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5/9/2018 | Smarte, robuste Aktuatoren helfen querschnittsgelähmten Motorradfahrer wieder auf die Straße

Als James Powell in seiner Rolle als Flugzeugtechniker Aktuatoren an Fahrwerken reparierte, konnte er nicht ahnen, dass er diese Aktuatoren eines Tages nutzen würde, um seiner Leidenschaft fürs Motorradfahren wieder frönen zu können. Nachdem ihn im Jahr 2009 ein Motorradunfall an den Rollstuhl gefesselt hatte, half ihm aber genau dieser berufliche Hintergrund dabei, wieder auf die Straße zu kommen.

Zum Unfall an sich kann Powell nicht viel berichten. „Ich war auf dem Weg zur Arbeit und als Nächstes erinnere ich mich, dass ich im Krankenhaus aufgewacht bin, unfähig zu gehen“, erzählt er.

Entschlossen, sich von seinem Handicap nicht die Freude am Leben nehmen zu lassen, lernte Powell alles Mögliche – und scheinbar Unmögliche: vom Autofahren mit Handbedienung bis zum Bungee-Jumping im Rollstuhl und Body Building (er ist sechsfacher australischer Meister). Aber das Fahren – besonders auf zwei Rädern – und das damit verbundene Gefühl der Freiheit vermisste er sehnsüchtig.

„Früher genoss ich die Freiheit, das Outback, die Wälder und Strände jederzeit erreichen zu können“, erinnert er sich. „Ich wollte wieder gemeinsam mit meinen Freunden durch das Buschland fahren. Meine einzige Möglichkeit war ein vierrädriges Quad-Bike, das aber nur begrenzte Bewegungsfreiheit bietet.“

Powell zurück auf der Straße, nachdem er mithilfe eines Thomson Electrak® HD-Aktuators sein Motorrad mit einziehbaren Stützen ausgestattet hatte.

Quad Bikes sind in Powells Heimat Australien selbst als Transportmittel für Behinderte nicht voll straßenzugelassen. Die Fahrer müssen den Behörden für jede Fahrt die genauen Uhrzeiten und Termine angeben und nachweisen, dass sie vom Besitzer des Landes, auf dem sie fahren wollen, eine Erlaubnis haben. Powell hat vier Jahre lang erfolglos bei den Behörden um eine Ausnahmeregelung gekämpft. Dann begann er – geleitet von der Hoffnung, wieder auf zwei Rädern fahren zu können – nach Alternativen zum Quad zu suchen.

Entwicklung eines Konstruktionsplans

Da sich die Steuerungselemente eines Motorrads am Lenker befinden, würde die Bedienung eines solchen Fahrzeugs kein Problem darstellen. Powell konnte jedoch seine Beine nicht benutzen, sodass die Abstützung der Maschine beim Anhalten eine große Herausforderung war. Seine Nachforschungen ergaben, dass der Markt verschiedene Arten von Stützrädern bereithielt, die in erster Linie für Fahranfänger gedacht sind. Keines davon bietet jedoch die Zuverlässigkeit und Robustheit, um im Buschland und Outback zu bestehen.

Basierend auf seiner Erfahrung als Mechaniker kam Powell zu dem Schluss, dass eine Spezialkonstruktion seine beste Option sein würde – und dass der Schlüssel zum Erfolg in der Auswahl des passenden Aktuators zum Absenken und Anheben der Stützräder lag. Diese Räder würden die Anforderungen eines behindertengerechten Motorrad-Umbaus erfüllen und wären daher weniger Einschränkungen unterworfen als Quads.

„Ich brauchte etwas, das leicht war. Ein System mit Hydraulikpumpe wäre keine Lösung gewesen: viel zu sperrig zum Anbau an ein Motorrad“, so Powell weiter. „Außerdem konnte ich nichts finden, das schnell oder kräftig genug war. Ich brauchte ein System mit einer schnellen Betätigung. Es musste außerdem ausreichend robust sein, um mein Körpergewicht zu tragen und langlebig. Ich habe auch pneumatische Systeme in Erwägung gezogen, aber wenngleich sie schnell sind, fehlt ihnen die Kraft, nach der ich suchte.“

Die smarte Lösung

Nach einer Reihe von Fehlschlägen mit Systemen aus doppelten Aktuatoren folgte Powell dem Rat eines lokalen Automobilzulieferers. Nach dessen Überzeugung wären elektromechanische Hochleistungs-Linearaktuatoren von Thomson Industries Inc. am besten für die rauen Bedingungen geeignet.

„Ich begann mit einer Liste mehrerer Aktuatoren, die meine Ausgangsanforderungen erfüllten, und verglich deren technische Daten zu Gewicht, Geschwindigkeit, Stromaufnahme usw.“, erzählt Powell. „Der Thomson-Aktuator war zwar etwas schwerer als die anderen, aber seine IP-Schutzart und Stabilität lieferten die Widerstandsfähigkeit, die ich brauchte.“

Powell konstruierte seine Stützen also mit einem Thomson Electrak® HD Aktuator (Abbildung 1). Dieser Aktuator mit Kugelgewindetrieb steht für hohe Verstellkraft, längeren Hub, integrierte Elektronik und unübertroffene Robustheit. Er verfügt über einen Eindringungsschutz der Schutzart IP69K, das heißt, er ist hochgradig unempfindlich gegen Schlamm, widrige Wettereinflüsse, Staub und sonstige Extrembedingungen.

Abbildung 1: Aktuator und Trägerkonstruktion sind mit nur zwei Schrauben am Heck der Maschine montiert.

Die integrierte Elektronik des Thomson-Aktuators erlaubte ihm darüber hinaus die Anpassung der Bedienelemente. Ein im Aktuator eingebauter Encoder überwacht dessen Position und leitet sie an einen kleinen Computer weiter. Den hatte Powell, um die Signale auszulesen und am Lenker anzuzeigen, sodass er den Aktuator bedienen kann. Sobald das Motorrad rollt, klappt er die Stützen einfach ein und senkt die Räder wieder ab, wenn er anhalten will – ganz ähnlich wie ein Pilot das Fahrwerk ausfahren würde.

Dank der Stützen, die aktiviert werden, sobald er anhält, kann Powell wieder Motorrad fahren.

„Die Thomson-Aktuatoren ließen sich problemlos einbauen“, erklärt er. „Zur Aufnahme hatte ich die Anbaukonstruktion völlig neu konstruiert, sodass der Einbau mit dem Festziehen von zwei Schrauben und dem Anschließen einiger Kabel erledigt war.“

Das umgebaute Motorrad ist mittlerweile umfassend getestet und wird regelmäßig genutzt. Powell genießt seine wiedergewonnene Freiheit, zu fahren – und anzuhalten – wann und wo es ihm gefällt.

Weitere Informationen zu den Thomson Electrak® HD-Aktuatoren auf: https://www.thomsonlinear.com/website/deu/deu/products/actuators/electrak_hd.php

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