1. Sicherheitshinweise und Richtlinien für den Einsatz
von kraftbetätigten Spanneinrichtungen
I. Qualifikation des Bedieners
Personen, welche keine Erfahrungen im Umgang mit Spanneinrichtungen aufweisen, sind durch unsachgemäßes Verhalten vor allem während der Einrichtarbeiten durch die auftretenden Spannbewegungen und -kräfte, besonderen Verletzungsgefahren ausgesetzt. Daher dürfen Spanneinrichtungen nur von Personen benutzt, eingerichtet oder instandgesetzt werden, welche hierzu besonders ausgebildet oder
geschult sind bzw. über langjährige Erfahrungen verfügen.
Nach dem Aufbau des Spannfutters muss vor Inbetriebnahme die Funktion des Spannfutters geprüft werden.
Zwei wichtige Punkte sind:
Spannkraft: Bei max. Betätigungskraft / Druck muss die
für das Spannmittel angegebene Spannkraft (+15%)
erreicht werden.
Hubkontrolle: Der Hub des Spannkolbens muss in der
vorderen und hinteren Endlage einen Sicherheitsbereich
aufweisen. Die Maschinenspindel darf erst anlaufen, wenn
der Spannkolben den Sicherheitsbereich durchfahren hat.
Für die Spannwegüberwachung dürfen nur Grenztaster eingesetzt werden, die den Anforderungen für Sicherheitsgrenztaster nach VDE 0113 / 12.73 Abschnitt 7.1.3 entsprechen.
II.Verletzungsgefahren
Aus technischen Gründen kann diese Baugruppe teilweise
aus scharfkantigen Einzelteilen bestehen. Um Verletzungsgefahren vorzubeugen, ist bei daran vorzunehmenden
Tätigkeiten mit besonderer Vorsicht vorzugehen!
1. Eingebaute Energiespeicher
Bewegliche Teile, die mit Druck-, Zug-, sonstigen Federn
oder mit anderen elastischen Elementen vorgespannt
sind, stellen durch die darin gespeicherte Energie ein
Gefahrenpotential dar. Dessen Unterschätzung kann zu
schweren Verletzungen durch unkontrollierbare, geschossartig umherfliegende Einzelteile führen. Bevor weitere
Arbeiten durchgeführt werden können, ist diese gespeicherte Energie abzubauen. Spanneinrichtungen, die zerlegt werden sollen, sind deshalb mit Hilfe der zugehörigen
Zusammenstellungszeichnungen auf derartige Gefahrenquellen hin zu untersuchen.
Sollte das ”Entschärfen” dieser gespeicherten Energie
nicht gefahrlos möglich sein, ist die Demontage von
autorisierten Mitarbeitern der Fa. RÖHM durchzuführen.
2. Die maximal zulässige Drehzahl
Die max. zulässige Drehzahl darf nur bei eingeleiteter
max. zulässiger Betätigungskraft und bei einwandfrei
funktionierenden Spannfuttern eingesetzt werden. Nichtbeachtung dieses Grundsatzes kann zu einem Verlust
der Restspannkraft und in Folge dessen zu herausschleudernden Werkstücken mit entsprechendem Verletzungsrisiko führen. Bei hohen Drehzahlen darf die Spanneinrichtung nur unter einer ausreichend dimensionierten Schutzhaube eingesetzt werden.
3. Überschreitung der zulässigen Drehzahl
Diese Einrichtung ist für umlaufenden Einsatz vorgesehen. Fliehkräfte - hervorgerufen durch überhöhte Drehzahlen bzw. Umfangsgeschwindigkeiten - können bewirken, dass sich Einzelteile lösen und dadurch zur potentiellen Gefahrenquelle für in der Nähe befindliche Personen
oder Gegenstände werden. Zusätzlich kann bei Spannmitteln, die nur für niedere Drehzahlen zugelassen sind, aber
mit höheren Drehzahlen gefahren werden, Unwucht auftreten, welche sich nachteilig auf die Sicherheit und evtl.
das Bearbeitungsergebnis auswirkt.
