06 AnschlagscheibeStop ringAnneau de butéeRosettadi arrestoAnillo de tope
07 ZwischenscheibeIntermediate ringAnneauSpessoreArandela
10 NutensteinSliding blockLardonTasselloChaveta
15 Futter Befestig.-Chuck mountingVis de fixationVite fissaggioTornillos de fijación
Schraubenscrewsdu mandrinautocentrantedel plato
16 Backen-Befestig.-Jaw mountingVis de fixationVite di fissaggioTornillosde fijación
Schraubenscrewsdes morsdelle griffede garras
17 Befestig.-Schrauben Mounting screwsVisde fixationVite di fissaggioTornillosde fijación
18 Befestig.-Schrauben Mounting screwsVisde fixationVite di fissaggioTornillosde fijación
F
protectionprotezioneprotección
intermédiaireintermedia
E
16
10
02
04
03
17
01
3
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
4
vorgesehene Drehzahlen ist aus o.g. Gründen nicht zulässig.
Die max. Drehzahl und Betätigungskraft / -druck sind auf dem
Körper eingraviert und dürfen nichtüberschritten 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 entstehende Schäden 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 für eine bestimmte 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
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 muss deshalb 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 diesem Zweck sind entweder2-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 oder Befestigung zu Gefährdungen für Personen
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 mitGussbzw.
Schmiedeneigungen
Spannen mit
Pendeleinsätzen
Spannen am größtmöglichen Spann-
6
3. 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. 0,005mm nach DIN 6386 und
ISO 3089).
1.2 Der Flansch muß so ausgebildetsein, daß das
Futter an seiner Plananlage anliegt.
Die Plananlage am Flansch oder Spindel muß
absolut eben sein.
2. Anbau des Futters Größe 130 und 170
2.1 Kolben des Spannzylinders mit Zugrohr in vorderste
Stellung fahren.
2.2 Spannkolben (3) im Futter inhinterste Stellung
ziehen (Backenin innersterStellung).
2.3 Kraftspannfutter bis zum Anschlag auf Zugrohr aufschrauben (darauf achten, daß das Zugrohrgewinde
fluchtet).
2.4 Futter soweit zurückdrehen bis Bohrung mit Positionierstein des Spindelkopfesbzw. bis Befestigungsbohrungen mit Befestigungsgewinde übereinstimmen.
2.5 Futter gegen Spindelaufnahme drücken, Futterbefestigung schrauben (15) wechselseitiganziehen.
3.1 Kolben des Spannzylinders mit Zugrohr in vorderste
Stellung fahren.
3.2 Schutzbuchse (4)vom Futter demontieren.
3.3 Futter mit drehbarer Gewindebuchse auf Zugrohr
schrauben.
3.4 Futter auf Spindelkopf bzw. Flansch drücken und
Befestigungsschrauben (15) wechselseitig anziehen.
3.5 Kolben des Spannzylinders in vorderste Stellungfahren und Abstandsmaß (1 mm) zwischen Kolben (3)
und Futterkörper(1) überprüfenund ggf. durch Drehen der Gewindebuchse Kolbenstellung korrigieren.
3.6 Schutzbuchse anschraubenund Funktion,Backenhub und Betätigungskraft überprüfen.
Der Abbau des Futters erfolgtsinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.
4. Wartung
1. Um die sichere Funktionund
die hohe Qualität des Spannfutters zu erhalten, muß es
regelmäßig an den Schmiernippeln abgeschmiertwerden
(siehe Bild).
Zur günstigerenFettverteilung
den Spannkolben nach dem
Abschmieren mehrmals durchfahren.Dann nochmals
abschmieren.
2. Je nach Einsatzbedingungen ist nach einer bestimmten Betriebsdauerdie Funktionund die Spannkraft zu
überprüfen. Die Spannkraft wird am sichersten durch
eine Kraftmeßdosegemessen.
