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Schnell vor Ort

Bei hoher Zugkraft im Fahren schalten: flexibler Radlader mit „Shift-on-Fly“-Getriebe
Schnell vor Ort

Hohe Flexibilität und schnelles Verfahren auf der Straße waren zwei wesentliche Auswahlkriterien, als die Gemeinde Dornstadt nach einem Kompaktlader für ihren Baubetriebshof suchte. Die Wahl fiel auf einen „JCB 409“ in der 40-km/h-Version, die sich durch ein von Rexroth gemeinsam mit Dana entwickeltes „Shift-on-Fly“-Getriebe auszeichnet.

Exklusiv in KEM Der Autor Michael Frasch ist Leiter Vertrieb Radlader bei der Bosch Rexroth AG, Lohr am Main

Heute Kies auf dem Baubetriebshof laden, morgen Paletten mit Pflaster transportieren, übermorgen Erdarbeiten ausführen: Kompaktradlader im kommunalen Einsatz müssen flexibel sein, und sie arbeiten an unterschiedlichen Einsatzorten. Wolfgang Scholz, Leiter des Baubetriebshofs der Gemeinde Dornstadt bei Ulm, fasst das Anforderungsprofil zusammen: „Bei uns übernehmen die Lader verschiedenste Aufgaben, und sie sind selten lang an einem Einsatzort.“
Zu den Radlader-Eigenschaften, die der Gemeinde sehr wichtig sind, gehört deshalb eine hohe Endgeschwindigkeit: „Unsere Gemeinde besteht aus mehreren Teilgemeinden, und die Einsatzorte des Laders können bis zu zehn Kilometer voneinander entfernt sein. Diese Strecken möchten wir schnell und ohne Transportfahrzeug zurücklegen.“
Gesucht: ein Radlader als Schnellläufer
Da traf es sich gut, dass JCB gerade das Modell 409 vorgestellt hatte, als die Gemeinde nach einem neuen Kompaktradlader suchte und den langjährigen Partner Forschner Bau- und Industriemaschinen GmbH in Ulm kontaktierte. Denn im Unterschied zu den meisten Wettbewerbsgeräten erreicht diese Maschine eine Endgeschwindigkeit von 40 statt der üblichen 20 oder 30 km/h und nutzt dabei das von Rexroth entwickelte „Shift-on-Fly“-Prinzip.
Die Vorteile, die dieses Prinzip bietet, bemerkt der geübte Radladerfahrer schon beim ersten Schaltvorgang. Helmut Schwenk- edel, Servicemonteur bei Forschner und zuständig für die Maschinen der Gemeinde Dornstadt: „Bei konventionellen Schnellläufern muss der Fahrer anhalten, um in den Schnellgang zu schalten. Schon wenn die Maschine dabei nur sanft rollt, macht sich das Getriebe deutlich bemerkbar. Bei ‚Shift on Fly’ hingegen kann der Fahrer während der Fahrt in den Schnellgang schalten.“
Möglich wird das durch die elektronische Verknüpfung des hydrostatischen Fahrantriebs mit einem serienüblichen, nur leicht modifizierten Stillstandsgetriebe. Wenn die zum Schalten vorgesehene Geschwindigkeit erreicht ist und der Fahrer per Tastendruck den Schaltvorgang auslöst, veranlasst das „Bodas“-Steuergerät von Rexroth den Axialkolbenmotor vom Typ „A6VM“, kurzzeitig auf Null zu schwenken. Dadurch wird der Kraftfluss unterbrochen und das synchronisierte Stillstandsgetriebe kann in den Schnellgang schalten. Mithilfe eines Synchronrings wird der Motor dann auf die neue Drehzahl synchronisiert.
Wenn der Gang eingelegt ist, gibt ein Sensor ein Schaltsignal an die Elektronik zurück. Sollte es während des Schaltvorgangs zu einem Fehler kommen, sorgt eine Sicherheitsfunktion dafür, dass der Schaltvorgang nach einer definierten Wartezeit abgebrochen, und der ursprüngliche Gang wieder eingelegt wird.
