Antrieb von Astronauten-Laufband durch Dämpfer gesichert

Sicher joggen im All

Die Dämpfer-Serie Tubus von ACE unterstützt ESA- und NASA-Missionen im Weltraum. Sie sind im Riemenscheiben-Mechanismus des Laufbands verbaut und spielen beim Abbremsen von Kräften eine wichtige Rolle - auch in der Schwerelosigkeit.

Manchmal steht die Welt ein bisschen Kopf, hier in dem für Parabelflüge umgebauten Airbus A300 der ESA ist dies dauernd der Fall. Im Riemenscheiben-Mechanismus des Laufbands sind Tubus-Strukturdämpfer von ACE verbaut und sorgen beim Abbremsen von Kräften für Schutz. (Foto: Qinetiq Space)

In der Schwerelosigkeit ist das Laufen ohne Hilfsmittel nicht mehr möglich. Denn wenn man einmal den Boden verlassen hat, gibt es buchstäblich kein Halten mehr. In Raumfähren und Raumstationen sind Astronauten deshalb beim Trainieren auf Laufbändern mit starren Formteilen verbunden. Mit dem häufigen, intensiven Training werden die negativen Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf Muskeln und Knochen der Astronauten minimiert, so dass sie auch bei längeren Ausflügen ins Weltall keine gesundheitlichen Probleme bei der Rückkehr zur Erde bekommen. Da die Fixierung an kaum dehnbarem Gummi von den Astronauten während Testreihen als unangenehm beschrieben wurde, bekam Qinetiq Space in Belgien den Auftrag, eine neue Laufbandgeneration zu entwickeln. Den Raumfahrtspezialisten schwebte dabei ein Modell vor, das auf Bungeeseilen basiert, so dass die Trainierenden quasi über ihr eigenes Gewicht am Boden gehalten werden können.

Dämpfer schützen, falls Antriebsriemen ausfallen

Ergebnis ist das Laufband T2-Rack, das demnächst in der ISS zum Einsatz kommen soll. Zunächst einmal musste es getestet werden: Proband war der belgische Astronaut Frank de Winne, der 2010 sechs Monate auf der Raumstation ISS verbracht hatte und dem das bisher verwendete Laufband bestens vertraut war. Die Tests erfolgten Im Zero G, einem für Parabelflüge umgebauten Airbus A300, in dem pro Parabel für die Dauer von 22 Sekunden Schwerlosigkeit herrscht. Beim Training trug Frank de Winne ein Geschirr, das über Bungees mit dem Laufband verbunden ist. Drei Dämpfer aus der Tubus-Serie von ACE dienen der Sicherheit des Gesamtsystems - sie sind Alternativen zu Industriestoßdämpfern, wenn es nicht auf punktgenaues Stoppen ankommt. Ein Tubus ist im Pneumatikzylinder installiert, die beiden anderen sind im Rest des Systems platziert. Alle Dämpfer haben die Aufgabe, die Anlage in dem Falle zu schützen, in dem die Antriebsriemen für das Laufband zu Schaden kommen. In diesem Falle würde der Zylinder eine sehr hohe Geschwindigkeit erreichen, und am Ende des Hubes würde er schwer beschädigt werden. Die anderen beiden Dämpfer schützen weitere mechanische Teile des Antriebs.

Anzeige

Genügend Reserven für den Worst Case

Vor dem Einsatz der Dämpfer Tubus TS32-16 am Laufband überzeugten sich sowohl die Konstrukteure bei Qinetiq Space als auch ESA und NASA von der Tauglichkeit: Mit einer speziellen Hochgeschwindigkeitskamera wurden die Auswirkungen auf die Strukturdämpfer festgehalten. Die Tests ergaben, dass die Dämpfer unter der maximal auftretenden Belastung von 18,75 Newtonmeter lediglich 5,5 Millisekunden benötigen, um die Kraft auf einer Wegstrecke von zwölf Millimeter abzubremsen. Damit verfügen die Konstrukteure beziehungsweise später die Weltraumbesucher auch für nicht vorhergesehene Worst-Case-Szenarien über mehr als ausreichende Reserven. Denn nach Angaben von ACE aus Langenfeld sind diese aus Co-Polyester-Elastomer bestehenden Maschinenelemente in der Lage, bis zu 26 Newtonmeter pro Hub zu absorbieren.

In der hier beschriebenen Anwendung sind linear arbeitende Tubus-Modelle verwendet worden. Für andere Konstruktionen sind die Dämpfer auch als degressiv oder progressiv arbeitend erhältlich. Durch ihre Bauform lassen sie sich im Pneumatik-Zylinder selbst anbringen. Sie eignen sich für Temperaturbereiche von minus 40 bis plus 90 Grad Celsius und sind beständig gegen Fette, Öle, Mikroben, Chemikalien und Meerwasser.

pb

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Szene

Mondmobil ohne Schmierung

Rund 40 Jahre nach dem sowjetischen „Lunochod“ – dem ersten Fahrzeug auf dem Mond – hat ein Team aus Leipzig mit einem NASA-„Moonbuggy“ im amerikanischen Huntsville den WM-Titel geholt. Leichte, schmier- und...

mehr...

Stoßdämpfer

TPU schützt

ACE hat die Kleinstoßdämpfer aus ihrer Protection-Baureihe weiterentwickelt. Die speziell für den Einsatz unter erschwerten Produktionsbedingungen konzipierte PMCN-Familie ist ab sofort mit Schutzkappen aus thermoplastischem Polyurethan (TPU)...

mehr...

Dünnringlager

Schlanke Lager

Dünnringlager können in Anwendungen mit wenig Bauraum Probleme lösen, wenn sie professionell ausgewählt und eingesetzt werden. Findling ist auf diesem Gebiet Spezialist.

mehr...
Anzeige

Gasdruckfedern

Dämpfung – immer anders!

Auslegung von Gasdruckfedern. Gasdruckfedern müssen komplexen Anforderungsprofilen gerecht werden. Moderne Gasfedersysteme von Suspa sind von Grund auf so konzipiert, dass sie exakt auf individuelle Leistungscharakteristiken abgestimmt werden.

mehr...

Hexapod

Zusammengefalteter Sechsbeiner

Parallelkinematische Hexapoden positionieren in sechs Freiheitsgraden und arbeiten präziser, als das mit seriellen, gestapelten Systemen möglich ist. In Automatisierungsanlagen sind die Einbauverhältnisse aber meist beengt.

mehr...