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DER KONSTRUKTEUR 1-2/2017

DER KONSTRUKTEUR 1-2/2017

ERGONOMIC DESIGN GOOD

ERGONOMIC DESIGN GOOD VIBRATIONS? SPECIAL Vibrationen und Lärm können die Ergonomie am Arbeitsplatz erheblich beeinflussen. Spezielle Lagerungselemente helfen Konstrukteuren, die körperlichen und psychischen Belastungen für die Maschinenbediener zu reduzieren – und sie bieten weitere Vorteile ... Staub, Lärm und Vibrationen gehören zum Berufsalltag in vielen produzierenden Betrieben. Die Mitarbeiter, die meist im Schichtbetrieb an den Maschinen arbeiten, sind diesen Einflüssen über Stunden ausgesetzt. Die körperlichen Belastungen sind deutlich spürbar, sei es bei der Arbeit an Umformpressen, handbedienten Geräten wie Motorsägen und Freischneidern oder insbesondere an fahrbaren Maschinen. So sind die Fahrer von Gabelstablern, Bau- und Landmaschinen sowie gezogenen Indus triemaschinen permanenten Schwingungen ausgesetzt, die von den Motoren der Nutzfahrzeuge in deren Rahmen und von dort in die Kabine und den Sitz übertragen werden. Von den Herstellern der Maschinen und Fahrzeuge wird in Richtlinien wie zum Beispiel der 2006/42/EG gefordert, bereits bei der Konzeption mögliche Belastungen für die Bediener zu berücksichtigen und sie so gering wie möglich zu halten. Für die Kons trukteure ergeben sich daraus besondere Anforderungen: Sie müssen eine hohe Leistung mit den ergonomischen Anforde rungen zusammenbringen und ein Optimum unter beiden Gesichtspunkten erreichen. WENIGER SCHWINGUNGEN DURCH GUMMI-METALL-ELEMENTE Um Vibrationen in Maschinen und Fahrzeugen zu reduzieren, greifen die Konstrukteure auf Lagerungselemente und Tilger zurück. Eingebaut in Produktionsmaschinen helfen sie dabei, die auftretenden Maschinenschwingungen zu isolieren, Erschütterungen zu dämmen und Lärm zu reduzieren. Nicht nur für die arbeitenden Menschen hat das positive Effekte: Auch die Lebensdauer der Anlagen und der Fahrzeuge wird durch die richtigen Lagerungselemente deutlich erhöht, indem die Beanspruchungen reduziert werden. Durch den geringeren Wartungsaufwand, die längeren Laufzeiten und höhere Maschinenauslastung wird darüber hinaus für die Betreiber der Maschinen ein deutlicher Kostenvorteil erzielt. „Entscheidend für eine erfolgreiche Schwingungsreduzierung ist die Auswahl der richtigen Lagerungselemente“, sagt Henning Ziegenmeyer, Produktentwickler Industrie bei ContiTech Vibration Control. Das Unternehmen aus Hannover ist ein Spezialist für Gummi- Metall-Elemente, die u. a. unter den Markennamen Schwingmetall und Megi seit über 50 Jahren vertrieben werden. Zum Produktprogramm gehören mehr als 500 Standardelemente, darunter Puffer, 46 DER KONSTRUKTEUR 1-2/2017

ERGONOMIC DESIGN 02 01 Schienen, Buchsen, Topf- oder Glockenelemente. Sie werden u. a. im Maschinen- und Anlagenbau, bei mobilen Geräten sowie zur Lagerung in fahrbaren Geräten wie Gabelstablern, Baufahrzeugen und landwirtschaftlichen Maschinen eingesetzt. „Welches Lagerungselement sich für welche Anwendung eignet, lässt sich über wenige Parameter ermitteln“, erklärt Ziegenmeyer. „Welche Masse gilt es zu lagern? Welche Frequenzbereiche treten in dieser Anwendung auf? Welche Energien müssen von den Lagerungselementen aufgenommen werden? Welche Anforderungen bestehen hinsichtlich Festigkeit und Lebensdauer? Und welchen Umgebungsbedingungen sind die KONSTRUKTEURE MÜSSEN EINE HOHE MASCHINENLEISTUNG MIT DEN ERGONOMISCHEN ANFOR- DERUNGEN ZUSAMMENBRINGEN Elemente ausgesetzt? Das sind die Fragen, über die Konstrukteure ermitteln können, welches Lagerungselement sich für die jeweilige Anwendung eignet.“ Auf diese Weise kann für jede Lebensdaueranforderung und jede Umgebungsbedingung das passende Lager oder der optimale Tilger entwickelt werden. Auch Maßan fertigungen sind 01 Die ContiTech-Ingenieure können beispielsweise bei landwirtschaft lichen Fahrzeugen das Schwingungsverhalten verbessern und so den Komfort für den Fahrer erhöhen 02 Schwingungsanalyse leichtgemacht: Die neue App ViProtect kann zu Messungen vor Ort eingesetzt werden und schlägt Nutzern Lagerungselemente vor natürlich möglich. So hat ContiTech bereits Lagerungselemente für den Prototyp eines elektrisch betriebenen Presslufthammers entwickelt. Die Herausforderung: Zum Schutz der Bediener musste die eingesetzte Kautschukmischung weitgehend ohne polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) auskommen. MESSUNGEN GEBEN AUFSCHLUSS Für die exakte Auslegung der Lagerungselemente stützt sich das ContiTech-Team in der Vorausentwicklung auf Messungen und Berechnungen – sowohl bei Neuentwicklungen als auch bei der Optimierung vorhandener Systeme. „Messungen geben Aufschluss darüber, ob die Werte den Arbeitsschutzrichtlinien entsprechen“, erklärt Dr. Stefan Narberhaus, Leiter Entwicklung Industrie bei ContiTech Vibration Control. Oftmals ist es gar nicht erforderlich, Maschinen oder Anlagen aufwändig umzugestalten. Um Lärm und Vibration zu verringern, reicht es in den meisten DER KONSTRUKTEUR 1-2/2017 47

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