Technologie

Smart Actuation in Landmaschinen

Elektrohydraulik als Beitrag zur Digitalen Transformation?

Die Digitalisierung hat in viele Bereiche der Landwirtschaft Einzug gehalten. Milchkühe werden längst nicht mehr von Hand gemolken. Roboter kümmern sich um die Versorgung mit Futter oder reinigen Laufflächen. Nutzer überwachen, vernetzen und automatisieren ihre Landmaschinen. Ziel der digitalen Transformation ist, die Effizienz zu steigern und den Ressourceneinsatz zu optimieren. In der Landtechnik verschiebt sich durch Smart Farming der Fokus vom reinen Produkt hin zum ganzheitlichen Prozess. Der Traktor von morgen muss sich in diese Infrastruktur integrieren. Smarte Aktuatoren bieten für Hersteller die erforderliche Funktionalität, um hydraulische Systeme wirksam zu digitalisieren. 

Mehr Produktivität

„Smart Farming unterstützt die Ertragsentwicklung“, weiß Jürgen Roth, Key Account Manager Off Highway Solutions, „So können Anwender Düngemittel gezielter einsetzen oder die Bewässerung von Flächen genauer dosieren. Die Optimierung des Ressourceneinsatzes von Wasser, Dünger oder Pflanzenschutzmitteln, Energie und Arbeitskräften ist nicht nur nachhaltiger, sondern spart Kosten. Landwirtinnen und -wirte steigern so ihre Produktivität und nehmen eine koordinierende, kontrollierende Rolle bei der Arbeit mit den digitalisierten Maschinen ein.“ 
Der Einsatz von dezentralen Steuereinheiten ist für Hersteller von Landmaschinen und Systemen für den Off Highway Markt attraktiv: Sie regeln die Arbeitsabläufe präzise und unabhängig von äußeren Einflüssen. Beispielsweise lässt sich durch eine Kraft- oder Lageregelung des hydraulischen Hubwerks die Arbeitstiefe eines Pfluges für ein gleichmäßiges Pflugbild komfortabel und sicher einstellen. 

Pluspunkte Elektromechanischer Aktuatoren

Elektromechanische Aktuatoren (EMA), auch elektromechanische Stellantriebe genannt, sind eigenständige Steuereinheiten. Sie kommen bei der Betätigung und Positionierung des Hauptschiebers in hydraulischen Wegeventilen zum Einsatz. Ausgestattet mit einer modernen und zuverlässigen Elektronik und der dazugehörigen Software sowie einer robusten Mechanik, ermöglicht ein EMA eine schnelle und präzise Regelung. Aufgrund der mechanischen Ansteuerung erfolgt dies ohne jegliche Schwingungsneigung und Hysterese.

Smart Actuation – ein Fortschritt

Seit Sommer 2020 produziert Thomas den elektromechanischen Aktuator, kurz EMA, in Serie. „Der EMA lässt sich – mit minimaler Parametrierung des Wegeventils – einfach in ein hydraulisches System einbinden. Es ermöglicht die Konfiguration der Durchflusscharakteristik nach den individuellen Anforderungen unserer Kundinnen und Kunden“, erklärt Juri Buss, Product Manager Off Highway Solutions. 

Der EMA ist gemäß der Thomas-Strategie "Sense. Think. Act“ entwickelt worden. Thomas greift den bestehenden Trend im Markt zu sicheren und intelligent arbeitenden Maschinen auf. 

Vorteile des Elektromechanischen Aktuators von Thomas

Kosten- und platzsparendes Design:

  • Durch die direkte Betätigung des Schiebers im Wegeventils ist keine hydraulische Aktuierung notwendig
  • Kavitäten sowie querlaufende oder kreuzende Bohrungen sind nicht erforderlich

 

Vereinfachte Inbetriebnahme und Elektrifizierung von Wegeventilen:

  • Integrierte On-Board Elektronik beinhaltet Regelungslogik des Wegeventils
  • Entfall aufwändiger Parametrierung und Abstimmung der Vorsteuerung zur Vermeidung von Ventilschwingen im Betrieb

 

Automatisierung und Digitalisierung von Arbeitsabläufen:

  • Direkte Ansteuerung über CAN-Bus Signal anstelle manueller Betätigung der Wegeventile

 

Höchste Präzision, Geschwindigkeit und Regelgüte:

  • Regelungslogik des Schrittmotors erlaubt präzise und hohe Widerholbarkeit der Bewegungsabläufe

Wartungsfrei und konstante Funktion über den gesamten Einsatzbereich:

  • Keine Abhängigkeit zu Ölviskositäten, Umgebungstemperaturen oder anderen Umwelteinflüssen durch Entfall der hydraulischen Aktuierung des Wegeventils

 

Einsatz in sicherheitsrelevanten Applikationen möglich:

  • Zertifizierter Antrieb nach DIN EN ISO 13849

 

Der EMA ist mit all seinen Vorteilen ein Fortschritt für die Landmaschinentechnologie. Er macht Elektrohydraulik im Sinne der digitalen Transformation produktiver. Die Entwicklung intelligenter Produkte, die den Kundinnen und Kunden echte Mehrwerte bieten, ist für Thomas maßgeblich.

Jürgen Roth, Key Account Manager Off Highway Solutions

 

Eigenschaften:

  • Positioniergeschwindigkeit 80 ms 
  • Betätigungskraft von 240 N bis 340 N 
  • Arbeitshub bis 22 mm, Wiederholbarkeit ±6 µm und Auflösung 6 µm
  • Thermischer Überlastschutz 
  • Ansteuerung über CAN-Bus 
  • Entwickelt und zertifiziert nach DIN EN ISO 13849