Industrietechnik ZF setzt Technologietrends

In der Division Industrietechnik bündelt ZF seine Aktivitäten für Anwendungen „abseits der Straße“. Das Geschäftsfeld Arbeitsmaschinensysteme ist dabei ein wesentlicher Bestandteil des Portfolios. Umfangreiches Know-how, stetige Grundlagenforschung, modernste Entwicklungswerkzeuge und langjährige Erfahrung machen ZF zum Trendsetter in der Branche.

Kostenreduktion durch geringeren Verbrauch bei gleichzeitiger Steigerung der Produktivität lauten die Megatrends in der Baumaschinenbranche. ZF bedient diese Trends mit seinen neuen Innovationen, die weltweit auf den großen Fachmessen der Branche zu sehen sind. Im Fokus der ZF-Entwickler stehen dabei:

  • Senkung des Kraftstoffverbrauchs
  • Steigerung der Effizienz
  • Geräuschreduktion
  • Einfachere Bedienung
  • Erhöhter Fahrkomfort und Sicherheit

ZF-Geschäftsfeld Material Handling Systems

Ektronische Staplersysteme müssen emissionfrei und leise arbeiten - und das meist auf engstem Raum.

Fahrzeuge im sogenannten Material Handling sind für den reibungslosen Materialfluss innerhalb von Unternehmen sowie für Logistik-Anwendungen unverzichtbar. Stapler zählen dabei zu den bekanntesten Vertretern. ZF entwickelt und produziert Achsen und Getriebe für Diesel- und Elektrostapler und gehört in diesem Bereich weltweit zu den Technologie- und Innovationsführern.

Video: Das stufenlose cPOWER von ZF trägt dazu bei, den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Produktivität zu erhöhen.

Portalstapler, RoRo-Traktoren und Flugzeugschlepper

Doch damit nicht genug. Denn besondere Aufgaben im Materialtransport benötigen auch besondere Fahrzeuge. Portalstapler beispielsweise bewegen in den Häfen der Welt tonnenschwere Container millimetergenau an die gewünschte Position. Technik und Getriebe stammen von ZF. Auf Verladeplätzen transportieren sogenannte RoRo-Traktoren (englisch: Roll on Roll off) und LoLo-Traktoren (Load on Load off) ihre Fracht sicher durch die engen Gassen. Und täglich sorgen weltweit tausende Flugzeugschlepper dafür, dass Passagier- und Gütermaschinen exakt auf die richtige Position auf dem Rollfeld gelangen. Auch dazu liefert ZF die nötige Technik.

Im Fokus der Aktivitäten des Geschäftsfelds Material Handling stehen unter anderem Neuentwicklungen im Anwendungsbereich für elektrisch betriebene Stapler bis sechs Tonnen Hublast sowie eine Vielzahl von Anwendungslösungen für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.

Portalstapler transportieren und stapeln Container bis zu 50 Tonnen - entsprechend müssen Antrieb und Achssysteme großen Belastungen standhalten.

I-Division auf dem Weg zur Diversifizierung

Mit der Übernahme der Großgetriebesparte der Bosch Rexroth AG komplementierte ZF das Industriegetriebe-Portfolio um Mining-Anwendungen und große Baumaschinen, zum Beispiel Tunnelbohrer.

Nicht zuletzt auch durch die Übernahme der Großgetriebesparte sieht Wilhelm Rehm, Bereichsvorstand Industriegetriebe der ZF Friedrichshafen AG, die I-Division auf einem gutem Wege, die langfristige Unternehmensstrategie zu untermauern – Stichwort Diversifizierung. „Wir wollen den Anteil des Non-Automotiv-Segments am Konzernumsatz weiter ausbauen“, so Rehm. Damit die I-Division einen weiteren Schritt in diese Richtung vornehmen kann, sind erfolgreiche und kompetente Auftritte wie auf der Weltleitmesse für Baumaschinen ein probates Vehikel.

Die Innovationen im Überblick

e-Radkopf

Mit den elektrisch angetriebenen Radköpfen entwickelten die ZF-Ingenieure aus Passau eine innovative Antriebslösung für Off-Highway-Anwendungen, die auf professionelle Einsätze mit höchsten Anforderungen abgestimmt ist. Durch die Aufteilung der Antriebsleistung zwischen Fahrzeug und Anhänger bzw. Anbaugerät ergeben sich wesentliche Vorteile in schwierigen Fahrsituationen, wie z.B. bei einer Hangschrägfahrt. Die hoch dynamisch geregelte Traktionsunterstützung des elektrifizierten Antriebs ermöglicht das Arbeiten unter erschwerten Bedingungen. Somit wird auch die Bewirtschaftung der Felder bei widrigen Witterungsverhältnissen und aufgeweichten Böden ermöglicht.