3. Funktionsprüfung:
gungsdruck von 3-4 bar muß sich der Spannkolben
bewegen. DieseMethode ist nur bedingt aussagefähig und ersetzt nicht die Spannkraftmessung.
Ist dieSpannkraft zustark abgefallenoder der
Spannkolben läßt sich nicht einwandfrei bewegen, muß das Futter zerlegt, gereinigtund neu
geschmiert werden.
4. Wartungsintervalle:
mindestens jedoch nach der angegebenen
Einsatzzeit.
Wir empfehlenunser SpezialfettF 80.
Verschmutzung alle 8 Betriebsstunden.
Ganzreinigung mit Zerlegen des Futters
alle 2000-3000Betriebsstunden.
Bei einem kleinstmöglichenBetäti-
Je nach Einsatzbedingungen,
Abschmieren aller Schmierstellen
alle 20 Betriebsstunden, bei starker
5. Zerlegen und Zusammenbau des Futters
1. Schutzbuchse(4) vom Futter demontieren.
2. Ggf. Befestigungsschrauben (18) herausdrehen und
Zwischenscheibe (7) abnehmen.
3. Spannkolben (3) herausziehen.
4. Befestigungsschrauben (17) herausdrehen,
Anschlagscheibe (6) und Gewindering (5) abnehmen.
5. Grundbacken (2) einzeln nach innen herausziehen.
6. Zusammenbau sinngemäß in umgekehrterReihenfolge, auf richtige Nummerierung der Einzelteile
achten.
6. Ersatzteile
Bei Ersatzteilbestellung Ident-Nr. des gewünschten Futters und Pos. Nr. oder Benennung des gewünschten Teiles
angeben (siehe Seite 3) -- dieIdent-Nr. ist an der Futter-Stirnseite angebracht.
7. Berechnungen zu Spannkraft und Drehzahl
7.1 Ermittlung der Spannkraft
Die SpannkraftFspeines Drehfutters ist die Summe
aller Backenkräfte, die radial auf das Werkstück wirken.
Die vor Beginn des Zerspanens bei stillstehendem Futter aufgebrachteSpannkraft ist die Ausgangsspannkraft
F
. Die beim Zerspanungsvorgang zur Verfügung ste-
spo
hende SpannkraftF
vorhandene Ausgangsspannkraft F
mindert um die Fliehkraft F
Fsp=F
spo
Das (--) Zeichen gilt für Spannen von außen nach innen
Das (+) Zeichen gilt für Spannen von innen nach außen
ist einerseits die im Stillstand
sp
c
spo
der Backen.
erhöht oder ver-
Fc[N](1)
7.2 Ermittlung der zulässigen Drehzahl
7.2.1 Fliehkraft Fc, und Fliehmoment M
Aus den Gleichungen (1), (2) und (3) ergibt sichbeim
Spannen von außen nach innen
F
Fsp=--F
Wobei die Fliehkraft Fcvon der Summe aller Massen
der Backenm
Drehzahl n abhängig ist. Daraus ergibtsich folgende
Formel
Fc=(m
Der Ausdruckm
bezeichnet.
Mc=m
spo
S
sp
.
B
.
B
c
, dem Schwerpunktradius rsund der
B
.
n
π
rs).()[N](5)
30
.
rswird als Fliehmoment M
B
rs[mkg](6)
c
[N](4)
2
c
Die beim Zerspanungsvorgang zur Verfügung stehende
Spannkraft F
vorgang notwendigeSpannkraft F
dem Sicherheitsfaktor S
der Genauigkeitder Einflußparameterwie Belastung,
Spannbeiwert usw. richtet.
