LenkaggregatLAGE

HD 12001 / 09.2017

Baugröße 400 – 1600Serie 1 xMax. Volumenstrom 100 l / min

Datenblatt

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© Alle Rechte bei Hydraulik Nord Fluidtechnik GmbH & CO. KG, auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier­ und Weitergaberecht, bei uns. Die angegebenen Daten dienen allein der Produktbeschreibung. Eine Aussage über eine bestimmte Beschaff enheit oder eine Eignung für einen bestimmten Einsatzzweck kann aus unseren Angaben nicht abgeleitet werden. Die Angaben entbinden den Verwender nicht von eigenen Beurteilungen und Prüfungen. Es ist zu beachten, dass unsere Produkte einem natürlichen Verschleißund Alterungsprozess unterliegen.

Inhalt

Merkmale

Bestellangaben

Aufbau, Funktion

Geräteausführungen

Funktionen im Lenkkreislauf

Technische Daten

Geräteabmessungen

Seite

4

4

5 – 6

7

8

9 – 10

11 – 12

Verfügungsbefugnis, wie Kopier­ und Weitergaberecht, bei uns. Die angegebenen Daten dienen allein der Produktbeschreibung.

Angaben nicht abgeleitet werden. Die Angaben entbinden den Verwender nicht von eigenen Beurteilungen und Prüfungen.

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Baugröße AServo­betrieb

max

Servo­betrieb

min

Not­betrieb

Bauart

400 / 200 400 200 200 LAGE

600 / 200 600 200 200 LAGE

800 / 400 800 400 400 LAGE1200 / 600 1200 600 600 LAGE1600 / 800 1600 800 800 LAGE400 / 160 / 60 400 160 60 LAGE400 / 200 / 100 400 200 100 LAGEZ600 / 200 / 100 600 200 100 LAGEZ800 / 200 / 100 800 200 100 LAGEZ1200 / 620 / 120 1200 620 120 LAGEZ

1. Merkmale

→ das Lenkaggregat LAGE ist als Überlagerungslenkung on­road, als automatische Lenkung (u. a. GPS) off­road und als „Joysticklenkung“ off­road betreibbar→ die Anforderungen für Straßenfahrt nach ISO 10998 und StVZO §38 werden erfüllt→ das Lenkaggregat LAGE wird in hydraulischen Lenkkreisläufen von Fahrzeugen und mobilen Arbeitsmaschinen mit hohen Achslasten und Fahrgeschwindigkeiten von maximal 60 km / h eingesetzt.→ Anforderungen der Funktionalen Sicherheit nach DIN EN ISO 13849 / ISO 25119 / DIN 16590 und weitere wurden bei der Entwicklung des LAGE berücksichtigt. Bei entsprechender Systemkonfiguration werden Performance Level PL „d“ bzw. Ag Pl „d“ erreicht. → Bei Ausfall der Servounterstützung arbeitet das LAGE als Handpumpe zum Lenkzylinder und Fahrzeuge können somit manuell gelenkt werden. Die erforderliche Kraft wird durch die Baugröße des Rotors bestimmt.

2. Bestellangaben

LAG 1x LD M *

LAG EZ 400 / 160 / 60 A 1x LD SR 240 175 M 40 *

Lenkaggregat

Bauart EHL = Ezwei Rotorsätze = EZ

Verdrängungsvolumen (cm3/U)

AnschlußartAufgeflanscht = ARohrleitungsbau = R

Geräteserie10 bis 19 = 1x

Besondere Spezifikationen

3) Leitungsanschlüsse P, T, L, R/LD40 / 27 = metr. Gewinde

DichtungswerkstoffM = geeignet für Mineralöl (HL, HLP)

nach DIN 51524

1) Einstellung Druckbegrenzungsventil (Druckdifferenz)

90 = 90 bar140 = 140 bar175 = 175 bar240 2)

1) Einstellung Schockventil (Druckdifferenz)

150 = 150 bar200 = 200 bar240 = 240 bar300 2)