Durch den reduzierten Zugkraftbedarf am Fahrzeug können gleichbleibende oder erhöhte Lastanforderungen des Anhängers bzw. Anbaugerätes mit einem kleineren Fahrzeugmodell bewerkstelligt werden. Die Gewichtseinsparung am Zugfahrzeug kann beispielsweise als zusätzliche Anhängerlast genutzt werden.

Der elektrische Antrieb erfolgt dabei über einen flüssigkeitsgekühlten 3-Phasen-Asynchronmotor mit hoher Leistungsdichte und einer nachfolgenden Getriebestufe. Der Motor ist dabei platzsparend in das Radkopfdesign integriert. Das System kann zudem optional mit einer Radbremse ausgestattet werden. Die Nennspannung beträgt 400 V. Die Motorleistung und Antriebsmomente decken die meisten Anforderungen von Off-Highway Anwendungen ab.

Durch die Neuentwicklung wird das umfangreiche Produktportfolio von ZF im Bereich Getriebe und Achsen für Arbeitsmaschinensysteme um eine weitere innovative Antriebslösung erweitert.

EPS 3

EPS 3

Die elektromechanische Lenkung EPS3 ersetzt in Kürze bisher verwendete hydrostatische Lenkungen in frontgetriebenen 3-Rad-Gegengewichtsstaplern. Damit setzt der Elektrostapler konsequent den Weg fort, den die Pkw-Branche seit einigen Jahren beschreitet: Ablösung hydraulischer Lenkungen durch energieeffiziente Elektrolenkungen.

Hauptmerkmale der elektromechanischen Lenkung

  • Mehr als 10 % Energieeinsparung im Fahrzyklus
  • Deutliche reduzierter Installationsaufwand bei der Staplermontage
  • Vom TÜV Süd abgenommene funktionale Systemsicherheit
  • Variable Anpassung der Lenkübersetzung
  • Plug-and-play Gesamtsystem mit Mechanik, Elektrik, Elektronik und Softwarefunktionen aus einer Hand
  • Verfügbar von 24 bis 48 V

EPS3 ist eine Gemeinschaftsentwicklung von ZF und des Unternehmens ZAPI, dem Marktführer für elektronische Steuerungen für Stapler. Beide Unternehmen vereinen in diesem Produkt ihr spezifisches Know-How, um dem Markt ein System zu bieten, das kompromisslos auf die harten Anforderungen moderner Gegengewichtsstapler ausgerichtet ist.

Vorteile im Überblick:

  • Robust
  • Wartungs- und verschleißarm
  • Hohe Lebensdauer
  • Energieeinsparung
  • Verbesserung der Fahrergonomie
  • Servicefreundlichkeit und Sicherheit 2-kanalige Ausführung der wichtigsten Elektronik- und Sensorelemente

EPS3 reiht sich damit unter die bisherigen Produktinnovationen von ZF und stellt einen bedeutenden Meilenstein für eine energieschonende Zukunft dar.

TraXon

TraXon

ZF stellt 2016 ein neues automatisches Getriebesystem für mittlere bis schwere Sonder- und Kranfahrzeuge vor. Mit einem komplett neuen Grundgetriebe und einem Baukasten-Konzept kommt TraXon dem Bedarf des Marktes nach einer vielseitigen Lösung für ein breites Anwendungsspektrum entgegen.

Das innovative Getriebe vereint gleich mehrfach scheinbare Widersprüche: Es bietet

  • mehr Drehmoment, ohne Kompromisse beim Leistungsgewicht zu machen;
  • es hat eine höhere Spreizung bei zugleich besserem Geräuschkomfort
  • es kann neben einer Trockenkupplung auch mittels Wandlerschaltkupplung (TraXon Torque) angetrieben werden und ist
  • kombinierbar mit einem motorseitigen Nebenabtrieb (TraXon NMV).

Für das neue Getriebe hat ZF die revolutionäre Schaltstrategie PreVision GPS entwickelt, die dank GPS-Anbindung und einer Schnittstelle zu Navigationsdaten vorausschauend und besonders kraftstoffsparend arbeitet.

ZF setzt beim TraXon mit einer Vielzahl von Innovationen sowohl an der Getriebehardware wie auch an der Steuerungssoftware neue Standards und macht eine enorme Funktionsvielfalt im Getriebesystem möglich.

