Kunststoffe

Heavy Duty E-Cargo-Bikes als Logistiker

Um die Luftqualität in Städten zu verbessern und einen Verkehrsinfarkt zu vermeiden, bringen immer mehr Logistiker Pakete mit elektrischen Lastenrädern an die Wohnungstür. Doch um langfristig als sinnvolle Ergänzung zum Lkw bestehen zu können, müssen E-Cargo-Bikes vor allem eins sein: robust und wartungsarm.

Der Herkules unter den E-Cargo-Bikes – b&p erhöht Widerstandsfähigkeit seiner elektrischen Lastenräder mit Polymer-Gelenklagern von Igus
Der Herkules unter den E-Cargo-Bikes – b&p erhöht Widerstandsfähigkeit seiner elektrischen Lastenräder mit Polymer-Gelenklagern von Igus

Das Druckerpapier ist leer. In der Stadt Ersatz kaufen? Zu umständlich in Zeiten des E-Commerce. Schließlich ist mit wenigen Klicks am Computer das Papier am nächsten Tag im Briefkasten. Doch so bequem der Online-Handel ist, so groß ist seine Schattenseite. Immer mehr Lkw drängen in die Städte, verstopfen die Straßen, sorgen für schlechtere Luftqualität. Ein Problem, dem KEP-Dienstleister mit alternativen Transportlösungen zu begegnen versuchen – etwa mit emissionsfreien Lkw oder elektrischen Lastenrädern. Zu den Herstellern solcher E-Cargo-Bikes zählt die b&p engineering mobility GmbH aus Scheßlitz bei Bamberg. Das Unternehmen produziert ein höchst innovatives, vierrädriges Heavy Duty E-Cargo Bike, mit dem Logistiker Pakete mit einem Gesamtgewicht von bis zu 250 kg an die Wohnungstüren transportieren.

Das b&p Fahrzeug schafft Wartungsintervall von 6.000 km

E-Cargobikes bilden einen heißumkämpften Wachstumsmarkt, auf den sich immer mehr Start-ups stürzen. „In diesem starken Wettbewerb können wir nur bestehen, wenn wir laufend neue und innovative Lösungen ausarbeiten“, sagt Wolfgang Hindel, Sales Director e-mobility bei b&p. Eine hohe Zuladung allein reiche dabei nicht aus. Um so effizient wie möglich ausliefern zu können, wünschen sich Logistiker e-Cargo Bikes, die wendig sind und gleichzeitig höchst zuverlässig und wartungsarm. „Wir haben unser Fahrzeug deshalb so konstruiert, dass es sich gut manövrieren und lenken lässt und zwischen den Serviceintervallen rund 6.000 Kilometern standhält. Das ist in unserer Branche überdurchschnittlich viel.“ Ob die Cargobikes dieses Versprechen im Alltag tatsächlich einlösen, eruiert der Logistiker Hermes derzeit in einer Testphase in Stuttgart. GLS verwendet die Fahrzeuge bereits in Nürnberg. Um die elektrischen Lastenräder dabei so widerstandfähig wie möglich zu gestalten, haben die Konstrukteure in neuen Bahnen gedacht. Schon bei der Zusammenstellung der Bauteile. Viele Komponenten stammen nicht aus dem klassischen Fahrradbau, sondern sind dem E-Scooter-Bereich und dem Motorrad-Bereich entlehnt – unter anderem Bremsen, Räder und Ketten. Und auch die Lenkung ist nicht gewöhnlich. Als Lenkstange nutzen die Ingenieure eine hartanodisierte, beschichtete Aluminium-Hohlwelle des Kölner motion plastics Spezialisten Igus, die eigentlich bei Linearführungen im Maschinenbau zum Einsatz kommt. Gelagert ist die Hohlwelle auf einem Gelenklager der Serie igubal EGLM-30-LC von Igus. Die Lenkstange kann sich linear verschieben und gleichzeitig nach unten und oben bewegen, der vordere Querträger somit um den Rahmen schwenken. Dadurch wird es beispielsweise möglich, dass ein Rad auf dem Randstein fährt, ohne dass sich der Rahmen verwindet.