Reaktionohne Bezeichnung ohne Reaktion

SR = mit Reaktion

Load-SensingLD = dynamisches Lastsignal

= Standardprogramm = erweitertes Programm

1) Der Ansprechdruck der Schockventile muss 50 bar höher sein als die Einstellung des Druckbegrenzungsventils, darf jedoch nicht über dem 2,2­fachen desselben liegen (siehe §38 StVZO). Vorzugsweise: 150 – 90; 200 – 140; 240 – 175. 2) auf Anfrage3) Gewindeabmessungen: siehe Geräteabmessungen Seite 12 – 13. Standards für Einschraubgewinde: Seite 13.

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3. Aufbau / Funktion

AufbauDas LAGE besteht im Wesentlichen aus einem hydrostatischen Lenkaggregat LAG (III) und einer parallel wirkenden Ventilan­ordnung (1 ­ 4; VLP, VLT, VRT, VRP) mit getrennten Steuerkanten. Die Ventilanordnungen besitzen jeweils ein Zulauf­ und ein Ablaufventil, welche als Proportionalventile ausgeführt sind. Weiterhin noch aus einem Freigabeventil (I), ausgeführt als Schaltventil, sowie Sensoren am Lenkaggregat LAG (Lenk­radsensor) und an der Lenkachse (Achssensor) sowie einem Steuergerät. Parallel zum LAG wird über die Ventilanordnung

ein zusätzlicher Ölstrom zum Lenken bereitgestellt. Mittels Sensoren werden Sollwerte erzeugt und an ein Steuergerät weitergeleitet. Das Steuergerät verarbeitet die Sollwerte und steuert dementsprechend die Ventilanordnung (siehe Abbildung 1). Ein Winkelsensor an der Achse bzw. an den Rädern liefert die sich einstellenden Radwinkel bzw. Radwin­kelgeschwindigkeiten an das Steuergerät zurück, sodass ein Regelkreis gebildet wird.

Abbildung 1: Schaltplan LAGE A LDSR

Priorisierung Arbeits-Hydraulik

Aufbau

Ablaufventil, welche als Proportionalventile ausgeführt sind.

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FunktionDurch Betätigung des Lenkaggregats fließt ein Ölstrom entsprechend der Drehzahl am Lenkrad über das LAG zum Lenkzylinder. Der Lenkzylinder bewegt sich entsprechend der Drehrichtung am Lenkrad nach links bzw. rechts. Durch einen Lenksensor wird die Drehrichtung und die entsprechende Lenkraddrehzahl nLenk oder der entsprechende Lenkwinkel αLenk erfasst und an ein Steuergerät weitergeleitet. In diesem Steuergerät ist ein Lenkprogramm abgelegt, welches die Sig­nale der Drehrichtung und der Lenkgeschwindigkeit oder des Lenkwinkels in Ansteuersignale für die Ventilanordnung bzw. für das Freigabeventil umwandelt, wodurch ein zusätzlicher Ölstrom für die Lenkbewegung bereitgestellt wird. Dieser Ölstrom kann durch die Funktion Q = f(n, Drehrichtung) oder Q = f(α, Drehrichtung) beschrieben werden. Weiterhin kann dieser Ölstrom auch in Abhängigkeit von der Fahrzeugge­schwindigkeit durch die Funktion Q = f(v, n, Drehrichtung) oder Q = f(v, α, Drehrichtung) gesteuert werden.

Die Ventilanordnung mit getrennten Steuerkanten ermöglicht einen erweiterten Stellgrößeneingriff. Gegenüber der Lösung mit einem Hauptscheiber ist man in der Lage u. a. den Zulauf­

strom unabhängig vom Ablaufstrom zu steuern bzw. zu regeln. Damit kann neben dem Durchfluss auch beispielsweise das Druckniveau geregelt werden. Weiterhin können gefahrbrin­gende, fehlerhafte Lenkbewegungen durch die Architektur sowie geeignete Regelalgorithmen im Vornherein unterdrückt werden. Eventuelle Fehler werden nicht durch den Fahrer sondern durch das System korrigiert. Fehler werden durch die unabhängige Betätigung in einem sehr großen Anwen­dungsbereich tolerierbar. Das Sicherheitsniveau wird dadurch maßgeblich angehoben.

