Radlader - Bauverlag

Radlader
Baumaschinen
Radlader –
Standardmaschinen für
den Tief- und Erdbau
Die Nutzung und der Markt von Radladern teilen sich heute in zwei
große Gruppen: Kleinere Radlader dienen auf zahllosen Baustellen, besonders im innerstädtischen Bereich, im Industrie- und Gewerbebau
und beim Straßenbau, als äußerst vielseitig einsetzbare Trägergeräte,
wobei die eigentliche Laderfunktion schon häufig in den Hintergrund
tritt. Dagegen sind größere Radlader nur noch umfangreicheren Bauprojekten vorbehalten, erbringen dort aber dank ihrer Mobilität oft
höhere Lade- und Umschlagleistungen als Hydraulikbagger.
Dipl.-Ing. H. H. Cohrs, Grube/Holst.
Neben Hydraulikbaggern sind Radlader nach wie vor die Standardmaschinen
im Erd-, Tief- und Straßenbau und bilden
damit ein überaus bedeutendes Marktsegment. Die Einsatzabgrenzungen zwischen kleinen Mehrzweck-Radladern und
größeren Lade- und Umschlagmaschinen
haben dazu geführt, dass Radlader heute
grundsätzlich in zwei Kategorien eingeteilt werden.Die Grenzen werden etwa bei
60 kW Motorleistung oder bei 7 bis 10 t Betriebsgewicht gezogen.
In der Kategorie der kleineren Radlader werden in Deutschland mit abnehmender Tendenz jährlich rund 5000 bis
derzeit nur 4000 Maschinen verkauft, bei
den größeren Radladern mit mehr als
60 kW Leistung sind es hingegen etwa
3000 Maschinen,in diesem Jahr sind sogar
nur rund 2400 zu erwarten.
Etwas neidisch dürfen in diesem Zusammenhang die Blicke nach China gerichtet werden, dem mittlerweile größten
Radladermarkt der Welt. Im vergangenen
1 Radlader wie der neue Volvo L60E sind dank Schnellwechsler, Load-Sensing-Hydraulik und hoher
Nutzlast wahre Alleskönner, hier mit teleskopierbarem Anbaukran beim Betonschütten
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Jahr wurden dort mit 46 000 Maschinen
rund 25 % mehr Radlader verkauft als in
Nordamerika, Europa und Japan zusammen. Radlader haben 51 % Anteil am chinesischen Markt. Davon gehören so gut
wie 100 % in die Leistungsklasse über
60 kW.
Unterschiede bei Konstruktion
und Einsatz
Die kleineren Radlader der großen Kategorie mit mehr als 60 kW Leistung werden wie ihre ganz kleinen Brüder nicht nur
auf Baustellen, sondern oft auch auf Betriebshöfen oder in der Abfallwirtschaft als
vielseitige und wendige Ausrüstungsträger genutzt. Im Gegensatz dazu gelangen
große Radlader mit mehr als 180 kW Motorleistung, über 20 t Gewicht und Schaufelinhalten ab 4 m3 fast ausschließlich in
die stationäre Industrie und dort in die Gewinnung oder Rückverladung. Der Transport derartig großer Lader von Baustelle
zu Baustelle gestaltet sich zu aufwändig,
als dass sich der Einsatz auf Baulosen üblicher Größe lohnen würde.
Während sich aber die Kleinen in mancherlei Hinsicht stark voneinander unterscheiden, beispielsweise bei der Lenkung
(Knick-, Allrad- oder Stereolenkung) und
bei der Achsgestaltung (hintere Pendeloder Starrachse mit Pendel-Knickgelenk),
hat sich die Bauweise mittlerer und größerer Radlader inzwischen weitgehend eingependelt.Zentrale Rahmenknicklenkung
und Motor sowie Kabine auf dem Hinterwagen sind heute Standard.
Doch auch bei den „Großen“ sind
nach wie vor gravierende Unterschiede zu
finden: Für die Kraftübertragung werden
Lastschalt- oder Automatikgetriebe sowie
Wandler- oder hydrostatischer Antrieb gewählt. Einige größere Radlader verfügen
nun über Einzel-Hubarme statt der bewährten Hubarme mit zwei parallelen Armen.Weitere Unterschiede finden sich bei
der Schaufelkinematik und der Lenkbedienung (Lenkrad, Joystick oder Kombination beider Systeme).
