Ski-Cross: Industriestoßdämpfer für Starttrainingsmaschine

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Ski-Cross versus Ski alpin: Das ist wie Heavy Metal im Vergleich zu einem Violinenkonzert. Das eine kommt hart und actiongeladen, das andere weich und elegant daher. Da wundert es, dass die revolutionären Trendsportler in der Vorbereitung auf moderne Maschinenelemente zurückgreifen, um ihren Krafteinsatz auszubremsen.

Vier Leute im Kampf Mann gegen Mann, die ersten beiden kommen weiter bis ins Finale. Das sind im Prinzip die Regeln beim Ski-Cross. Körperkontakt ist durchaus erlaubt, wenn nicht sogar erwünscht. Das Nonplusultra im Ski alpin, die Ideallinie, ist unter diesen Umständen nur selten zu erreichen. Zumal man eine gute Rennposition auch durch Ausbremsen bzw. Schneiden des Gegners verteidigen darf. Überholmanöver sind beim Ski-Cross auf anspruchsvollen Strecken voller Steilkurven und Sprünge alles andere als einfach. Erst recht, da die Kurse kaum breiter sind als bei den klassischen Rennpisten, auf denen nur ein Läufer zeitgleich unterwegs ist. Diese Rahmenbedingungen machen den Start zu einem zwar sehr kurzen, aber ungemein wichtigen Vorgang. Wer hier nach wenigen Metern vorne liegt, hat die besten Aussichten, das Rennen für sich zu entscheiden. Aus diesem Grund wird die Startphase gerade in den Sommermonaten immer und immer wieder einstudiert.

Um hohe Wiederholungszahlen in einem Minimum an Zeit zu ermöglichen, gibt es hierfür Trainingsgeräte, die an Kraftmaschinen in Fitness-Studios erinnern. Ein solches Gerät haben auch Mitarbeiter unter der Leitung von Prof. Christian Raschner am Institut für Sportwissenschaft Innsbruck hergestellt. Nach einer Planungsphase entstand ein erster Prototyp. Optisch könnte man diesen als ein Bettgestell auf Rollen bezeichnen. Anstelle eines Lattenrosts war in seiner Mitte eine Platte mit Skibindungen befestigt. Außerdem war noch ein Schlitten angebracht, der entlang der Längsseiten verfahren sollte und der auf beiden Seiten einen guten Meter in die Höhe ragt. An seinem vertikalen Ende sind zwei Griffe montiert, mit denen der trainierende Skifahrer den 36 Kilogramm schweren Schlitten nach hinten wegdrücken kann. Damit sind im Vergleich mit dem Start auf der Piste Punctum fixum und Punctum mobile vertauscht, die Muskeln des Athleten werden aber auf dieselbe Art und Weise angesprochen. Als Testperson am Institut für Sportwissenschaft Innsbruck stellte sich der Weltklasse-Ski-Crosser Patrick Koller zur Verfügung. Seine Kraft erwies sich als Problem für die Konstruktion: Zum einen raste der Schlitten mit einer solchen Wucht in die Endlage, dass über kurz oder lang mit Schäden zu rechnen war. Zum anderen musste während der ersten Tests eine zweite Person mithelfen, damit sich das Trainingsgerät nicht selbstständig machte. An diesem Punkt des Projekts kam die ACE Stoßdämpfer GmbH ins Spiel.

ACE Stoßdämpfer GmbH fördert Nachwuchsforscher

Das Unternehmen ist in Deutschland beheimatet, verfügt aber über einen eigenen Vertrieb in Österreich. Gemeinsames Bestreben ist es, unter anderem die Vorteile hydraulischer Dämpfungselemente aufzuzeigen. Denn noch immer ist es vielen Konstrukteuren nicht hinreichend bekannt, dass man mit Hilfe von ölbefüllten Industriestoßdämpfern Maschinen schneller, kostengünstiger und umweltschonender nutzen kann, als wenn man das Abbremsen verfahrender Massen den elektrischen Kräften der verwendeten Antriebe oder gar einer Pneumatik-Lösung mit Luftpuffern überlässt. Aus diesem Grund bietet ACE zum Beispiel auch kostenlose Schulungen und Seminare an. Diese werden auch an Fachhochschulen und Universitäten abgehalten. Denn nur was man kennt, kann auch verbaut werden. Es ist dabei das erklärte Bestreben der Dämpfungsspezialisten, dass Technik erlebbar sein muss, um Gelerntes besser in Handlungen zu manifestieren.

