Das Fassungsvermögen eines 53-Fuß-Sattelaufliegers (16,15 m) beträgt fast 100 Kubikmeter – mehr als genug Platz für die komplette Einrichtung von zwei großen Einfamilienhäusern. Zum Be- und Entladen solcher Fahrzeuge sind sichere, zuverlässige und einfach zu bedienende Laderampen von unschätzbarem Wert. Und wenn das Verladen nicht von erfahrenen Umzugsprofis, sondern von den Eltern eines Spielmannszugs übernommen wird, ist eine möglichst einfache Bedienung unverzichtbar.
Die Clubhouse Trailer Company („The Clubhouse“) aus Edmond im US-Bundesstaat Oklahoma hat sich als einziges Unternehmen auf den Bau spezieller Auflieger spezialisiert, mit denen die in den USA äußerst populären „Marching Bands“ ihre Ausrüstung von Auftritt zu Auftritt transportieren. Bis vor kurzem wurden zum Ausfahren und Einklappen der Laderampen noch Hydraulikzylinder verwendet, nun wurde jedoch auf elektrische Aktuatoren umgestellt. Das Ergebnis ist eine Optimierung der logistischen Effizienz, von der nicht nur Musikzüge profitieren werden.
Ein typischer Sattelauflieger für Marching Bands, wie dieses von The Clubhouse für die Edmond Santa Fe High School gebaute Modell, transportiert Ausrüstung im Wert von einer Million Dollar.
Die Aufstellung
Eine typische Marching Band besteht aus hundert oder mehr Mitgliedern, die Ausrüstung und Instrumente im Wert von etwa einer Million Dollar benötigen. In einer Saison kommen bis zu 20 Auftritte zusammen und nicht selten müssen am selben Tag mehrere Orte angefahren werden. Erschwerend kommt hinzu, dass sich die freiwilligen Verladeteams aus Eltern der Musiker rekrutieren – wie Jeff Hadley und Drew Taylor, den Mitbegründern von The Clubhouse.
2010 suchte die High School ihrer Kinder händeringend nach einem geeigneten Transportfahrzeig. Also beschlossen sie, basierend auf einem restaurierten Sattelauflieger, einen eigenen Aufbau zu konstruieren. Das Ergebnis war umwerfend, und als er den Verantwortlichen benachbarter Schulbezirke bei Musikzug-Wettbewerben auffiel, wollten sie auch einen haben. Zunächst nahmen Taylor und Hadley nur zögernd weitere Aufträge an, erkannten aber schließlich das große Potenzial ihres Freizeitprojekts. Innerhalb von sieben Jahren wurde aus dem einstigen Zwei-Mann-Hobby an Wochenenden und Abenden ein Vollzeitgeschäft – und ein Privatunternehmen mit dem schnellsten Wachstum im mittleren Oklahoma.
Rampe zum Erfolg
Die ersten Clubhouse-Anhängern nutzten noch zwei parallel angeordnete Rampen, die manuell aus unter dem Aufliegerboden angebrachten Halteschienen herausgezogen wurden. Als das Unternehmen expandierte, um den Wünschen seines wachsenden Kundenstamms gerecht zu werden, konstruierten Taylor und Hadley hydraulisch ein- und ausklappbare Rampen. Diese Rampen bestanden aus zwei Teilen. Hydraulikzylinder unter dem Auflieger sorgten für die Auf- und Abwärtsbewegung der Rampe, während zwei weitere an der Unterseite der Rampe das Ausklappsegment der Rampe bewegten. Nach Abschluss der Verladung fuhren die Zylinder die Rampe wieder hoch und fixierten sie senkrecht am Heck des Aufliegers, bereit für die Fahrt zum nächsten Auftrittsort.
Wenngleich die hydraulische Betätigung keine wirklichen Probleme machte, verlangte die fortdauernde Expansion nach mehr Innovationen. Außerdem empfanden die Gründer von The Clubhouse die Hydraulik mehr und mehr als limitierenden Faktor.
