Das Projekt "Entwicklung einer auf Druckluft basierenden Methode zur Lärmminderung an rotierenden Werkzeugen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Werkzeugmaschinen durchgeführt. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Beurteilung einer Methode zur Minderung des werkzeugbedingten Lärms mittels der im Drehbereich eines schnell rotierenden Werkzeugs zusätzlich eingeleiteten Luftmengen. Die durchgeführten Untersuchungen umfassten als erstes eine gründliche Recherche der messtechnischen und rechnergestützten Möglichkeiten zur Ermittlung der Strömungsverhältnisse der umgebenden Luft bei rotierenden Systemen wie z.B. Turbinen, Lüfter, Rotoren und spanenden Werkzeugen. Unter Bezugnahme auf die wesentlichen Aspekte am Markt vorhandener Simulationsprogramme wurde eine auf strömungstechnische Anwendungen hin gerichtete Auswahl von Software-tools zur numerischen Simulation und Visualisierung durchgeführt. Dadurch konnten die spezifischen Luftströmungs- und Akustikparameter numerisch prognostiziert und Strömungsfelder in der Nähe schnell rotierender Werkzeuge visualisiert werden. Während des Projektablaufs wurden typische Zerspanungswerkzeuge hinsichtlich der Entstehung von turbulenten Luftströmungen analysiert und einige davon experimentell untersucht. Als beispielhafte Repräsentanten wichtiger Werkzeuggruppen wurden massive Hobelmesserköpfe und Kreissägeblätter verwendet. Um die akustischen Parameter und das mögliche Lärmminderungspotenzial der neuen Methode bei diesen Werkzeugen messtechnisch korrekt zu erforschen, wurde ein Rotationsprüfstand mit laufruhigem Spindelantrieb und universeller Werkzeugaufnahme entwickelt und in Betrieb genommen. Der Prüfstand wurde bei den experimentellen Untersuchungen eingesetzt. Zur Durchführung der betriebsbezogenen Versuche wurde eine Fräsmaschine mit Düsensystem ausgerüstet und im Schallmessraum der Klasse 1 des Instituts aufgebaut. Das Luftdüsensystem wurde zur Durchführung von betriebsnahen Untersuchungen bzw. zur Beurteilung der Schallminderungsmethode angepasst und an der Versuchsmaschine angebracht. Dafür wurden ausgewählte Luftdüsen hinsichtlich ihrer Luftstrahlgeschwindigkeit, Blasmuster und Schallemission verwendet. Die durchgeführten experimentellen Untersuchungen zeigen eine deutliche Senkung des Schallpegelparameters LAeq bis zu 8 dB bei der Anwendung von z.B. massiven Hobelwerkzeugen und dem gleichzeitigen Einsatz von zwei Düsen. Es wurde festgestellt, dass sowohl das Leerlauf- und werkstückbedingte Geräusch mit dem entwickelten Düsensystem effektiv bekämpft werden kann. Weiterhin ist es gelungen, die zweckmäßigen Luftdüsenkombinationen für die untersuchten Hobelmesserwerkzeuge zu finden, die bestmöglichen Düsenpositionen für diesen Werkzeugtyp festzustellen sowie eine Definition der minimal benötigten Luftdruckmengen für eine effiziente Schallsenkung zu treffen. Da das Düsensystem effektiv bei geringen Luftdruckwerten eingesetzt werden kann und einen niedrigen Luftverbrauch aufweist, kann die entwickelte Lärmminderungsmethode als wirtschaftlich anerkannt und für eine weitere, breitere industrielle Anwendung - auch bei anderen Maschinen- und Werkzeugtypen - empfohle