Doch damit nicht genug. ZF setzt beim TraXon mit einer Vielzahl von Innovationen sowohl an der Getriebehardware wie auch an der Steuerungssoftware neue Standards und macht eine enorme Funktionsvielfalt im Getriebesystem möglich. Herzstück der Neuentwicklung ist ein Grundgetriebe, das mit Vorschalt- oder Splitgruppe, Hauptgruppe und Bereichsgruppe sowie zwei Vorgelegewellen und Hauptwelle sehr kompakt ausgelegt ist. Dieses platzsparende Design gemeinsam mit den neu konstruierten Radsätzen macht das TraXon im Hinblick auf sein Leistungsgewicht zum Benchmark: Das neue ZF-Getriebe kann Drehmomente deutlich oberhalb von 3.000 Newtonmetern übertragen und ist damit auch für Märkte attraktiv, in denen Sonder- und Kranfahrzeuge mit bis zu 72 Tonnen zulässigem Gesamtgewicht im Einsatz sind. TraXon wird mit 12 wie auch mit 16 Gängen verfügbar sein, beide Bautypen sind als Direct Drive oder als Overdrive-Varianten erhältlich – letztere mit einer besonders langen Übersetzung des höchsten Gangs.

Durch eine neue Auslegung der Verzahnung sowie Innovationen am Getriebegehäuse und Integration eines Anti-Rassel-Dämpfers konnten die ZF-Entwickler die Geräuschentwicklung des TraXon im Vergleich zur AS Tronic deutlich, und zwar im Durchschnitt um 6 dB, senken. Außerdem macht das Getriebekonzept zwei zusätzliche Rückwärtsgänge möglich.

Durch sein Baukastenkonzept bietet das neue TraXon-Getriebe größtmögliche Flexibilität durch eine Vielzahl von Varianten und zusätzlichen Modulen für Sonderfahrzeuge und Schwerlasttransporter. Es zeichnet sich durch geringe Betriebskosten sowie durch sinkenden Kraftstoffverbrauch aus.

Als im wahrsten Sinne wegweisend zeigt sich die vorausschauende, GPS-basierte Fahrstrategie PreVision GPS. ZF bietet damit den Herstellern die Möglichkeit, das Getriebe mit GPS-Daten und digitalem Kartenmaterial zu vernetzen. Bei entsprechender Integration im Fahrzeug vermeidet PreVision GPS Schaltungen, die sich im Kontext des Geländes als unnötig erweisen – wenn etwa eine konventionelle Getriebesteuerung vor einer Steigung oder einer engen Kurve heraufschaltet, nur um wenig später wieder in einen niedrigeren Gang zu gehen.

cPower

cPower

cPOWER ist der Beginn eines neuen Technologiezeitalters in der Baumaschine. Aber nicht nur in der Baumaschine trägt das cPOWER-Getriebe von ZF dazu bei, den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Produktivität zu erhöhen. Auch der Staplermarkt wünscht sich niedrigere Motordrehzahlen und Motorberuhigung durch ein Konstantdrehzahlkonzept. Das stufenlose cPOWER erfüllt beide Vorgaben.

Hauptmerkmale des neuen ZF cPower:

  • Stufenloser Antrieb über den gesamten Fahrbereich
  • Hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigt in allen Geschwindigkeitsbereichen, gerade auch im viel genutzten Bereich bis zu 10 km/h
  • Absenkung der Dieselmotordrehzahl, unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit
  • Bis zu 25 % weniger Kraftstoffverbrauch
  • Bis zu 20 % höherer Wirkungsgrad
  • Kompatibel zum ZF ERGOPOWER

Speziell für forstwirtschaftliche Anwendungen bietet ZF das cPOWER für Skidder- und Transportanwendungen. Bei diesen Fahrzeugen garantiert cPOWER maximale Zugkraft, exzellenten Fahrkomfort und einfache Handhabung.

Die voll leistungsverzweigte Stufenlostechnologie profitiert von der langjährigen Erfahrung aus dem Landmaschinensektor und schafft signifikante Verbrauchsvorteile und Produktivitätssteigerungen für den Fahrzeughalter. Kurz – ZF ECCOM, TERRAMATIC und cPOWER bilden ein in diesem Sektor führendes umfassendes Portfolio an optimal maßgeschneiderten CVT Lösungen für alle Off-Highway Anwendungen.

Mit dem hydrostatisch-leistungsverzweigten Getriebe können in Off-Highway Anwendungen deutliche Verbrauchsvorteile im Vergleich zu hydrodynamischen Getrieben und rein hydrostatischen Konzepten erzielt werden. Im typischen Arbeitszyklus einer Arbeitsmaschine, beim Befüllen der Schaufel, Transportfahrt oder Beladen, werden in allen Bereichen die Vorteile des stufenlosen Getriebes deutlich. Dabei wird der Anteil der Leistung im hydrostatischen Pfad immer niedrig gehalten wodurch ein optimaler Wirkungsgrad erreicht wird.

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