Formel 1-Technologie für den Werkstattgebrauch

Steinbeis entwickelt Transportwagen für Druckgasflaschen

Bei Formel 1- und Tourenwagen-Rennen ist der Reifenwechsel in wenigen Sekunden entscheidend für den Rennerfolg. In der Regel kommen dabei luftdruckbetriebene Werkzeuge zum Einsatz, die Luftversorgung kommt aus Druckgasflaschen, die auf Trolleys befestigt sind. Fällt der Wagen in dem rauhen Betrieb um, besteht eine hohe Unfallgefahr insbesondere durch die Beschädigung der frei liegenden Armaturen. Die DK Edelstahldesign GmbH im badenwürttembergischen Pfullingen hat zusammen mit dem Steinbeis- Transferzentrum Verfahrensentwicklung in Reutlingen um den Leiter Prof. Karl Schekulin einen neuartigen Sicherheits-Transportwagen für alle Arten von Druckgasflaschen entwickelt. Er hat nicht nur die Härtetests bei Formel 1-Rennen bestanden, auch die Tauglichkeit für den normalen Werkstattgebrauch ist nachgewiesen. Das Projekt wurde im Rahmen der Innovationsgutscheine des Landes Baden-Württemberg gefördert.

Die DK-Edelstahldesign GmbH ist ein mittelständischer Betrieb, der überwiegend nach Kundenzeichnung Blechteile aus Stahl und Aluminium in kleinen bis mittleren Stückzahlen herstellt. Ausgehend von selbst gelaserten Zuschnitten wird vor allem Edelstahl durch Biegen, Kanten und Schweißen verarbeitet. Kunden kommen aus den Bereichen Automobil, Kücheneinrichtungen, Apparatebau und Medizintechnik. Das Unternehmen war schon lange auf der Suche nach einem eigenen Produkt, um ein zweites Standbein neben der reinen Dienstleistung aufzubauen. Diese Chance ergab sich durch eine Anfrage aus dem Motorrennsport: Eine permanente Gefahrensituation beim Reifenwechsel aufgrund der ungeschützt freiliegenden Armaturen der Druckgasflaschen sollte beseitigt werden. Gemeinsam mit dem Steinbeis-Transferzentrum Verfahrensentwicklung recherchierte das Projekt-Team bei DK Edelstahldesign den Stand der Technik und das umfangreiche Vorschriftenwesen auf dem Gebiet der Druckbehälter. Druckbehälter stellen immer eine latente Gefahrenquelle dar, vor allem im Bereich der Anschlussarmaturen wie beispielsweise Reduzierventile, Manometer, Anschlussgewinde und Dichtungen.

Für den Einsatz der Gase, wie Luft und Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoff, Wasserstoff, Helium, Argon oder auch Azetylen, werden die Druckgasflaschen in der Industrie und auch beim Motorrennsport in der Regel auf einfachen aus rohrförmigen Gestellen bestehenden Wagen transportiert, konzeptionell ähnlich den Einkaufs-Trolleys. In den meisten Fällen werden dabei die Armaturen nicht entfernt und durch Schutzkappen ersetzt, weil dies sehr zeitaufwendig und ablauftechnisch nicht sinnvoll ist. Die Folge ist jedoch eine hohe Unfallgefahr im Falle einer Bestoßung an den Armaturen. Daraus ergab sich die Hauptforderung an das Projekt: Die Armaturen sollten durch Maßnahmen der mittelbaren Sicherheitstechnik geschützt werden, dies bedeutete eine mechanische Teilumhausung zu schaffen und dabei die Handhabung der Flaschen, Armaturen, Schläuche und Werkzeuge nicht zu behindern.

Die konstruktionssystematische Konzipierung ergab, dass die übliche Konstruktion mit Rohrelementen zu labil und fertigungstechnisch zu aufwendig ist. Stattdessen bringt das Steinbeis-Team abgekantetes Blech zum Einsatz, wobei die Steifigkeit der Wagenelemente durch gestalteten Formwiderstand erzeugt wird und gleichzeitig die Wirkflächen für den Schutz der Armaturen entstehen. Die jetzt vorliegende Ausführung fußt konzeptionell auf einem achteckigen, partiell ausgeschnittenen Rohr. Dies ergibt höchste Formsteifigkeit in Verbindung mit geringen Materialkosten und überschaubarem Fertigungsaufwand. Der Prototyp hat einer Gefahrenanalyse sowie dem Funktionshärtetest bei Formel 1- und Tourenwagenrennen Stand gehalten. Der Übertragung für den normalen Einsatz in Industrie und Handwerk steht nunmehr nichts im Wege und DK Edelstahldesign hat ein eigenes Produkt, das das Portfolio des Unternehmens ergänzt.

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