Der Betrieb mit höheren als den für diese Einrichtung
vorgesehene Drehzahlen ist aus o.g. Gründen nicht zulässig.
Die max. Drehzahl und Betätigungskraft / -druck sind auf dem
Körper eingraviert und dürfen nicht überschritten werden. Das
heißt, die Höchstdrehzahl der vorgesehenen Maschine darf
dementsprechend auch nicht höher als die der Spanneinrichtung sein und ist daher zu begrenzen.
Selbst eine einmalige Überschreitung von zulässigen Werten
kann zu Schäden führen und eine verdeckte Gefahrenquelle
darstellen, auch wenn diese zunächst nicht erkennbar ist. In
diesem Fall ist unverzüglich der Hersteller zu informieren,
damit dieser eine Überprüfung der Funktions- und Betriebssicherheit durchführen kann. Nur so kann der weitere sichere
Betrieb der Spanneinrichtung gewährleistet werden.
4.Unwucht
Restrisiken können durch einen unzureichenden Rotationsausgleich entstehen, siehe § 6.2 Nr. e) EN 1550. Dies gilt
insbesondere bei hohen Drehzahlen, bei Bearbeitung
von asym-etrischen Werkstücken oder bei Verwendung
unterschiedlicher Aufsatzbacken.
Um daraus entstehendeSchäden zu verhindern, ist das Futter
mit Werkstück möglichst dynamisch entsprechend der
DIN ISO 1940 zu wuchten.
5.Berechnung der erforderlichen Spannkräfte
Die erforderlichen Spannkräfte bzw. die für das Futter zulässige Höchstdrehzahl füreinebestimmte Bearbeitungsaufgabe
sind entsprechend der Richtlinie VDI 3106 - Ermittlung der
zulässigen Drehzahl von Drehfuttern (Backenfuttern) zu ermitteln. Sind erforderliche Sonderspanneinsätze aus
konstruktiven Gründen schwerer oder größer als die dem
Spannmittel zugeordneten Spanneinsätze, so sind die
damit verbundenen höheren Fliehkräfte bei der Festlegung
der erforderlichen Spannkraft und zulässigen Drehzahl
zu berücksichtigen.
Für den Einsatz von Spanneinsätzen bzw. Werkstücken ist
grundsätzlich die Richtlinie VDI 3106 - Ermittlung der
zulässigen Drehzahl von Drehfuttern (Backenfuttern) heranzuziehen.
1.Benutzung anderer / weiterer Spanneinsätze
Sollen andere Spanneinsätze eingesetzt werden, als für
diese Spanneinrichtung vorgesehen sind, muss ausgeschlossen werden, dass das Futter mit einer zu hohen
Drehzahl und somit mit zu hohen Fliehkräften betrieben
wird. Es besteht sonst das Risiko, dass das Werkstück
nicht ausreichend gespannt wird.
Grundsätzlich ist deshalb eine Rücksprache mit dem
Futterhersteller bzw. dem jeweiligen Konstrukteur
erforderlich.
2.Gefährdung durch Herausschleudern
Um den Bediener vor herausschleudernden Teilen zu
schützen, muss nach DIN EN 12415 eine trennende
Schutzeinrichtung an der Werkzeugmaschine vorhanden
sein. Deren Widerstandsfähigkeit wird in sog. Widerstandsklassen angegeben.
Sollen neue Spannsätze auf der Maschine in Betrieb
genommen werden, so ist zuvor die Zulässigkeit zu prüfen.
Hierunter fallen auch vom Anwender selbst gefertigte
Spannsätze bzw. Spannsatzteile. Einfluss auf die
Zulässigkeit haben die Widerstandsklasse der Schutzeinrichtung, die Massen der evtl. wegschleudernden Teile
(ermittelt durch berechnen oder wiegen), der max. mögliche
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Sicherheitshinweise und Richtlinien für den Einsatz von kraftbetätigten Spanneinrichtungen
Futterdurchmesser (messen), sowie die max. erreichbare
Drehzahl der Maschine. Um die mögliche Aufprallenergie
auf die zulässige Größe zu reduzieren, müssen die
zulässigen Massen und Drehzahlen ermittelt (z.B. beim
Maschinenhersteller nachgefragt) und ggf. die max.
