Technik

Stratosphere-Kipperanhänger von Mantella

Leichter zu weniger CO2-Ausstoß

Mantella hat die Konstruktion seines Stratosphere Kipperanhängers überarbeitet, indem wichtige Konstruktionsvorteile durch die Anwendung von hochfestem Stahl umgesetzt wurden. Dabei nutzt das Unternehmen die Hightech-Materialien des skandinavischen Stahlkonzerns SSAB: Hardox 500 Tuf und Strenx 960. Das Ergebnis trägt zu mehr Nachhaltigkeit durch Gewichtseinsparungen bei.

Die kombinierte Gewichtsreduzierung durch die Anwendung des abriebbeständigen Hardox 500 Tuf für die Aufbauten und Strenx 960 im Fahrwerk beträgt 510 kg im Vergleich zur bisherigen Konstruktion, was wiederum zu einer um 510 kg höheren Nutzlast bei jeder Fahrt führt.

Mehr Nachhaltigkeit durch reduziertes Gewicht

Die Emissionssenkung ist wichtig angesichts der Tatsache, dass Straßentransporte für 17,5 % der gesamten Treibhausgasemissionen in Europa stehen. Bis 2050 müssen diese Emissionen um mindestens 60 % niedriger als 1990 und irgendwann ganz eliminiert sein. „Durch die Senkung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen pro Tonne/Kilometer leisten wir einen Beitrag zu einer nachhaltigeren Welt“, erklärt Gregorio Mantella, Werksleiter bei Mantella S.r.l. „An der Entwicklung dieses leichten Anhängers war das gesamte Unternehmen beteiligt – Konstruktionsingenieure, Produktion, Geschäftsleitung und Einkäufer. Die Stratosphere Anhänger schöpfen die Vorteile aus, die uns die hochfesten Stahlgüten Hardox 500 Tuf und Strenx 960 von SSAB bieten. Und natürlich sind wir jetzt dabei, festere und leichtere Konstruktionsweisen auch für unsere anderen Anhängerserien umzusetzen.“

Gewichtseinsparung bei den Aufbauten

Der Stratosphere Anhänger von Mantella hat Kipperaufbauten aus Hardox 500 Tuf Verschleißblech. Dieses ermöglicht eine längere Lebensdauer und weist zugleich dieselbe Zähigkeit wie die bislang verwendete Güte Hardox 450 auf. Dank der hohen Verschleißbeständigkeit konnte die Blechdicke um 1 mm reduziert werden. Dies sorgt für eine Gewichtseinsparung von 365 kg bei den Aufbauten. Die Reduzierung der Dicke wird durch die höhere Härte in Kombination mit der hohen Zähigkeit und Beständigkeit gegen Beulen ermöglicht. Auch nach vielen Jahren im Einsatz bleibt der Stahl dick genug, um die Integrität der Aufbauten nicht zu beeinträchtigen.

Hardox 500 Tuf kombiniert die Eigenschaften der Stahlgüten Hardox 450 und Hardox 500. Er hat zudem ein ungewöhnlich enges Härtefenster von 475 bis 505 HBW. Die relative Lebensdauer kann um 30 bis 50 % länger sein als bei Hardox 450. Die hohe Zähigkeit ergibt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Beulen und Risse bei Auftreten von scharfem und schwerem Material. Hardox 500 Tuf hat eine garantierte Schlagzähigkeit von 27 J bei -20°C und einen typischen Wert von 45 J bei -40°C.

Kipperanhänger
Der Kipperanhänger von Mantella ist um mehr als 500 kg leichter als herkömmliche Konstruktionen. Die horizontalen Kerben erhöhen die Steifigkeit der Aufbauten und verhindern ein Ausbeulen beim Kippen.

Für Steifigkeit ausgelegte Aufbauten

Wenn ein dünneres Material verwendet wird, müssen die Aufbauten des Kipperanhängers auf eine Weise konstruiert werden, die die Steifigkeit und gesamte Stabilität der Aufbauten gewährleistet. Wenn ein voll geladener Kipper mit einem Hydraulikzylinder angehoben wird, werden die Aufbauten hohen Belastungen ausgesetzt. Wenn diese nicht sachgemäß konstruiert sind, kann dies zu einem plötzlichen Ausbeulen an den Seiten führen. Um dieser Gefahr entgegenzuwirken, hat Mantella eine Reihe von Konstruktionsänderungen durchgeführt, darunter zusätzliche horizontale Kerben in den Seitenwänden. Dies ergibt die erforderliche Steifigkeit für den gesamten Aufbau. Die Anbringung des Hydraulikzylinders, obere Schienen, der hintere Rahmen und die Kippdrehzapfen wurden ebenfalls neu gestaltet, um die Verwindungssteifigkeit zu erhöhen.

Neukonstruktion mit Strenx 960

Das Unternehmen beschloss, die Längsträger des Fahrwerks durch Biegen eines einzelnen glatten Bandes von Strenx 960 herzustellen. Statt einen herkömmlichen I-Träger durch Verschweißen von Gurten und Stegen herzustellen, stellte Mantella durch Druckbiegen einen Z-förmigen Träger ohne Schweißen her. Kipperanhänger werden häufig im Gelände unter anspruchsvollen Bedingungen eingesetzt. Sie werden einer Vielzahl von Belastungen ausgesetzt, die schwer vorherzusehen sind. Ermüdung setzt der Konstruktion häufig Grenzen. Mantella hat viel Entwicklungsarbeit auf die Schweißtechnologie und die Positionierung der Schweißnähte aufgewandt, um die Dauerfestigkeit zu erhöhen. Durch Eliminierung der geschweißten I-Träger und indem die Gurte von Schweißnähten unberührt bleiben, wird die Dauerfestigkeit des Fahrwerks deutlich erhöht.

Leicht wie Aluminium mit den Vorteilen von Stahl

Das neue Anhängerfahrwerk der Stratosphere Serie wiegt ungefähr so viel wie ein vergleichbares aus Aluminium, hat aber alle Vorteile von Stahl bei Lebensdauer, Dauerfestigkeit und Produktion. Die Herstellung der Z-Träger benötigt etwa 50 % weniger Zeit als die der geschweißten I-Träger. Zudem ist die Quersteifigkeit um 10 % und die Verwindungssteifigkeit um 12 % höher. Durch Aufrüstung mit Strenx 960 Stahl bietet Mantella nicht nur ein um 145 kg leichteres Fahrwerk. Es hat auch bessere mechanische Eigenschaften und ein optimiertes Fahrverhalten.

Die Einsparungen

Ein Stratosphere Anhänger hat um 365 kg leichtere Aufbauten und ein um 145 kg leichteres Fahrwerk, was die Nutzlast um 510 kg bei jeder Fahrt erhöht. Er kann 12.000 Liter Kraftstoff und 30 Tonnen CO2 während 12 Jahren Betrieb einsparen. Das Fahrzeug kann 0,07 € pro km oder 8.400 € pro Jahr einsparen und sich in 4 bis 5 Jahren amortisieren.

Kipperanhänger
Mithilfe von Software wie WearCalc von SSAB kann die Verschleißrate bereits vor der Herstellung der Kipperaufbauten berechnet werden. Die verschiedenen Farben zeigen den Gleitverschleiß nach dem Entladen des Kippers an. Daten aus den Berechnungen geben dem Hersteller die Grundlage für Empfehlungen für Materialaufrüstungen und die Verschleißkonstruktion.
 
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