Einschraubventile mittels Bluetooth konfigurierbar

Drahtloser Zugang ohne Laptop und Programmierung in anspruchsvoller Umgebung auf See 

Bluetooth Embedded Amplifier

[Dieser Artikel erschien im Original im "Hydraulics & Pneumatics Magazine"]

Ein elektrohydraulisches System in einer geordneten Umgebung zu konfigurieren ist Herausforderung genug. Umso schwieriger sind die Bedingungen in freier Natur. Neben dem Transport ist die Pflege und der Unterhalt der Ausrüstung in rauen Umgebungen ein zusätzlicher Kosten- und Zeitfaktor, der Komplikationen mit sich bringt.

Meistens denken wir an schwere Ausrüstung im Bereich Landwirtschaft, Bergbau und Konstruktion, die man unter Tage oder irgendwo in freier Natur benötigt. Wie groß sind jedoch die Herausforderungen auf See beim Ausbaggern: Man treibt in einer korrosiven Flüssigkeit, isoliert und grundsätzlich abgeschlossen, das hydraulische System in einem dunklen, lauten, heißen und beengten Maschinenraum, der weit entfernt von der zu kontrollierenden Ausrüstung liegt.

Die Anwendung

Diese Situation meistert die Crew des Hochseebaggers an der Ostküste Floridas bei Hillsboro Inlet jeden Tag. Kapitän Woodworth “Woody” Draughon – der mit einem dampfbetriebenen Schaufelradbagger im Panamakanal als junger Mann anfing - und sein Assistent Captain Scott Evans schaufeln ganzjährig in dem Gebiet von Hillsboro Inlet und das bereits seit mehr als 20 Jahren. Diese Arbeit hält den Durchgang für den Schiffsverkehr frei von Sand und dient auch als Ablaufrinne, um das Inland vor Überflutung bei Stürmen zu schützen.

An Bord des 1170-S Ellicott Baggers ist die Besatzung ständig damit beschäftigt, die Ausstattung in dieser heißen, salzhaltigen und feuchten Umgebung instand zu halten.  Der Bagger wird von zwei Dieselmaschinen angetrieben, einer Caterpillar C-27 als Hauptmaschine und einer Caterpillar C-9 als Hilfsmaschine, die eine 9000 gpm Pumpe antreiben, welche 400 Kubikmeter Sand per Stunde vom Boden der Fahrrinne auf einen nahegelegenen Strand transportiert, um die nahegelegene Küste wieder aufzufüllen.

Ellicott Dredges, mit dem Sitz in Baltimore, Maryland, arbeitet seit 25 Jahren eng mit dem ortsansässigen SUN Händler, Advanced Fluid Systems,zusammen. So war AFS an der Entwicklung von Bohrköpfen,  Schaltungen, Rüttlern und Winden für Bagger in jeder Größe beteiligt. Der 1170-S Bagger bei Hillsboro Inlet hat zwischen 25 und 30 SUN-Einschraubventilen, sowie fünf SUN-Spulen für die Kontrolle der Wege- oder Proportionalventile.

Die Herausforderung

Ein SUN-Einschraubventil mit Elektro-Proportionaltechnik kontrolliert die Winde, die die Geschwindigkeit der Armbewegung des Baggers steuert. Wegen der genauen Einstellung muss dieses Teil konfiguriert werden. An Bord erkennt man die Herausforderungen, die Kapitän Woody meistern muss, wenn er das Ventil einstellt.

The Ellicott 1170-S DredgeDer Bohrkopf am Ausleger der Schaufel, der Kontrollraum zwei Etagen höher als das Deck und der Maschinenraum unter Deck am anderen Ende des Baggers, verlangt der Prozess der Feinjustierung des Ventils eine Menge Hin und Her.  

er Kapitän muss das Handprogrammiergerät und Kabel in den beengten, dunklen Maschinenraum zur Winde transportieren, dort an den Verstärker anschließen, Einstellungen vornehmen, danach zurück klettern bis zum Kontrollraum, um sich dort die Ergebnisse anzusehen.  Dieser Prozess der Feinjustierung kann somit Stunden in Anspruch nehmen.

Als SUN Hydraulics die Einführung des Bluetooth gesteuerten Verstärkers ankündigte, die per AmpSet Blue™ App auf dem Smartphone zu nutzen ist, erkannte John Caldwell von Advanced Fluid Systems, welche Gelegenheit sich ihm bot. Als Verkaufsingenieur bei AFS hatte er mehr als 25 Jahren eng mit Elliott an hydraulischen und elektrischen Systemen gearbeitet. Er wusste aus erster Hand welche Bedingungen ein neuer Verstärker bei diesen Baggern zu erfüllen hatte. Er plante diese Anwendung zu nutzen als perfektes Beispiel Zeit, Geld und Mühe zu sparen.

Das Produkt

SUNs neuer Verstärker mit Bluetooth Technologie bietet ein fabrikmäßig hergestelltes Produkt in Kombination mit einer SUN Elektro-Proportional-Spule. Benutzer können problemlos die Einstellungen auf ihrem Smartphone drahtlos mit der SUN-APP AmpSet Blue™ vornehmen.

