Triebachse statt Ballast - Paul Forrer AG

36 LANDTECHNIK | Triebachse diegrüne | Nr. 4/2009
Triebachse statt Ballast
Die Zugkraft kann erhöht werden indem man den Traktor ballastiert oder beim
Anhänger zusätzliche Räder antreibt. Paul Forrer bietet neu einen hydrostatischen
Fahrantrieb mit Drehmomentregelung für Anhänger an, der neben vielen anderen
Einsatzmöglichkeiten auch bei Quader- und Rundballenpressen eingesetzt wird.
die Antriebsräder
«Wenn
durchdrehen
und deswegen der Traktor ballastiert
werden muss, damit
die Räder wieder greifen,
muss man sich schon fragen,
ob es nicht besser wäre, zusätzlich
die Anhängerräder
anzutreiben», berichtet Erich
Guggisberg, technischer Leiter
bei der Firma Paul Forrer
in Zürich. Wie das Diagramm
auf Seite 39 zeigt, wird das
Zugvermögen eines Antriebsrads
durch den Zustand des
Untergrunds bestimmt. Je
trockener und fester ein
Ackerboden ist, desto mehr
Antriebsdrehmoment kann
ein Reifen in Zugkraft umsetzen.
Dabei spielt die Radlast
eine wichtige Rolle. Und deshalb
bringt das Ballastieren
eine Verbesserung, weil der
Reifen fester auf den Ackerboden
gedrückt wird und so
mehr «ziehen» kann. Gleich
wie beim spulen vor dem
Pflug, wenn man das Hydraulikgestänge
anhebt und die
Reifen auf den Boden gepresst
werden und wieder greifen.
Durchdrehenden Traktoren
auf die Sprünge helfen
Mit Anhängern sind solche
Tricks nicht ohne weiteres
möglich. Man müsste schon
von vornherein den Traktor
ballastieren, damit die Räder
fester auf den Boden gepresst
werden. Das ist jedoch nicht
wirtschaftlich, da das zusätzliche
Gewicht in vielleicht
90 Prozent des Einsatzes nicht
benötigt jedoch bewegt wird.
Erich Guggisberg entwickelte
ein Radantriebssystem namens
TDS (Trailer Drive System)
für Anhänger, das durchdrehenden
Traktoren auf die
Sprünge hilft.
Den Einsatz für den Radantrieb
sieht Guggisberg nicht
nur in den Steilhängen bei der
Berglandwirtschaft. Auch im
Hügelgebiet oder sogar im
Flachland soll das System Vorteile
bringen. Vor allem deshalb,
weil bei der Wahl des
vorgespannten Traktors, beispielsweise
an einer Grossballenpresse,
nicht mehr sein
Gewicht, sondern seine Antriebsleistung
entscheidend
ist. Da der Trend im Traktorenbau
zu leistungsstarken
und dennoch nicht allzu
schweren Traktoren erkennbar
ist, kann eine angetriebene
Geräteachse in einigen Fäl-
len die passende Ergänzung
sein.
So auch bei Lohnunternehmer
Thomas Wirz aus St. Urban
LU. Er setzt zur Bodenschonung
auf leichte aber leistungsstarke
Traktoren. Das
TDS von Forrer kam ihm gerade
recht, damit er die Quaderballenpresse
nicht mehr länger
mit dem schweren 800er-
Fendt, sondern mit dem leichten
412er-Fendt antreiben
kann. «Beim Pressen von Silage
kann man sowieso nicht so
schnell fahren, dass ein grosser
6-Zylinder-Traktor ausgelastet
wäre. Eigentlich
braucht es ihn nur deshalb,
weil er mit seinem hohen Gewicht
die Grasnarbe weniger
aufreisst, wenn die Presse einen
Hang hinaufgezogen werden
muss», so Wirz.
Deichselsensor erkennt
Betriebszustand
Beim TDS erkennt ein Sensor
in der Deichsel ob der Anhänger
auf Zug oder auf Druck

Bild: zVg
Nr. 4/2009 | diegrüne
zum Traktor steht. Diese Informationen
werden vom
Rechner an den Steuerblock
geleitet, wonach sich der Vorschub
des Anhängers so einstellt,
dass der Deichselsensor
das Gleichgewicht erreicht.
Bei der Quaderballenpresse
von Thomas Wirz mussten die
«Ich brauche die
Betriebsbremse praktisch
nicht mehr»
Josef Suter
Entwickler ein zusätzliches
Hindernis umgehen: Die 46
Kolbenhübe pro Minute der
Presse bringen die Maschine
in eine schaukelnde Längsbewegung,
die auch die Deichsel
mit dem Sensor erfasst. Damit
dieser die dauernden Lastwechsel
nicht als Impuls an
IN KÜRZE
TDS-Eigenschaften
■ Hydraulischer Antrieb,
geregelt über Drehmoment
■ Deichselsensor erkennt Fahrzustand
■ Keine Traktoranpassung
■ Drehmoment 4-stufig einstellbar
an Bedienkasten
■ Fahrtrichtungserkennung
manuell am Bedienkasten
oder automatisch an Getriebestellung
■ System geht ab einer
definierten Geschwindigkeit
automatisch in Freilauf.