Drehzahl der Maschine begrenzt werden. Grundsätzlich
jedoch sind die Spannsatzteile (z.B. Aufsatzbacken,
Werkstückauflagen, Planspannpratzen usw.) so leichtgewichtig wie möglich zu konstruieren.
3.Spannen anderer / weiterer Werkstücke
Sind für diese Spanneinrichtung spezielle Spannsätze
(Backen, Spanneinsätze, Anlagen, Ausrichtelemente,
Lagefixierungen, Spitzen usw.) vorgesehen, so dürfen
mit diesen ausschließlich diejenigen Werkstücke in der
Weise gespannt werden, für welche die Spannsätze
ausgelegt wurden. Wird dies nicht beachtet, so können
durch ungenügend Spannkräfte oder ungünstige Spannstellenplatzierungen Sach- und Personenschäden
verursacht werden. Sollen deshalb weitere bzw. ähnliche
Werkstücke mit dem gleichen Spannsatz gespannt
werden, so ist dazu die schriftliche Genehmigung des
Herstellers erforderlich.
7.Spannkraftkontrolle / Spanneinrichtungen ohne
permanente Druckzufuhr
1.Spannkraftkontrolle (allgemein)
Gemäß § 6.2 Nr. d) EN 1550 müssen statische Spannkraftmeßvorrichtungen verwendet werden, um den
Wartungszustand in regelmäßigen Zeitabständen gemäß
den Wartungsanleitungen zu überprüfen. Danach muss
nach ca. 40 Betriebsstunden - unabhängig von der
Spannfrequenz - eine Spannkraftkontrolle erfolgen.
Falls erforderlich, sind dazu spezielle Spannkraftmessbacken oder -vorrichtungen (Druckmessdosen) zu
verwenden.
2.Spanneinrichtungen ohne permanente Druckzufuhr
Es gibt Spanneinrichtungen, bei denen während des
Betriebes die hydraulische oder pneumatische Verbindung zur Druckquelle unterbrochen wird (z.B. bei LVE /
HVE). Dadurch kann es zu einem allmählichen Druckabfall kommen. Die Spannkraft kann dabei soweit abnehmen, dass das Werkstück nicht mehr ausreichend gespannt ist. Um diesen Druckverlust auszugleichen, muss
aus Sicherheitsgründen alle 10 Minuten der Spanndruck
für mindestens 10 Sekunden aktiviert werden.
Dies gilt ebenfalls nach längeren Betriebspausen, z.B.
wenn die Bearbeitung während der Nacht unterbrochen
und erst am nächsten Morgen fortgesetzt wird.
Um ein sicheres Spannen des Werkstücks bei den
auftretenden Bearbeitungskräften zu gewährleisten,
muss der eingespannte Werkstoff eine der Spannkraft
angemessene Festigkeit haben und darf nur geringfügig
kompressibel sein.
Nichtmetalle wie z. B. Kunststoffe, Gummi usw. dürfen nur
mit schriftlicher Genehmigung durch den Hersteller
gespannt und bearbeitet werden!
9.Spannbewegungen
Durch Spannbewegungen, evtl. Richtbewegungen usw.
werden kurze Wege unter z. T. großen Kräften in kurzen
Zeiten durchfahren.
Grundsätzlich mussdeshalb bei Montage- und Einrichtearbeiten die zur Futterbetätigung vorgesehene Antriebseinrichtung
ausdrücklich ausgeschaltet werden. Sollte allerdings im Einrichtebetrieb auf die Spannbewegung nicht verzichtet werden
können, so muss bei Spannwegen größer als 4 mm
-- eine fest- oder vorübergehend angebaute Werkstückhalte
vorrichtung an der Vorrichtung montiert sein,
oder
-- eine unabhängig betätigte eingebaute Haltevorrichtung
(z.B. Zentrierbacken bei Zentrier- und Planspannfuttern)
vorhanden sein,
oder
-- eine Werkstück--Beladehilfe (z. B. Ladestock) vorgesehen
werden,
oder
-- die Einrichtearbeiten müssen im hydraulischen, pneumatischen bzw. elektrischen Tipp-Betrieb (entsprechende
Steuerung muss möglich sein!) durchgeführt werden.