Beim Herunterschalten läuft der Vorgang ähnlich ab – mit dem Unterschied, dass die Synchronisierung durch einen kurzen Ansteuerimpuls unterstützt wird, der die Drehzahl des Hydromotors erhöht. Dies trägt nicht nur zur Beschleunigung des Schaltvorgangs bei, sondern auch zur Minimierung des Verschleißes am Synchronring.
Sobald der neue Gang eingelegt ist, wird der Hydromotor auf einen geschwindigkeitsabhängigen Winkel ausgeschwenkt, sodass das passende Lastmoment auf das Getriebe übertragen werden kann. Das gilt sowohl für das Hoch- als auch das Herunterschalten. Nach der Beendigung des elektronisch gesteuerten Schaltvorgangs schwenkt der Hydromotor auf die Fahrkurve des neu eingelegten Ganges ein. Der gesamte Schaltzyklus ist in weniger als 0,5 s abgeschlossen.
Manuell und automatisch schaltbar
„Shift on Fly“ ist in verschiedenen Varianten verfügbar. Der Schaltvorgang kann manuell ausgelöst werden; als Alternative steht eine vollautomatische Version zur Verfügung. JCB hat sich für die manuell schaltbare Ausführung entschieden. Bei einer definierten Geschwindigkeit fordert eine Meldeleuchte auf der Instrumententafel zum Schalten auf. Der Fahrer betätigt dann bei voller Fahrt einen Druckschalter und bemerkt vom Schaltvorgang kaum einen Ruck.
Diese hydraulische Getriebetechnologie zeigt einmal mehr den Vorteil, den die Kombination von hydrostatischem Fahrantrieb und moderner Mobilelektronik bietet: Die zentralen Antriebskomponenten wie Hydromotor und -pumpe lassen sich über die Elektronik komfortabel regeln. Beim „Shift-on-Fly“-System wurde auch das mechanische Stillstandsgetriebe in die Regelung integriert.
Auf diese Weise wird in allen relevanten Lastzuständen – bergauf, bergab, beladen, unbeladen – ruckfreies Schalten in einer Qualität erreicht, die sonst nur deutlich aufwändigere Lastschaltgetriebe bieten. Die elektrohydraulische Synchronisation des Schaltvorgangs erhöht den Fahrkomfort deutlich und minimiert zugleich den Getriebeverschleiß: Die Sensorik gewährleistet, dass die Zahnräder sanft ineinander greifen.
Schnelles Fahren, ruckfreies Schalten
Für die Gemeinde Dornstadt war die Fähigkeit des JCB 409, hohe Fahrgeschwindigkeit zu erreichen und bei voller Fahrt sanft und komfortabel zu schalten, ein zentrales Argument bei der Kaufentscheidung. Betriebshofleiter Wolfgang Scholz: „Bei älteren ‚Schnellläufern’ war der Schaltvorgang ganz deutlich wahrnehmbar. Man hörte förmlich die mechanische Beanspruchung des Getriebes. Beim Shift-on-Fly-System bemerkt man den Schaltvorgang kaum: Das macht einen deutlich besseren Eindruck und minimiert mit Sicherheit den Verschleiß.“
Auch das Fahrwerk des JCB 409 ist auf komfortable Straßenfahrt bei hohen Geschwindigkeiten ausgelegt: Ein Dämpfungssystem für das Hubgerüst auf der Basis eines Stickstoffspeichers verhindert das Aufschwingen der Maschine bei schneller Straßenfahrt.
Die Maschine befindet sich seit November 2009 im Einsatz bei der Gemeinde Dornstadt und bewährt sich seitdem in der Praxis.
Bosch Rexroth;
Telefon: 09352 18-4145;
E-Mail: anfragen-pr@ boschrexroth.de
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