Fahre schräg

Marginale Spalte

Oben: Der Fahrer des LinsiTrak bleibt sogar bei einer Neigung von 45 Grad senkrecht im Sitz.

Alle drei A10VG-Verstellpumpen des LinsiTraks sitzen gemeinsam im Heck.

Jeder MCR-Radmotor wird zu jedem Zeitpunkt mit der exakt benötigten Ölmenge versorgt.

Jede Justierung erfolgt bequem per Farbdisplay DI3.

November 2011

 

Der LinsiTrak mäht auch in extremer Schräglage zuverlässig jeden Rasen. Firmenchef und Konstrukteur Werner Müller erklärt sein hydrostatisches Antriebskonzept.

 
 

In der Landschaftspflege gibt es für nahezu jede Aufgabe Spezialfahrzeuge – vom Rasenmäher bis zum Geräteträger. Wer mit steilen Hängen konfrontiert ist, steht trotzdem vor einer Herausforderung, da diese Fahrzeuge auf relativ ebene Landschaften ausgelegt sind. Als wir 2002 mit der Entwicklung des Linsi-Traks begannen, stand das Entwicklungsziel also fest: ein vielseitig einsetzbares Fahrzeug zur Landschaftspflege, das selbst bei großen Steigungen beweglich bleibt.

Von Anfang an sollte diese Herausforderung mit einem hydraulischen Antriebskonzept gemeistert werden. Erste Versuche liefen allerdings ins Leere. Das Projekt nahm erst 2006 richtig Fahrt auf, als wir Rexroth als Partner gewinnen konnten. Ein Konzept, das wir aus der Schublade hätten ziehen können, gab es nicht. Stattdessen gingen wir eine enge Zusammenarbeit ein.

Die große Herausforderung bestand darin, jedes der vier Räder zu jedem Zeitpunkt mit adäquater Kraft anzutreiben. Mit konventionellen Achsdifferentialgetrieben ist das unmöglich, da in Hanglage die Räder ohne Bodenkontakt immer durchdrehen. Auch die geschaltete Differentialsperre schafft dabei keine Abhilfe: Bei jeder Kurve würden die Räder alle mit gleicher Drehzahl laufen, unnötigen Schlupf erzeugen und so den Boden geradezu umpflügen.

Kreisfahrten oder Hindernissen ausweichen wäre so sehr kritisch. Mit der High Efficiency Traction Control (HET) bietet Rexroth eine hydrostatische Antriebslösung an, die allerdings noch nicht optimal zu den Anforderungen des LinsiTraks passte. Im Normalfall treibt ein HET-Antrieb mit einer Verstellpumpe auf zwei Strängen jeweils zwei Hydromotoren in Reihenschaltung an.

Die Verteilung der Kräfte geschieht auf diese Weise komplett momentenabhängig, der Druck verteilt sich abhängig von der Traktion des jeweiligen Rads. Das hätte jedoch zur Folge, dass die hangseitigen Räder ständig durchdrehen würden.

Fit für die Schräglage

Um das HET-Konzept auch für die Schräglage fit zu machen, gingen wir für den LinsiTrak gemeinsam einen neuen Weg. Im Fahrzeug sitzen nun zwei getrennte HET-Stränge, bestehend aus je einer A10VG-Verstellpumpe, zwei MCR-Radmotoren und einem HET-Steuerblock. Jeweils ein Strang treibt die linke beziehungsweise rechte Fahrzeugseite an.

Was im ersten Augenblick wie ein Rückschritt klingen mag, ist vielmehr der entscheidende Dreh: Auf diese Weise lässt sich das Differenzial durch unterschiedliche Kräfteverteilung auf beiden Fahrzeugseiten ausgleichen.

Das BODAS Steuergerät RC 36-20 von Rexroth steuert beide Pumpen abhängig vom Lenkwinkel automatisch auf den exakten Ölmengenbedarf für die Hydromotoren. Bei der Fahrt um die Kurve fördert die Pumpe für die kurvenäußeren Motoren immer entsprechend mehr Öl als für die inneren und unterstützt so optimal die Bewegung. Die Elektronik steuert dabei nicht nur diese, sondern sämtliche Funktionen des Fahrzeugs. Der LinsiTrak hat keinen mechanischen Hebel, keine Kupplung und keine Kette.

Sparsam am Hang und auf der Straße

Ein Fahrzeug wie der LinsiTrak kommt vor allem bei kommunalen Straßenmeistereien zum Einsatz. Gerade für Kommunen spielt Energieeffizienz allein aus Kostengründen eine große Rolle. Der LinsiTrak kann mit einer Tankfüllung zehn Stunden arbeiten, damit ist die Bearbeitung großer Flächen gewährleistet.

