Aufprallfestigkeit von Werkstoffen für trennende Schutzeinrichtungen an Bearbeitungszentren

Status:

abgeschlossen 09/1997

Zielsetzung:

An Werkzeugmaschinen ereignen sich zahlreiche Unfälle dadurch, daß Werkzeuge, Werkstücke oder Bruchstücke aus dem Arbeitsraum der Maschine herausgeschleudert werden und Arbeitnehmer von diesen Teilen getroffen und verletzt werden.Der Grund hierfür ist, daß die trennenden Schutzeinrichtungen der Bearbeitungszentren den mechanischen Beanspruchungen beim Aufprall der Teile nicht standhalten. Verschiedene Bleche aus Stahl oder Aluminium sowie Sichtscheiben aus Polycarbonat und Polymethylmetacrylat sollten im Hinblick auf ihre Aufprallfestigkeit untersucht werden, um so die nötigen Grundlagen für die Materialauswahl und für die sicherheitsgerechte Konstruktion trennender Schutzeinrichtungen an Bearbeitungszentren zu schaffen.

Aktivitäten/Methoden:

Die Aufprallfestigkeit verschiedener Werkstoffe wurde nach dem in dem europäischen Normentwurf prEN 12417 für Bearbeitungszentren beschriebenen Verfahren durch Beschußversuche mit einem 100g-Projektil ermittelt. Für die Versuche stand eine pneumatisch betriebene Beschußanlage zur Verfügung.

Ergebnisse:

3 mm dicke Bleche aus Stahl (St 12.03), 5 mm dicke Bleche aus Aluminium und 8 mm dicke Polycarbonatsichtscheiben bieten jeweils bis zu Schnittgeschwindigkeiten von 115 m/s einen ausreichenden Aufprallschutz. Sichtscheiben aus Polymethylmetacrylat können dagegen wegen der geringen Zähigkeit nur bis zu Schnittgeschwindigkeiten von etwa 25 m/s verwendet werden. Im allgemeinen nahm die Aufprallfestigkeit proportional mit der Wurzel der Bruchdehnung, Zugfestigkeit und Dicke der beschossenen Materialien zu. Darüber hinaus kann die Aufprallfestigkeit trennender Schutzeinrichtungen durch konstruktive Maßnahmen optimiert werden. Falls Bleche unterschiedlicher Dicke verwendet werden, sollte sich das dickere Blech auf der Beschußseite und nicht auf der Bedienseite befinden. Die Ergebnisse geben Hilfen für die Auswahl geeigneter Werkstoffe, die Dimensionierung und die sicherheitstechnische Beurteilung trennender Schutzeinrichtungen an Bearbeitungszentren.

Weitere Informationen:

Stand: