Entwicklung einer kraftbasierten elektrischen Vorschubeinheit und Prozessüberwachung für mobile Seilsägen

Beim mobilen Seilschleifen werden oftmals großvolumige Bauteile voneinander getrennt. Das eingesetzte Werkzeug besteht aus einem Seil mit diamantbesetzten Schneidperlen. Die beiden Enden sind miteinander zu einem Endlosseil verbunden (vergleichbar mit Perlenkette) und umschlingen das Werkstück. Infolge der Seilgeschwindigkeit (Relativbewegung zwischen bewegten Schleifseil und stehendem Werkstück) und der Andruckkraft der Schneidperlen auf das Werkstück wird das Werkstück getrennt. Typische Seilgeschwindigkeiten betragen zwischen 20-30 m/s. Der Trennprozess wird heutzutage nur durch den Maschinenbediener geregelt und überwacht, wodurch die Produktivität, Prozesssicherheit und Sicherheit von Mensch und Maschine maßgeblich von dessen Erfahrungswissen abhängig ist. Dies stellt einen signifikanten Nachteil hinsichtlich Kosten und Sicherheit dar. Ein weiterer Nachteil mobiler Seilsägen besteht in der Erzeugung der Andruckkraft. Hierfür werden Vorschubeinheiten eingesetzt, die neben der Aufnahme des freiwerdenden Schneidseils, auch die Seilspannung realisieren. Die Krafterzeugung erfolgt oftmals hydraulisch oder pneumatisch. Dies hat zum Nachteil, dass Zusatzaggregate erforderlich sind wodurch die Mobilität reduziert und die Kosten gesteigert werden. Existierende elektrische Vorschubeinheiten arbeiten jedoch nur geschwindigkeitsgeregelt, wodurch in Abhängigkeit des Prozessfortschritts, dass Schneidseil oftmals mechanisch überlastet wird. Dies kann aufgrund der prinzipbedingten Kraftregelung hydraulischer und pneumatischer Aktoren nicht auftreten.

Dementsprechend ist es das Ziel des Projektes zum einen die Prozesssicherheit zu Steigerung und zum anderen eine vollelektrische mobile Seilsäge umzusetzen. Zu diesem Zweck werden Messsystem zur Prozessüberwachung des Werkzeugs und der Seilkraft entwickelt und erforscht. Hierdurch sollen Werkzeugfehler frühzeitig, bevor es bspw. zum Seilriss kommt, identifiziert und der Prozess gestoppt werden. Die Kenntnis der wirkenden Seilkraft hingegen dient der kraftbasierten Regelung der elektrischen Vorschubeinheit.