Fsp=F
Bei der statischen Ausgangsspannkraft F
Sicherheitsfaktor S
daß sich für die Spannkraft im Stillstand F
F
spo=Ssp
Das (+) Zeichen gilt für Spannen von außen nach innen
Das (--) Zeichen gilt für Spannen von innen nach außen
Bei Spannfutternmit Grund- und Aufsatzbacken, bei
denen zur Veränderung des Spannbereiches die Aufsatzbacken AB versetztwerden und die Grundbacken
ihre radialeStellung annähernd behalten, gilt:
Mc=M
M
cGB
M
cAB
M
cAB=mAB
Bei Verwendung von serienmäßigenStandardbacken
die vom Futterhersteller dem jeweiligen Spannfutter
zugeordnet sind, können die Spannkräfte aus dem
Spannkraft/Drehzahl-Diagrammentnommen werden
(siehe Seite28).
ergibt sichaus der für den Zerspanungs-
sp
z
.
Sz[N](2)
spz
² 1,5 zu berücksichtigen, so
sp
.
(Fsp Fc)[N](3)
cGB+McAB
ist aus der Tabellezu entnehmen
ist aus folgender Formel zu berechnen:
.
r
sAB
multipliziert mit
spz
² 1,5, dessen Größe sich aus
ist ein
spo
ergibt:
spo
[mkg](7)
[mkg](8)
7.3 Zulässige Drehzahl
Zur Ermittlungder zulässigen Drehzahl für eine
bestimmte Bearbeitungsaufgabe giltfolgende
Formel:
F
30
n
zul
(Bei Σ McAnzahl der Backen beachten)
B
A
=[min
π
C
L
A
/
o
Futter
-- ( F
spo
spz
M
c
r
R
s
A
.
Achtung:
S
z)
-- 1
]
(9)
Futter-Größe130170210254315400
Max. Gewicht in kg0,220,70,881,41,4
R
max. in mm39526880110
a
bei max.
Drehzahl
L
max. in mm1829293030
a
Fliehmoment M
A5466,7759595
B2336,536,54545
C29535354,554,5
GB [mkg]0,0150,0300,0510,1250,300
C
Die max. Drehzahl n
(auf dem Futterkörper beschriftet) darf nicht
überschritten werden, auchwenn die errechnete
zulässige Drehzahl n
des Spannfutters
max
größer ist.
zul
1. Safety instructions and guidelines for the use of
power-operated clamping devices
I. Qualifications of operating personnel
Personnel lacking any experience in the handling of clamping
fixtures are at particular risk of sustaining injury due to
incorrect handling and usage, such injuries emanating in
particular from the clamping movements and forces involved
during setup work. Clamping fixtures should therefore only
be used, set up or repaired by personnel specially trained or
instructed for this purpose and / or who have long years of
experience. Chuck functionality should be tested after
mounting prior to commissioning.
Two important points are:
Clamping force: The clamping force specified for the
clamping medium (+15%) should be achieved at max.
actuation force / pressure.
Stroke monitoring: The clamping piston stroke should have a
safety range in the front and rear end position. The machine
spindle should only start if the clamping piston has passed
through the safety range. Only limit sensors should be used
for monitoring the clamping distance, and these should meet
the requirements for safety limit sensors specified in VDE
0113 / 12.73 Section 7.1.3.
II.Injury risks
This module can, for technical reasons, consist in part of
individual components with sharp edges and corners. Any
tasks involving this module should be carried out with
extremecaretopreventrisksofinjury!
1.Integrated energy storage
Moving parts which are pretensioned with pressure
springs, tractive springs and other springs, or other flexible
elements, are a potential source of risk, due to the intrinsic
energy stored. Underestimation of this can lead to serious
injury caused by uncontrolled, flying parts being propelled
through the air. This stored energy must be dissipated
before work can be continued. Clamping fixtures which
aretobedismantledshouldbeinspectedforsuch
sources of danger with the assistance of the respective
assembly drawings.
ThefixtureshouldbedismantledbyauthorisedRÖHM
personnel if it should prove impossible to ”safely” dissipate
this stored energy.
2.Maximum permissible speed
The max. permissible speed may only be set with applied
max. actuation force and clamping chucks which are
functioning perfectly. Failure to observe this basic principle
can lead to a loss of residual clamping force and, conse
quently, workpieces being thrown out of the chuck and the
risk of injury associated with this. The clamping fixture
should only be used at high speeds under an adequatelydimensioned safety guard.
