Powertools auf dem Prüfstand

Bohrhämmer sind unersetzliche Helfer im gewerblichen Alltag. Vielfältige Einsatzbereiche, wie z.B. der Innenausbau, bringen unterschiedliche Beanspruchungen mit sich, die es in der Produktentwicklung zu berücksichtigen gilt. Für jede neue Generation an Bohrhämmern muss das Zusammenspiel von Anwender, Maschine und dem zu bearbeitenden Untergrund in Prototypen-Testreihen evaluiert werden.

Stand der Technik

In der Produktentwicklung von Bohrhämmern ist ein umfangreiches Testen der kostenintensiven Prototypen derzeit mit hohem Aufwand verbunden. In manuellen Tests werden die Prototypen von Anwendern auf Betonuntergründen erprobt. Diese anwenderbasierte Erprobung führt jedoch zu großen Streuungen in den Testergebnissen. Zudem sind solche Tests ressourcenintensiv, da neben den Anwendern, Werkzeug und Beton bereitgestellt und entsorgt werden muss. Alternative Tests mit hydraulischen Ersatzuntergründen sind nur bedingt aussagekräftig, da die Hydraulik bauart- und temperaturbedingt andere Dämpfungskraftverläufe am Bohrhammer erzeugt als das Hammerbohren in Beton. Dies führt zu abweichenden Belastungen und birgt das Risiko ungenauer Ergebnisse.

Technologie

Wissenschaftler des IPEK – Institut für Produktentwicklung am KIT haben einen neuen Ersatzuntergrund entwickelt. Hierbei überträgt der Bohrhammer Schlag- und Bohrmoment auf eine Eingangswelle. Über Riemenräder in Kombination mit einem Bremsmotor wird ein generisches Bremsmoment aufgeprägt, welches reale Drehmomentverläufe simuliert. Die Schlagkraft wird in die Schlagaufnahme, bestehend aus Graugusszylinder und Reibfeder, weitergeleitet. Dort wird die Schlagkraft durch die dämpfenden Eigenschaften der Maschinenelemente in Wärme umwandelt.

Vorteile

Der Ersatzuntergrund bildet die Wechselwirkungen zwischen Bohrhammer und Untergrund realitätsnah und reproduzierbar ab. Dadurch können Prototypen mit reduziertem Aufwand und höherer Genauigkeit validiert werden. Die Produktentwicklung kann somit auf einer wesentlich besseren Datengrundlage durchgeführt und Kosten eingespart werden. Ressourcen, wie Werkzeuge und Beton, können eingespart werden.

Optionen für Unternehmen

Das KIT sucht Unternehmen, die Prüfstände für Powertools herstellen und vertreiben, zur Weiterentwicklung der neuen Testumgebung.