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O+P Fluidtechnik 1-2/2021

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O+P Fluidtechnik 1-2/2021

LINEARACHSEN

LINEARACHSEN AUSBALANCIERT – MIT SCHMIER- MITTELFREIEN LINEARFÜHRUNGEN MOBILE MASCHINEN Mit dem „Gekko“ hat die Köppl GmbH einen Einachs-Mäher entwickelt, der vor allem für anspruchsvolles Gelände konzipiert ist. Das Konstruktionsmerkmal der automatisch verschiebbaren Achse leistet dazu auch einen Beitrag. Zur Realisierung, haben sich die Köppl Konstrukteure aus dem Baukasten der schmiermittelfreien Linearführungen von Igus bedient. Autor: Uwe Sund, Leiter Branchenmanagement Agrartechnik, igus GmbH Steile Hänge und unwegsames Gelände sind das Terrain, in dem sich der Gekko am wohlsten fühlt. Das leistungsstarke Einachs-Gerät mäht überall dort, wo Mähtraktoren an die Grenzen der Geländegängigkeit stoßen. Der Anwender kann sich entscheiden, ob er dem Gerät folgt, auf einer Plattform mitfährt oder ob er es per Funkfernsteuerung bedient. Der Gekko gehört zum Programm der Köppl GmbH in Saldenburg in Niederbayern, die Einachs-Motorgeräte für die Bodenbearbeitung und die Landschaftspflege anbietet. Köppl entwickelt und fertigt unterschiedliche Aggregateträger – immer mit einer Achse, immer mit Verbrennungsmotor, leistungsstarken hydrostatischem Fahrantrieb und mechanischer Zapfwelle für den Antrieb der Anbaugeräte und Arbeitswerkzeuge. SELF-BALANCE-FUNKTION PER VERSCHIEBBARER ACHSE Bei der Entwicklung des Gekko stand das Ziel im Vordergrund, auch auf steilem Gelände eine hohe Mähleistung (bei bis zu 5 m 46 O+P Fluidtechnik 2021/01-02 www.oup-fluidtechnik.de

LINEARACHSEN Schnittbreite) zu erzielen. Das erreicht man u. a. mit tiefem Schwerpunkt bei großer Bodenfreiheit, einer verbreiterten Achse und zwei unabhängig voneinander arbeitenden hydraulischen Radantrieben. Darüber hinaus haben die Konstrukteure mit der Self-Balance-Funktion eine Möglichkeit geschaffen, mit der sich die Achse des Gekkos um 300 mm in der Längsachse verschieben lässt. Damit verändert sich die Gewichtsverteilung zwischen Achse und Anbaugerät. In der Praxis wird diese Funktion mit der Bezeichnung Self-Balance so genutzt, dass die Achse je nach Steigung und Bergauf- oder Bergabfahrt näher zum Arbeitsgerät rückt oder aber größeren Abstand zum Mähbalken einnimmt. Ganz ähnlich macht es übrigens der Mensch: Wenn er bergauf oder bergab geht, verändert er ganz unbewusst seine Schrittlänge, um immer sicheren Stand zu haben und das Gleichgewicht zu halten. ACHSVERLAGERUNG FÜR RAUE UMGEBUNGSBEDINGUNGEN Bei der Umsetzung dieser Idee standen die Konstrukteure vor einer Herausforderung, die sich aus den Einsatzbedingungen ergibt. Die mechanische Beanspruchung ist groß, weil hohe Kräfte auf die Achse wirken. Hinzu kommt die starke Verschmutzung, der die Fahrwerkskomponenten je nach Untergrund ausgesetzt sind. Ein weiterer Aspekt: Da die mobilen Maschinen in der freien Natur arbeiten, kamen geschmierte Linearachsen nicht infrage. Deshalb verwendet Köppl bei verschiedenen – auch rotativen – Lagerlösungen Komponenten aus dem Konstruktionsbaukasten von Igus. Typisch für diese Komponenten ist die Kombination von Hochleistungspolymeren mit inkorporiertem Schmierstoff (für die Lager) und hartanodisiertem Aluminium (Achsen). Die Achsverlagerung wird jetzt mit einer Drylin W-Linearachse realisiert. Auf der Doppelschienen-Profilführung verfahren vier Führungswagen, wobei die Ursprungskonstruktion nochmals angepasst wurde. Zunächst wurde die komplette Igus Achse einschließlich der Gehäuse für den Führungswagen getestet. Die vier einzelnen durch Schrauben mit der Achsbefestigung verbundenen Gehäuse haben sich aber nicht bewährt. Die Kräfte waren einfach zu hoch. Deshalb entschieden sich die Köppl Konstrukteure in Abstimmung mit Igus – das Gehäuse als Halbzeug selbst zu fertigen. Es nimmt alle vier Lager auf, die somit zueinander in fester Position stehen. Damit ist das Risiko des Verdrehens oder Verklemmens einzelner Profilführungen ausgeschlossen und im Betrieb kann sich die Position der Achse nicht selbsttätig verstellen. 02 KONZENTRATION AUF DAS WESENTLICHE Die Verstellung der Achse erfolgt hydraulisch – und auf Wunsch auch automatisch. Diese Option wird von Köppl empfohlen, weil sich der Bediener dann auf das Manövrieren des Gerätes (das mit hoher Geschwindigkeit unterwegs sein kann) konzentrieren kann. In diesem Fall liefert ein Neigungssensor per CAN-Bus das Ist-Signal an die Steuerung, und die Achsposition passt sich an die aktuelle Steigung an. Das funktioniert in einem breiten Arbeitsbereich und während des Betriebs. Der Gekko arbeitet bei bis zu 50,2o Neigung. Das entspricht einem Gefälle bzw. einer Steigung von 120 %. Für die Achsverstellung gilt dann der Grundsatz „Je steiler, desto vorlastiger“. Bei der Entwicklung des Gekko und der Achsverstellung hatten die Konstrukteure auch schon den nächsten Schritt im Blick. Karl Köppl, Geschäftsführer der Köppl GmbH: „Wir arbeiten darauf hin, dass unsere Maschinen künftig autonom im Gelände unterwegs sind.“ WEITERE BAUREIHE MIT ADAPTIVER ACHSVERSTELLUNG Anwender einer zweiten Baureihe von Einachs-Arbeitsmaschinen können inzwischen auch von der adaptiven Achsverstellung profitieren. Der Taurus – ein universeller Geräteträger für verschiedene Mähwerke (in Trommel-, Portal-, Schlegel-, Scheiben- und Sichelbauweise), Boden-, Schlitz- und Baumstumpffräsen, Mulcher und Wildkrautentferner – ist mit einer hydraulischen Achsverschiebung ausgerüstet, die der Bediener per Knopfdruck und während der Fahrt betätigt. Hier ist der Verstellweg 200 statt 300 mm lang und es kommen ebenfalls Drylin W-Lineareinheiten von Igus zum Einsatz. Bild: Köppl www.igus.de 01 01 Die adaptive Achsverstellung muss dauerhaft unter rauen Umgebungsbedingungen arbeiten – und das schmiermittelfrei 02 Das Stachelwalzenrad lässt Rückschlüsse darauf zu, welch hohe Kräfte auf die Achsverstellung wirken www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2021/01-02 47

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