Dies ließ sich bei der Starttrainingsmaschine am Institut für Sportwissenschaft Innsbruck hervorragend umsetzen. ACE erklärte sich deshalb nicht nur – wie stets bei seinen anderen Kunden auch – bereit, die Auslegung für den konkreten Fall zu übernehmen. Der für ACE in Österreich tätige Kundenberater Hans-Jürgen Greindl entschied sich zudem, dem Forscherteam ausnahmsweise auch die benötigten Maschinenelemente kostenlos zu liefern. Wesentlicher Bestandteil der Auslegung war die Berechnung der Stützkräfte für die zu benutzenden Stoßdämpfer. Hierfür wurden als Geschwindigkeit 8 m/s bzw. 10 m/s angenommen. Es ergaben sich Werte von über 45’000 N bei der langsameren Fahrt und fast 80’000 N bei der schnelleren Fahrt. Kein Wunder! Schließlich entspricht ein Aufprall mit 10 m/s einer Geschwindigkeit von 36 km/h. Um auf Nummer Sicher zu gehen, verbaute der am Institut für Sportwissenschaft in Innsbruck maßgeblich an diesem Einsatzfall arbeitende Sportwissenschaftler und gelernte Maschinenschlosser Mario Lazzeri zum Schutz der Endlagen zwei Dämpfer des Typs MA4575M. Zur innovativen MAGNUM-Serie gehörend, sind die oben genannten Anforderungen für diese Sorte Industriestoßdämpfer kein Problem. Jeder dieser mit einem Gewinde M45 versehenen einstellbaren Dämpfer kann für sich 1.170 Nm pro Hub aufnehmen. Die zulässige Energieaufnahme in der Stunde beträgt bei einem Hub von 75 mm 146’000 Nm. Wird er mit einem Öltank oder gar einem Ölkreislauf verwendet, erhöhen sich diese Werte jeweils noch einmal drastisch. Bei einem Eigengewicht von 1,59 kg sind die Maschinenelemente in der Lage, effektive Massen in einem Bereich von 70 bis 15’000 kg aufzunehmen und das bei einer Kolbenrückstellzeit von gerade einmal 0,11s.

Es überrascht nicht, dass diese Industriestoßdämpfer von ACE normalerweise eher in der Automation, bei Handlingaufgaben oder an Drehmodulen denn an Sportgeräten zuhause sind. Die Skifahrer sollen insofern von ihrer Verwendung profitieren, als nun eine stabile Trainingshilfe vorhanden ist. Ihr Trainingsgerät bleibt auch bei maximaler Kraft stehen wie eine Eins. Und weil die Industriestoßdämpfer mit neuester Dichtungstechnik, einem gehärteten Führungslager und integriertem Festanschlag versehen sind, können pro Tag beliebig viele Trainingsgruppen arbeiten, ohne dass man sich über die Lebensdauer der Maschinenelemente Gedanken machen müsste. Auch nach Jahren der Benutzung ist kein Austausch anzunehmen. Sollte es in einer der nächsten Generationen doch einmal dazu kommen, vollzieht sich dieser problemlos. Denn ACE versieht alle seine Dämpfungslösungen mit einer Vielzahl an passendem Zubehör und Anschlussteilen.

Bild: Starttrainingsmaschine für Ski-Cross-Rennläufer am Institut für Sportwissenschaft Innsbruck mit zwei Industriestoßdämpfern des Typs MA4575M. Quelle: ACE Stoßdämpfer GmbH und Institut für Sportwissenschaft in Innsbruck

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