Hydraulische Antriebe (9): Seilbagger

In diesem Beitrag zeigt der tec.LEHRERFREUND die praktische Anwendung einer Hydraulikschaltung: die Steuerung einer Seilwinde. Um die dafür benötigten sehr kleinen Drehzahlen zu realisieren, wird ein Planetengetriebe eingesetzt. Wir gehen die Schaltung in Schritten durch. Vertiefung mit Übungsaufgaben.

Hydraulische Steuerung einer Bagger-Seilwinde 

Photo eines Seilbaggers (Bild SENNEBOGEN): Auf dem drehbaren Oberwagen sind fünf Seilwinden installiert. Wie eine solche Winde gesteuert und angetrieben wird, zeigt uns der hydraulische Schaltplan (Firmeninformation) und eine vereinfachte Skizze des Windengetriebes im Bild darunter. 

 

Schaltung: 

Die Pumpe fördert das Öl zu einem elektromagnetisch betätigten Wegeventil mit drei Schaltstellungen, zwei davon für das Heben und Senken der Last. Die Seiltrommel selbst wird von einem mechanisch abbremsbaren Hydromotor angetrieben. Das Heben geschieht mit vollem Förderstrom, das Senken mit gedrosseltem Förderstrom. Dafür ist zwischen Hydromotor und Wegeventil ein zweites, hydraulisch betätigtes Wegeventil geschaltet, das ein Rückschlagventil und ein Drosselventil besitzt.

Der Hydromotor treibt ein nicht schaltbares Planetengetriebe an, siehe 2. Zeichnung unten. 

Übungsaufgaben:

Um die Aufgaben zu lösen, muss der Schaltplan drei Mal ausgedruckt werden.

1. Last heben
a) Wählen Sie eine Drehrichtung des Hydromotors und geben Sie diese mit einem Pfeil an. Zeichnen Sie mit Farbe den Ölverlauf ein.
b) In welcher Position muss die Senkbremse stehen? Wie wird die Position geschaltet?

2. Last senken
a) Zeichnen Sie mit Farbe den Ölverlauf ein.
b) In welcher Position muss die Bremse stehen? Wie wird die Position geschaltet?

3. Warum schließt die Senkbremse in der Mittelstellung des Wegeventils?

4. Wozu wird das federbelastete Rückschlagventil benötigt?

5. Beschreiben Sie, wie das Planetengetriebe funktioniert.

Lösungen:

1. Last heben
a) Ölverlauf siehe Skizze

b) In welcher Position muss die Senkbremse stehen? Wie wird die Position geschaltet?
Antwort: Bremse ist gelüftet. Ölstrom kommt über das Wechselventil von unten her.

2. Last senken
a) Ölverlauf siehe Skizze

b) In welcher Position muss die Bremse stehen? Wie wird die Position geschaltet?
Antwort: Bremse ist gelüftet. Ölstrom kommt über das Wechselventil von oben her. 

3. Warum schließt die Senkbremse in der Mittelstellung des Wegeventils?
Weil die Kolbenstangenseite der Bremse am fast drucklosen Rücklaufzweig der Pumpe liegt. Damit kann die Feder den Kolben nach oben drücken.

4. Wozu wird das federbelastete Rückschlagventil benötigt?

Antwort: Beim Schalten es oberen Wegeventils in die Drosselstellung entsteht am Schaltübergang eine kurzzeitige Druckspitze. Diese wird über das sich dann öffnende Rückschlagventil mit seiner sehr starken Feder abgebaut. Sollte das Wegeventil in der Zwischenstellung hängen bleiben, ist das Rückschlagventil eine Sicherheitseinrichtung: Es garantiert die durchgehende Versorgung des Hydromotors mit Öl.

5. Beschreiben Sie, wie das Planetengetriebe funktioniert.

Das Planetengetriebe hat zwei Stufen: Stufe 1 = Räder 1 und 2; Stufe 2 = Räder 3 und 4. Bewegungsablauf siehe Lösungs-Skizze.

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Siehe auch tec.LEHRERFREUND-Beiträge: Wegeventile, Rückschlagventile, Drosseln, Planetengetriebe usw.

• Hydraulische Antriebe (1): Grundaufbau
• Hydraulische Antriebe (6): Grundschaltungen (3)
• Hydraulische Antriebe (7): Grundschaltungen (4)
• Bagger
• Planetengetriebe (1)
• Planetengetriebe (2)
• Drehmomente (3): Seilwinde
• Hydraulische Antriebe (13): Entwurf und Berechnungen