Rechnerische Simulation des Rückhaltevermögens von Sichtscheiben an Werkzeugmaschinen – Machbarkeitsstudie

Autor: Jens Hermes

Hochschule: Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Bachelorarbeit, 2011

Kurzfassung: Sichtscheiben in trennenden Schutzeinrichtungen an Werkzeugmaschinen sollen dem Bediener Einblick in den Arbeitsraum gewähren und so die Prozesstransparenz erhöhen. Um Verletzungen von Bedienern durch wegfliegende Teile zu verhindern, müssen die Sichtscheiben den Beanspruchungen beim Aufprall dieser Teile standhalten. Als Sichtscheibenwerkstoff kommt wegen des hohen Energieaufnahmevermögens vor allem Polycarbonat in Betracht.

Das Rückhaltevermögen trennender Schutzeinrichtungen und hierin eingebauter Sichtscheiben wird derzeit anhand standardisierter Beschussprüfungen nachgewiesen. Diese Prüfungen sind sehr zeitaufwendig und kostenintensiv. Deshalb sollte untersucht werden, inwieweit mittels einer Finite-Element-Analyse das Rückhaltevermögen von Polycarbonatscheiben rechnerisch simuliert werden kann. Hierfür wurde ein Materialmodell entwickelt und erprobt, mit dem sich große nicht-lineare Verformungen darstellen lassen. Für eine aussagekräftige Beschusssimulation von Polycarbonat-Sichtscheiben in umgebenden Blechkonstruktionen muss dieses Modell noch weiterentwickelt werden.