■ Investitionskosten ab
Fr. 35 000.–
■ Weitere Infos:
www.paul-forrer.ch
den Steuerblock liefert, gelang
es den Entwicklern von
Forrer, mit einem speziellen
Programm, die Impulse durch
die Kolbenhübe herauszufiltern.
Gemäss Lohnunternehmer
Wirz funktioniert dies
in der Praxis ohne Probleme.
Im Weiteren schätzt Wirz die
erhöhte Sicherheit bergab.
«Im Grenzbereich hat sich
der TDS-Antrieb als besonders
sicher bewährt, da sich
die Presse selbst bremst und
durch die feine Einstellung
nahe an die Haftreibungsgrenze
geführt werden kann»,
so Wirz.
Ähnliches erzählt Lohnunternehmer
Josef Suter aus Küssnacht
am Rigi SZ: «Ich brauche
die Betriebsbremse praktisch
nicht mehr.» Der Lohnunternehmer
hat an seiner
Rundballenpresse das gleiche
Antriebssystem wie Thomas
Wirz. Beide haben die Achsen
ihrer Maschinen abmontiert
und mit einem neuen Achskörper
ersetzt, an dessen
Ende Radnabenmotoren angeflanscht
sind. Möglich ist auch
der Einbau einer Triebachse
mit Zentralantrieb.
Fahren wie ohne Anhänger
Josef Suter ist zuweilen auch
in sehr steilem Gelände am
Pressen. Bei ihm geht es nicht
wie bei Wirz darum, einen
kleineren Traktor einsetzen
zu können, sondern dass er
überhaupt noch fahren kann.
Und zwar hat er hohe Ansprüche
an seine Arbeit: «Je
steiler es wird, desto schwieriger
ist es, die Grasnarbe nicht
zu verletzen. Aber genau das
will ich in jeder Situation
vermeiden, denn wo Landschaden
entsteht, wachsen
rasch Blacken», so Suter. Da
jetzt auch die Rundballenpresse
für Vorschub sorgt,
kann er seinen Qualitätsansprüchen
auch dann gerecht
werden, wenn die Bedingungen
bei der Silageernte
nass und feucht sind. «Würde
ich nur Heu pressen, bräuchte
ich den zusätzlichen An-
Bild: bs
Bild: zVg
Bild: zVg
trieb nicht, da der Vorgespannte
Rigitrac an sich über
ein enormes Traktionsvermögen
verfügt», so Suter. Dennoch
sei es so, dass auch bei
guten Bedingungen das TDS
Vorteile bringe. So habe man
ein Fahrgefühl, als hätte man
keine Presse angehängt und
wäre mit dem Traktor solo unterwegs,
wie Suter feststellte.
Im Weiteren konnte er die
Leistung, besonders in steilen
Triebachse | LANDTECHNIK
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Wenn der Einbauraum, wie bei der Rundballenpresse, für eine Triebachse
mit Zentralantrieb zu klein ist, verwendet Paul Forrer Radantriebsmotoren.
«Jetzt presse ich mit
dem kleinen Traktor»
Thomas Wirz
Parzellen steigern. Musste er
früher häufig mit einer Leerfahrt
oben an das Feld fahren
und konnte nur bei der Talfahrt
pressen, muss er heute
darauf keine Rücksicht mehr
nehmen. «Ich kann fahren
wie ich will, es geht immer.
Wo ich jedoch in einem steilen
Hang die Ballen absetze,
muss ich immer noch genau
überlegen», schmunzelt Josef
Suter.
Öldruck vom Traktor
oder der Bordhydraulik
Gemäss Erich Guggisberg kostet
das System in seiner einfachsten
Ausführung um
35 000 Franken. Dabei wird
der hydraulische Druck direkt
von der Hydraulikpumpe des
Traktors angezapft. Ab 50 bis
70 Liter pro Minute können
leichtere Anhänger betrieben
werden. Liefert der Traktor zu
wenig Öl, wird auf dem Anhänger
zusätzlich eine Bordhydraulik
notwendig. «Kann
mit einem neuen Traktor
mit einer leistungsfähigeren
In der Deichsel misst ein Sensor den Betriebszustand (Zug, Druck, neutral).
Am Bedienkasten wird mit 4 Leistungsstufen der Synchronlauf optimiert.

Nr. 4/2009 | diegrüne
Load-Sensing-Pumpe auf eine
Bordhydraulik verzichtet
werden, kann es sogar sinnvoll
sein, den Traktor zu ersetzen»,
so Guggisberg. Kosten
entstehen auch durch die
Achsen die ersetzt werden
und kaum anderweitig verkauft
werden können. Je nach
Profil werden auch neue Reifen
fällig.