Neben den Vorteilen dieses Systems für die Funktional Sicher­heit wird ein sehr gutes Lenkverhalten im GPS­Betrieb oder mit Joystick erreicht. Weterhin können Lenk­ und Fahrer­assistenzfunktionen realisiert werden. Dazu gehören der Betriebssituation oder der Fahrgeschwindigkeit angepasste variable Lenkübersetzung, Stabilisierung der Geradeausfahrt, Dämpfung von Lenkbeginn und Lenkende sowie eine gefinierte Lenkradstellung bei Geradeausfahrt, die wiederum die Nutzung von Schaltern im Lenkrad ermöglicht.

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5. Geräteausführung

LAGE A LDSR

→ Überlagerungsteil ist aufgefl anscht → Lenkaggregat LAG mit Reaktion

1 VLP – Zulauf Links Überlagerungsteil I Freigabeventil2 VLT – Ablauf Links Überlagerungsteil II Kopierventil3 VRT – Ablauf Rechts Überlagerungsteil III Lenkaggregat LAG mit Reaktion4 VRP – Zulauf Rechts Überlagerungsteil IV Umschaltventil Reaktion

LAGE A LD

→ Überlagerungsteil ist aufgefl anscht → Lenkaggregat LAG ohne Reaktion

1 VLP – Zulauf Links Überlagerungsteil I Freigabeventil2 VLT – Ablauf Links Überlagerungsteil II Kopierventil3 VRT – Ablauf Rechts Überlagerungsteil III Lenkaggregat LAG ohne Reaktion4 VRP – Zulauf Rechts Überlagerungsteil

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MLenk Baugröße ... / 60 ... / 100 ... / 120 ... / 200 ... / 400 ... / 600 ... / 800

70 Nm p in bar 56 33 25 17 8 6 4

6. Funktionen im Lenkkreislauf

ServobetriebLenkaggregate der Bauart LAGE bestehen aus einem handbetä­tigten Servoventil in Drehschieberbauart, einem Rotorsatz, der nach dem Gerotorprinzip arbeitet und den für den Lenkkreislauf notwendigen Ventilen sowie einem Ventilblock mit entspre­chenden Ventilen. Die Baugröße des Rotorsatzes und des Ven­tilblocks bestimmt das Ölvolumen, das pro Lenkradumdrehung zum Lenkzylinder fließt. Die Baugröße wird so gewählt, dass mit 1 bis 5 Lenkradumdrehungen von Anschlag zu Anschlag ge­lenkt werden kann.

NotbetriebBei normalem Betrieb des LAGE, wenn die Hydropumpe ein ausreichendes Ölvolumen fördert, ist das Drehmoment am Lenkrad kleiner als 5 Nm. Bei Ausfall der Hydropumpe arbeitet das Lenkaggregat im Notbetrieb, der Rotorsatz wirkt als Handpumpe und das Fahrzeug wird manuell ohne Ser­vounterstützung gelenkt. Der von Hand erreichbare Druck ist abhängig von der Baugröße des Rotorsatzes und der Kraft am Lenkrad. Je kleiner der Rotorsatz desto größer ist der manuell erzeugbare Druck. Beim manuellen Lenken werden, in Abhängigkeit vom Lenkmoment, folgende Drücke erreicht:

DruckbegrenzungsventilDie Standardeinstellungen des (Primär­) Druckbegrenzungsventils lauten wie folgt:

90 bar 140 bar 175 bar 240 bar1)

Weitere Einstellungen sind auf Anfrage möglich.

SchockventileDie Standardeinstellungen des (Sekundär­) Druck be grenzungsventils lauten wie folgt:

150 bar 200 bar 240 bar 300 bar1)

Weitere Einstellungen sind auf Anfrage möglich.

