Raupe mit dieselelektrischem Antrieb
Weder Drehmomentwandler noch Getriebe nötig
GARCHING (ABZ). - In seiner langen Firmengeschichte hat Caterpillar die Entwicklung von Raupen maßgeblich geprägt. Auf der bauma präsentiert der Konzern mit der neuen D7E einen weiteren Meilenstein (Halle B6, Stand 106/406). Sie besitzt weder einen Drehmomentwandler noch ein Getriebe, stattdessen hat sie einen dieselelektrischen Antrieb, der die mechanische Energie noch effizienter auf den Boden überträgt.
Durch den Elektroantrieb mit Wechselstromtechnik (AC) liegt bereits im Stand das volle Drehmoment an. Leistungszehrende Zahnräder, Wandler oder Keilriemen gehören hier der Vergangenheit an. "Die Geschwindigkeit ist, ohne zu schalten, stufenlos regelbar, und der Dieselmotor arbeitet dabei mit konstanter Drehzahl im optimalen Drehzahlbereich", berichtet Zeppelin Baumaschinen, Garching. Caterpillar habe mit der D7E eine völlig neue Raupenklasse geschaffen.
Das Ergebnis: "Das Modell kann 25 Prozent mehr Material je Liter Kraftstoff bewegen, hat 10 Prozent mehr Schubleistung als ihr Vorgänger, und gleichzeitig verlängert sich die Lebensdauer der Komponenten bis zu 50 Prozent", wird berichtet. Durch den Wegfall von Wandler und Getriebe haben sich die beweglichen Teile gleichzeitig um 60 Prozent reduziert. Hierdurch konnten die Serviceintervalle für Hydraulik- und Getriebeöl verlängert werden. Unterm Strich ergibt das für den Anwender eine spürbare Kostenentlastung während der gesamten Nutzungsdauer.
Ein C9-Acert-Dieselmotor von Cat treibt einen Wechselstromgenerator (AC) an. Stark dimensionierte Kabel nach Militärstandard stellen die Verbindung zwischen Generator, Frequenzumformer und Fahrmotor her. Das Herz, der Frequenzumformer, formt die fixe Frequenz des Generators in die gewünschte Frequenz für den Fahrantrieb stufenlos um. Weitere Verbraucher wie Klimaanlage, Kühlmittelpumpe und Batterien werden mit Gleichstrom (DC) versorgt. Alle elektrischen Komponenten sind wasserdicht ausgeführt, und zusätzlich werden Generator, Frequenzumformer und Fahrmotor ölgekühlt.
Die Funktionalität ist beeindruckend: "Von modernen Raupen erwarten unsere Kunden im Straßen- und Erdbau eine hervorragende Manövrierfähigkeit auch auf sehr engem Raum, gepaart mit hoher Schubleistung und der Fähigkeit ,ein exaktes Feinplanum schnell und zuverlässig zu erstellen", erläutert Bernhard Tabert, Produktmanager für Raupen bei Zeppelin Baumaschinen. Früher sei die D7 überwiegend zum Abschieben genutzt worden, heute werde sie auf Projekten mit komplexer Geometrie und engen Höhentoleranzen eingesetzt: "Dieses verlangt eine enorme Wendigkeit, so kann sie auf der Stelle drehen, unter Last Kurven fahren und hat die volle Schubleistung bereits aus dem Stand heraus. Dieses ausgewogene Leistungsverhältnis bietet unseren Kunden eine wesentlich größere Flexibilität." Auf kleinem Raum wird Wechselstrom stufenlos in die gewünschte Frequenz umgeformt. Wandler, Getriebe und das manuelle Schalten entfallen, hierdurch ist die Bedienbarkeit noch einfacher und komfortabler für den Fahrer geworden. Dieses moderne Antriebskonzept ist erst durch die kleinere und leistungsstärkere Halbleitertechnik möglich geworden. Der Single-Hubzylinder für das Schild hat die gleiche Kraft, wie die beiden Dual-Hubzylinder, jedoch mit der Hälfte der Bauteile. Die dezentrale Anordnung der Hydraulikventile kurz vor den Verbrauchern erhöht die Reaktionszeiten des Schilds um 30 Prozent und verbessert das Ansprechverhalten für Fahrer und Maschinensteuerung. Die D7E ist im Standard für GPS-, ATS- und Laser-Maschinensteuerung von Caterpillar (AccuGrade) und Trimble (GCS900) vorbereitet und kann innerhalb von zwei Stunden auf der Baustelle erstausgerüstet werden (Plug and Play).
Der Sicherheitsaspekt stand während der gesamten Entwicklungs- und Testsphase im Vordergrund. Die Vorwärtssicht hat sich gegenüber dem D7R II laut Hersteller um 35Prozent verbessert. Die beiden vorderen A-Säulen sind zu einer Säule zusammengefasst worden und bilden mit Auspuff, Hubzylinder und GPS-Mast eine Linie. Das Ergebnis ist eine gute Sicht auf das Baugeschehen.
Die Servicearbeiten sind dank einer hydraulisch kippbaren Fahrerkabine wesentlich sicherer, einfacher und schneller im Feld durchzuführen. Ferner wird die gesamte Elektrik permanent von einem Selbstdiagnose System auf Erdschluss überwacht. Zudem halbiert die größere und komfortablere Fahrerkabine mit nur 73 dBA den Lärmpegel gegenüber der D7R II. Die separate elektrische Klimaanlage an der Kabinenrückseite reduziert zusätzlich Vibrationen in der Kabine. Die D7E erreicht heute die Abgaswerte von EU-Stufe III A und zusätzlich ab 2012 von EU-Stufe III B. Diese Raupe ist eine 100-prozentige Entwicklung von Caterpillar. In zehnjähriger Entwicklungszeit und 24 Prototypen wurden 160 Patente entwickelt und angemeldet.
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