Ziel der Entwicklung

Im Zuge des immer stärkeren Auslastens der Leistungsgrenzen von Maschine und Werkzeug besteht die Gefahr einer Werkzeugüberlastung bzw. auch einer Verschlechterung des Arbeitsergebnisses. Das Projektthema zur Charakterisierung und Verbesserung des dynamischen Belastungsverhalten bezieht sich auf scheibenförmige Werkzeuge (z.B. Trennschleifscheiben) in Verbindung mit handgeführter Antriebstechnik. Speziell bei der Arbeit mit handgeführter Antriebstechnik kommt es häufig zu unkontrollierten und partiell zu sehr hohen Werkzeug-Seitenbelastungen. Sicherheitsstandards sowie entsprechende Kenndaten sind in den DIN-Normen EN 12413 und EN 13236 dokumentiert. Dennoch bestand bislang für dynamische Anwendungen ein Defizit, welches durch die Projektbearbeitung mit der Schaffung eines dynamischen Prüfsystems und den somit möglichen Vorabuntersuchungen deutlich reduziert werden sollte.

Vorteile und Lösungen

Die Grundlage, dass man die o. g. Werkzeuge (wie z. B. dünnwandige Schleif- und Trennscheiben) einer dynamischen und reproduzierbaren Belastungsprüfung unterziehen kann, wurde mit der Konstruktion und dem Bau geeigneter sensorintegrierter Prüf- und Belastungsbaugruppen sowie deren Einbindung in ein Gesamt-Prüfsystem (Prüfstand) geschaffen.
Aktuell lassen sich beispielsweise die Auswirkungen von Spannungsspitzen und der Einfluss von Material-Inhomogenität unter dynamischer Belastung in praxisnaher Weise (experimentell) simulieren. Von besonderer Bedeutung und vor allem aus Sicht der Industrie sind diesbezüglich die praxisbezogenen Prüfungen zur maximalen Seitenbelastung. Mit der Realisierung o. g. Prüfsystems können durch praxisnahe Prüfungen/ Simulationen (sowohl im Kurzzeitbereich als auch im Dauertest) der Nachweis von Qualitätsverbesserungen aber auch von technologischen Schwachstellen (Grenzbelastungen) scheibenförmigen Werkzeuge reproduzierbar aufgezeigt werden. Da diese Art der Belastungsprüfungen insbesondere im Vorfeld der industriellen Anwendung anvisiert sind, können letztendlich auch die Hersteller dieser Werkzeuge bereits vor der Serienfertigung detaillierte Informationen erhalten, um ihre Produkt erfolgsorientiert zu optimieren. Die Werkzeuganwender können darüber hinaus sicherheitsrelevante Kenntnisse für den Arbeitsprozess gewinnen und auf entsprechende Einsatzempfehlungen zurückgreifen.

Zielgruppe und Zielmarkt

Der Schwerpunkt der Werkzeug-Untersuchungen liegt in der wissenschaftlichen Unterstützung der Hersteller durch individuelle und schnell umsetzbare Testmöglichkeiten. Ein enger Bezug zu Hersteller und Anwender, z. B. durch Arbeitskreise, gewährleistet dabei den relevanten und notwendigen Praxisbezug.
Im Ausblick der vorangestellten Thematik wird für eine weiterführende Forschungstätigkeit die Durchführung von dynamischen Belastungsprüfungen unter definierten Tempertatureinfluss gesehen.