Open Center System: Leerlauf durch die "offene Mitte"
Das Open Center System ist ein 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
Die Komponenten von einem Open Center System sind:
- Hydraulischer Tank
- Hydraulische Pumpe mit Antrieb
- Open Center Ventil
- Verbraucher
- Rückleitungen
Funktionsweise von einem Open Center System
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:
- Schaltung A: Normalfluss
- Schaltung B: Durchfluss
- 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 sonst, die Pumpe abzustellen. Das wäre sehr unpraktisch, da dazu entweder der Antriebsmotor ausgeschaltet werden müsste. Die andere Möglichkeit wäre, den Antrieb der Pumpe mit einer trennbaren Kupplung auszustatten. Auch das wäre technisch nur mit hohem Aufwand umsetzbar.
Nachteile vom Open Center System
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 diesem System wird der Volumenstrom über regelbare Absperrventile unterbrochen. Dies kann manuell oder durch Drucksensoren automatisiert geschehen. Das macht das Closed Center System zwar wesentlich komplexer. Dafür bietet es aber eine erheblich höhere Kraftstoffeffizienz, da es die unnötigen Leerläufe vermeidet.
Einsatz vom Open Center System
Das Open Center System ist für eher preiswerte und einfache Baufahrzeuge im Einsatz. Dort, wo ein komplexes Closed Center System die Kosten für ein Baufahrzeug unverhältnismäßig in die Höhe treiben würde, wird das einfachere Open Center System eingesetzt. Bei hochmodernen, kraftstoffoptimierten Systemen wird das Open Center System aber nicht mehr eingesetzt.