Hoflader können Anbaugeräte hydraulisch antreiben und lassen sich dadurch noch vielseitiger einsetzen. Dazu zählen etwa Kehrgeräte, Erdbohrer, Kegelspalter und vieles mehr. Aber was, wenn diese Geräte bereits am Betrieb vorhanden sind, jedoch mit einem mechanischen Antrieb per Zapfwellenstummel versehen?
Diese Ausgangsfrage nahmen Moritz Donnermair und Johannes Glechner zum Thema für ihre Diplomarbeit an der HTL Ried in der Sparte Agrar- und Umwelttechnik. Dabei entstand ein „Adapter“, der den hydraulischen Antrieb in einen mechanischen umwandelt. Er verfügt über eine geschraubte Aufnahme für den vorhandenen Hoflader des italienischen Herstellers Multione, die sich aber auch durch sämtliche andere Aufnahmen ersetzen lässt. Der Adapter besteht aus einem massiven Getriebeblock, an den seitlich ein Ölmotor angeflanscht ist. Dieser wird vom Hoflader versorgt. Im Inneren überträgt ein Kegelrad die Kraft des Ölmotors auf ein Stirnradgetriebe. Die Wellen laufen in doppelreihigen Schrägkugellagern. Nach vorne weisen zwei mechanische Ausgänge: ein Zapfwellenstummel mit einer Drehzahl von 540 Umdrehungen pro Minute sowie ein weiterer Flansch für direktangetriebene Geräte mit langsamerer Geschwindigkeit und höherem Drehmoment. Hier beträgt die Übersetzung 1:4. Dieser Antrieb ist besser gelagert, weil zu den radialen Kräften auch axiale Belastungen kommen. Weil sich die Drehrichtung des Ölmotors einfach vom Hoflader aus wechseln lässt, können auch die beiden mechanischen Abtriebe in beide Richtungen laufen. Die beiden Maschinenbauer stießen bei den Berechnungen und der Konstruktion auf einige Herausforderungen, weshalb sie ihre Erfindung einige Male umplanen mussten. Nachdem das gemeistert war, haben sie die Teile von Metallbaubetrieben in der Region lasern und schweißen lassen. Die Endmontage führten sie selbst durch.
Massive Bauweise
Für die Aufnahme von Anbaugeräten haben Donnermair und Glechner eine Dreipunktaufnahme konstruiert, die sich an den Getriebeblock schrauben lässt. Damit können sie Geräte der Kategorien 0 und Kommunal aufnehmen. Die nötige Hydraulikleistung ist variabel zwischen 20 und 70 l/min – hierzu wird einfach ein der Liefermenge des Hofladers entsprechender Ölmotor verwendet. Als maximal zulässige Hubkraft, die das Getriebe übertragen kann, geben die beiden Jungkonstrukteure 1.000 Kilogramm an. „Wir haben unseren Getriebeadapter bewusst massiv gebaut, damit er die ersten Tests gut aushält. Derzeit wiegt er rund 220 Kilogramm. In einem weiteren Schritt könnten wir ihn sicher noch leichter bauen – weitere Baugrößen sind in Planung“, erzählt Moritz Donnermair. Ein Drehzahlmesser informiert den Fahrer über den aktuellen Betriebszustand.
Bisher haben er und sein Kollege Johannes Glechner bereits eine Reihe von bestehenden Anbaugeräten adaptiert und erfolgreich getestet. Für den Zapfwellenantrieb steht ein Trommelmähwerk mit rund einem Meter Arbeitsbreite parat. Damit lassen sich auch kleinste Flächen – selbst unter Bäumen – sauber ausmähen. Am Direktantrieb sind derzeit ein Erdbohrer, eine Kehrbürste, ein Kegelspalter sowie eine Mischtrommel anbaubar. Dazu wird das Dreipunktgestänge abmontiert und ein Flansch mit einem Schnellwechsler auf den Ausgangsstummel geschraubt. Für den Bohrer, die Bürste und den Spalter schwenkt der Hoflader das Getriebe, sodass der Antriebsstummel und somit auch das Werkzeug im rechten Winkel zum Boden stehen. Durch den Erdbohrer wird der Hoflader zum praktischen Helfer, etwa beim Zaunbau. Beim Arbeiten mit dem Kegelspalter sollte sich das Holz irgendwo gegenstützen können, damit es sich nicht mitdreht. Die Mischtrommel wird händisch per Schaufel befüllt. Je nach Füllstand und Mischwirkung ist ihr Winkel einfach durch den Hoflader einstellbar. Praktisch ist das Ausleeren, weil man mit dem Lader oft direkt hinfahren kann und er die Trommel durch den Hubarm hochheben oder teleskopieren kann. So lassen sich nicht nur Beton oder Mörtel mischen, sondern auch Saatgüter.
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Wird das Dreipunktgestänge abgeschraubt, lassen sich am langsam drehenden Direktantrieb Werkzeuge wie Erdbohrer, Kegelspalter oder Kehrbürsten einsetzen.
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Seitlich am Getriebeblock sitzt der Ölmotor. Nach vorne weisen zwei Antriebsstummel (vom Dreipunkt verdeckt) für mechanische Geräte.
Zum Patent angemeldet
Welche Geräte passen noch für dieses Konzept? „Möglich ist alles, was der Hoflader heben und über den Getriebeadapter hydraulisch antreiben kann. Statt mit unserem Mähwerk lässt sich der Antrieb etwa auch für einen Mulcher nutzen“, erklärt Glechner. Und in welchen Fällen ist die Erfindung der beiden Nachwuchs-Techniker hilfreich? „Vor allem, wenn ein Hoflader auf den Betrieb kommt, der bereits vorhandene Anbaugeräte mit Zapfwellenantrieb betreiben soll. Sämtliche mit Ölmotoren auszurüsten wäre etwas umständlich, eine gesamte Umstellung auf hydraulisch angetriebene Werkzeuge sowieso zu teuer“, meint Donnermair. Da es einen derartigen Adapter noch nicht gibt, haben die beiden ihn in Österreich und Europa zum Patent angemeldet. Dabei waren Donnermairs Bruder Maximilian und ein Patentanwalt behilflich. Derzeit sind sie auf der Suche nach einem Partner, der das Gerät in Serie bauen und vertreiben soll.
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Johannes Glechner und Moritz Donnermair vor ihrem Diplomarbeits-Projekt für die HTL Ried.
