Sicher sägen mit automatischer Schutzhaubeneinstellung

Haut oder Holz?

Ein unscheinbarer Sensor vor dem Sägeblatt unterscheidet menschliche Haut von Holz und anderen Werkstoffen. Er könnte die Arbeit an der Tischkreissäge somit wesentlich sicherer machen. Prof. Dr.-Ing. Norbert Jung und Hubert Gentner

Eine falsch eingestellte Schutzhaube kann bei der täglichen Arbeit an Formatkreissägen zu schweren Unfällen und gesundheitlichen Problemen führen. Nur in der korrekten Position schützt die Haube vor versehentlichen Berührungen des laufenden Sägeblattes und minimiert die Holzstaubbelastung sowie das damit verbundene Risiko schwerwiegender Atemwegserkrankungen.
Die Berufsgenossenschaft Holz und Metall (BGHM) fordert zwar, die Schutzhaube vor jedem Arbeitsgang auf die Höhe des zu bearbeitenden Werkstücks einzustellen. Das wird jedoch in der Praxis häufig nicht beachtet. Stattdessen wird die Haube in der obersten Position fixiert oder sogar ganz zur Seite geschwenkt. „Diese leider häufig vorkommende betriebliche Praxis wollten wir durch die Entwicklung einer technischen Maßnahme künftig vermeiden“, erzählt Hubert Gentner, Mitarbeiter der BGHM und Leiter des Sachgebiets Holzbe- und -verarbeitung des DGUV-Fachbereichs Holz und Metall. „Als für holzverarbeitende Betriebe zuständige Berufsgenossenschaft war uns dieses Vorhaben ein besonderes Anliegen.“
Der Gesundheit und der Oberfläche wegen
Auf der Basis einer bereits bewährten Sensortechnologie des Institutes für Sicherheitsforschung der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg wurde ein Funktionsmuster entwickelt, das die optimale Höhen der Schutzhaube automatisch einstellt – und zwar mithilfe eines berührungslos messenden Abstandssensors. Damit werden die Arbeitsschutzaspekte berücksichtigt, zugleich aber auch Beschädigungen auf empfindlichen Werkstückoberflächen verhindert.
Die Kernkomponente ist ein spezieller optischer Sensor. Er wurde in einem Forschungsprojekt des Institutes entwickelt, das die Forschungsförderung der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) finanziert hat. Der Sensor nutzt das für das menschliche Auge unsichtbare Nah-Infrarot-Spektrum und funktioniert bei allen menschlichen Hauttypen gleichermaßen schnell und zuverlässig.
Da Formatkreissägen überwiegend in Tischler- und Schreinerbetrieben zum Einsatz kommen, wo aufgrund der erhöhten Einzugsgefahr für die ganze Hand bei einer Berührung des Sägeblatts keine Handschuhe getragen werden sollen, kann der optische Sensor die Gefahr einer Verletzung oder eines schweren Unfalls verhindern: Denn menschliche Haut in der Nähe des Sägeblattes erkennt er zuverlässig.
Viele Unfälle könnten vermieden werden
Die Fachleute der BGHM regten für eine gute Akzeptanz in der Praxis die Weiterentwicklung zu einem automatischen System der Schutzhaubeneinstellung an, da das Unfallgeschehen an Formatkreissägen seit vielen Jahren unverändert hoch ist. Der größte Teil aller schweren Unfälle an Formatkreissägen könnte durch eine korrekte Einstellung der Schutzhaube verhindert werden.
Der neu entwickelte Sensor kann einerseits zuverlässig menschliche Haut von der Werkstückoberfläche unterscheiden und misst andererseits schnell und präzise die Höhe des zugeführten Werkstückes. Die Schutzhaube wird bei ansonsten unverändertem Arbeitsvorgang nur dann auf die erforderliche Bearbeitungshöhe angehoben, wenn ein zulässiges Sägematerial vor der Haube erkannt wird. Ferner wird die Haube nur auf die notwendige Höhe angehoben. Registriert der Sensor menschliche Haut, verharrt die Schutzhaube in der aktuellen Höhe und verhindert so zuverlässig den Eingriff von Fingern oder der Hand in das Sägeblatt. Eine kleine, in die Haube integrierte Kamera überwacht zusätzlich den Bereich unter der Schutzhaube, um sie nach dem Sägevorgang und anschließendem Entfernen der Werkstücke automatisch auf den Tisch abzusenken.
Smart.Hover begeistert schon auf der Ligna
Im Mai 2015 wurde das Funktionsmuster namens Smart.Hover bei der Leitmesse für die Forst- und Holzwirtschaft (Ligna) auf dem Stand der BGHM präsentiert. Die Messegäste und Standbesucher hatten reges Interesse an dem System. Neben Praktikern, Auszubildenden und Meisterschülern ließen sich auch Berufsschullehrer die technische Umsetzung der neuartigen Schutzvorrichtung ausführlich erläutern. Ebenso stieß das Forschungsergebnis bei Vertretern von Sägen- und Zubehörherstellern auf großes Interesse. „Die vielen Gespräche bei der Ligna belegen ein hohes Potenzial für zukünftige Produktentwicklungen. Aus Sicht des Arbeitsschutzes wäre eine rasche Anwendung des Systems in der Praxis sehr begrüßenswert“, resümiert Hubert Gentner.

Die Autoren
Dr.-Ing. Norbert Jung ist Professor im Fachbereich Informatik an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg.
Hubert Gentner arbeitet für die BGHM und ist Leiter des Sachgebiets Holzbe- und -verarbeitung des DGUV-Fachbereichs Holz und Metall.

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