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Messtechnik Sensor liefert wertvolle Einblicke in den Sägeprozess

| Redakteur: Jan Vollmuth

Ein Elektrowerkzeughersteller nutzt bei der Entwicklung neuer Stichsägen einen 6-Komponenten Kraft-Momenten-Sensor, der die Werte während des Sägevorgangs erfasst.

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Der 6-Komponenten Kraft-/Momenten-Sensor von Kistler misst exakt die dynamischen Kräfte und Momente, die auf die Stichsäge einwirken. Die Säge ist kopfüber montiert.
Der 6-Komponenten Kraft-/Momenten-Sensor von Kistler misst exakt die dynamischen Kräfte und Momente, die auf die Stichsäge einwirken. Die Säge ist kopfüber montiert.
(Bild: Kistler Gruppe )

Vom Bohrer bis zur Säge: Hochwertiges Elektrowerkzeug für das Holz-, Maler- und Renovierungshandwerk zu entwickeln hat bei Festool lange Tradition. Bereits die Unternehmensgründung im Jahr 1925 war mit einer technischen Innovation verbunden, der Einführung der ersten transportablen Kettensäge. Neben Sägen unterschiedlicher Bauart und für verschiedene Einsatzzwecke gehören mittlerweile weitere Elektrowerkzeuge für professionelle Anwender zum Portfolio, wie beispielsweise Schleifgeräte, Oberfräsen und Absauggeräte sowie alles rund ums Bohren und Schrauben. Das Unternehmen blickt auf mehr als 475 Patente zurück und hat zahlreiche Innovationspreise gewonnen.

Umfangreiche Tests vor der Markteinführung

Um die Produkteigenschaften exakt auf die konkreten Anforderungen zuzuschneiden, pflegen die Teams von Festool eine enge Kooperation mit professionellen Handwerkern. Jedes Produkt durchläuft vor der Markteinführung umfangreiche Qualitäts- und Belastungstests. Erst wenn man bei Festool Robustheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer eindeutig nachweist, gelangen die Produkte auf den Markt.

„Die Stichsäge ist eines der meist genutzten Montagewerkzeuge des Schreiners. Sie wird geschätzt als ein Arbeitstier, ein Allrounder, der sich für Holz ebenso einsetzen lässt wie für Metalle und sogar Stahl. Das Problem war früher, dass die Schnitte oftmals ungenau waren und die Kanten Ausrisse hatten. Hier hat sich in den vergangenen Jahren viel getan, so dass Nacharbeiten kaum noch anfallen“, erläutert Thomas Fritsch, Konstrukteur in der Abteilung Vorrichtungsbau.

Schnitte präzise ausführen

Der Vorteil von Stichsägen gegenüber anderen Sägen beruht auf ihrer Beweglichkeit. Mit dieser lassen sich Kurvenschnitte oder Ausschnitte präzise ausführen. Die Schnitttiefe entspricht grundsätzlich der gesamten Dicke des Werkstoffes – deshalb gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Sägeblattlängen. Moderne Stichsägen setzen auf eine sogenannte Pendelhub-Sägestrategie. „Hier wird der Rücken des Sägeblattes über eine Rolle geführt. Der Pendelhub drückt während der Hubbewegung rhythmisch gegen das Sägeblatt. Dadurch bewegt sich dieses nicht nur auf und ab, sondern auch vorwärts und zurück. Das Sägen wird durch diese zusätzliche Pendelbewegung effektiver und sorgt für einen bis zu drei Mal schnelleren Sägefortschritt“, erklärt Fritsch.

Der professionelle Handwerker sägt bevorzugt von unten: für eine optimale Sicht auf Sägeblatt und Anrisslinie.
Der professionelle Handwerker sägt bevorzugt von unten: für eine optimale Sicht auf Sägeblatt und Anrisslinie.
(Bild: Kistler Gruppe )

Sägeblatt, Pendelhub und automatische Drehzahlregelung einer Stichsäge von Festool können sehr fein auf das zu bearbeitende Material des Werkstücks eingestellt werden, sodass jeder Anschnitt, selbst der enge Kurvenschnitt oder extreme Winkel perfekt gelingen.