3.Exceeding the permissible speed
This equipment is intended for revolving operation.
Centrifugal forces created by excessive speed and / or
peripheral speed can result in individual parts loosening
and becoming potential sources of danger for personnel
or objects in the near vicinity. In addition to this, clamping
media which are only designed for use at lower speeds
but are operated at high speeds can result in unbalance
which adversely affects safety and the machining results
achieved. Operation at speeds higher than those permitted for these units is prohibited for the above-mentioned
reasons. The max. speed and actuation force / pressure
are engraved on the body and should not be exceeded.
This means that the max. speed of the machine being
used should not exceed that of the clamping fixture
10
(i.e. it should be limited accordingly). Even a singular incident
where the permitted values are exceeded can lead to damage
or injury and represent a hidden source of risk, even if not
immediately detected. The manufacturer should be informed
immediately in such cases so that an inspection of functional
and operational safety can be conducted. Further safe
operation of the clamping unit can only be guaranteed in
this manner.
4.Unbalance
Residualriskscan emanate frominsufficient rotary compensation, see § 6.2 No. e) EN 1550.Thisapplies in particular where
high speeds are involved, when machining asymmetrical
workpieces or when using different top jaws. Thechuckshould
be dynamically balanced with the workpiece mounted inaccor
dance with DIN ISO 1940 to prevent any resulting damage.
5.Calculating the required clamping forces
The required clamping forces and / or permissible maximum
speed for the chuck should be determined for a specific task
in accordance with VDI Guideline 3106 (governing the
determination of permissible speeds for rotary chucks (jawed
chucks)). Highcentrifugalforcesassociatedwithspecialclamping inserts which, due to their design, are heavier or larger
than the clamping inserts allocated to the clamping medium
should be taken into consideration when determining the
required clamping force and permissible speed.
6.Use of other / additional clamping sets / workpieces
VDI Guideline 3106 governing the determination of permissible speeds for rotary chucks (jawedchucks)should always be
consulted when using clamping inserts / workpieces.
1.Use of other / additional clamping inserts
The operatormustruleout useof thechuckat aninordinately
excessive speed and, consequently, the generation of
excessive centrifugal force if clamping inserts other than
those intended for this clamping fixture are used. A risk
exists otherwise that the workpiece will not be adequately
clamped. The chuck manufacturer and / or designer should
therefore be consulted in all such cases.
2.Danger due to ejection
So as to protect the operator against ejected parts and in line
with DIN EN 12415 a separating protective equipment must
be fitted to the machine tool, the resistance capability of
which is specified in so-called resistance classes. Should
new clamping sets be used on the machine, their approved
suitability must firstbechecked. Thisalso includesclamping
sets and / or parts thereofmanufactured by the user himself.
This approved suitability is influenced by the resistance
class of the protective equipment, the mass of the possible
ejected parts (determined by calculation or weighing), the
max. possible chuck diameter (measure) as well as the max.
possible speed of the machine. Inorder to reduce the possible impact force to the permissible value, the permissible
mass and RPM must be determined (e.g. enquiry at the
machine manufacturer) and then the max. RPM of the
machine restricted (if required). However, the parts of
the clamping set (e.g. top jaws, workpiece supports, face
clamping claws etc.) should be designed to be as light
as possible.
3.Clamping other / additional workpieces
Special clamping sets designed for use with this clamping
fixture (jaws, clamping inserts, locating fixtures, aligning
elements, position fixing elements, point centres, etc.)
should be used exclusively for clamping those types of
workpiece for which they are designed and in the manner
intended. Failure to observe this can lead to injury or
material damage resulting from insufficient clamping
forces or unfavourable positioning. Written permission
should therefore be obtained from the manufacturer if it is
intended to clamp other / similar workpieces with the same
clamping set.
