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Leicht und langlebig auch bei voller Zuladung

Robuste Gelenk- und Gleitlager im
Schwerlast-E-Cargobike

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-Lastenräder vor allem eins sein: robust und wartungsarm. Die Konstrukteure von b&p engineering setzen in ihrem Schwerlast-Modell deshalb auf Kunststofflager von igus.

Steckbrief

Was wurde benötigt: Alternative für metallische Lager in der Lenkung und Anhängerkupplung
Anforderungen: Langlebigkeit, Korrosionsfreiheit, Beständigkeit gegen UV-Strahlung, Schmutz und Temperaturschwankungen, selbsteinstellend, Schmier- und Wartungsfreiheit, geringes Gewicht
Anwendungsgebiet: Fahrradindustrie

Mit dem boomenden Online-Handel sind mehr und mehr Fahrzeuge in den Städten unterwegs, die für verstopfte Straßen und schlechte Luftqualität sorgen. KEP-Dienstleister suchen deshalb nach saubereren Transportlösungen wie emissionsfreien Lkw oder elektrischen Lastenrädern. Zu den Herstellern solcher E-Cargobikes zählt die b&p engineering mobility GmbH aus Scheßlitz bei Bamberg. Ihr innovatives, vierrädriges Heavy-Duty-Modell ist ein wahrer Herkules unter den Lastenrädern. Mit ihm können Logistiker Pakete mit einem Gesamtgewicht von bis zu 250 Kilogramm an die Wohnungstüren transportieren. Hermes testet die Bikes aktuell in Stuttgart, GLS nutzt sie bereits in Nürnberg.

Das Heavy-Duty-E-Cargobike von b&p ist mit Zuladungen von bis zu 250 Kilogramm unterwegs. GLS nutzt sie bereits in Nürnberg.

Problem

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 reicht dabei nicht aus. Um so effizient wie möglich ausliefern zu können, wünschen sich Logistiker E-Cargobikes, 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." Um das zu erreichen, haben die Konstrukteure in neuen Bahnen gedacht. Viele Komponenten stammen nicht aus dem klassischen Fahrradbau, sondern sind dem E-Scooter- und dem Motorrad-Bereich entlehnt – unter anderem Bremsen, Räder und Ketten.
Auch bei der Lagerung der Lenkstange galt es, neu zu denken und eine Alternative zu klassischen Wälz- oder Gleitlagern aus Metall zu finden. Die kamen aus mehreren Gründen nicht in Frage: Erstens bestünde durch Kantenbelastungen die ständige Gefahr eines vorzeitigen Ausfalls. Zweitens wäre 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. Und drittens wären Umbauten und Nachjustierungen nötig, um Fluchtungsfehler auszugleichen – ein Aufwand, den man vermeiden wollte. Zugleich war man bei b&p grundsätzlich bestrebt, bei allen Komponenten möglichst viel Gewicht zu sparen.

Lösung

Mit Komponenten von igus ließen sich mehrere Fliegen mit einer Klappe schlagen. Die Ingenieure wählten als Lenkstange eine hartanodisierte, beschichtete igus Aluminium-Hohlwelle, die eigentlich bei Linearführungen im Maschinenbau verwendet wird. Gelagert ist sie auf einem igubal Gelenklager der Serie EGLM-30-LC. Darin kann sich die Lenkstange linear verschieben und gleichzeitig nach unten und oben bewegen, der vordere Querträger dadurch um den Rahmen schwenken. So kann etwa ein Rad auf dem Randstein fahren, ohne dass sich der Rahmen verwindet. Ein exaktes Ausrichten des Lagergehäuses ist nicht nötig, denn das Lager gleicht Fluchtungsfehler und Kantenbelastungen selbstständig aus. Es arbeitet zuverlässig bei Temperaturen von -30 °C bis +80 °C und ist beständig gegen Feuchtigkeit, UV-Licht und Salz. Kapseln und Dichtungen, die es vor Korrosion schützen, braucht es nicht.
Die Kugelkalotte aus iglidur W300-Material läuft komplett schmierfrei bei niedrigsten Reibwerten. Das Lagergehäuse, aus igumid G-Polymer gefertigt, ist extrem robust: Es hält einer statischen axialen Belastung von kurzzeitig 4.000 N und einer radialen Belastung von 17.000 N stand. „Ein gutes Kunststofflager hält aus, was ein Stahllager aushält,“ sagt Okroy. Das belegen nicht nur Tests im igus Testlabor. „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 km zurückgelegt hat, ebenso belegt.“ Nicht zuletzt punktet das igubal Lager mit seinem niedrigen Gewicht von nur 26 Gramm. Vergleichbare Gelenklager aus Metall inklusive Kapselung und Abdichtung liegen hingegen rund 120 Gramm.

Den Gewichtsvorteil nutzt b&p auch am drehbaren Kopf der ansteckbaren Anhängerkupplung: Hier kommen iglidur X-Buchsen mit besonders hoher Druckfestigkeit zum Einsatz.