Systemlösung Virtual Bleed Off der zweiten Generation erhöht Effizienz von Baggern

11. April 2019, 18:05

Flexibles Antriebs- und Steuerungssystem für den Baumaschinenmarkt von morgen

Elektrohydraulische Systemlösung als Basis für die Automatisierung
Schnelle Adaption für neue Anforderungen
Modulare Hard- und Software für den flexiblen Einsatz

Sich verschärfende gesetzliche Regelungen für Abgas- und Geräuschemissionen, die wachsende Vielfalt an Anbaugeräten und steigende Anforderungen an die Energieeffizienz setzen Hersteller und Zulieferer von Raupen- und Radbaggern unter Druck. Um Hersteller bei diesen Herausforderungen zu unterstützen, hat Bosch Rexroth sein flexibles Antriebs- und Steuerungssystem Virtual Bleed Off (VBO) weiterentwickelt. Es eröffnet neue Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung und ebnet den Weg in die Elektronifizierung und damit Automatisierung von Raupen- und Radbaggern.

Am Markt steigt die Nachfrage nach kundenspezifischen und flexiblen Lösungen. Maschinenhersteller versuchen, diese Anforderungen mit einer hohen Varianz und technischen Kompromissen zu lösen und gelangen dabei teilweise an Optimierungsgrenzen. Umso wichtiger ist es daher, auf eine flexible und erweiterbare technologische Basis zu setzen.

Dafür hat Bosch Rexroth das 2009 erstmals vorgestellte VBO System weiterentwickelt. „Virtual Bleed Off“ ist ein Closed-Center-Baggersystem, bei dem die bisherigen Verluste im Neutralumlauf vollständig vermieden werden. Gleichzeitig steht dem Baggerfahrer die gleiche angenehme Lastfühligkeit wie bei einem Open-Center-System zur Verfügung. Außerdem bietet das VBO 2nd Gen System drei neue Schlüsselkomponenten: die Verstelldoppelpumpe A28VO, das Hauptsteuerventil RCS und das elektrische Steuergerät RC mit VBO 2nd Gen Software.

Variable Pumpe in kompakter Bauweise

Die weltweit verschärften Grenzwerte für die zulässigen Abgas-Emissionen erreichen Baggerhersteller nur mit einer aufwändigen Abgasnachbehandlung und zusätzlichen Komponenten. Bauraum wird zu einem knappen Gut. Deshalb hat Rexroth mit der Verstelldoppelpumpe A28VO die kompakteste Tandempumpe ihrer Klasse entwickelt. Es handelt sich um eine variable Doppelpumpe in Schrägscheibenbauweise mit deutlich erhöhter Dynamik und Genauigkeit durch optimierte Stellkräfte am Pumpenregler und am Verstellsystem.

Flexibel konfigurierbar für jede Funktion

Das neue Hauptsteuerventil RCS ist eine Closed-Center-Lösung, die sowohl vertikal als auch horizontal eingebaut werden kann. Das RCS-Konzept basiert auf zwei parallelen, unabhängigen Pumpenkanälen mit geringen Druckverlusten. Die Funktionsachsen lassen sich flexibel in Anzahl, Reihenfolge und Größe für die exakt notwendige Funktion konfigurieren. Die RCS-Ventilplattform ist in drei Nenngrößen verfügbar und kann für Bagger von ca. 20 bis 400 Tonnen verwendet werden.

Damit OEMs ihre Maschine flexibel an die speziellen Kundenbedürfnisse anpassen können, ist das VBO 2nd Gen in einen modularen Ventilbaukasten eingebettet. Bei jeder Funktionsachse können Rückschlagventile, Anti-drift-Ventile, Rexroth eValves bzw. Lasthalteventile und hydraulische oder elektrohydraulische Steuerdeckel anwendungsspezifisch konfiguriert werden.

Modulares Software-Konzept

Die VBO 2nd GenSoftware wird auf der neuesten Rexroth-Steuergerätegeneration Serie 40 betrieben. Der offene Software-Architekturansatz bietet Freiheiten bei der Nutzung der Software-Module und Flexibilität der Steuergeräte.

Diese Basis bietet die Möglichkeit einer freien Programmierung der Mengenverteilung zu den verschiedenen Verbrauchern, um die Anforderungen des Endanwenders zielgenau zu erfüllen. Hierzu werden modular und individuell anpassbare Software-Pakete bereitgestellt. Der OEM hat die freie Wahl, ob er die VBO-Software-Komplettlösung einsetzt, oder sich innerhalb des modularen Softwarebaukastens bedient.

Vereinfachte Inbetriebnahme, Diagnose und Wartung

Dank der einfachen Systemarchitektur entfallen zahlreiche Schläuche und Verrohrungen. Das reduziert den Montageaufwand. Die elektrohydraulische Ausführung des RCS in Kombination mit der neuen Pumpengeneration reduziert den kostenintensiven Optimierungsprozess zur Serieneinführung und vereinfacht die Diagnose und Wartung im Feld. Messreihen zeigen, dass das neue VBO in den Bereichen Energieeffizienz, Steuerbarkeit und Produktivität die besten Ergebnisse in seiner Klasse erzielt.

Im Vergleich zum Elektrischen Positive Control (EPC) wird die Energie-effizienz (gefüllte Baggerlöffel pro Liter verbrauchtem Kraftstoff) im zweistelligen Prozentbereich verbessert. VBO nutzt die Leistung des modernen Dieselmotors auch unter dynamischen Lastbedingungen optimal aus, was sich etwa in einer geringeren und kürzeren Drehzahldrückung äußert. VBO 2nd Gen ist durch seinen modularen Hardware- und Software-Aufbau schon für zukünftige Marktanforderungen vorbereitet, beginnend bei der Elektrifizierung und Hybridisierung über Assistenzsysteme und automatisierten Bewegungen bis hin zum autonomen Arbeiten.