7.Checking clamping force / Clamping fixtures without
permanent application of pressure
1.Checking clamping force (general)
Static clamping force measurement fixtures must be
used in accordance with § 6.2 No. d) EN 1550 to check
the service condition at regular intervals in accordance
with the servicing instructions. Clamping force should
therefore be inspected after approx. 40 operating hours
(i.e. regardless of clamping frequency). Special clamping
force measuring jaws or fixtures (pressure measurement
cells) should be used if necessary for this purpose.
2.Clamping fixtures without permanent application of
pressure
Clamping fixtures exist where the connection to the
hydraulic or pneumatic pressure source can be interrupted during operation (e.g. for LVE / HVE). This can result
in a gradual drop in pressure. Clamping force can be
reducedsomuchasaresultthattheworkpieceisno
longer adequately clamped. Clamping pressure should
therefore be activated for at least 10 seconds every 10
minutes for safety reasons to compensate for this loss
of pressure.
This also applies after long periods of inoperation (e.g.
where machining has been interrupted overnight and
only resumed the following morning).
8.Rigidity of the workpiece to be clamped
The material to be clamped should possess a rigidity suitable for the clamping force involved and should only be
minimally compressible if secure workpiece clamping
under the machining forces which occur is to be ensured.
Non--metallic material (e.g. plastic, rubber, etc.) may only
be clamped and machined with the express written permis
sion of the manufacturer!
9.Clamping movements
Short distances are covered in brief periods of time under
the exertion of (at times) extreme force (e.g. through clamping movements or, possibly, setup movements, etc).
It is therefore imperative that drive elements intended for
chuck actuation be deactivated in every case involving
assembly or setup work. However, if clamping movement
cannot be ruled out in setup mode and clamping distances
aregreaterthan4mm
-- a fixed (or temporary) workpiece holding fixture should
be mounted on the fixture
or
-- an independently-actuated retention fixture (e.g. centring
jaws with centre chucks and face clamping chucks)
should be provided,
or
-- a workpiece loading aid (e.g. charging stock),
or
-- setup work should be carried out in hydraulic, pneumatic
and / or electrical jogging mode (respective control should
be possible!)
The type of auxiliary setup fixture employed depends on the
machine being used and should be purchased separately if
necessary!
The machine user mustensure that every risk of injury caused
by movement of the clamping medium is ruled out during the
entire clamping procedure. 2-handed actuation for clamping
should be provided for this purpose, or, even better, suitable
safety features. The stroke monitor should be adjusted to suit
the new situation if the clamping medium is changed.
10. Manual loading and unloading
Mechanical risks tofingersincaseswhereclampingdistances
greater than 4 mm are involved must also be taken into consideration during manual loading and unloading procedures.
This danger can be countered by
--the provision of an independently-actuated retention fixture
(e.g. centring jaws with centre chucks and face clamping
chucks),
or
--use of a workpiece loading aid (e.g. charging stock),
or
--a clamping movement reduction (e.g. by throttling the
hydraulic energy supply) to clamping speedsnotgreaterthan
4mms--1.
11. Fixing and replacing screws
Inferior replacementsorinadequate fixing of screws which are
being changed or become loose canleadtorisks of both injury
to personnel and material damage. It is therefore imperative
that, unless otherwise expressly specified, onlysuchtorqueas
expressly recommended by the screw manufacturer and
suitable for the screw quality be applied when tightening
fixing screws.
The following torque table applies for the common sizes
M5 - M24 and qualities 8.8, 10.9 and 12.9:
All details in Nm
Screw quality 12.9 should be selected in cases of doubt when
replacing originalscrews. 12.9 quality should be selected in all
cases involving fixing screws for clamping inserts, top jaws,
fixed stops, cylinder covers and similar elements.
All fixing screws which, due to the purpose for which they are
intended, are loosened frequently and must then be tightened
again (e.g. during conversion work) should have their threads
and the bearing surface of their headscoatedwithalubricating
medium every six months (grease paste).
Even securely tightened screws can become loose under
adverse outside conditions such as, for instance, vibrations.