Bunter Reigen von Anbietern
Der Markt der kleineren Radlader unter 60 kW Motorleistung wird hart umkämpft – Deutschland gilt schließlich als
die Heimat der Kleinlader. Doch bezüglich
größerer Radlader herrscht vielfach die
Meinung, es gäbe nur noch wenige Hersteller. Aber das ist falsch, wie ein Blick auf
die wachsende Zahl der Anbieter beweist.
Eine Darstellung der Radladerprogramme bis ins Detail und die ausführliche
Vorstellung neuer Lader aller Hersteller
würde den Rahmen dieses Berichtes
sprengen. Radlader mit mehr als 60 kW
Motorleistung und Gewichten über 10 t
werden auf dem deutschen Markt (ohne
Anspruch auf Vollständigkeit) von Ahlmann, Case, Caterpillar, Daewoo, Fiat
Kobelco, Hitachi, Hyundai, JCB, Kaelble,
Komatsu, Liebherr, O&K, Schaeff und Volvo
angeboten.
Dabei stammen allein drei Marken –
Case, Fiat Kobelco und O&K – vom CNHKonzern (Case-New Holland).Dennoch unterscheiden sich diese drei Radladerbaureihen sowohl in ihren technischen Merkmalen als auch im Design beträchtlich.
Während die Lader von Case und Fiat Kobelco eher konventionell wirken, weisen
die O&K-Radlader L 15.5 bis L 35.5 ein stark
abgerundetes oder abgeschrägtes Heck für
eine sehr gute Fahrersicht auf.Die O&K-Lader werden vom CNH-Konzern in den Vereinigten Staaten in den Farben von LinkBelt verkauft.
Zwar sind mit Daewoo und Hyundai
gegenwärtig zwei Radladerfabrikate aus
Korea auf dem deutschen Markt vertreten,
doch keine Radlader mehr aus japanischer
Produktion. Die Namen Hitachi und Komatsu täuschen darüber hinweg, dass die
Bedeutung der bauma 2004 wird sich
Lader aus Europa stammen. Bei Komatsukaum ein Hersteller die Chance entgehen
Radladern handelt es sich um Maschinen
lassen, dem internationalen Fachpubliaus dem ehemaligen Hanomag-Werk in
kum aktuelle Fortschritte der RadladerHannover, also aus deutscher Produktion.
technologie präsentieren zu können.
Hitachi ging im Bereich Radlader eine
Kooperation mit Furukawa ein und lässt
die Radlader daher bei der neu gegründeImmer ausgeklügeltere Antriebe
ten Hitachi-Furukawa Loader Europe S.A.
im ehemaligen Furukawa-Werk in FrankDie meisten größeren Radlader werreich fertigen. Furukawa-Lader werden
den derzeit von Dieselmotoren angetrienicht mehr produziert. An dem Unternehben, die in der Standardversion den EUmen hält Hitachi 50,8 % Anteil und FuruAbgasgrenzwerten entsprechen oder sie
kawa 49,2 %. In Japan kooperiert Hitachi
unterschreiten. Turbolader und Ladeluftbei der Komponentenfertigung, auch für
kühlung sind längst Standard, obwohl solRadlader, seit dem vergangenen Jahr mit
che Merkmale in der Werbung nach wie
Komatsu.
Bis auf wenige
Ausnahmen präsentierten sämtliche Hersteller auch
in diesem Jahr mehrere Laderneuheiten oder sogar
neue Laderbaureihen. Im kommenden Jahr sind mit
hoher Wahrscheinlichkeit viele weitere neue Lader zu
2 Die einzigen größeren hydrostatisch angetriebenen Radlader stammen von
erwarten. AnlässLiebherr, hier der 24,7-t-Lader L 580 mit 195 kW Leistung und 5 m3 großer
lich der globalen
Standardschaufel
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3 Komatsu WA400-5 mit Betriebsarten-Wahlschaltung für Motor und Getriebe, serienmäßigem
Laststabilisator sowie als Option semiautomatischer Ladefunktion und integrierter Nutzlastwaage
4 In HT-Ausführung ist der JCB 436 nicht mit
Z-Kinematik, sondern mit Parallelkinematik für
Industrieeinsätze wie hier mit speziellem LorenDrehgerät erhältlich
ohne jegliche Zugkraftunterbrechung beschleunigen und verzögern. Schaltunterbrechungen werden systematisch unterbunden, Fahrkomfort und Arbeitsbedingungen verbessern sich.