Die Art dieser Einrichtehilfsvorrichtung hängt grundsätzlich
von der verwendeten Bearbeitungsmaschine ab und ist gegebenenfalls gesondert zu beschaffen!
Der Maschinenbetreiber hat dafür zu sorgen, dass während
des gesamten Spannvorgangs jegliche Gefährdung von
Personen durch die Spannmittelbewegungen ausgeschlossen ist. Zu diesemZweck sind entweder 2-Hand-Betätigungen
zur Spanneinleitung oder - noch besser - entsprechende
Schutzvorrichtungen vorzusehen. Wird das Spannmittel
gewechselt, muss die Hubkontrolle auf die neue Situation
abgestimmt werden.
10. Manuelles Be- und Entladen
Bei manuellen Be- und Entladevorgängen muss ebenfalls
mit einer mechanischen Gefährdung für die Finger durch
Spannwege größer als 4 mm gerechnet werden. Dieser
Gefährdung kann entgegengewirkt werden, indem
(z.B. Zentrierbacken bei Zentrier- und Planspannfuttern)
vorhanden sein muss
oder
--eine Werkstück-Beladehilfe (z. B. Ladestock)
einzusetzen ist
oder
--eine Verlangsamung der Spannbewegung (z. B. durch
Drosselung der Hydraulikversorgung) auf Spanngeschwindigkeiten von nicht mehr als 4 mm s--1 vorgesehen wird.
11. Befestigung und Austausch von Schrauben
Werden Schrauben ausgetauscht oder gelöst, kann mangelhafter Ersatz oderBefestigung zu Gefährdungen fürPersonen
und Gegenständen führen. Deshalb muss bei allen Befestigungsschrauben, wenn nicht ausdrücklich anderweitig angegeben, grundsätzlich das vom Hersteller der Schraube empfohlene und der Schraubengüte entsprechende Anzugsdrehmoment angewendet werden.
Es gilt für die gängigen Größen M5 - M24 der Güten 8.8, 10.9
und 12.9 folgende Anzugsdrehmomententabelle:
Bei Ersatz der Originalschrauben ist im Zweifelsfall die
Schraubengüte 12.9 zu verwenden. Bei Befestigungs
schrauben für Spanneinsätze, Aufsatzbacken, Festanlagen, Zylinderdeckel und vergleichbare Elemente ist grundsätzlich die Güte 12.9 einzusetzen.
Alle Befestigungsschrauben, welche aufgrund ihres
Verwendungszwecks öfters gelöst und anschließend wieder festgezogen werden müssen (z.B. wegen Umrüstarbeiten), sind im halbjährlichen Rhythmus im Gewindebereich
und an der Kopfanlagefläche mit Gleitmittel (Fettpaste)
zu beschichten.
Durch äußere Einflüsse, wie z. B. Vibrationen, können sich
unter ungünstigen Umständen selbst fest angezogene
Schrauben lösen. Um dies zu verhindern, müssen alle
sicherheitsrelevanten Schrauben (Spannmittelbefestgungsschrauben, Spannsatzbefestigungsschrauben u. ä.) in
regelmäßigen Zeitabständen kontrolliert und ggf.
nachgezogen werden.
12. Wartungsarbeiten
Die Zuverlässigkeit der Spanneinrichtung kann nur dann
gewährleistet werden, wenn die Wartungsvorschriften der
Betriebsanleitung genau befolgt werden. Im Besonderen ist
zu beachten:
-- Für das Abschmieren soll das in der Betriebsanleitung
empfohlene Schmiermittel verwendet werden. (Ungeeignetes Schmiermittel kann die Spannkraft um mehr als
50% verringern).
-- Beim manuellen Abschmieren sollen alle zu schmierenden Flächen erreicht werden. (Die engen Passungen der
Einbauteile erfordern einen hohen Einpressdruck. Es ist
deshalb ggf. eine Hochdruckfettpresse zu verwenden).
