23 | 01 | 2018

Neuartiger textiler Schutz für Holzbearbeitungsmaschinen

Wo gehobelt wird, fallen Späne, das gilt ganz besonders für Holzbearbeitungsmaschinen. Doch es kann noch schlimmer kommen: Bricht bei einer solchen Maschine ein Werkzeugteil oder die Schneide, können die Bruchstücke mit hoher Geschwindigkeit weggeschleudert werden und zu Verletzungen führen.

Abhilfe schafft ein neues, hochwirksames Schutzsystem für Holzbearbeitungsmaschinen aus technischen Textilien, das Vincenzo Forcillo vom Institut für Werkzeugmaschinen (IfW) der Universität Stuttgart und Hermann Finckh vom Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf (ITV) gemeinsam mit der Industrie entwickelt haben. Das Forscherteam erhielt dafür den mit 5.000 Euro dotierten Otto von Guericke-Preis der Allianz Industrie Forschung (AIF).

Deutschland ist weltweit der grösste Hersteller von Holzbearbeitungsmaschinen, jedes Jahr werden hierzulande knapp 1.000 Stück gebaut. Damit das bedienende Personal nicht durch schleudernde Späne verletzt wird, waren die Maschinen bisher mit Schutzvorhängen aus PVC ausgestattet. Eine Anpassung der Sicherheitsnormen für die Holzbearbeitung im Dezember 2009 führte jedoch dazu, dass die PVC-Vorhänge die Anforderungen nicht mehr erfüllen konnten. Um ihre Maschinen weiterhin normenkonform liefern zu können, griffen die Hersteller zu Notlösungen aus Aramidgewebe, die aber schwer zu handhaben und überdies gerade für mittelständische Unternehmen zu kostspielig waren. Auch die Alternative, die Maschinen vollständig einzukapseln, wäre ein enormer Aufwand und für viele Betriebe finanziell nicht zu stemmen.

„Ein neues Material musste her, dass einerseits robust ist, um die Projektile zurückzuhalten, andererseits aber flexibel genug, um die zu bearbeitenden Werkstücke nicht zu beschädigen“, umreisst Vincenzo Forcillo vom Institut für Werkzeugmaschinen der Uni Stuttgart den Arbeitsauftrag, den das Forschungskuratorium Maschinenbau im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagebau formuliert hatte. Dass die Lösung im Bereich der technischen Textilien liegen könnte, war naheliegend, und so auch die Kooperation mit dem Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf (ITV), einer wissenschaftlichen Einrichtung in Verbindung mit der Universität Stuttgart.

Gemeinsam mit ihren Teams untersuchten Forcillo und Finckh an eigens entwickelten Prüfständen insgesamt 26 textile Lamellenmaterialien in Vorhangsystemen. Zehn Materialien erfüllten die Normvorgaben. Die Unternehmen favorisierten ein Polyamidgewebe mit spezieller Beschichtung: ein Material mit besonders hohem Rückhaltevermögen, gutem Verschleissverhalten und gleichzeitig einem günstigen Kosten-Nutzen-Verhältnis. Parallel entwickelten die Wissenschaftler Simulationsmodelle, die die Schutzwirkung von Lamellen- und Vorhangsystemen berechenbar machen und auch die Weiterentwicklung neuer Schutzsysteme erleichtern.

Das neue Schutzsystem wird bereits von rund 20 Maschinenbauunternehmen eingesetzt. Sie beliefern deutschlandweit zwischen 400 und 500 holzverarbeitende Betriebe, die nun ihren Mitarbeitern sicherere Arbeitsbedingungen bieten können. Für die Textilbranche wiederum eröffnete sich ein neuer Markt, auf dem ebenfalls schon etwa 20 Unternehmen das Know-how zur Herstellung der benötigten technischen Textilien nutzen. Weitere Eigenschaften der neuen Schutzsysteme wie zum Beispiel ihre schalldämpfende Wirkung sollen nun in einem Folgeprojekt erforscht werden.

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