Sensoren schlagen Alarm bei Gefahr platzender Reifen
Vollgummireifen können ganz schön heiß werden: Bis zu 150 Grad Celsius im Innern des Reifens sind möglich, etwa unter der Belastung eines Gabelstaplers. Die Folge: Das Material verflüssigt sich, der Reifen platzt, der Stapler fällt um. Jetzt gibt es Sensoren im Gummi, die die Hitzeentwicklung melden.
Gabelstapler von Jungheinricht mit einer Tragfähigkeit von fünf Tonnen: Die hohen Belastungen können dazu führen, dass sich etwa Vollgummireifen unbemerkt auf 150 Grad erhitzen. Davor sollen nun Sensoren warnen.
Foto: Jungheinrich
Staplerfahrer preschen mit vollem Tempo durch die engen Gassen von Lagern, Produktionsanlagen und Baumärkten. Wie Formel-1-Fahrer driften sie um Kurven, sehr zum Leidwesen der Vollgummireifen. Auf ihnen lasten hunderte Kilogramm, sie werden ständig durchgewalkt und die kesse Fahrweise tut ein Übriges, die Reife aufzuheizen.
150 Grad Celsius sind keine Seltenheit. Dabei verflüssigt sich das Innere des Reifens. Er kann platzen, sodass die heiße klebrige Flüssigkeit umherspritzt und Mitarbeiter verletzen kann. Möglicherweise kippt das Fahrzeug gar um. Abgesehen von diesen Gefahren sind die Ersatzkosten relativ hoch. Ein Reifen kostet schnell 200 Euro.
Das Problem: Von außen kann man nicht sehen, ob es im Inneren des Reifens brodelt. Die Außenhaut wird ausreichend gekühlt, sodass sie ständig fest erscheint.
Ein „Blick“ ins Innere der Reifen
Hannoveraner Wissenschaftler wollen den Staplerfahrern jetzt einen Blick ins Innere ihrer Reifen ermöglichen, damit sie ihre Fahrweise anpassen. Forscher des Instituts für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) der Uni Hannover wollen bei der Herstellung der Reifen Temperatur- und Drucksensoren sowie einen Sender, der die Daten an den Bordcomputer sendet, in das Vollgummi integrieren. „Mit der Integration elektronischer Komponenten in die Reifen von Flurförderzeugen versetzen wir die Reifen in die Lage, sich selbst zu überwachen“, so ITA-Leiter Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer.
Dazu muss die Elektronik mit Strom versorgt werden. Eine Batterie wollen die Wissenschaftler nicht integrieren, denn deren Lebensdauer würde die Nutzung des Reifens beenden. Strom soll deshalb berührungslos mit Hilfe eines elektromagnetischen Feldes erzeugt werden.
Das schafft ein Transponder, der ebenfalls im Gummi steckt. Im Prinzip ist das eine Spule, in der Wechselstrom erzeugt wird, wenn sie ein elektromagnetisches Feld durchdringt. Dieser wird in Gleichstrom umgewandelt, der Sensoren und Sender, der im Transponder steckt, zum Leben erweckt. Wenn es dem Reifen zu heiß wird oder die Last zu groß schlägt die Elektronik Alarm.
Integration des Transponders ist schon gelungen
Den ersten Schritt haben die ITA-Wissenschaftler schon getan. Es gelang ihnen gemeinsam mit dem Hannoveraner Reifenhersteller Continental, einen Transponder in einen Reifen zu integrieren und ihn ihm berührungslos einen Strom fließen zu lassen.
Umgekehrt funkte er seinen Code in die außen liegende Empfangsstation. Die Elektronik hatte beim Herstellungsprozess 140 Grad Celsius schadlos überstanden. Jetzt müssen die Forscher Sensoren finden, die ebenfalls hitzeresistent sind. Im Sommer 2016 soll das Projekt abgeschlossen sein und der Reifenindustrie zur Verfügung stehen.
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