungsgrades wird auch weniger Öl, wohl aber eine maßgeschneiderte Kühlung, Vorspannung, Einspeisung und Ausspeisung ... benötigt. Diese Technik ist überwiegend in Fahrantrieben aber auch (Mooring-)Winden im Einsatz. Wenn Du eine komplette gebrauchte Einheit (z. B. von einem kleinen älteren Radlader; Pumpe, Motor, periphäre Ventile ...) findest, die von den Leistungsdaten her passt, wäre das natürlich auch eine Option.

Hier ein vereinfachtes schematisches Beispiel für einen geschlossenen Kreislauf, Darstellung ohne Kühlung:

[gerlchen]

Hallo Christoph,

wieder einmal ganz herzlichen Dank für Deinen Rat.

Wenn ich Dich diesbezüblich noch öfters kontaktieren kann, habe ich noch Hoffnung, so ein Hydraulikaggregat irgendwann hinzubekommen.

Vielleicht könnte ich folgende Axialkolbenpumpe bekommen.
Leider habe ich zu der Pumpe noch überhaupt keine Daten. Weißt Du vielleicht etwas?
Sind die für den geschlossenen Hydraulikkreis notwendigen Leckölpumpen nicht in den Kolbenpumpen integriert, zumindest in dieser?

Mit Grüßen aus den Allgäuer Bergen
Andi

[OPTI-MOG]

Hallo Andi,

von einer individuellen Zusammenstellung von Komponenten eines geschlossenen Hydraulik-Kreislaufes würde ich abraten. Zumal wenn die Leistungsdaten und der Zustand einzelner Komponenten nicht völlig klar sind.

So eine Pumpe wie von Dir gezeigt habe ich noch nicht gesehen. Sieht für mich nach Stationärhydraulik aus den 1950er Jahren aus oder wie ein USA-Produkt. Viel Eisen für wenig Leistung. Kein Typenschild oder sonstiger Hinweis auf einen Hersteller? Gewicht? Meines Erachtens historisch interessant aber nicht praktikabel.

[gerlchen]

Hallo Christoph,

herzlichen Dank für die Infos.

Wenn ich etwas passendes finde, würde ich mich wieder melden.

Bis dahin wieder mit lieben Grüßen aus den Allgäuer Bergen
Andi

[OPTI-MOG]

Ja, Scheiß-Corona, sonst würde ich gerne bei Dir vorbeikommen und wir könnten was austüfteln.