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Reduction of noise emission on machine tools

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Geräuschlose Maschinen

Lärm stellt eine Form der Belästigung in der menschlichen Umwelt dar. Das Ausmaß dieser Belästigung wächst so schnell, dass es bald zur Hauptbedrohung für die Lebensqualität der Menschen werden wird. Die Reduzierung der Lärmemission bei Werkzeugmaschinen trägt zu einer deutlichen Minderung dieses Problems bei.

Industrielle Technologien

Niemand kann dem Lärm, der uns umgibt, entfliehen. Ein unerwünschtes, störendes Geräusch kann Ärger, Schlaflosigkeit, Angst oder andere Stressreaktionen hervorrufen. In den letzten 30 Jahren ist der Lärmpegel in allen Gebieten, dabei besonders in den städtischen Regionen, stark angestiegen. Das Eingeständnis, dass die Lärmbelästigung bereits zu einem Umweltproblem geworden ist, hat zum Erlass von mehreren europäischen Direktiven geführt, die zum Ziel haben, das Lärmniveau zu regulieren. Das NOISELESS-Projekt will Lärmemissionen von Werkzeugmaschinen deutlich reduzieren. Dies sollte durch die Entwicklung von innovativen maschinellen Produktionstechniken in Verbindung mit neuartigen Dämpfungseinrichtungen und Schalldämpfungssystemen erreicht werden. Es wurden bereits greifbare Resultate erreicht: Der Prototyp einer geräuschlos arbeitenden Stanzmaschine konnte bereits entwickelt werden. Die uneffektive Vorgehensweise, eine Reduzierung des Lärmniveaus durch eine komplette Ummantelung der Maschine zu erreichen, wurde aufgegeben. Im Gegensatz zur eben genannten Vorgehensweise wurde die gewünschte Lärmreduzierung durch Änderungen der Bauweise und durch zusätzliche Vorrichtungen, die in die Stanzmaschine integriert wurden, erreicht. Für die x- und die y-Achse wurden Linearmotoren verwendet. Dafür konnte dann bei der Maschine auf Umlaufmotoren, Riemen, Lager und den Kugelgewindetrieb verzichtet werden. Durch die Verwendung von Linearmotoren kann der Lärmpegel deutlich gesenkt werden, der bei der Übertragung bei hohen Geschwindigkeiten auftritt. Die Führung der Achse, angetrieben vom Linearmotor, wurde durch die Kugelkettentechnik mit Kugelrückführung (Caged-Ball) umgesetzt, was zu einer weiteren Lärmreduzierung führte. Die strukturbedingte Lärmentwicklung dagegen konnte durch die Verwendung von aktiven Schwingungsdämpfern minimiert werden. Der verwendete aktive Schwingungstilger weist die erste Eigenfrequenz bei 900Hz auf, was beim Erreichen einer weiteren Lärmreduzierung mit dieser Technologie ein Hindernis darstellt. Der Prototyp der Stanzmaschine kann bei verschiedenen konstanten Stanzgeschwindigkeiten arbeiten und ist mit neuen Werkzeughaltern ausgestattet. Neueste Gesundheitsstudien weisen darauf hin, dass Arbeiter, die den schädlichen Einflüssen einer chronischen Lärmeinwirkung ausgesetzt sind, besonders krankheitsanfällig sind. Die Entwicklung von solchen geräuschlosen Maschinen wird, neben den erwarteten positiven wirtschaftlichen Effekten, auch zu einer Reduzierung der krankheitsbedingten Ausfälle führen, die durch physische und psychische Belastung der Arbeiter hervorgerufen werden.

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