Die Antriebstechnik basiert auf einem
Getriebe mit zwei verschieden großen direkt angebauten Ölmotoren, die jeweils
über eine separate Kupplung verfügen
– daher die Bezeichnung „2plus2“. Da
beim Beschleunigen und beim Verzögern
des Radladers alternierend mindestens
einer der beiden Ölmotoren aktiv ist,
wird eine kontinuierliche Kraftentfaltung
sichergestellt. Dank dieser Technik stellen
sich Liebherr-Radlader unabhängig von
der Fahrgeschwindigkeit und Zugkraft
rucklos auf jede Arbeitssituation ein.
Sämtliche anderen Hersteller verwenden hinter dem Motor einen Drehmomentwandler und ein Schaltgetriebe. Dabei geht der Trend eindeutig vom manuell
betätigten Lastschaltgetriebe zum Automatikgetriebe, das in immer mehr Radladern den Fahrern
die unermüdliche
Schaltarbeit
abnimmt.Das moderne Schaltmanagement der neuen
Hitachi-Lader schaltet
unabhängig
von Geschwindigkeit und Belastung
ohne Zugkraftunterbrechung.Soll bei
Talfahrt eine Geschwindigkeit gehalten werden,verhindert eine Ganghaltefunktion das
Hochschalten in ei6 Größter Radlader von Schaeff Terex ist der 11,3 t wiegende SLK 873 mit
ne höhere Gang3
100 kW Leistung für 1,8 bis 3 m große Schaufeln und bis zu 5 t Fahrnutzlast
(mit Zusatzgewichten)
stufe.
vor häufig übertrieben betont werden. Interessanterweise verwenden zunehmend
mehr Radladerhersteller Motoren eigener
Fertigung, beispielsweise Case, Caterpillar,
Fiat Kobelco (mit Fiat-Iveco), Komatsu,
Liebherr und Volvo.
Liebherr ist bislang weltweit der einzige Hersteller,der nicht nur bei Kleinladern,
sondern auch bei Radladern bis hin zu 25 t
Einsatzgewicht und 5 m3 Schaufelinhalt
hydrostatische Antriebe wählt. Die Kraftübertragung erfolgt durch eine Schrägscheiben-Verstellpumpe und ein oder
zwei Axialkolbenmotoren im geschlossenen Kreislauf, bei größeren Ladern auch
mit einem 3-Stufen-Planetengetriebe.
Für Radlader mit Kipplasten von mehr
als 10 t stellte Liebherr mit der neuen
„2plus2“-Antriebstechnik eine Optimierung des Hydrostatikantriebes vor. Der
hydrostatische Antrieb kommt mit vergleichsweise niedrigen Motordrehzahlen
aus. Mit der „2plus2“-Antriebstechnik
kann der Fahrer den Radlader stufenlos
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5 Der O&K L20.5 mit Cummins-Motor und
ZF-Ergopower-Getriebe bietet mit seinem stark
abgerundeten Heck vorzügliche Sicht nach hinten
sowie die patentierte LEAR-Kinematik
Der erste Hersteller von Radladern mit
vollautomatischer Getriebeschaltung war
1981 Volvo.Inzwischen hat das schwedische
Unternehmen die Getriebe zur elektronischen Schaltautomatik APS mit Leistungswahlschalter weiterentwickelt, wobei der
Fahrer nur noch die Fahrtrichtung und die
Kick-Down-Funktion zu wählen hat.
Abstimmung zwischen Motor und
Hydraulik
Einige neue Radlader sind mit einem
bedarfsorientierten Hydrauliksystem ausgestattet, von den Herstellern auch als
Load-Sensing-Hydraulik bezeichnet. Die
Motorleistung wird – dem jeweiligen Bedarf entsprechend – dort zur Verfügung
gestellt, wo sie momentan am meisten
benötigt wird.
Beim Füllen der Schaufel, wenn die
Hydraulikgeschwindigkeit weniger Bedeutung hat, erhält der Fahrantrieb zusätzliche Motorleistung,während beim Ladevorgang diese Leistung dem Hydrauliksystem zukommt. So sorgt diese Technik
für schnelle und kraftvolle Arbeitsspiele.
Die größeren neuen Volvo-Radlader
verfügen über eine Load-Sensing-Hydraulik aller drei Axialkolben-Verstellpumpen.
Sie arbeitet dank sorgfältig dosierter Hydraulikleistung sehr Kraftstoff sparend. Zu
den weiteren Merkmalen der Lader zählen
separate Kühlkreisläufe für Motorkühlung
und Ladeluftkühlung und ein elektronisch
gesteuerter Lüftermotor, der vom Bordrechner laufend Temperaturmeldungen
von Kühlflüssigkeit, Getriebeöl und Hydrauliköl erhält. Damit gestalten sich harte
Dauereinsätze, auch in hochsommerlicher
Hitze, problemlos.