-- Zur günstigen Fettverteilung bei manueller Schmierung:
die intern bewegten Teile mehrmals bis zu ihren
Endstellungen durchfahren, nochmals abschmieren,
anschließend Spannkraft kontrollieren.
-- Zur günstigeren Schmiermittelverteilung bei Zentralschmierung sollten die Schmierimpulse in die Offenstellungsphase des Spannmittels fallen.
Die Spannkraft muss vor Neubeginn einer Serienarbeit
und zwischen den Wartungsintervallen mit einer Spannkraftmesseinrichtung kontrolliert werden. ”Nur eine regelmäßige Kontrolle gewährleistet eine optimale Sicherheit”.
Es ist vorteilhaft, nach spätestens 500 Spannhüben die
internen bewegten Teile mehrmals bis zu ihren Endstellungen durchzufahren. (Weggedrücktes Schmiermittel
wird dadurch wieder an die Druckflächen herangeführt.
Die Spannkraft bleibt somit für längere Zeit erhalten).
13. Kollision
Nach einer Kollision des Spannmittels muss dieses vor
erneutem Einsatz einer sachkundigen und qualifizierten
Rissprüfung unterzogen werden.
14. Austausch von Nutenstein
Sind die Aufsatzbacken durch einen Nutenstein mit der
Grundbacke verbunden, so darf dieser nur durch ein
ORIGINAL RÖHM--Nutenstein ersetzt werden.
III. Umweltgefahren
Zum Betrieb einer Spanneinrichtung werden z.T. die unterschiedlichsten Medien für Schmierung, Kühlung etc. benötigt. Diese werden in der Regel über das Verteilergehäuse
dem Spannmittel zugeführt. Die am häufigsten auftretenden sind Hydrauliköl, Schmieröl / -fett und Kühlmittel. Beim
Umgang mit dem Spannmittel muss sorgfältig auf diese
Medien geachtet werden, damit sie nicht in Boden bzw.
Wasser gelangen können, Achtung Umweltgefährdung!
Dies gilt insbesondere
-- während der Montage / Demontage, da sich in den
Leitungen, Kolbenräumen bzw. Ölablaßschrauben noch
Restmengen befinden,
-- für poröse, defekte oder nicht fachgerecht montierte
Dichtungen,
-- für Schmiermittel, die aus konstruktiven Gründen während
des Betriebs aus dem Spannmittel austreten bzw.
herausschleudern.
Diese austretenden Stoffe sollten daher aufgefangen und wiederverwendet bzw. den einschlägigen Vorschriften entsprechend
entsorgt werden!
IV. Sicherheitstechnische Anforderungen an kraftbetätigte
Spanneinrichtungen
1. Die Maschinenspindel darf erst anlaufen, wenn der
Spanndruck im Spannzylinder aufgebaut ist und die
Spannung im zulässigen Arbeitsbereich erfolgt ist.
2. Das Lösen der Spannung darf nur bei Stillstand der
Maschinenspindel erfolgen können. Eine Ausnahme ist
dann zulässig, wenn der gesamte Ablauf ein Laden / Entladen
im Lauf vorsieht und falls die Konstruktion von Verteiler /
Zylinder dies erlaubt.
3. Bei Ausfall der Spannenergie muss ein Signal die
Maschinenspindel unverzüglich stillsetzen
4. Bei Ausfall der Spannenergie muss das Werkstück bis zum
Spindelstillstand fest eingespannt bleiben.
5. Bei Stromausfall und anschließender -wiederkehr darf keine
Änderung der momentanen Schaltstellung erfolgen können.
Sicherheitshinweise und Richtlinien für den Einsatz von kraftbetätigten Spanneinrichtungen
FalschRichtig
Zu kurze Einspannlänge,
zu lange Auskraglänge
Zusätzliche Abstützung
über Spitze oder Lünette
Spann- zu großGrößeres Futter
einsetzen
Werkstück zu schwer
und Spannstufe zu kurz
Abstützung über Spitze
Spannstufe verlängert
Zu kleiner Spann-
Werkstücke mit Guss bzw.