Obwohl er mehr Leistung besitzt als vergleichbare Fahrzeuge, arbeitet er effizienter. Auf der Straße würde der Treibstoffverbrauch bei über 40 Stundenkilometern Höchstgeschwindigkeit und aktiver Reihenschaltung sprunghaft ansteigen. Denn jedes Rad legt während der Fahrt eine unterschiedliche Ablauflinie zurück, was einen permanenten Druckaufbau zur Folge hätte, ohne dass wirklich Last angelegt ist.

Um diesen unnötigen Verbrauch zu vermeiden, kann der Anwender zwischen mehreren Betriebsmodi des hydrostatischen Antriebssystems wählen. Im Straßenbetrieb ist die Reihenschaltung aufgehoben. Lediglich ein Radmotor pro Kreislauf treibt aktiv an. Wie beim heckgetriebenen Pkw wird in diesem Modus die Antriebsleistung bei Vorwärtsfahrt komplett über die Hinterräder übertragen, was beim Beschleunigen optimale Traktion ermöglicht.

Die hydrostatische Bremswirkung erfolgt fast ausschließlich über die Vorderräder. Dieser Effekt gilt umso mehr bei Bergabfahrt, wenn durch Achslastverlagerung die Bremswirkung der Vorderräder steigt. Während der Vorwärtsfahrt in der Ebene laufen sie im Hydraulikkreislauf hingegen lediglich „leer“ mit. Dieser Einzelradbetrieb spart Treibstoff.

Ein spezielles HET-Ventil von Rexroth hebt deshalb die Reihenschaltung auf und beaufschlagt die Vorderräder lediglich mit dem benötigten Speisedruck. Durch die Option „Reihenschaltung aktiv oder inaktiv“ ist die Umweltverträglichkeit des Antriebskonzepts zu jedem Zeitpunkt gewährleistet. Ein dritter Modus, der sogenannte „Hundegang“, ist insbesondere für das Befahren empfindlicher Böden interessant. Die Vorder- und Hinterräder des LinsiTraks laufen spurversetzt und schonen so den Untergrund.

Viele Funktionen, kein Werkzeug

Ohne die richtigen Geräte nutzt dem Landschaftspfleger allerdings auch das beste Antriebskonzept nichts. Deshalb sitzt neben den beiden Verstellpumpen für die Antriebsmotoren im hinteren Teil des Fahrzeugs noch eine weitere Axialkolbenpumpe, welche die Leistungshydraulik für die Arbeitsgeräte wie Rasenmäher, Mulcher oder ein Kehraggregat antreibt.

Je nach Gerät stehen unterschiedliche Aufnahmepunkte am Fahrzeug zur Verfügung, an der Vorder- und Rückseite sowie zwischen den Achsen. Jedes Gerät kann werkzeuglos angeschlossen werden. Genau wie bei den HET-Antrieben garantiert die stufenlose Zapfwelle zusammen mit dem auf ECO-Drehzahl optimierten Dieselmotor maximale Energieeffizienz.

Trotz der vielen Funktionen und ausgeklügelter Technik kommt der LinsiTrak im kompakten, leicht zu handhabenden Format daher. Selbst an Hängen, die 45 Grad steil sind, sitzt der Fahrer immer waagerecht. Die Regulierung des Fahrersitzes geschieht vollautomatisch. Neigungssensoren dienen dafür als elektronische Wasserwaage. Sie geben durchgängig den aktuellen Winkel an die Elektronik weiter, die den Sitz hydraulisch reguliert.

Die komplexen Funktionen für die verschiedenen Arbeitsgeräte werden in der elektronischen Steuerung implementiert. Zur Markteinführung kann der Anwender jede Feinjustierung über ein Farbdisplay bequem vom Fahrersitz aus vorgeben. Bis diese Funktionen einprogrammiert sind, wird der LinsiTrak auch seine endgültige Form haben – der Überrollbügel muss etwas höher sein, das Fahrzeug soll insgesamt noch etwa 20 Zentimeter kürzer werden und auf Wunsch mit Kabine verfügbar sein. Die Hauptaufgabe ist allerdings erledigt: die Entwicklung eines innovativen Antriebskonzepts, das auch wertvolle Impulse für zukünftige Lösungen bietet.

 

Der Autor

 

Werner Müller,

Geschäftsführer

Müller Landmaschinen

www.mueller-bonndorf.de