Fritsch erklärt: „Der professionelle Handwerker sägt bevorzugt von unten. Auf diese Weise hat er die optimale Sicht auf Sägeblatt und Anrisslinie. Für den Fall beengter Platzverhältnisse sollte das Gerät möglichst klein, leicht und mit einem kraftvollen Akku für maximale Ausdauer und Mobilität ausgerüstet sein.“

Kräfte und Momente exakt erfassen

Forschungs- und Entwicklungsstandort von Festool ist die Unternehmenszentrale in Wendlingen bei Stuttgart. Hier entwickelt und testet Festool die neueste Generation seiner Pendelstichsägen. In der Abteilung Vorrichtungsbau steht ein Versuchsaufbau zum Testen von neuen Sägen. Hier werden mit dem 6-Komponenten Kraft-/Momenten Sensor 9306A31 von Kistler sowohl die Kräfte als auch alle Momente erfasst, die auf das Sägeblatt wirken – und zwar entlang aller drei Raumachsen. Fritsch freut sich: „Dank des Know-hows und der Beratung des Serviceteams von Kistler hatten wir den Versuch bereits innerhalb von nur zwei Monaten aufgebaut.“

Mit dem Versuchsaufbau testet Festool die Leistungsfähigkeit neuer Sägen und Sägeblätter.
Mit dem Versuchsaufbau testet Festool die Leistungsfähigkeit neuer Sägen und Sägeblätter.
(Bild: Kistler Gruppe )

Um die Stichsägen und Sägeblätter, auch des Wettbewerbs, testen und validieren zu können, montiert man bei Festool die jeweilige Stichsäge kopfüber auf den Sensor. Dieser selbst wird auf einer schweren Stahlplatte befestigt, um sicherzustellen, dass er auf einer Seite fixiert bleibt. Der piezoelektrische 6-Komponenten Kraft-/Momenten-Sensor lässt sich dank seiner kompakten Bauweise einfach in den Versuch einbauen und misst die drei senkrecht zueinanderstehenden dynamischen Kräfte in Zug- und Druckrichtung sowie die Torsions- und Biegemomente.

Vereinfachte Messkette

Die Datenerfassung erfolgt mittels des Mehrkanal-Ladungsverstärkers Lab Amp 5167A von Kistler. Die integrierte Datenerfassung sowie die komplett digitale Signalverarbeitung vereinfachen die Messkette und erlauben dem Kunden die direkte Integration in seine Systemumgebung.

Dipl.-Ing. Wolfgang Ziehers, Outside Sales Engineer, Division ST (Sensor Technology) ,Kistler Group
Dipl.-Ing. Wolfgang Ziehers, Outside Sales Engineer, Division ST (Sensor Technology) ,Kistler Group
(Bild: Kistler Group )

Die Messdaten erlauben wertvolle Einblicke in den Sägeprozess. Sie bilden die Grundlage für die Evaluierung bestehender und die Entwicklung neuer Stichsägen und Sägeblätter. „Ziel der Messungen ist es, Referenzwerte zu generieren, auf deren Basis wir unsere Sägen mit denen des Wettbewerbs vergleichen können. Oft verwenden unsere Kunden eine Säge von Festool und packen billige Sägeblätter drauf. Wenn es dann nicht funktioniert, reklamieren Sie bei uns,“ sagt Thomas Fritsch. Nicht zuletzt gehe es darum, den Vertriebskollegen zuverlässige Informationen für Empfehlungen in der Verkaufsberatung zur Verfügung zu stellen. Objektive Daten sollen dazu dienen, dem Kunden je nach Anforderung bestmögliche Kombinationen von Sägen und Sägeblättern aus dem Hause Festool für optimale Ergebnisse anzubieten. (jv)

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