Nachsaugventile L und RDie Nachsaugventile ermöglichen bei Unterdruck in einer der Zylinderleitungen das Nachsaugen von Druckflüssigkeit aus dem Rücklaufbereich des Lenkaggregats.

Rückschlagventil T zu PBei Ausfall der Hydropumpe wird über dieses, zwischen P­ und T­Anschluss eingebaute Rückschlagventil, Druckflüssigkeit aus dem Tank nachgesaugt.

RückschlagventilDas im P­Anschluss eingebaute Rückschlagventil verhindert den Ölrückfluss vom Lenkzylinder in das Hydrauliksystem wenn der Zylinderdruck ­ durch Fahrwiderstände verursacht ­ größer als der Systemdruck wird. Lenkstöße auf das Lenk­rad werden dadurch weitgehend unterdrückt.Im Notbetrieb wird das Ansaugen von Luft über den P­An­schluss verhindert.

HinweisDer Druck in der T­Leitung addiert sich auf die Einstelldrücke.

AchtungWird zum Lenken im Notbetrieb bei 70 Nm ein höherer Druck benötigt, kann ein Lenkaggregat mit Untersetzung LAGEZ oder es muss eine Notlenkpumpe verwendet werden.

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7. Technische Daten

Bei Geräteeinsatz außerhalb der angegebenen Werte bitte anfragen!

Allgemein

Umgebungstemperaturbereich ϑ °C ­ 20 bis + 80

Lenkmoment – Standard1) M Nm ≤ 5

Lenkmoment – Notbetrieb M Nm ≤ 160 zulässig

Max. Anzugsmoment MA für die Montageschrauben Nm 30 (siehe HD 11871 „Lenksäule“)

Hydraulisch

zuverlässiger Betriebsdruck p bar 175, 2401)

Druckfl üssigkeit siehe Seite 11

Druckfl üssigkeitstemperatur ϑ °C ­ 20 bis + 80

Viskositätsbereich ν mm²/s 10 bis 800

max. zulässiger Verschmutzungsragd der Druckfl üssigkeit, Reinheitsklasse nach ISO 4406 (c) Klasse 19 / 16 / 132)

Elektrisch

Nennspannung U V 12 / 24

Leistungsaufnahme Pel W ≤ 150

Schutzgrad IP 67 / IP69K1)

1) auf Anfrage2) Die für die Komponenten angegebenen Reinheitsklassen müssen in Hydrauliksystemen eingehalten werden. Eine wirksame Filtration verhindert Störungen und erhöht gleichzeitig die Lebensdauer der Komponenten.

3) Bezogen auf eine Lenkgeschwindigkeit von 100 Lenkumdrehungen/min.4) Design­bedingt ist der Volumenstrom auf 100 l/min eingeschränkt.5) Andere zulässige Drücke auf Anfrage.

LAG TypVerdrängungsvolumen cm3 Volumenstrom

l/min max. zul. Druck im Anschluss

Servobetrieb Notbetrieb Nennwert3) P bar5) L und R

LAGE 400 / 200 400 200 40 175 10 240

LAGE 600 / 200 600 200 60 175 10 240

LAGE 800 / 400 800 400 80 175 10 240

LAGE 1200 / 600 1200 600 1004) 175 10 240

LAGE 1600 / 800 1600 800 16 175 10 240

LAGE 400 / 160 / 60 400 60 40 175 10 240

LAGEZ 400 / 200 / 100 400 100 40 175 10 240

LAGEZ 600 / 200 / 100 600 100 60 175 10 240

LAGEZ 800 / 200 / 100 800 100 80 175 10 240

LAGEZ 1200 / 620 / 120 1200 120 1004 175 10 240

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HinweisZur Sicherstellung der Funktionssicherheit des Lenk­aggregats ist für die Druckflüssigkeit mindestens die Reinheitsklasse 19 / 16 / 13 nach ISO 4406 erforderlich (siehe Technische Daten Seite 9).

AchtungDer Betrieb mit verschmutzter Druckflüssigkeit kann zum Ausfall der Lenkung führen.

