Ziele nur mit hochfestem Stahl erreichbar

Kent Brown: „Schon bald war uns klar, dass sich die gesteckten Ziele nur mit hochfestem Stahl erreichen lassen." Denn die anfängliche Idee, das Gewicht mit dem Einsatz von Aluminium zu reduzieren, ließ sich nicht umsetzen. „Bei Erntemaschinen für Getreide und Sojabohnen muss ein einzelner Arm das Gewicht des kompletten Front-Anbaus tragen und mit Aluminium ließen sich diese Kräfte nicht beherrschen", erklärt Corvin Puryk.

Um das Gewicht zu reduzieren, gleichzeitig die Produktivität zu erhöhen und dies alles ohne Zugeständnisse bei der Qualität in Kauf nehmen zu müssen, setzten die beiden Ingenieure auf hochfesten Stahl und neueste Bauweisen. Nur dadurch, dass sie viele konventionelle Bauformen in Frage stellten, ließen sich die Ziele erreichen. Kent Brown: „Nur dünnere Bleche und leichtere Materialien einzusetzen, war nicht genug. Um ohne Einschränkungen bei Festigkeit und Ermüdung die angestrebte Gewichtsreduzierung zu erreichen, mussten wir jedes einzelne Teil unter die Lupe nehmen. Wir haben dabei mehr getan, als nur das Material zu wechseln. Wir haben die neuen Möglichkeiten in der Stahlumformung für die Einführung innovativer Produktionsprozesse genutzt und so werden jetzt insgesamt über 100 verschiedene Komponenten aus hochfestem Stahl hergestellt. Die Vorteile über die gesamte Fertigungskette sind riesig."

Ein gutes Beispiel dafür sind die Pendelarme der HydraFlex Plattform von John Deere, eine Erntemaschine für kleine Getreidesorten und Sojabohnen. Ursprünglich bestanden die Pendelarme aus mehreren Einzelteilen aus 6 mm dickem Standardstahl, die zusammengeschweißt wurden. Der neue Arm wird aus einem 2,5 mm dicken hochfesten Stahl gepresst. Die Dickenreduktion ist ungewöhnlich groß, aber die Ingenieure von John Deere haben das Design so optimiert, dass sich die Vorteil hochfester Stähle perfekt nutzen lassen. Dadurch ließ sich das Gewicht der betreffenden Stahlkomponenten um fast genau 50 Prozent reduzieren. Gleichzeitig konnten mit dem neuen Design die Schweißarbeiten um fast 70 Prozent verringert werden. Durch den Einsatz gestanzter Teile, weniger Schweißarbeiten und die einfachere Montage konnten die John Deere Entwickler zudem die gesteckten wirtschaftlichen Ziele deutlich übertreffen und mit den dadurch eingesparten Kosten die Mehrkosten an anderer Stelle der Maschine wieder ausgleichen.

Weniger Treibstoff-Verbrauch – mehr Zuladung

Noch sehen Landwirte zwar ein geringeres Gewicht von Erntemaschinen nur selten als Vorteil. Denn Gewicht steht traditionell für Stärke und Stabilität. Doch das Entwicklungsteam von John Deere sieht die neuen Mähdrescher als Durchbruch für neue Wege beim Bau landwirtschaftlicher Geräte, denn das geringere Gewicht hat eindeutige Vorteile: Leichtere Maschinen sparen Treibstoff, reduzieren den Druck auf den Boden und – der wohl wichtigste Vorteil – erhöhen die Zuladung und damit die Zeit von einem Entladevorgang bis zum nächsten. Dennoch ist für Kent Brown und seinen Kollegen Corwin Puryk klar: „Wir werden niemals ein leichteres Produkt entwickeln, ohne sicherzustellen, dass es die mindestens Qualität der Vorgänger erreicht – im Idealfall sogar deutlich übertrifft."