Pile alte, consumi bassi

Hydrostatic power splitting transmission optimizes reach stacker
Marginal Column
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Luglio 2016

 

Per la nuova versione dell’apprezzata serie Gloria di gru mobili reach stacker, Kalmar cercava un azionamento ibrido ad elevatissima effi cienza energetica. La soluzione: una catena cinematica di nuova concezione, che abbina collaudati componenti idrostatici e oleodinamici ad una programmazione intelligente.

Kalmar, specialista svedese del settore Cargo, è un’azienda del Gruppo Cargotec, con sede centrale a Helsinki, ed è pioniere nella movimentazione ad alta effi cienza energetica di container. Sui terminal del mondo intero, un container su quattro viene movimentato da una macchina Kalmar. Un prodotto di grande successo è la serie di reach stacker Gloria, da 130 tonnellate di portata massima.

Il megatrend dell’effi cienza energetica

Per lo sviluppo ex novo dell’ultima generazione, ormai la quinta, uno fra i principali obiettivi era la riduzione dei consumi di carburante senza perdere in performance di guida e produttività. Inoltre, si puntava a migliorare comfort di guida e prestazioni di lavoro, mantenendo un’eccellente manovrabilità. “Da un lato, ciò è dovuto alle più severe soglie di emissione introdotte dalla Normativa Tier IV”, ci dice Stefan Johansson, Direttore Vendite e Marketing di Kalmar; “dall’altro, al desiderio di ridurre i costi da parte dei gestori dei veicoli”.

Un lavoro di squadra dai risultati eccezionali

Al team di progettisti Kalmar, presto è risultato chiaro che tutte queste esigenze richiedessero una trasmissione di concezione nuova e innovativa al tempo stesso. Il progetto venne così avviato, in collaborazione con Dana Rexroth Transmission Systems, con sede nella cittadina italiana di Arco (vedi riquadro) e il fornitore di motori Volvo Penta. Occorreva un intenso lavoro di squadra. “Per un’integrazione di vasta portata, una stretta collaborazione con i fornitori è imprescindibile”, rimarca Johansson. “Chi punta a sviluppare un sistema completo e ad alta efficienza deve offrire più di un semplice insieme di componenti”. Alvin Anthony, Responsabile Vendite e Product Management di Dana Rexroth Transmission Systems, aggiunge: “Una sfida consiste nel mettere a punto e nell’armonizzare i numerosi sottosistemi, per ottenere un insieme effi ciente. Ciò può riuscire soltanto con esaurienti test condotti sul campo, in collaborazione con un cliente pilota motivato come Kalmar”.

Da tali sforzi comuni è nata la trasmissione idrostatico-meccanica variabile HVT, con relativa unità di controllo. Per i reach stacker di Kalmar è prevista la versione HVT-R2, con la potenza d’ingresso alla trasmissione fra 135 e 195 kilowatt. Kalmar commercializza la nuova trasmissione col nome di “Kalmar K-Motion”. La trasmissione variabile idrostatica-meccanica è basata un concetto power-split. Inoltre, ingranaggi, frizioni e componenti idrostatici del sistema di trasmissione sono interamente forniti da un’unica fonte, Dana Rexroth, a tutto vantaggio del cliente sotto il profi lo del service e della manutenzione.

Intensivi collaudi sul campo, con risparmi da record

Fin dai primi collaudi su campo, il reach stacker di preserie con trasmissione HVT ha raggiunto risparmi di carburante fino al 40% rispetto ad una macchina equivalente, ma equipaggiata con un convertitore di coppia tradizionale. Il ciclo di test, con numerosi spostamenti e impilamenti di container di vario peso (10, 24 e 30 tonnellate) su una distanza di circa 50 metri, è stato affrontato da entrambe le macchine contemporaneamente e a pari carico. Gli obiettivi di risparmio ottenuti con il reach staker di nuova concezione contribuiscono a ridurre in modo decisivo le emissioni di CO2 e vengono ora raggiunti anche nell’esercizio quotidiano. “A seconda del tipo d’impiego, riusciamo a ridurre i consumi fino al 40%”, rimarca Stefan Johansson. Tutto ciò ha già convinto molti clienti: dal suo debutto sul mercato, nel secondo trimestre del 2015, Kalmar ha già venduto numerose reach stacker K-Motion, non soltanto in Europa, ma anche in Oriente.

La forte riduzione dei consumi è frutto della combinazione fra il maggiore rendimento della trasmissione senza convertitore di coppia e il downsizing del motore termico di circa il 20% rispetto alla precedente versione: al posto del motore Diesel da 11 litri e 250 kilowatt di potenza, ora, per muovere la macchina, è suffi ciente un Diesel da 8 litri e 201 kilowatt.

In work mode at the container, the new Kalmar reach stacker is characterized by comfort, low noise and easy controllability.

In work mode at the container, the new Kalmar reach stacker is characterized by comfort, low noise and easy controllability.

 

Grandi prestazioni in modalità di lavoro

In modalità di lavoro, ossia a velocità di avanzamento molto ridotte, il nuovo reach stacker di Kalmar si distingue per comfort, silenziosità e manovrabilità, oltre che per la grande precisione di posizionamento. Il primo range di movimento, puramente idrostatico, off re il vantaggio di un’inversione di marcia pressoché esente da usura, con andamento continuo, senza necessità di cambi di marcia, consentendo un’ottima precisione di posizionamento. A velocità di avanzamento maggiori, nel secondo e terzo range di velocità, il veicolo utilizza l’alta effi cienza del power-split idrostatico-meccanico. I passaggi fra i vari range di velocità, sono effettuati senza interruzioni nella trazione grazie alle frizioni multi-disk utilizzate. Vi è, poi, un ulteriore vantaggio: con questa concezione di trasmissione, in tutti i range di velocità, la frenatura avviene usando il ramo idrostatico. Stefan Johansson riassume con queste parole: “Con la trasmissione ad alta efficienza energetica K-Motion, parliamo al cuore dei nostri clienti: sui terminal cargo del mondo intero, bassi costi d’esercizio complessivi e tempi di fermo ridotti al minimo sono la chiave per il successo di un reach stacker”.

The HVT-R2 continuously variable transmission.

The HVT-R2 continuously variable transmission.

Il meglio da due ambiti

Dana Rexroth Transmission Systems, è la joint venture fra Dana Holding Corporation e Bosch Rexroth AG per la commercializzazione della trasmissione variabile idrostatico-meccanica HVT da ottobre 2011. L’HVT (Hydromechanical Variable Transmission) combina i vantaggi della trasmissione meccanica con quella idrostatica, riducendo consumi di carburante ed emissioni inquinanti e migliorando produttività e manovrabilità delle macchine operatrici.