Die Motorverkleidungen und Heckpartien werden bei den meisten neuen
Radladern leicht oder auch stark abgerun-
7 Außer von Fiat Kobelco und O&K werden im
CNH-Konzern auch von Case Radlader angeboten,
so der 14 t schwere 721D mit programmierbarem
Getriebe zur optimalen Anpassung an die
jeweilige Fahrweise des Fahrers
det, damit der Fahrer eine bessere Sicht
nach hinten hat – Rückwärtsfahrten stellen immerhin rund 50 % aller Fahrbewegungen eines im Ladeeinsatz befindlichen
Radladers. Einige O&K-Lader verfügen
über ein dermaßen gerundetes Heck, dass
unmittelbar hinter der Maschine stehende
Personen aus Sichthöhe des Fahrers wahrzunehmen sind.
Unterschiedliche Lenksysteme
Sämtliche größeren Radlader sind
heute knickgelenkt; Achsschenkel-, Stereo- oder Antriebs-/Brems-Lenkung gibt
es nur bei Kleinladern. Dennoch finden
sich bei der Lenkung und besonders beim
Lenkkomfort erhebliche Unterschiede.
Zunehmend mehr Radlader bieten inzwischen Knicklenkung mit Load-Sensing-Hydraulik. Dabei nimmt das Lenksystem nur die hydraulische Energie auf,
die für den jeweiligen Lenkvorgang erforderlich ist. Der momentan nicht benötigte
Förderstrom kommt der Ladehydraulik zugute, beispielsweise dem Heben der gefüllten Schaufel beim Ladespiel während
der Rückwärts- und Vorwärtsfahrt. Bei
der Lenkung von JCB-Radladern gewährleistet ein Prioritätensystem mit konstanter Ölversorgung auch jederzeit Notlenkeigenschaften.
Normalerweise wird mit gefüllter
Schaufel rückwärts von der Wand oder
Halde gefahren, dann vorwärts zum Lkw,
erneut rückwärts, und wieder vorwärts in
das Haufwerk zum Schaufelfüllen. Stets
bedeutet dies viel, viel Lenkarbeit für den
Fahrer,die tagein,tagaus stundenlang und
ohne Unterbrechung geleistet werden
muss.
Deshalb machen sich einige Hersteller
Gedanken,wie das Dauerlenken ihrer Radlader optimiert werden kann. Caterpillar
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ler Fahrt an Abbruchkanten, zwischen Gebäuden
und in der Nähe
von Lkw erhält das
Lenkrad sofort automatisch Priorität,
sobald es an Stelle
des Joysticks bewegt wird.
Wenn sicheres,
zielgenaues Fahren gefordert ist,
kann der Fahrer
8 Der 23,7 t wiegende Fiat Kobelco W270 mit 202-kW-Cummins-Motor ist der
demnach einfach
größte Radlader vom CNH-Konzern. Mit optionalem „Long Boom“ und
an das Lenkrad
3,7- oder 4,1-m3-Schaufel werden bis zu 3,55 m Ausschütthöhe erzielt
greifen. Fehlt das
Lenkrad jedoch wegen des Joysticks gänzentwickelte eine Direktlenkung, bei der
lich,ruckt die Lenkung oft zu weit zur Seite.
ein Halblenkrad um nur 45° zu jeder Seite
Wie Fahrer berichten, ist das besonders
gedreht wird, um den vollen Lenkeindann der Fall, wenn der Joystick nur einige
schlagwinkel zu erreichen. Ein am Lenkrad
Millimeter zu weit bewegt wird, zum Beiangeordneter Handgriff mit Tasten für
spiel wegen einer Bodenwelle. Deshalb
Fahrtrichtung und Getriebeschaltung erwerden übrigens Pkw und Lkw auch in ablaubt die Einhandbedienung aller Fahrbesehbarer Zeit nicht per Joystick gelenkt
wegungen.
werden.
Manche Radlader, besonders größere
Der Lenk-Joystick von Volvos CDC ist
im stationären Einsatz, werden heute mit
winzig und wird nicht mit der ganzen
Joystick-Lenkung ausgestattet, die beiHand, sondern bequem und entspannt
spielsweise in die Armlehne des Fahrersitnur mit ein oder zwei Fingern oder mit
zes integriert ist. Bei Kaelble-Radladern
dem Daumen hin und her bewegt. Dagekann der Kunde zwischen verschiedenen
gen muss ein großer Joystick mit der
Möglichkeiten wählen: nur Lenkrad, nur
ganzen Hand umfasst und mit HandgeJoystick oder Kombination beider Systelenk und Unterarm bewegt werden, some. In den Joystick kann wahlweise auch
dass Fahrern wegen der starren Hand- und
eine Tastenschaltung für Vor- und RückArmhaltung abends oft der Unterarm
wärtsfahrt integriert werden.
schmerzt.