7. Technische Daten der Druckflüssigkeit

DruckflüssigkeitenVor der Projektierung bitten wir, ausführliche Informationen zur Auswahl der Druckflüssigkeiten und den Einsatzbedingungen aus Standards und Herstellerrichtlinien zu entnehmen. Bei Druckflüssigkeiten, die z. B. FKM­Dichtungen oder andere voraussetzen, bitten wir um Rücksprache.

BetriebsviskositätWir empfehlen, die Betriebsviskosität (bei Betriebstempe­ratur) in dem für Wirkungsgrad und Lebensdauer optimalen Bereich von

vopt = optimaler Betriebsviskositätbereich 16 bis 46 mm²/s

zu wählen, bezogen auf die Temperatur.

GrenzviskositätFür Grenzbedingungen gelten folgende Werte:

→ vmin = 10 mm²/s bei maximal zulässiger Temperatur von ϑmax = + 80 °C

→ vmax = 800 mm2/s

Temperaturbereich (vgl. Auswahldiagramm)

→ ϑmin = – 20 °C

→ ϑmax = + 80 °C

Falls mit Temperaturdifferenzen von mehr als 20 °C zwi­schen Lenkaggregat und Druckflüssigkeit zu rechnen ist, sollte entweder eine LD­ oder LDA­Ausführung oder eine Open­Center­Ausführung zur Erwärmung des Lenkaggregats eingebaut werden.

Erläuterung zur Auswahl der DruckflüssigkeitFür die Wahl der richtigen Druckflüssigkeit wird die Kenntnis der Betriebstemperatur und der Umgebungstemperatur vor­ausgesetzt. Die Auswahl der Druckflüssigkeit soll so erfolgen, dass die Betriebsviskosität bei Betriebstemperatur im opti­malen Bereich liegt (siehe Auswahldiagramm). Wir empfehlen, jeweils die höhere Viskositätsklasse zu wählen.

Beispiel: Bei einer Umgebungstemperatur von X °C stellt sich eine Tanktemperatur von 60 °C ein. Im optimalen Viskositätsbereich entspricht dies den Viskositätsklassen VG 46 bzw. VG 68; → zu wählen ist: VG 68.

Filterung der Druckflüssigkeit Je feiner die Filterung, umso besser die erreichte Reinheits­klasse der Druckflüssigkeit, umso höher die Lebensdauer der gesamten Hydraulikanlage.

Abb. 2: Auswahldiagramm

5

10

4060

20

100

200

400600

10001600

16

46

5

1600

–40º –25º –10º 10º 30º 50º 90º 115º70º0º

VG 22VG 32VG 46VG 68

VG 100

0 º 20º 40º 60º 80º 100º–40º –20º

Druckflüssigkeits­

Temperaturbereich

Temperatur ϑ in °C

Visk

ositä

tsbe

reic

h →

ϑmin = –40 °C ϑmax = 115 °Cν op

t

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8. Geräteabmessungen

Anschlüsse: Typ LAGE / LAGEZ(Maßangaben in mm)

d1

b a 1

Anschluss Aus führung d1 Ø d2 Ø d4 bmin. a1 a2 α

P, L, R40 M18 x 1,5 – 25 +0,4 min. 15 0,2 – –

27 M27 x 2 – 33 +0,4 min. 16 0,2 – –

LD40 M12 x 1,5 – 20 +0,4 min. 12 0,2 – –

27 M12 x 1,5 – 20 +0,4 min. 12 0,2 – –

T40 M18 x 1,5 – 25 +0,4 min. 15 0,2 – –

27 M26 x 1,5 – 33 +0,4 min. 16 0,2 – –

Anschlüsse Zoll, metrisches Gewinde

Standards für Einschraubgewinde:

27 DIN 3852­1 Form X

40 DIN 3852­1 Form X

Anschlüsse

HYDRAULIK NORD FLUIDTECHNIK GmbH & Co. KG Ludwigsluster Chaussee 5, 19370 Parchim www.hn­group.com