Kawasaki stellt „intelligente“ Hydraulik vor

Kawasaki Precision Machinery (UK) Ltd. bietet ein umfassendes Sortiment an Radial- und Axialkolbenmotoren, Axialkolbenpumpen sowie Hydraulikventilen und -steuerungen. Das Unternehmen erweitert sein Angebot um „intelligente“ Motor- und Pumpenversionen sowie eine völlig neue Elektromotor-Pumpen-Kombination, die letzten Monat auf der Bauma 2025 vorgestellt wurde.

Der Staffa Smart Motor verfügt über eine stufenlose Hubraumregelung. (Foto: Becky Schultz)

Kawasakis Flaggschiffprodukt ist der Radialkolbenmotor Staffa, der im Werk in Plymouth, Großbritannien, hergestellt wird. Auf der Bauma präsentierte das Unternehmen den Staffa Smart Motor, ein neues Produkt, das die Langlebigkeit eines Hydraulikmotors mit der Präzisionssteuerung eines Elektroantriebs verbindet.

Der Staffa Smart Motor verfügt über eine stufenlose Fördermengenregelung von der vollen Fördermenge bis hinunter zu 10 % der maximalen Fördermenge (maximale und minimale Fördermengen wählbar). Das im Motor integrierte Steuerungssystem arbeitet unabhängig von den Betriebsbedingungen des Motors und gewährleistet so einen reibungslosen und stabilen Betrieb über den gesamten Druck- und Drehzahlbereich.

„Wir messen tatsächlich direkt den Hubraum des Motors“, sagt Gareth Totman, leitender Anwendungsingenieur bei Kawasaki Precision Machinery (UK) Ltd. „Wir messen außerdem Geschwindigkeit und Position.“ Zur Druckmessung werden auch Drucksensoren verwendet.

„Die Kommunikation erfolgt über ein CAN-Netzwerk. So können Sie den Controller abfragen und Signale erhalten – zum Beispiel nach Hubraum und Geschwindigkeit. Sie können ihm auch Anweisungen geben, einen bestimmten Hubraum oder eine bestimmte Geschwindigkeit anzusteuern“, sagte Totman.

Die elektronische Kommunikation vom und zum Motor ermöglicht einen einfachen Zugriff auf Daten zu Motordrehzahl, Drehmoment, Wellenleistung und Hubraum – alles in Echtzeit. „Wenn Sie beispielsweise einen Prüfstand mit einem teuren Drehmomentmesser hätten, könnten Sie das hier nutzen und das Drehmoment direkt vom Motor messen“, sagte Totman, wodurch die Notwendigkeit einer teuren Komponente entfällt.

Die Daten können auch zur Motorsteuerung genutzt werden, beispielsweise um den Motor auf ein bestimmtes Drehmoment einzustellen. Die Hubraumregelung und andere Änderungen können vorgenommen werden, während der Motor unter Last läuft und entweder im Motor- oder im Pumpbetrieb arbeitet.

Intelligente Pumpe

Kawasaki präsentierte außerdem seine Smart Pump, die auf der bestehenden Axialkolbenpumpe K3VLS basiert. Mit einer fortschrittlichen elektronischen Steuerung bietet sie Präzision, Effizienz und nahtlose Integration für mobile Baumaschinen, so das Unternehmen.

Kawasaki Smart Pump mit fortschrittlicher elektronischer Steuerung. (Foto: Becky Schultz)

„Wir haben einen berührungslosen Taumelwinkelsensor hinzugefügt. Außerdem gibt es einen Drucksensoranschluss – der Endnutzer kann den gewünschten Drucksensor wählen. Darüber hinaus haben wir einen neuen, proprietären Regler und eine Pumpensteuerung entwickelt“, sagte Totman.

„Ähnlich wie beim Smart Motor können Sie mit diesem Controller nun jede andere Regelungsart emulieren: Druckabschaltung, Drehmomentbegrenzung, Lastschaltung, Fördervolumenregelung. Sie können dies in der Benutzeroberfläche des Smart Motor Controllers auswählen und anschließend die gewünschten Parameter für die Pumpenfunktion festlegen“, erklärte er. „Wenn Sie beispielsweise die Drehmomentbegrenzung auswählen, können Sie einfach sagen: ‚Ich möchte eine Drehmomentbegrenzungsregelung und 200 Nm‘, und der Controller erledigt den Rest.“

Die Smart Pump lässt sich problemlos in Maschinensteuerungssysteme integrieren, was laut Kawasaki die Entwicklungszeit verkürzt. Sie bietet eine Multi-Mode-Steuerung, anpassbare Einstellungen und ein „intelligentes Design“ mit virtuellem Mindesthubanschlag und einem Tellermagnetregler zur Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrads.

Zunächst wird der Steuerungstyp Smart Pump für die Axialkolbenpumpe K3VLS85 eingeführt und anschließend auf die komplette Pumpenreihe K3VLS und K3VL ausgeweitet.

K-Achse

Totman bezeichnete die K-Axle als „Zukunftstechnologie“. „Das ist neu für uns, aber auch Zukunftstechnologie für die Branche. Es handelt sich um eine Kombination aus Pumpe und Motor“, erklärte er.

Kawasaki K-Axle Hochgeschwindigkeits-Elektromotor und Pumpeneinheit. (Foto: Becky Schultz)

Diese völlig neue Hochgeschwindigkeits-Elektromotor- und Pumpeneinheit für Baumaschinen ist auf hohe Leistung (105 kW Nennleistung; 150 kW Maximalleistung) in einer skalierbaren 50-cm³-Einzel- oder Tandemeinheit bei Drehzahlen von bis zu 5.000 U/min ausgelegt.

„Der Motor ist im Wesentlichen ein Automobil-Elektromotor, aber wir haben mit einem Partner für den integrierten Wechselrichter und den Kühlmantel zusammengearbeitet“, sagte Totman. „Die Pumpe selbst ist brandneu. Es handelt sich um eine 50-cm³-Verstellpumpe.“

Die K-Axle soll zunächst das bestehende Antriebsaggregat in einem Dieselbagger im Bereich von etwa 20 Tonnen ersetzen. „Sie ist sehr kompakt, läuft aber auch mit sehr hohen Drehzahlen – bis zu 5.000 U/min, was angesichts der heutigen Drehzahl eines typischen Dieselmotors von 1.800 U/min sehr hoch ist“, sagte Totman.

Eine fortschrittliche Steuerungstechnologie optimiere die Betriebsgeschwindigkeit und den Taumelwinkel der Pumpe, um sicherzustellen, dass die gesamte Einheit im effizientesten Bereich arbeite, fügte er hinzu.

Die K-Axle ist für eine flexible Installation horizontal oder vertikal montierbar und wird als Einzelpumpe mit etwas kleinerem Motor oder als Doppelpumpenkonfiguration erhältlich sein. Totman erklärt: „Die Idee dahinter ist, dass man bei einem höheren Durchflussbedarf des Systems einfach die Anzahl der Einheiten vervielfacht, anstatt die Größe zu erhöhen.“