Eine von Volvo konstruierte KomfortLenk- und Fahrschaltung (CDC) unterscheidet sich gegenüber anderen LenkParallel-, Z- oder andere
systemen durch zwei Merkmale: Trotz
Kinematik?
Lenk- und Schalt-Joystick in der linken
Armlehne ist weiterhin das Lenkrad vorEin wichtiges Unterscheidungsmerkhanden.Für das sichere Lenken bei schnelmal größerer Radlader ist nach wie vor die
Kinematik des Hubarmes und der Schaufel- bzw. der Ausrüstungsanlenkung. Werden hohe Ausbrech- und Losbrechkräfte
gefordert, empfiehlt sich die Z-Kinematik
mit ihrem „drückenden“ Zylinderkolben,
der die Schaufelschneide nach oben bewegt. Soll hingegen häufig mit Palettengabel oder Kranhaken gearbeitet werden,
kann ein Hubarm mit Parallelkinematik
ratsam sein.
Inzwischen kommen mehr und mehr
Radlader mit besonderen Hubarmen auf
den Markt, darunter auch mit Einzelhub9 Nach der Loslösung von Fiat-Hitachi kooperiert
Hitachi auf dem europäischen Markt mit
arm in starrer oder,bei kleineren Ladern,in
Furukawa; die Radlader wie der 17,1 t schwere
teleskopierbarer Ausführung. Bei einigen
LX 210 mit 143 kW starkem Isuzu-Motor stammen
Radladern von Caterpillar kann der Betreiaus französischer Produktion
ber zwischen konventionellem Hubarm
Fotos: die genannten Hersteller
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und so genanntem VersaLink-Einzelhubarm wählen. Zudem ist der VersaLink-Einzelhubarm als High-Lift-Version lieferbar,
um die Ausschütthöhe zu vergrößern.
Neben der konventionellen Parallelund Z-Kinematik bieten einige Hersteller
eine eigene Schaufelkinematik, beispielsweise O&K bis zum L25.5 die LEAR-Universal Kinematik und Volvo die TP-Kinematik
(TP steht für „Torque Parallel“). Beide Kinematiksysteme vereinen die Vorzüge von
Parallel- und Z-Kinematik.
Bei JCB-Radladern wird die Z-Kinematik auch ZX-Geometrie und die Parallelkinematik HT-Geometrie genannt. Der
W130 PL und der W170 PL von Fiat
Kobelco werden im Vergleich zur Standardversion mit Z-Kinematik mit einer
Parallelkinematik für hohe Ladeleistungen und gute Sicht auf die Arbeitseinrichtung ausgestattet. Ähnlich kann Komatsu
einige Lader wie den WA250 mit PTHubarm liefern, wobei PT für „Parallel Tool
Carrier“ steht und somit die jeweils angebaute Arbeitsausrüstung parallel geführt
wird.
Deutlich sinkender
Kraftstoffverbrauch
Beim Radladereinsatz ist der Kraftstoffverbrauch von großer Bedeutung, da
die gesamte Eigenmasse der Maschine bei
jedem Ladespiel bewegt und damit beschleunigt und abgebremst werden muss.
Deshalb betonen einige Hersteller geringe Verbrauchswerte sehr viel stärker als
beispielsweise bei Hydraulikbaggern und
anderen Baumaschinen.
Doch gerade beim Radladereinsatz
müssen durchschnittlich ermittelte Verbrauchswerte sorgsam betrachtet werden, besonders in Relation zur erbrachten
Produktionsleistung.So kann ein Radlader,
der wegen seiner Dimensionierung unter
der Leistungsgrenze arbeitet und daher
weniger Kraftstoff verbraucht,Vorteile bieten. Auf diese Weise werden Motor und
Antrieb weniger belastet und geringere
Ausfallkosten verursacht.
Durch eine Betriebsarten-Wahlschaltung, bislang nur bei Hydraulikbaggern
bekannt, wird bei einigen neuen Radladern wie von Komatsu der Kraftstoffverbrauch reduziert. Unterschieden wird
zwischen den Betriebsarten „Power“ für
maximale Leistung und „Normal“ für allgemeine Arbeiten durch Ausnutzung
eines leistungsreduzierten Kennfeldes des
Motors.