Elektrische Handgeräte zur Bearbeitung von Werkstoffen, wie Bohr- oder Schleifmaschinen, vibrieren stark. Ein neues Anti-Vibrationssystem verhindert nun beinahe vollständig, dass solche Werkzeuge unangenehm schwingen. Der Oszillierer Multi-Master der Fein GmbH reduziert die Bewegungen um bis zu 70 Prozent und ist nur noch halb so laut wie sein Vorgängermodell. Fraunhofer-Forscher haben die Technologie gemeinsam mit dem Industriepartner entwickelt.
Beim Arbeiten über längere Zeit mit einer Bohrmaschine oder anderen elektrischen Handgeräten sind kleine Erholungspausen für die Arme notwendig. Denn die Geräte vibrieren stark und sie sind sehr laut. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt haben gemeinsam mit ihren Kollegen der C. & E. Fein GmbH eine Technologie vorangetrieben, die solche Schwingungen stark reduziert.
Wie Heiko Atzrodt, Gruppenleiter am LBF, dazu ausführt, wurde zu diesem Zweck das System grundsätzlich untersucht und weiterentwickelt, sodass es sich auf verschiedene elektrische Handgeräte übertragen lässt. Die Fein GmbH passte die Entwicklung an ein oszillierendes Elektrowerkzeug an – also an eine Maschine, deren Werkzeug sich nicht dreht, sondern in einem kleinen Winkel fast 19 500-mal in der Minute hin- und herschwingt. Ein solches Gerät kann nicht nur sägen und schleifen, sondern ebenso raspeln, polieren, schaben, schneiden, trennen, schärfen oder feilen – auch an sonst unzugänglichen Stellen.
Den Wissenschaftlern ist es gelungen, durch Elastomerelemente, die wie mechanische Federn und Dämpfer wirken, das Gehäuse vom Motor zu entkoppeln. Die Schwingungen der elektrischen Handgeräte übertragen sich somit nur minimal auf das Gehäuse und den Anwender. Dabei gilt es jedoch zu beachten: Isolieren die Forscher das Gehäuse zu stark, spürt der Nutzer nicht mehr, wie fest er das Werkzeug auf das Material drückt. Die Wissenschaftler mussten daher einen Mittelweg finden zwischen Vibrationsminderung und dem Gefühl des Anwenders für das Werkzeug. Einstellen lässt sich dies über die Steifigkeiten der Elastomerelemente. Eine Simulation half den Forschern dabei, zunächst einmal den optimalen Steifigkeitsbereich zu ermitteln. Anschließend integrierten sie verschiedene Federn und Dämpfer in das Testsystem und erarbeiteten so grundlegende Entwicklungsrichtlinien.
Mit dem Anti-Vibrationssystem konnte die Fein GmbH nach Aussage von Atzrodt die Schwingungen im Vergleich zum Vorgängermodell um bis zu 70 Prozent reduzieren. Der Oszillierer erreicht bei fast allen Anwendungen die Vibrationsklasse Null. Das heißt: Handwerker oder Mitarbeiter der Automobilindustrie können nun auch ganze Arbeitstage lang mit dem Gerät arbeiten – ein Dauerbetrieb von acht Stunden am Tag ist zulässig. Zudem wird das Gehör geschont: Der Schalldruck des Werkzeugs sank durch die Dämpfung um zirka 50 Prozent.
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Text zum Titelbild: Das vielseitige Elektrowerkzeug der Fein GmbH vibriert um 70 % weniger und ist nur halb so laut wie das Vorgängermodell© C. & E. Fein GmbH
