Erste ferngesteuerte Kettenlader von Caterpillar

Umstieg auf Fernsteuerung im Jahr 1968

Die Beseitigung der Schlacke im Bereich von Stahlhochöfen war schon immer eine unangenehme Aufgabe für Maschinenbediener – und nicht ganz ohne Risiko. Ab dem Ende der 1960er Jahre experimentierten einige Stahlwerke mit verschiedenen Fernsteuerungen für Lader und Dozer, um den Mitarbeitern die unangenehme und gefährliche Tätigkeit zu erleichtern. Diese Systeme hatten jedoch nur begrenzten Erfolg, teils wegen der hohen Temperatur des umzuschlagenden Materials und teils wegen der Empfindlichkeit der Funkkomponenten.

Der erste Durchbruch gelang im Jahr 1968, als ein großer Stahlhersteller über den lokalen Caterpillar-Händler mit Caterpillar eine Vereinbarung zur Entwicklung und Herstellung von zwei funkferngesteuerten Cat®-Kettenladern 977K zur Schlackeentfernung abschloss. Diese Maschinen wurden Anfang 1969 geliefert und erwiesen sich als funktionstüchtig und zuverlässig. Der anfängliche Erfolg führte zum Verkauf eines ähnlich ausgestatteten Kettenladers 955 und zur Bestellung eines Kettenladers 983.

Das Projekt wurde intern bei Caterpillar durch die Engineering-Abteilung und Einkaufsmitarbeiter in Peoria (Illinois) koordiniert. Barrett Electronics aus Northbrook (Illinois) übernahm die Entwicklung und Lieferung der Funkkomponenten.

Maschinenbedienung aus sicherer Entfernung

Die Maschine wurde aus einer Entfernung von bis zu einer Viertelmeile über eine mit integrierten Halbleiterschaltkreisen bestückte Sender- und Empfangseinheit bedient. Das Funkgerät hatte 22 Kanäle, über die sich jeweils eine einzelne Maschinenfunktion betätigen ließ. Für Maschinen zur Schlackeentfernung wurden nur 14 Kanäle benötigt.

Der leichte batteriebetriebene Sender wurde vom Bediener an einem Schultergurt getragen. Die Sendeantenne war in den Gurt eingelassen. Kleine Hebelschalter auf dem Senderbedienfeld dienten zur Auslösung der Bedienelemente im Cat-Kettenlader. Dessen Fahrer konnte sich in kurzer Zeit einfach in die Fernsteuerung einarbeiten.

Zwei an der Maschine angebrachte Peitschenantennen empfingen Funksignale für den in einem geschützten Bereich untergebrachten Empfänger von der Größe eines Werkzeugkastens. Der Empfänger dekodierte das Signal und gewann daraus einen elektrischen Impuls für die entsprechende Funktion.

Der Schnittstellenabschnitt zur Umwandlung elektrischer Impulse in Steuerkräfte wurde von Caterpillar entwickelt. Die eigentliche Kraft zur Betätigung der unterschiedlichen Bedienhebel wurde aus einem Niederdruck-Hydrauliksystem gewonnen, das mit einem 10-Mikrometer-Filter ausgestattet war.

Sicherheitsfaktoren

Im Falle einer Fehlfunktion im Fernsteuersystem oder bei einem Sturz des Bedieners wechselte die Maschine automatisch in einen "sicheren Zustand" (Getriebe in Stellung Neutral, Schaufel gehalten, Bremsen betätigt und Motor im niedrigen Leerlauf).

Am Kraftstofftank angebrachte Lichtsignale und optische Magnetanzeigen informierten den Fahrer über wichtige Temperatur- und Druckverhältnisse in der Maschine.

Die modifizierte Maschine ließ sich schnell in den manuellen Betrieb zurückversetzen. Hierzu genügte das Öffnen eines kleinen Ventils und das Abziehen der Stifte von den Bedienhebeln.

Heutige ferngesteuerte und autonome Systeme

Als weltweit führender Hersteller wollen wir nicht nur großartige Produkte liefern. Vielmehr geht es uns auch um Lösungen über das Niveau der einzelnen Maschine hinaus – die Technologie, Datenanalyse und Automatisierung, die unsere Kunden erwarten und brauchen. Der Erfolg des in den 1960er Jahren entwickelten Steuersystems gab den Anstoß zu weiteren Entwicklungen, die heute eingesetzt werden, wenn die Umgebungsbedingungen im Umfeld der Maschine unangenehm oder gefährlich sind. So können beispielsweise Bergbaukunden mit Cat Command for Dozing nicht nur ihre Produktivität erhöhen und Kosten senken, sondern vor allem auch ihre Mitarbeiter vor Gefahren schützen.