Schmiedeneigungen
Spannen mit
Pendeleinsätzen
Spannen am größtmöglichen Spann-
2. Anbau des Futters an die Maschinenspindel
1. Anbau des Futters an die Maschinenspindel
1.1 Maschinen-Spindelkopf bzw. fertigbearbeiteter
Zwischenflansch auf der Maschine auf Rund- und
Planlauf prüfen (zul. 0,005 mm nach DIN 6386und
ISO 3089).
1.2 Der Flansch muß so ausgebildet sein, daß das
Futter an seiner Plananlage anliegt.
Die Plananlage am Flansch oder Spindel muß
absolut eben sein.
1.3 Verschlußschraube(10) herausschrauben.
1.4 Kolben (3) in vorderste Stellung bringen.
1.5 Kolben des Spannzylinders in vorderste Stellung
fahren.
1.6 Kraftspannfutter aufsetzen und dabei Zugschraube (5) in Zugstange einschrauben bis
das Futter an der Planseite anliegt.
1.7 Befestigungsschrauben (15) gleichmäßig über Eck
anziehen.
1.8 Zugschraube (5) weiter anziehen, bis sich der
Kolben (3) 1 mm nach hinten bewegt hat.
Dadurch ist erreicht, daß der Anschlag des
Kolbens (3) nach vorn mit Sicherheit im
Zylinder erfolgt.
Es muß unter allen Umständen vermieden
werden, daß der Anschlag des Kolbens im
Deckel (4) erfolgt.
1.9 Funktion, Backenhub und die Größe der Betätigungskraft überprüfen.
1.10 Verschlußschraube (10) eindrehen und Futter auf
Rund- und Planlauf am Kontrollrand überprüfen.
Der Abbau des Futters erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.
3. Wartung
1. Um die sichere Funktion und
die hohe Qualität des Spannfutters zuerhalten, muß es
regelmäßig an den Schmiernippeln abgeschmiert werden
(siehe Bild).
Zur günstigeren Fettverteilung
den Spannkolben nach dem
Abschmieren mehrmals durchfahren. Dann nochmals
abschmieren.
2. Je nach Einsatzbedingungen ist nach einer bestimmten Betriebsdauer die Funktion und die Spannkraft zu
überprüfen. Die Spannkraft wird am sichersten durch
eine Kraftmeßdose gemessen.
3. Funktionsprüfung:
gungsdruck von 3-4 bar muß sich der Spannkolben
bewegen. Diese Methode ist nur bedingt aussagefähig und ersetzt nicht die Spannkraftmessung.
Ist die Spannkraft zu stark abgefallen oder der
Spannkolben läßt sich nicht einwandfrei bewegen, muß das Futter zerlegt, gereinigt und neu
geschmiert werden.
4. Wartungsintervalle:
mindestens jedoch nach der angegebenen
Einsatzzeit.
Wir empfehlen unser Spezialfett F 80.
Verschmutzung alle 8 Betriebsstunden.
Ganzreinigung mit Zerlegen des Futters
alle 2000-3000 Betriebsstunden.
Bei einem kleinstmöglichen Betäti-
Je nach Einsatzbedingungen,
Abschmieren aller Schmierstellen
alle 20 Betriebsstunden, bei starker
4. Zerlegen und Zusammenbau des Futters
1. Deckel(4) abschrauben.
2. Kolben (3) nach vorn herausziehen.
3. Grundbacken (2) herausziehen.
Alle Teile reinigen, überprüfen und mit Röhm-Fett
F 80gründlich einfetten.
4. Der Zusammenbau erfolgt in umgekehrter
Reihenfolge.
Auf richtige Numerierung und Lage der
Grundbacken (2) unddes Kolbens (3) achten
5. Ersatzteile
Bei Ersatzteilbestellung Ident-Nr. des gewünschten Futters und Pos. Nr. oder Benennungdes gewünschten Teiles
angeben -- die Ident-Nr. ist an der Futter-Stirnseite angebracht.
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