Splitterschutzvorhänge Textilbasierter Splitterschutz für schnelldrehende Werkzeuge

Mit größeren Werkzeugdrehzahlen, höheren Vorschub- und wachsenden Bearbeitungsgeschwindigkeiten steigert sich gleichsam das Gefahrenpotenzial eines Werkzeug- oder Schneidenbruchs. Um Splitter bis zu 100 g bei 70 m/s Herr zu werden, musste der Schutz an Maschinen angepasst werden.

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Wo gehobelt wird, da fallen Späne – aber leider fallen sie nicht nur: Umherfliegende Teile gehören in der Fertigung zum gefährlichen Alltag. Werkzeugteile, wie sie bei einem Werkzeug- oder Schneidenbruch entstehen, können hohe Geschwindigkeiten erreichen und dem Maschinenbediener sehr gefährlich werden. Nach dem Credo „schneller, höher, stärker“ produzierend, müssen Maschinenhersteller entsprechende Vorsichtsmaßnahmen treffen, um den Anforderungen an die Sicherheit ihrer technischen Erzeugnisse gerecht zu werden.

Verändert sich die Technik, muss die Sicherheit mitziehen

Dazu haben sie in Deutschland und Europa zahlreiche Gesetze, Verordnungen und Normen zu berücksichtigen. Jedoch gilt: Verbessert sich die Technik, müssen auch die Sicherheitsvorschriften angepasst werden. So auch bei Schutzvorhängen: Bewährt haben sich die bislang eingesetzten Weich-PVC-Schutzvorhänge, die sich aber mit der Änderung beziehungsweise Verschärfung der Norm 848-3 „Sicherheit von Holzbearbeitungsmaschinen“ weniger eigneten. Hielten sie zuvor eine Masse von 20 g bei 70 m/s zurück, müssen sie diese Prüfung nun mit einer Projektilmasse von 100 g bei derselben Impaktgeschwindigkeit bestehen. Um diesem Schutzanspruch gerecht zu werden, musste die Lagenanzahl und die Dicke erhöht werden.

Dies führte zu einem äußerst steifen Vorhang, der die aufgespannten Werkstücke verschieben und sogar empfindliche Werkstückkanten beschädigen konnte. Somit waren die bestehenden Schutzlösungen nicht mehr einsetzbar. „Ein neues Material musste her, das einerseits robust ist, um die Projektile zurückzuhalten, andererseits flexibel genug, um die zu bearbeitenden Werkstücke nicht zu beschädigen – es lag nahe, hier eine Lösung im Bereich der technischen Textilien zu suchen“, erklärt Vincenzo Forcillo, Gruppenleiter der Forschungsgruppe Holzbearbeitung am Institut für Werkzeugmaschinen (IfW) der Universität Stuttgart.

Aramide sind hochfest aber teuer

Das IfW beschäftigt sich seit Langem mit dem Thema Schutzvorhänge an Holzbearbeitungsmaschinen. Es galt unbedingt praxistaugliche und wirtschaftliche Lösungen für Schutzvorhänge bereitzustellen mit dem Ziel, Maschinen wieder normenkonform anbieten zu können. Diese Lösungen kommen nicht ausschließlich an Holzbearbeitungsmaschinen zum Einsatz, sondern finden branchenübergreifend Verwendung.

Voruntersuchungen hatten gezeigt, dass mit hochfesten und teureren textilen Materialien wie Aramiden, die in der Ballistik eingesetzt werden, die gewünschten Anforderungen erfüllt werden können. Jedoch führten diese wegen des hohen Preises und der noch zu hohen Vorhangsteifigkeit zu keiner industrietauglichen Lösung.

Daher wurden in einem AIF-Gemeinschaftsprojekt (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. ) zwischen dem IfW und dem ITV (Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf) für die Entwicklung textilbasierter Splitterschutzvorhänge mit hohem ballistischen Rückhaltevermögen zur Verbesserung des Arbeitsschutzes bei schnelldrehenden Werkzeugen spanender Werkzeugmaschinen zahlreiche textilbasierte Schutzvorhangsysteme untersucht.

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