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Zündquelle „mechanisch erzeugte Funken“

01.12.2022

Können die Erkenntnisse aus dem Explosionsschutz auf die Vermeidung möglicher Entzündungen von trockenem organischem Material beim Einsatz von Freischneidern in der Landwirtschaft übertragen werden? Dies wurde in Kooperation mit der spanischen Universidad de Sevilla näher untersucht.

Ziel war es, am Beispiel verschiedener Materialpaarungen (Hardox© 450: hochfester Kohlenstoffbaustahl, Strenx© 700: hochfester Baustahl, spezielle Aluminiumbronze) festzustellen, ob sie eine geringe Funkenbildung aufweisen und damit die Vermeidung möglicher Entzündungen von trockenem organischem Material beim Einsatz von Freischneidern in der Landwirtschaft ermöglichen. Hierfür werden Erkenntnisse und Untersuchungsmethoden zur Zündquelle „mechanisch erzeugte Funken“ aus dem Bereich des Explosionsschutzes angewendet. Die Ergebnisse vorheriger Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet (z. B. [1], [2]) können auch für die Beurteilung von funkenbildenden Materialien für Freischneider genutzt werden.

Für die Erzeugung von mechanischen Funken wird die existierende Reibfunken Apparatur der PTB angepasst und eingesetzt [1,2]. Dieser Versuchsstand basiert auf einer rotierenden Reibscheibe mit einem Reibstift, welcher über einen variablen Anpressdruck auf die Reibscheibe gepresst wird. Dazu war zunächst eine veränderte Stiftgeometrie zu realisieren und der Anschluss an die vorher bekannten Versuchsergebnisse zu validieren. Anhand von Vergleichsmessungen (Material: Edelstahl 1.4301) konnte festgestellt werden, dass hier die Geometrie der Reibstifte keinen wesentlichen Einfluss auf die Ergebnisse hat. Die Materialen Hardox© 450 und Strenx© 700 zeigen ein vergleichbares Reibverhalten sowie eine starke Funkenbildung. Bei der speziellen Aluminimumbronze kommt es dagegen zu keiner nachweisbaren Funkenbildung (Abb. 1). Die abschließende Beurteilung der Materialpaarungen und die Anforderungen an Freischneider wird nun mit Hinblick auf die genannte Funkenbildung und die mechanische Festigkeit der Materialien getroffen werden.

 

                Abbildung 1: Reibscheibe und -stift (links: Hardox© 450; rechts: spezielle Aluminiumbronze)

 

[1]    Welzel, F.: Die Entstehung von Zündquellen durch Reibvorgänge und deren Zündwirk-samkeit in explosionsfähiger Gas/Luft- Atmosphäre, Technische Universität Braun-schweig, Dissertation, 2014
[2]    L. Meyer. Die Entstehung von heißen Oberflächen in metallischen Reibsituationen und ihre Zündwirksamkeit. Dissertation. Explosionsschutz PTB-Ex-9, Braunschweig, April 2018, ISBN 978-3-95606-402-9