High-tech Kunststoffe

Rasant auf dem Sand

Kunststoffkufen ermöglichen das Rodeln auf der Düne. (Fast) nichts ist unmöglich, wenn Kunststoffe im Spiel sind. In dem Fall wurde ein Spiel- und Spaßgerät entwickelt, mit dem sich rasant die Düne hinab rodeln lässt.

Der Wüstenschlitten – ein High-tech Produkt aus Kunststoffen für den Freizeitbereich, entwickelt und produziert von Instituten und Unternehmen in Deutschland. (Quelle: KHW)

Sanddünen sind in Thüringen eher rar, aber ein Blick über den Tellerrand weitet den Horizont – und so bringt KHW, Hersteller „konventioneller“ Kunststoffrodel, eine Neuentwicklung in den Markt. Speziell arabischen und Überseekunden soll der „Wüstenschlitten“ Spaß bringen. Der Prototyp wird nach Unternehmensangaben derzeit in der Namib-Wüste getestet und soll Ende Januar auf der Internationalen Spielwarenmesse in Nürnberg Weltpremiere feiern.

Die Kufen sollen den harten Bedingungen des Betriebs auf heißem Quarzsand lange standhalten. Es wurden alternative Produktionsmethoden wie Mehrkomponentenspritzguss, Montage und hinterspritzen Folien definiert. (Quelle: KHW)

Eine zentrale technische Herausforderung bei der Entwicklung bot, wie nicht anders zu erwarten, das Einsatzgebiet: Gleitet das Wintersportgerät bei „normaler“ Nutzung auf einer dünnen Wasserschicht zwischen Kufe und Schnee, „schrammt“ es auf der Sanddüne über zwar kleine, aber überaus harte und heterogene Körner aus Quarz. Sandski-Sportler behalfen sich bislang mit häufigem Wachsen oder Polieren, um kurzzeitig ein Rutschen zu ermöglichen. Schlittenkufen oder -gleitflächen müssen abriebfest sein und zudem breite Auflagen- und Kontaktflächen bieten.

Projektpartner bei der Entwicklung im Rahmen einer BMWi-Förderung im Innovationsprogramm Mittelstand waren das Fachgebiet Kunststofftechnik der TU Ilmenau und das Oberhausener Fraunhofer-Institut Umsicht. Letzteres kümmerte sich um die Charakterisierung der tribologischen Eigenschaften wie des Reibungs-, und das Gleit- und Verschleißverhalten. Für die gezielte Reibverbesserung wurden Materialmodelle erstellt. Ilmenauer Wissenschaftler, die zuvor Flora und Fauna aus Wüstengebieten nach bionischen Botschaften für dieses Projekt untersucht hatten, entwickelten abrasionsarme Oberflächenstrukturen mit reiboptimierten Eigenschaften. Der für den Schlittenkörper eingesetzte Kunststoff bietet zudem die Möglichkeit Additive zu binden, die das Gleit- und Verschleißverhalten beeinflussen. Hochfeste Kohlenstoff-, Glas- oder Aramidfasern machen die Kufen verschleißfester. Die Kombination der Polymere unter anderem mit Teflon und Silikonölen mindern die Reibungskräfte, sodass sich die Gleitgeschwindigkeiten erhöhen.

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Die robuste Mechanik wurde weitgehend von bewährten und erfolgreichen Winterrodlern übernommen. (Quelle: KHW)

Schlitten und Rodel bestehen heute größtenteils aus Kunststoff und werden im Spritzgießverfahren gefertigt. Erprobt wurde auch eine Variante mit hinterspritzter Folie, um die mechanischen Eigenschaften anzupassen. Denkbar ist auch die Produktion im Zweikomponenten-Spritzguss, um Basiskonstruktion und hochabriebfeste Materialien der Gleitflächen in einem Fertigungsschritt zu fertigen. Die dritte entworfene Option umfasst ein abnehmbares Kufen- und Gleitsystem mit einem Schnapphaken-Mechanismus, das sich bei fortgeschrittenem Verschleiß schnell austauschen lässt.

Video - Wüsteschlitten

Geht der Wüstenschlitten 2015 in die Produktion, wird das mittelständische Unternehmen unabhängiger von Saisonbetrieb und klimatischen Unwägbarkeiten und kann so die ganzjährige Beschäftigung von Personal und Auslastung der Maschinen sicherstellen. Weiteres unter www.wuestenschlitten.de

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