Fahrerloser Dauerprüfstand

Im Zusammenhang mit einer Werkserweiterung hat Hamm, der Walzenhersteller aus Tirschenreuth, seine Prüfkapazitäten verdoppelt. Um eine gleichbleibende Produktqualität gewährleisten zu können, muss jede Walze rund 50 Einzeltests bestehen, bevor sie das Prüfsiegel erhält.
Auf dem Freigelände des Werks wurde daher, in Zusammenarbeit mit der Hochschule Osnabrück, eine Dauertestanlage installiert. Dort werden künftig neu entwickelte Produkte und Prototypen getestet. Eine Besonderheit ist dabei, dass das Konzept vollkommen autonom arbeitet und die Maschinen nicht mehr von Bedienern begleitet werden müssen.
Die wesentlichen Vorteile dieses automatisierten Testablaufs sind dem Unternehmen zufolge eine freie Definition von Lastzyklen ohne Berücksichtigung von Fahrerbelangen. Außerdem eine gute Reproduzierbarkeit von Versuchsreihen mit Zeitraffereffekt und ein hoher Prüflingsdurchsatz durch einen nahezu unterbrechungsfreien Prüfvorgang. Da die Prüfeinrichtung Tag und Nacht in Betrieb ist, können Testresultate schneller wieder in den Entwicklungsprozess eingebracht werden.

Die Teststrecke

Bei der Organisation des Testgeländes mussten unterschiedliche Anforderungen an die Maschinen bedacht werden. Heraus kam eine s-förmige Teststrecke, deren Teilabschnitte einzelne Funktionen der Straßenwalze auf den Prüfstand stellen. Ein Zusatzsteuergerät auf der Maschine übernimmt die Rolle des Bedieners und betätigt die Fahr- und Arbeitsfunktionen. Um das 3-Punkt-Knickgelenk und die Rahmenverwindung zu kontrollieren, wurde zunächst eine Buckelpiste errichtet. Danach werden in einer Kurvenfahrt Lenkgeometrie und Rahmenfestigkeit geprüft. Das anschließende Vibrationsbecken testet die Dauerfestigkeit von Rahmen und Anbauteilen. Zum Schluss des Parcours wurde eine Steilstrecke geschaffen, um die Steigfähigkeit der Maschinen auf die Probe zu stellen und die Belastung auf dem Antriebsstrang zu untersuchen.

Automatisierte Steuerung

Durch einen Zusatzcontroller kann die Steuerung nahezu alle Aufgaben des Bedieners, wie z.B. die Einstellung der Fahrgeschwindigkeit oder die Einschaltung der dynamischen Verdichtung, übernehmen. Zur Umsetzung der automatisierten Maschinensteuerung sind zusätzliche Komponenten für die Positionserfassung, die Ansteuerung der Maschinenfunktionen sowie die Funkkommunikation mit dem Leitstand erforderlich. Um auch bei langsamer Fahrgeschwindigkeit bzw. im Stand Informationen über die Position und Ausrichtung der Maschinen zu bekommen, wird ein satellitengestütztes System mit zwei Empfängern eingesetzt. Bei Walzen mit Orbitrol-Lenkung wird das Lenkrad zusätzlich durch einen Gleichstrom-Getriebemotor ersetzt. Als Kommunikationsschnittstelle zum Bedienstand dient ein CAN-Funk-Gateway mit Funkstreckenüberwachung. Von diesem aus lassen sich der Prüfzyklus starten und stoppen, sowie die Walze in den Servicebereich einfahren. Weitere Sicherheitsvorkehrungen, die die Maschine zum Anhalten zwingen, sind eine Ausfüllüberwachung und Positionsfehlererkennung für den GNSS.
Darüber hinaus sind alle Zugänge zur Strecke in eine Not-Aus-Kette eingebunden, sodass ein Zutritt automatisch zu einer Abschaltung des Dieselmotors führt.

Fazit und Ausblick

Nachdem die Baumaßnahmen erfolgreich abgeschlossen werden konnten, wurden die ersten Tests der Hard- und Softwarearchitektur durchgeführt. Die anschließende Inbetriebnahme demonstrierte erfolgreich die Funktionsfähigkeit des Prüfstands und ermöglichte erste Probeläufe mit Walzenzügen über die Sommermonate (Bild 3). Da ein mobiles System zur schnellen Umrüstung auf andere Walzen geschaffen worden ist, können nach Abschluss dieser Erprobungsphase weitere Produktserien der Hamm AG folgen.