Open Center System – Leerlauf durch die „offene Mitte“

Das Open Center System ist eine hydraulische Schaltung, bei welcher der hydraulische Durchfluss nicht nur umschaltbar, sondern auch einen Leerlauf anbieten kann. Dafür wird im Steuerblock ein „Open Center Ventil“ eingebaut.

Open Center System und ihre Komponenten

Komponenten eines Open Center Systems:

• Hydraulischer Tank
• Hydraulische Pumpe mit Antrieb
• Open Center Ventil
• Verbraucher
• Rückleitungen

Funktionsweise eines Open Center Systems

Das im drucklosen hydraulischen Tank bevorratete Hydrauliköl wird durch die Pumpe angesaugt und mit hohem Druck in die Leitungen gepresst. Dabei passiert der Volumenstrom das Open Center Ventil. Dieses hat drei Zustände:

1. Schaltung A: Normalfluss
2. Schaltung B: Durchfluss
3. Schaltung C: Umkehrfluss

Im Normalfluss bewegt sich der Verbraucher in die gewünschte Richtung. Hydraulikzylinder fahren aus oder hydraulische Rotationsmotoren bewegen sich im Uhrzeigersinn.

Beim Umkehrfluss in Schaltung C wird der Verbraucher in umgekehrter Richtung bewegt. Der Hydraulikzylinder (Voraussetzung: Es ist ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder verbaut) fährt wieder ein oder der hydraulische Rotationsmotor bewegt sich gegen den Uhrzeigersinn. Mit einem einfach wirkenden Plungerzylinder funktioniert das Open Center System nicht, wenn der Hydraulikzylinder nicht über eine Fremdrückstellung (Schwerkraft, Feder, hydropneumatisches Element) wieder in seine Ausgangsstellung zurück gebracht werden kann.

In Schaltung C, beim Durchfluss, fließt der Volumenstrom praktisch mittig durch das geöffnete (darum „Open Center Ventil“) hindurch und zurück in den Tank.

Nutzen vom Open Center System

Das Open Center System wird vor allem bei der Mobilhydraulik verwendet. Sie ist im Wesentlichen eine Komfortschaltung, mit der das Handling von Bagger, Raupe und Kran vereinfacht werden soll. Mit dem Open Center System hat der Fahrzeugführer stets die Möglichkeit, die Bewegung von Ausleger, Werkzeug oder anderen hydraulischen Komponenten, zu unterbrechen – ohne dabei die Umkehrbewegung auszulösen. Die Alternative wäre, die Pumpe abzustellen. Hierzu muss entweder der Antriebsmotor ausgeschaltet werden oder der Antrieb der Pumpe mit einer trennbaren Kupplung ausgestattet werden. Das ist aber technisch nur mit hohem Aufwand umsetzbar.

Nachteile von Open Center Systemen

Auch wenn der Volumenstrom direkt in den Tank zurück gepumpt wird, verbraucht das System Energie. Bei Baufahrzeugen kommt meist ein großvolumiger und leistungsstarker Dieselmotor zum Einsatz. Bei einem Leerlauf wird einfach nur Brennstoff verbraucht, ohne dass er nutzbringend eingesetzt wird. Dazu kommt, dass die Open Center Systeme für ihre hohen Strömungsverluste bekannt sind. Zwar ermöglicht das System erst eine sichere und komfortable Handhabung des Baufahrzeugs. Dies jedoch zu dem Preis der verminderten Kraftstoffeffizienz.

Alternative Closed Center System

Die Alternative zum Open Center System ist das Closed Center System, bei dem der Volumenstrom über regelbare Absperrventile unterbrochen wird. Dies kann manuell oder durch Drucksensoren automatisiert geschehen. Das Closed Center System ist zwar wesentlich komplexer, bietet dafür aber eine erheblich höhere Kraftstoffeffizienz, da es unnötige Leerläufe vermeidet.

Einsatz von Open Center Systemen

Das Open Center System ist eher bei preiswerten und einfachen Baufahrzeugen im Einsatz, da ein komplexes Closed Center System die Kosten für solche Baufahrzeug unverhältnismäßig in die Höhe treiben würde. Bei hochmodernen, kraftstoffoptimierten Systemen wird das Open Center System aber nicht mehr eingesetzt.