„Wir haben Hydraulik genutzt, weil das damals Stand der Technik war“, erzählt Hadley. „Sie hat uns gute Dienste geleistet, aber mit zunehmender Anzahl der Projekte wurden immer mehr Schwachpunkte offensichtlich – beispielsweise bei extremen Temperaturen, beim Absetzen des Aufliegers oder bezüglich der Gewichtsverteilung.“
Ein gewinnbringender Umstieg
„Unsere anfängliche Suche nach einer Alternative verlief ergebnislos, bis wir uns an Thomson wandten“, so Hadley weiter. „Da hatten wir unser Aha-Erlebnis. Uns wurde klar, dass die meisten von uns benötigten Funktionen nicht vom Aktuator selbst kommen – sondern von der Funktionalität, die unsere Lösung durch einen intelligenten Aktuator erhalten würde.“
Bei seinem nächsten Projekt ersetzte Hadley die Hydraulikzylinder für die Rampe durch vier elektrische Thomson Electrak® HD Linearaktuatoren. Dabei übernehmen zwei Aktuatoren das Absenken der Rampe, indem sie auf bis zu 28 cm ausfahren, während die beiden anderen für das Ausklappsegment der Rampe 18 cm erreichen (Abbildung 1).
Abbildung 1 – Über vier Thomson Electrak HD Elektroaktuatoren (zwei am Aufliegerboden, zwei an der Rampen-Unterseite) realisiert The Clubhouse eine sichere Betätigung seiner Auflieger-Rampe.
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Optimierte Rampenbewegung
Die Umstellung auf elektrische Aktuatoren beseitigte umgehend die Probleme beim Ansprechverhalten, die Hydraulikzylinder bei extremen Temperaturen aufwiesen.
„In der einen Woche wird der Auflieger vielleicht im winterlichen Norden eingesetzt, in der nächsten Woche geht es in den warmen Süden zur Rose Bowl Parade“, so Hadley. „Bei derartigen Temperaturextremen leidet das Hydrauliköl, was wiederum das Ein- und Ausklappen sowie die Synchronisierung der Bewegungen beeinträchtig, sodass immer wieder nachjustiert werden muss. Elektrische Aktuatoren machen solche Schwankungen nichts aus. Sie arbeiten immer gleichbleibend zuverlässig, unabhängig von der Umgebung und den Umgebungstemperaturen.“
Außerdem erleichtert die elektronische Ansteuerung die sichere Fixierung der Rampe sowohl während der Fahrt als auch bei den Verladearbeiten. Jedes Segment der Rampe wiegt 115 kg und muss sowohl eingeklappt als auch ausgeklappt in seiner Stellung gesichert werden. Bei Hydraulikzylindern traten nach dem Abschalten kleine Kriechbewegungen aufgrund von Undichtigkeiten in den Komponenten auf. Demgegenüber verfügen die Electrak HD-Aktuatoren über eine elektronische Feststellfunktion, die unerwünschte Bewegungen sicher unterbindet.
Sanfte Bewegungen
Die im Electrak HD integrierte „Bordelektronik“ gewährleistet zusammen mit der CAN-Bus-Anbindung eine durchgängig synchrone Bewegung der Rampenaktuatoren (Abbildung 2).
„Beim Ausklappen der Rampe müssen die Segmente zunächst ausfahren, um die Bewegung in Gang zu bringen, und sich dann zur flachen Ebene ausklappen“, erläutert Hadley. „Die Hydraulikzylinder arbeiten alle unabhängig voneinander. Bewegt sich einer davon etwas langsamer, bestand also immer die Gefahr, dass sich die Rampe verbiegt oder verdreht. Im Unterschied dazu bringt die Thomson-Synchronisationssoftware die Aktuator-Bewegungen in Einklang und sendet jedem Aktuator individuelle Bewegungskommandos, um die Symmetrie zu halten. Dasselbe passiert beim Wiedereinklappen. Insgesamt beschleunigt die Synchronisierung also die gesamte Rampenbetätigung.“
Abbildung 2 – Die Synchronisierungsfunktion des Thomson Electrak HD sorgt für eine koordinierte, sanfte, sichere und schnelle Rampenbetätigung.
Vorteile bei der Wartung
Auch der Wegfall des Hydraulikfluids selbst bietet einige Vorteile. Früher mussten die Clubhouse-Techniker viele Stunden darauf verwenden, die Edelstahlleitungen für den Transport des Fluids zu den Hydraulikzylindern von Hand in Form zu biegen und zu montieren. Diese empfindlichen Leitungen können außerdem leicht durch zu fest angezogene Halteschellen eingedrückt werden, was gefährliche Undichtigkeiten nach sich zieht. Bei den Thomson-Aktuatoren verlaufen sämtliche Kabel geschützt innerhalb der Wandverkleidungen, unter dem Boden oder durch die Dachstreben.