AmpSet Blue erlaubt dem Benutzer durch einfache Bildschirmführung auf seinem Smartphone den ausgewählten Verstärker zu lokalisieren, abzugleichen und die Parameter zu setzen. Keine Verkabelung oder zusätzliche Geräte sind hierbei nötig. Mit der App kann der Benutzer seine Geräte spezifizieren, benennen, Einstellungen sichern und speichern für künftige Anwendungen und sogar mit einem Passwort vor nicht autorisierten Personen schützen.

Der Verstärker ist CE zertifiziert nach den neuesten Standards inklusive des 30-V/m Automotive Standard (gemäß Maschinenrichtlinie 2009/19/EC). Dadurch, dass er versiegelt ist gemäß IP 69K und Schutz bietet gegen Schwingungen, Stöße und Umwelteinflüsse, ist er ideal für raue Umgebungen wie Maschinenräume von Salzwasserbagger. 

Die Installation

Caldwell nahm mit Kapitän Woody Kontakt auf, schlug eine Installation des Bluetooth Verstärkers vor und machte sich auf nach Hillsboro Beach, Florida. Für eine erfolgreiche Installierung war  keine besondere Ausstattung vonnöten wie PC oder Laptop, sondern nur der Bluetooth Verstärker und das iPhone vom Kapitän.

Bluetooth Amplifier installationZunächst zog man den Stecker ab, ersetzte die installierte Spule, indem man die Spulenmutter löste und den neuen Bluetooth Verstärker über das installierte Magnetventil schob, die Spulenmutter wieder anzog und den Stecker wieder befestigte. Dies dauerte weniger als 5 Minuten.

Danach lud Kapitän Woody auf dem Deck seines Schiffes die App AmpSet Blue™ auf sein Handy herunter, um nun die Konfiguration des Verstärkers vorzunehmen. Dieser Vorgang dauerte weniger als 5 Minuten.

Kapitän Woody ging mit Hilfe der App die verschiedenen Einstellungen durch, um danach im Maschinenraum die Verbindung mit dem Verstärker zu bestätigen. Jedes Mal, wenn Sie die App AmpSet Blue öffnen, werden alle verfügbaren Geräte  gesucht und angezeigt.

Captain Woody connects to the Bluetooth Amplifier So auch hier: Als der Kapitän die App startete, wurde sofort der neue Verstärker identifiziert. Einmal angeklickt leuchtete die Statusanzeige blau um anzuzeigen, dass die Verbindung hergestellt war und die Konfiguration beginnen konnte.

Mit dem Smartphone in der Hand kletterte Kapitän Woody zurück an Deck. Sein Assistent Scott Evans startete daraufhin im Kontrollraum den Dieselmotor. Jetzt konnten sie gemeinsam den Baggerarm justieren. Kapitän Woody beobachtete an Deck den Ausleger des Baggerarms, den sein Assistent Evans bediente und nahm gleichzeitig die Einstellungen am Verstärker im Maschinenraum vor.

Eine große Herausforderung bei dieser Maßnahme war das Einregeln der Totzonen. Im Kontrollraum musste Evans bisher den Regulierungsschalter erst eine halbe Umdrehung betätigen bevor der Baggerarm überhaupt reagierte. Durch die Position an Deck, wo Kapitän Woody den Arm beobachten und gleichzeitig mit seinem Assistenten Evans kommunizieren konnte, war es nun möglich, das minimale Ausgangssignal zu erhöhen, um bei niedrigem Eingangssignal einen höheren Strom auf die Spule zu geben und so zu erreichen, dass der Ausleger schneller auf die Drehung des Potentiometers reagiert. 

Dank dieser schnellen und einfachen Konfiguration konnte somit die Besatzung das Ventil besser als zuvor nach ihren Erfordernissen einstellen.

Das Ergebnis

Mit dem neuen, kabellosen Bluetooth gestützen Verstärker von SUN bekommt man nun die Möglichkeit, in besonders schwierigen Umgebungen zuverlässig und angenehm die Konfiguration eines hydraulischen Systems vorzunehmen. 

Als neuer Benutzer lädt man die App AmpSet Blue auf sein iPhone oder Smartphone, startet die App, gleicht mit dem vorhandenen Verstärker ab und beginnt die Konfiguration in minutenschnelle. 

Die Wartung der Ausrüstung an Bord des Baggers bei Hillsboro Inlet ist in dieser warmen, feuchten und korrosiven Umgebung sehr zeitintensiv. Der Hauptvorteil für die Besatzung ist daher die Vermeidung unnötiger Lauferei, da sich der Baggerarm präzise vom Deck aus einstellen lässt.

Die App AmpSet Blue eröffnet eine Fülle an Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Kosten, einfache Handhabung und Sicherheit. Die geringe Störanfälligkeit und der robuste Schutz gegen Umwelteinfüsse bieten zusätzliche Lösungen bei schwierigen elektro-hydraulischen Anwendungen.

Der Hintergrund

Ellicott Dredges, mit Sitz in Baltimore ist der gößte Baggerhersteller in den Vereinigten Staaten. Tätig seit 1885 haben sie die Geräte für den Bau des Panamakanals geliefert. Ihr Schwerpunkt liegt auf Schneidkopfsaugbaggern, deren größter einen Kapazität von nahezu 2000 Kubikmetern pro Stunde hat.

SUN wird in Baltimore von Advanced Fluid Systems vertreten, die sehr eng mit Ellicot Dredges auf dem Gebiet der hydraulischen und elektrischen Systeme zusammenarbeiten. 

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