Optimierung von Zehenschutzkappen in Sicherheitsschuhen gegen Überrollen

Das IGF-Vorhaben 17636 N der Forschungsvereinigung Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. 

Das Tragen von Sicherheitsschuhen ist in vielen Berufen obligatorisch. Ob in der Fertigung in Industriebetrieben, als Handwerker, als Lager- oder Werkstattarbeiter im Einzelhandel oder im öffentlichen Dienst schützen Sicherheitsschuhe mit Zehenschutzkappen vor Einklemmen des Fußes oder vor Stößen durch herunterfallende Gegenstände. Bei der Arbeit mit Flurförderfahrzeugen wie Gabelstaplern oder Palettenhubwagen liegt der Schwerpunkt des Unfallgeschehens eindeutig bei Fußverletzungen. Diese basieren überwiegend auf dem Überfahren oder Einklemmen beziehungsweise Einquetschen des Fußes. Verletzungen am Fuß sind oft mit komplizierten Brüchen verbunden, die schwer oder gar nicht heilen und den Betroffenen ein Leben lang in ihrer Mobilität einschränken.

Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der „Verbesserung des Produkts Sicherheitsschuh“. Teilziele hierfür waren die „Entwicklung stabilerer Zehenschutzkappen“ und die „Entwicklung neuer Prüfverfahren bzw. Überarbeitung der Normen zu Prüfverfahren und Anforderungen für Sicherheitsschuhe“. Um die Tauglichkeit von Sicherheitsschuhen und Zehenschutzkappen gegen die Gefahrensituation des Überrollens zu bestimmen, wurde im Projektverlauf eine Überrollmaschine entwickelt und hergestellt. Mit dieser können Schuhe und Kappen unter definierten Bedingungen geprüft bzw. überrollt werden. Darüber hinaus ist es möglich die unterschiedlichsten Reifen von Flurförderfahrzeugen schnell in der Maschine anzubringen. Die maximale Radlast die während der Versuche zur Verfügung steht, beträgt dabei ca. 2000 kg und wurde vor Versuchsbeginn mithilfe einer Kraftmessdose überprüf. Die entwickelte Maschine wurde für Überrollversuche an Schuhen und Kappen im Projektverlauf erprobt. Mithilfe der Überrollmaschine wurde der Einfluss von unterschiedlichen Reifen auf das Versuchsergebnis, als auch der Einfluss der Radlast bei der Versuchsdurchführung untersucht. Es wurde festgestellt, dass eine Steigerung der Radlast beim Überrollen von Sicherheitsschuhen auch eine Reduzierung der Resthöhe nach dem Überrollen unter der Kappe zur Folge hat. Durch die Verwendung von zwei unterschiedlichen Reifen (Vollgummireifen SH-12 und Super-Elastik-Reifen SC-20) bei den Versuchen, konnte auch einen Einblick auf den Einfluss der Reifen gewonnen werden.

Die überprüften Sicherheitsschuhe mit Zehenschutzkappen aus Stahl oder Aluminium bieten meist einen besseren Schutz gegen die Gefahrensituation des Überrollens. Durch die stabilen Flanken des Vollgummireifens können die Kräfte beim Überrollen besser auf die Schuhe übertragen werden, was sehr oft eine Reduzierung der Zehenresthöhe zur Folge hat. Nach den Prüfungen der verschiedenen Zehenschutzkappen mithilfe der Überrollmaschine wurde allerdings festgestellt, dass die Kappen in den Einzeltests wesentlich bessere Prüfungsergebnisse erzielten als im eingebauten Zustand. Weiter wurde festgestellt, dass neben den qualitativen Merkmalen der Zehenschutzkappe auch der Aufbau des Schuhunterbaus eine weit größere Rolle spielt als vor Projektbeginn angenommen. Durch die Verwendung von verschiedenen Materialien in unterschiedlichen Härtegraden versucht jeder Sicherheitsschuhhersteller eine optimale Mischung zwischen Stabilität und Komfort für den Träger zu erreichen. Bei der Belastung (ob durch Überrollen oder bei der Normprüfung) einer auf weiches Sohlenmaterial aufgebrachte Zehenschutzkappe sinkt diese weiter in den Schuhunterbau ein und verringert somit die Mindestresthöhe des Schuhinnenraums. Nach der Prüfung kehrt die Zehenschutzkappe, durch die Flexibilität des Sohlenmaterials, wieder in ihre ursprüngliche Position zurück

Um die Zusammenhänge und Einflussfaktoren der Kombination „Zehenschutzkappe“ und „Schuhsohle in Sicherheitsschuhen“ zu erkennen, plant das PFI gemeinsam mit dem ISC ein Folgeprojekt. U.a. soll das Verhalten der Kappen beim Eintauchen in den Schuhunterbau näher analysiert werden. Des Weiteren ist geplant eine geeignete Methode zur Erkennung der Absenkung der Kappen zu entwickeln.

 

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