„Durch die Thomson-Aktuatoren konnten wir die Montagezeiten um etwa 75 Prozent reduzieren – und die Eltern der Musiker mussten nicht mehr während der Inbetriebnahme auf undichte Anschlüsse achten", so Taylor.
Innovation für mehr Komfort
Als ihnen die vielen Möglichkeiten der Electrak HD-Aktuatoren klar wurden, begannen Taylor und Hadley, ihre Auflieger mit Funktionen auszustatten, die sie bei ihrer anfänglichen Suche nach einer Hydraulik-Alternative gar nicht im Blick hatten. Mit den elektrischem Aktuatoren konnten sie ihren Kunden problemlos neue, einzigartige Optionen für jedes Projekt anbieten:
- Beweglicher Boden – Die Synchronisierungsfähigkeit des Electrak HD erlaubt es, Abschnitte des Zwischenbodens auf jede Höhe innerhalb von 40 cm zu bringen, sodass die Packer die obere und untere Stauhöhe optimal nutzen können (Abbildung 3).
Abbildung 3 – Mittels der Aktuator-Synchronisierung kann dieser Hubboden in der Höhe verstellt werden, um den verfügbaren Stauraum zu optimieren.
- Elektrisch einklappbare Stufen – Während die Heckstufen bislang per Federkraft eingeklappt wurden, sind die neuen, elektrisch angetriebenen Stufen einfacher und sicherer zu bedienen (Abbildung 3)
- Elektrisch einklappbare vordere Stufen – Nachdem die Betätigung der hinteren Treppe realisiert war, wurde die Lösung an der Auflieger-Vorderseite kopiert, um dort eine neue, bequeme Zugangsmöglichkeit zu schaffen (Abbildung 4).
Abbildung 4 – Elektrisch bewegliche Stufen eröffnen neue, sicherere Zugangsoptionen für die Auflieger von The Clubhouse.
- Der „Tubavator“ – Diese elektrische Hebebühne fährt aus einer offenen Seitentür heraus, um das Verladen des schwersten Equipments der Band zu erleichtern, beispielsweise der Tubas, die bis zu 25 kg auf die Waage bringen.
Innovationspartner
Neben der Produktfunktionalität lobt Hadley ausdrücklich die Thomson-Ingenieure für ihre Unterstützung bei der Konstruktionsplanung und bei der Programmierung der verschiedenen intelligenten Funktionen des Electrak HD.
„Als wir Probleme hatten, eine Aktuator-Baugruppe an der Wand zu montieren, half uns Thomson mit einer konstruktiven Lösung, die den Motor um 90 Grad drehte“, berichtet Hadley. „Damit wir die Aktuatoren innerhalb unserer Rampenrahmen montieren und gleichzeitig die vorhandenen Montagepunkte nutzen können, hat Thomson außerdem die Kolbenstange einfach um 10 cm verlängert. Genauso haben sie den einfachen Austausch eines defekten Aktuators ermöglicht: wir können den Anschlussstecker einfach abschrauben und die Verkabelung für den Ersatz-Aktuator nutzen. Ganz gleich, was wir brauchten, hatten sie immer eine Lösung parat.“
Immer weiter
Bislang hat The Clubhouse fünf verschiedene Konfigurationen des Thomson Electrak HD-Aktuators für seine Projekte eingesetzt. In einem Auflieger sind zum Beispiel elf Aktuatoren verbaut: zur Betätigung der Rampen, der vorderen und hinteren Treppe, des Hubbodens sowie des „Tubavators“. Das Unternehmen wird auch zukünftig etwa 50 Auflieger pro Jahr bauen, und angesichts von Tausenden aktiver Highschool-, College- sowie Drum-Corps-Programmen im ganzen Land wird sein Geschäft wohl auch weiterhin auf Wachstumskurs bleiben.
Niemand weiß mit Sicherheit, welche Richtung zukünftige Innovationen einschlagen werden, aber Hadley und Taylor sind überzeugt, dass elektrische Aktuatoren dabei eine zentrale Rolle spielen werden.