A207
Entwicklung eines Baukastensystems für Großladungsträger aus Stahlleichtbaukonstruktionen
(A207 S 24/10071/2003)
Laufzeit der Forschungsarbeiten: 1. Januar 2004 - 30. September 2006
Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens war es, ein standardisierbares Baukastensys-tem für Großladungsträger (GLT) aus Stahlleichtbaukonstruktionen zu entwickeln, das ein optimiertes Nutzlast-Totlast-Verhältnis aufweist und somit zur Verminderung der CO2-Umweltbelastung beitragen soll. Dieses GLT-System sollte alle Anforderungen aus der Förder-, Lager-, Handhabungs- und Transporttechnik erfüllen und stets auch den produktspezifischen Anforderungen der Transportgüter genügen. Insbesondere sollte das System die interdisziplinär gestalteten Anforderungen einer sich über mehrere Firmen erstreckenden Wertschöpfungskette mit erfüllen.
Durch dieses Forschungsvorhaben wurde ein neuartiger, modularer Großladungsträger entwickelt. Er zeichnet sich dadurch aus, das er nicht mehr in einem Stück, sondern in einzelnen kleinen Funktionsbaugruppen (Module) unterteilt ist. Die Module umfassen den Grundrahmen, das Frontend (Stirnwand), die Längswände und die Kufenmodule. Diese Module sind aufeinander abgestimmt, besitzen fest definierte geometrische Eigenschaften und Schnittstellen zueinander und sind durch Schrauben lösbar miteinander verbunden. Durch die Kombination dieser Module können unterschiedliche GLT-Konstruktionen verwirklicht werden. Mit dem Einsatz des Modulbaukastens besteht die einmalige Chance, die große Variantenvielfalt im GLT-Bereich durch Schaffung von zumindest branchenweiten Standards nachdrücklich zu reduzieren.
Der modulare Aufbau des GLT-Systems bietet vielerlei Vorteile:
Im Reparaturfall können die beschädigten Module durch einfaches Tauschen schnell ersetzt werden. Bei heutigen GLT-Systemen wurde der Reparaturfall im Rahmen der Konstruktion oftmals nicht berücksichtigt, aufwändige Schweiß- und Richtverfahren sind die Folge.
Die Generierung standardisierter Baugruppen und Module ermöglicht den Einsatz für unterschiedliche GLT-Typen, d.h. für neue GLT-Varianten kann auf bestehende Module zugegriffen werden.
Durch den Einsatz gleicher Komponenten für unterschiedliche GLT-Varianten steigen deren Stückzahlen, was positive Auswirkungen auf die Herstellkosten und -verfahren sowie die Lagerhaltung von Ersatzteilen hat.
Durch Integration der standardisierten GLT in einem Poolsystem können die neuen Behälter branchenweit eingesetzt und besser ausgelastet werden. Die Gesamtbestände können deutlich reduziert und Kosten gespart werden.
Durch die erstmalige Einbeziehung moderner Ingenieurwissenschaftlicher Methoden wie z.B. der Berechnung der Verformungen und Spannungen mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) und der anschließenden Verifikation dieser Ergebnisse durch reale Versuche konnten die Profile optimal ausgelegt, wodurch der GLT ein für die gewünschten Anforderungen minimales Gewicht aufweist. Zu diesem Zweck wurden als Berechnungsgrundlage an bestehenden GLT, die mit unterschiedlichen Messsystemen ausgestattet wurden, umfangreiche Versuche durchgeführt. Die so genannten technologischen Versuche, die das ordnungsgemäße Handhaben des Behälters abbilden, wurden um Versuchsreihen erweitert, um ein möglichst vollständiges Belastungsbild zu erhalten. Somit stehen erstmalig realistische Daten zur Dimensionierung eines GLT zur Verfügung.
Forschungsstelle 1:
Institut für Fördertechnik und Logistik Universität Stuttgart (IFT)
www.uni-stuttgart.de/ift
Forschungsleiter 1:
Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Wehking
Forschungsstelle 2:
Materialprüfungsanstalt Uni Stuttgart (MPA) Otto-Graf-Institut
www.mpa.uni-stuttgart.deForschungsleiter 2:
Prof. Dr.-Ing. habil E. Roos
(vorgelegt vom Verband der Automobilindustrie e.V. (VDA) für Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V. (FAT))
Das Forschungsvorhaben wurde gefördert von der Stiftung Stahlanwendungsforschung im Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft e.V.
Bezugsquelle Schlussbericht:
bitte wenden Sie sich an die AVIF