hopfen plantage

Bild: © Peter Heckmeier – Fotolia

Hopfenschlepper

Hopfenschlepper in Erntekonfiguration: Sämtliche Funktionen und Parameter sind visualisiert. Bild: Till Hydraulik

Die Anforderungen an die Geräte im Hopfenanbau sind durch eine sehr breite Spanne im hydraulischen Leistungsbereich gekennzeichnet. Die Schwerpunkte sind Schneiden, Anhäufeln und Kreiseln im Frühjahr sowie die Ernte im Herbst. Für diese beiden Kampagnen sind sehr unterschiedliche Geräte mit angepasster Hydraulik im Einsatz.

Im Frühjahr ist ein hoher Volumenstrom von insgesamt 80 bis 100 l/min bei einem Druck von 160 bar erforderlich. Dabei läuft der größte Verbraucher, ein Ölmotor mit einem Bedarf von 60 l/min, ständig ohne Einschränkung, und es müssen zugleich andere Funktionen mit geringem Volumenstrom feinfühlig betätigt werden.

Alle Funktionen in einem Steuerblock

Die traditionelle Lösung besteht darin, eine zuschaltbare zweite Hydraulikpumpe nur für den Ölmotor zu installieren und den Ölstrom der Schlepperpumpe für die Zusatzfunktionen auf den Steuerblock zu leiten. Damit muss der Schlepper laufend mit einer Drehzahl betrieben werden, die mindestens 60 l/min von der Zusatzpumpe gewährleistet.

Hopfenschlepper mit TIM Steuerblock

Hopfenschlepper mit TIM Steuerblock und Wallner Mega-Gerät: Die optimale Hydraulikölversorgung kann klein dimensioniert werden. Bild: Till Hydraulik

Die Schlepperpumpe erzeugt gleichzeitig, abhängig von der Motordrehzahl, einen Volumenstrom, der nur teil- und zeitweise für Nebenfunktionen gebraucht wird. Die Überschussmenge wird entweder über eine Eingangs-Druckwaage im Steuerblock abgeleitet oder fließt über das Schlepper-DBV (Druckbegrenzungsventil) ab. Beides erhöht den Kraftbedarf des Motors und führt zu einem höheren Verbrauch sowie einer Ölerwärmung.

Traditionell übernehmen drei S/W Joysticks, das sind multifunktionale Griffe mit Kobraknopf, die Steuerung. Während der Ernte im Herbst sind nur relativ geringe Volumenströme gefordert. Deren Versorgung läuft dabei nur über die Schlepperpumpe, und die Steuerung traditionell über einen speziellen Steuerblock, der auf dem Reben-Ladewagen installiert ist.

TIM Steuerblock

TIM Steuerblock im Heckeinbau: Auch das Heckhubwerk des Schleppers wird zentral gesteuert. Bild: Till Hydraulik

Till Hydraulik hat die Herausforderung angenommen, alle diese Funktionen in nur einem Steuerblock mit abgestimmten Funktionen und mit nur einem, wegen der engen Kabine auf dem Schlepper, kleinen Joystick zu realisieren.

Die Aufgabenstellung kurzgefasst: Dieser Steuerblock sollte per Elektronik von der Bodenbearbeitung im Frühjahr auf die Ernte im Herbst umgestellt werden können. Auch das Heckhubwerk des Schleppers sollte zusätzlich versorgt werden.

Automatisierung in der Funktionsanpassung

Die Visualisierung der Funktionen und ihrer Parameter wird jetzt von einem Display mit einer Menüführung übernommen. Zur „Pflicht“ der traditionellen Installation kommt bei der Steuerung damit „die Kür“ der Automatisierung bei der Anpassung von Funktionen an die Fahrgeschwindigkeit sowie die Teilautomatisierung der Kreiselfunktion.

Außerdem war gefordert, die Motordrehzahl des Schleppers zur Kraftstoffeinsparung soweit abzusenken, dass ohne Störungen jede Fahrgeschwindigkeit bei minimal eingesetzter Ölmenge gesichert ist. Das Ziel war eine Kraftstoffeinsparung von stündlich bis zu drei Litern.

An dieser Stelle kommt das System TIM (Till Independent Motion) ins Spiel. Damit wird durch eine entsprechende Anordnung von Druckwaagen im Steuerblock die verfügbare Ölmenge so verteilt, dass auch bei kurzzeitigem Ölmangel keine Schlepper-Funktion ausfällt. Weitere Zusatzanforderungen waren das Umkehren der Schneidscheiben bei einer Blockade durch Fremdkörper sowie das Nachschleifen der Scheiben mit einem integrierten Schleifgerät, ohne dass der Fahrer vom Schlepper absteigen muss.

Zwei Hydraulikpumpen im Load-Sensing-System

Mit von der Partie bei der Entwicklung dieses neuartigen Steuerungskonzepts für Hopfenschlepper waren außer Till Hydraulik die Unternehmen Helmstedt und Wallner Landtechnik, Wolnzach. Das Kernstück ist der Hydraulik-Steuerblock von Till mit dem Funktionsprinzip TIM. Dieser Steuerblock wurde funktionell auf das Wallner-Gerät Mega für die Frühjahrsbearbeitung abgestimmt, wobei nach Aussagen von Till „die zur Zeit mögliche Maximalkonfiguration an Hydraulikfunktionen abgedeckt ist“.

Inbegriffen sind Ölmenge und Arbeitszyklen. Absolut neu sind die Umkehrung der Drehrichtung des Schneidgeräts, die Einbindung eines Schleifgeräts sowie die mögliche Zusammenschaltung von zwei Hydraulikpumpen in einem Load-Sensing-System (Lastdruck-Melde-System) und Automatikfunktionen bei Arbeitsabläufen.

Durch das programmierbare Steuerungssystem ist es zudem möglich, den bislang notwendigen Steuerblock auf dem Ladewagen einzusparen. Die Funktionen des Rebenladegeräts und des Ladewagens werden in einer zweiten Konfiguration mit dem gleichen Steuerblock über einen Joystick gelenkt. Mittlerweile sind fünf Systeme im praktischen Einsatz. fa

Autor: Klaus Niehörster, freier Autor für fluid

Technik im Detail

Till Independent Motion control

  • Unabhängig davon, ob die Menge des Drucköls für die Versorgung der einzelnen Verbraucher ausreicht, werden von der Till Independent Motion Control TIM alle Funktionen weiter ausgeführt. Die Druckversorgung kann mit einer Konstantpumpe auch leicht unterhalb der maximal benötigten Leistung ausgelegt werden. Selbst bei späteren Erweiterungen kommt es mit TIM zu keinen Funktionsstörungen.
  • Bei Unterversorgung durch die Pumpe werden alle Verbraucher im gleichen Verhältnis langsamer, es kommt zu keinem störenden Missverhältnis des Bewegungsablaufs. Das ist besonders wichtig bei Hydrauliksystemen, bei denen Bewegungen der einzelnen Verbraucher abgestimmt werden müssen wie zum Beispiel bei einem Kartoffelroder.
  • Die optimale Auslegung der Hydraulikdruckölversorgung für den Regelbetriebspunkt kann mit TIM klein und kostengünstig dimensioniert werden. Und nicht zuletzt verliert die Unterversorgung ihren Schrecken, weil der Bewegungsablauf störungsfrei bleibt. Angeschlossen werden kann auch eine Verstellpumpe.