«Die notwendigen Komponenten
müssen für jeden Anhänger
im Einzellfall berechnet
werden. Je genauer die
Radlast, das Einsatzgelände
und der Geschwindigkeitsbereich
definiert sind, desto
exakter kann die Grösse der
hydraulischen Komponenten
bestimmt werden», sagt Erich
Guggisberg.
Lohnen sich die Kosten?
Die Kosten um Anhängerräder
antreiben zu können,
sind insgesamt hoch. Und ob
es sich lohnt, muss vorab genau
berechnet werden.
Bild: zVg
Eine solche Rechnung könnte
zum Beispiel so aussehen:
Angenommen auf einem Betrieb
steht ein 180-PS-Traktor
einzig der Presse wegen und
macht im Jahr insgesamt
1000 Stunden, so kostet dieser
Traktor gemäss aktuellem Tarif
der Agroscope Tänikon-
Reckenholz (ART) jährlich
72 500 Franken (Ansatz:
Fr. 72.50/Std.). Kann dank
den angetriebenen Anhängerrädern
«nur» ein 150-PS-Traktor
eingesetzt werden der ansonsten
die gleichen Arbeiten
macht, in ebenfalls 1000 Stunden,
kostet dieser Traktor
jährlich 55 400 Franken (Ansatz:
Fr. 55.40/Std.).
Die Variante mit Triebachsanhänger
und kleinerem Traktor
Triebachse | LANDTECHNIK
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Die Motorenleistung des Fendt Vario 412 von Lohnunternehmer Thomas Wirz reicht aus, um die Presse zu treiben.
Ohne Triebachse an der Presse, wäre der Traktor jedoch zu leicht, um die Presse ohne Spurschäden bergauf zu ziehen.
Radlast und Bodenzustand bestimmen das Traktionsvermögen
Je nach Radlast und Untergrund
ändert sich das Drehmoment,
das ein Antriebsrad in Traktion
umsetzen kann. Je griffiger der
Untergrund ist, desto mehr Antriebskraft
kann umgesetzt werden.
Soll ein maximaler Schlupf
von 20 Prozent nicht überschritten
werden, kann bei einem
trockenen Ackerboden ein Rad
rund 50 Prozent von seiner Radlast
in Triebkraft umsetzen (Triebkraftbeiwert).
Bei nassem Acker-
Mögliche Antriebskraft in % vom Gewicht
100
80
60
40
20
0
boden vermag das Rad nur rund
20 Prozent seiner Radlast in
Triebkraft umzusetzen. Für detaillierte
Analysen müssen auch die
Pneuart, die Kontaktflächen und
der Reifendruck berücksichtigt
werden.
Um das Antriebsdrehmoment dem
jeweiligen Triebkraftbeiwert des
Bodens anzupassen, verfügt das
System von Forrer über einen Leistungsregler.
Dadurch kann bei
nassem Boden die Antriebskraft
nass
20 40 60
Schlupf in %
80
so weit gedrosselt werden, dass
nicht zu viel Schlupf entsteht.
Der gleiche Effekt entsteht bei
der Bergabfahrt, wenn das System
nicht antreibt, sondern bremst.
Auch hier wird mit der Leistungseinstellung
das Drehmoment so
gewählt, dass die Räder am Boden
abrollen und nicht blockieren.
So kann die Haftreibung im
Grenzbereich besser eingestellt
werden, als dies mit der üblichen
Betriebsbremse möglich ist. Zu-
trocken
Asphalt
ist jährlich 17 100 Franken
günstiger. Dieser Betrag kann
für die Finanzierung des Radantriebs
verwendet werden.
Solche Berechnungen müssen
letztlich auf die tatsächlichen
Betriebszahlen gestützt sein.
Es ist jedoch abschätzbar, dass
ein Radantriebssystem wirtschaftlich
interessant sein
kann. | Beat Schmid
sätzlich erreicht das System von
Forrer eine ABS-ähnliche Wirkung:
Entsteht durch ein zu hoch eingestelltes
Drehmoment Schlupf,
halbiert sich das Drehmoment
automatisch. Wenn der Fahrer die
Betriebsbremse betätigt, schaltet
sich das System komplett aus und
die Anhängerräder werden über
die normale Betriebsbremse gebremst.
Ausserhalb des Arbeitsbereichs
schaltet der Antrieb
ebenfalls automatisch aus und
die Räder gehen in den Freilauf.
Wie hoch die Leistung eines hydraulischen
Achs- oder Radnabenantriebs
bei einem Anhänger sein
muss, lässt sich mit komplexen
Berechnungen ermitteln. Wichtige
Einflussgrössen neben der Radlast
sind die maximale Arbeitsgeschwindigkeit,
sowie bedeutende
Fahrwiderstände wie Rollwiderstand
und Steigungswiderstand.
Daraus ergibt sich
die erforderliche hydraulische
Leistung für den Öldruck und die
Ölfördermenge.