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Berstversuch und Aufprallprüfung

Highspeedkamera dokumentiert Materialtests

Welche Gefahr besteht, wenn an einer Schleifmaschine ohne Schutzhaube gearbeitet wird? Und welchen Anforderungen muss die Schutzhaube an einer produzierenden Maschine gerecht werden? Diesen Fragen gehen die Ingenieure der TU Berlin mithilfe einer Highspeedkamera von VKT nach.

Am Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) werden unter anderem Untersuchungen zu Sicherheits-vorkehrungen an Werkzeugmaschinen durchgeführt. Durch den Einsatz neuer Technologien und neuer Werkstoffe sollen Fertigungsverfahren und Maschinen verbessert und sicherer werden. Um die komplexen Versuche genau zu analysieren und auszuwerten, nutzen die Forscher der TU Berlin eine Highspeedkamera der VKT GmbH aus Pfullingen, die bis zu 675.000 Bilder pro Sekunde aufnimmt.

Für die Forschungen im Bereich der Sicherheitstechnik der TU Berlin werden im Fachbereich Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik häufig Simulationen von Schadensfällen konstruiert. In einem Forschungsprojekt wurde der Aufprall von Schleifscheibenbruchstücken auf trennende Schutzeinrichtungen von Werkzeugmaschinen untersucht. „Mit dem Einsatz der Hochgeschwindigkeitskamera Photron Fastcam SA1 erhalten wir detaillierte Einblicke in das Bruch- und Flugverhalten von Schleifscheiben“, erklärt Fabio Meister, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut.

Das Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb wurde 1904 gegründet und beschäftigt sich seit Anfang der achtziger Jahre mit Untersuchungen zur Sicherheit an Werkzeugmaschinen. Seit 2011 arbeitet das Institut mit der VKT GmbH zusammen und nutzt die Hochgeschwindigkeitskamera Photron Fastcam SA1, die bei einer Auflösung von 1024 mal 1024 Pixel eine Bildrate von 5.400 Bildern pro Sekunde, mit reduzierter Auflösung sogar bis zu 675.000 Bilder pro Sekunde, erreicht. Die Highspeedkamera liefert neben dieser hohen Bildrate eine hohe Auflösung und eine extreme Lichtempfindlichkeit. Dadurch werden die Aufnahmen des Aufpralls der Schleifscheiben möglich.

Das Ziel der Aufprallprüfungen ist es, zu erfassen, welcher Anteil der kinetischen Energie der Schleifscheibe tatsächlich von der trennenden Schutzeinrichtung aufgefangen werden muss. Durch die Beobachtung der Schleifscheibenbruchstücke können Erkenntnisse über das tatsächliche Bruch- und Aufprallverhalten, aber auch über das typische Verhältnis zwischen rotatorischer und translatorischer kinetischer Energie gesammelt werden. In einem aktuellen Forschungsprojekt am IWF wird derzeit eine breite experimentelle Datenbasis geschaffen, um die derzeit gültigen Normen zur Sicherheit an ortsfesten Schleifmaschinen zu überprüfen und gegebenenfalls an das tatsächliche Gefahrenpotential anzupassen.

Mit den Hochgeschwindigkeitsaufnahmen der Berstversuche und der Aufprallprüfungen wird das Verhalten von abgeschleuderten Schleifscheibenbruchstücken genau festgehalten. Mit dem menschlichen Auge sind solche schnell ablaufenden Prozesse nicht zu erkennen, durch die Slow-Motion-Aufnahmen können sie jedoch genau analysiert und für die Entwicklung von sicheren und gefahrenangepassten trennenden Schutzeinrichtungen verwendet werden.

Foto: CES

VDI

CES-Förderpreis an Absolventen verliehen

Der Verein Deutscher Ingenieure e.V. hat den CES-Förderpreis des VDI an die beiden Absolventen Moritz Fuß und Johannes Stoldt für ihre wegweisende Diplomarbeiten auf dem Gebiet der Produktionstechnik verliehen.

CES

Stiftung fördert Ingenieurnachwuchs

Die Carl-Eduard-Schulte-Stiftung der CES-Gruppe in Velbert hat es sich seit 1990 zur Aufgabe gemacht, den technisch-wissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern und zu unterstützen.

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Industrie 4.0

Neue Sicherheitsstandards sind nötig

Rund um das Thema Industrie 4.0 ist bereits eine beachtliche Industrie entstanden, die ihre Produkte anbietet. Doch noch längst nicht für alle Bereiche stehen Lösungen „fertig aus dem Regal“ zur Verfügung. Hier ist die angewandte Forschung gefragt. Eines der Zentren in Deutschland ist das Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit (AISEC) in Garching, das von Prof. Claudia Eckert geleitet wird.

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Industrie 4.0 macht sichere IT-Umgebungen unabdingbar

Security First

Safety, also die Vermeidung von Unfällen, ist ein etabliertes Thema im Industriealltag. Ohne Sicherheitsschuhe oder Helm dürfen viele Werkshallen gar nicht erst betreten werden. Die Vermeidung von „Unfällen 1.0“ ist gewissermaßen Industriestandard. Wie aber sieht es mit dem Schutz vor „Unfällen 4.0“ aus?