„Ein gutes Kunststofflager hält aus, was ein Stahllager aushält“

Für die Lagerung der Lenkstange kamen klassische Wälz- oder Gleitlager aus Metall nicht in Frage. Aus mehreren Gründen. Durch Kantenbelastungen bestünde die ständige Gefahr eines vorzeitigen Ausfalls. Zum anderen sei der Einbau vergleichsweise kompliziert. „Wir hätten zusätzliche Kapselungen und Abdichtungen einsetzen müssen, um die Metalllager bei Wind und Wetter vor Korrosion zu schützen“, sagt Vincent Okroy, der Konstrukteur des Fahrzeugs. Auch Umbauten und Nachjustierungen seien nicht ungewöhnlich, um Fluchtungsfehler auszugleichen. Deswegen sei die Wahl auf die Gelenklager der Serie igubal gefallen. „Die Lager bestehen aus Hochleistungskunststoff und garantieren auch ohne Kapseln und Dichtungen Korrosionsfreiheit. Zudem ist ein exaktes Ausrichten der Lagergehäuse nicht erforderlich, da die Gelenklager Fluchtungsfehler und Kantenbelastungen selbstständig ausgleichen.“ Schwingungsdämpfende Eigenschaften sorgten darüber hinaus für eine ruhige Bewegung der Lenkstange. Und die Robustheit? Hier stünden die Kölner Lager Metalllagern in nichts nach. Okroy: „Ein gutes Kunststofflager hält aus, was ein Stahllager aushält.“ Das unterstreichen auch Tests im hauseigenen 3.800 m² großen Labor von Igus. Demnach hält das Lagergehäuse, gefertigt aus dem schlagfesten und langfaserverstärkten Polymer igumid G, einer statischen axialen Belastung von kurzzeitig 4.000 N und einer radialen Belastung von 17.000 N stand. „Die Lager sind stabil genug, um selbst bei voller Zuladung von 250 Kilogramm allen Fahrsituationen des Alltags gewachsen zu sein. Dies haben unsere Prüfungstests, bei denen das Fahrzeug mit voller Zuladung 80.000 Kilometer zurückgelegt hat, ebenso belegt“

Schmiermittelfreiheit reduziert Wartungsaufwand

Die Gelenklager aus Köln erhöhen aber nicht nur die Langlebigkeit des E-Cargo-Bikes, sondern senken auch den Wartungsaufwand. Denn anders als Metalllager benötigen sie keine Schmierung. Die Kugelkalotte ist aus iglidur W300 gefertigt, ein Polymer, in das mikroskopisch kleine Festschmierstoffe integriert sind. Mit der Zeit setzen sich Partikel frei und ermöglichen einen Trockenlauf bei niedrigsten Reibwerten – über Jahre und ohne einen einzigen Tropfen Schmieröl. Ebenso können den Lagern auch raue Umweltbedingungen nichts anhaben. Sie arbeiten zuverlässig bei Temperaturen von -30 °C bis +80 °C und sind beständig gegen Feuchtigkeit, UV-Licht und Salz. Nicht zuletzt sparen die Konstrukteure Gewicht. „Wir sind stets darum bemüht, die Cargobikes so leicht wie möglich zu gestalten, um die Zuladung erhöhen zu können und die Batterie zu schonen“, erklärt Okroy. Die Entscheidung für Polymerlager habe sich an dieser Stelle bezahlt gemacht. Denn sie wiegen nur 26 g. Vergleichbare Gelenklager aus Metall inklusive Kapselung und Abdichtung hingegen rund 120 g. Zum Einsatz kommen Polymerlager deshalb nicht nur in der Lenkung, sondern auch am drehbaren Kopf der ansteckbaren Anhängerkupplung. Hier haben sich die Ingenieure für zylindrische Gleitlager vom Typ iglidur X entschieden, die eine hohe Druckfestigkeit von bis zu 150 MPa erreichen. Dank solcher Leichtbaumaßnahmen ist es den Ingenieuren von b&p gelungen, das Gewicht des innovativen Schwerlast Cargo bikes auf 120 kg zu reduzieren. „Die Polymerlager von Igus sind auf den ersten Blick unscheinbar“, so Okroy abschließend. „Doch sie haben uns geholfen, Gewicht zu sparen, die Montagezeit zu verkürzen, die Robustheit des Fahrzeugs zu erhöhen und gleichzeitig den Wartungsaufwand zu senken. Und somit einen Beitrag dazu geleistet, unser Fahrzeug zu einem zuverlässigen und nachhaltigen Transportvehikel für Logistiker zu machen.“

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