In order to prevent this happening, all safety-related screws
(clamping fixture fastening screws, clamping set fastening
screws etc.) must be checked and, if necessary, tightened
at regular intervals.
12. Service work
Reliability oftheclamping fixture canonlybe ensured if service
regulations in the operating instructions are followed exactly.
The following should be noted in particular:
--The lubricant recommended in the operating instructions
should be used for lubricating. (Unsuitable lubricant can
reduce the clamping force by more than 50%).
Safety instructions and guidelines for the use of power-operated clamping devices
**Recommended EDS clamping force measuring
system:
Safety instructions and guidelines for the use of power-operated clamping devices
-- All surfaces requiring lubrication should be reachable
where manual lubrication is involved. (Tight component
fits mean that high application pressure is required. A
high-pressure grease gun should therefore be used if
necessary).
-- Grease is best distributed for internal moving components during manual lubrication by running on the end
positions several times, lubricating them again and then
checking the clamping force.
-- Lubricating impulses should ideally occur while the clamping medium is in the open phase for the best lubricant
distribution results during central lubrication.
Clampingforceshouldbecheckedwithaclampingforce
measuring instrument prior to recommencing serial work
and between service intervals. ”Regular checking is the
only guarantee for optimum safety”.
It is advantageous to run on several times the end positions of internal moving components after 500 clamping
operations at the latest. (Lubricant which has been pressed out is reapplied to the pressure surfaces as a result.
The clamping force is maintained for a longer period of
time as a consequence).
13. Collision
Before the clamping medium can be used again after a
collision, it must be subjected to a specialist and qualified
crack test.
14. Replacing slot nuts
Slot nuts used for connecting top jaws to basic jaws should
only be replaced with ORIGINAL RÖHM slot nuts.
III. Environmental hazards
Different lubricating, cooling and other media are required
when operating a clamping fixture. These are generally
applied to the clamping medium via the distributor casing.
The most frequently encountered of such media are
hydraulic oil, lubricating oil/grease and coolant. Careful
attention must be paid to these substances when handling
the clamping medium to prevent them penetrating the soil
or contaminating water. Danger! Environmental hazard!
This applies in particular
-- during assembly / dismantling, as residual quantities of
such substances are still present in lines, piston
chambers and oil bleeding screws,
-- to porous, defective or incorrectly-fitted seals,
-- to lubricants which, due to design-related reasons,
emerge from or spin out of the clamping medium
during operation.
These emerging substances should therefore be collected and
reused (or disposed of in accordance with applicable regulations)!
IV. Technical safety requirements relating to
force-actuated clamping fixtures
1. The machine spindle should only be started after clamping
pressure has built up in the clamping cylinder and clamping
has been achieved within the permitted working range.
2. Clamping should only be relieved when the machine
spindle is stationary. An exception is permitted if loading /
unloading is intended during the entire procedure and if the
design of the distributor / cylinder permits this.
3. A signal should shut down the machine spindle immediately if the clamping energy fails.
4. The workpiece should remain securely clamped until the
spindle is stationary in the event of the clamping energy
failing.
5. An alteration of the current position should not be possible
in the event of an electric power failure and re-activation.
WrongRight
Projecting length of mounted
workpiece too great
relative to chucked length
Chucking diameter
too great
Workpiece too heavy,
chucking step too short
Chucking diameter too
small
Workpiece has a casting
or forging-related taper
Support workpiece between
centres or using a stady
Use a larger chuck
Support between centres, extend chucking
step
Chuck using greatest possible
chucking diameter
Chuck using self-aligning
inserts
12
3. Mounting the chuck on the machine spindle
1. Mounting the chuck on the machine spindle
1.1 Check the machine spindle or the machine-mounted
finished-machined adapter plate for radial and axial
run-out (permissible tolerance 0,005 mm to DIN 6386
and ISO 3089).
1.2 The adapter plate must be designed so that the
chuck makes full contact with the plate face.
Theplateorspindlefacemustbeperfectlyflat.
2. Mounting a size 130 and 170 chuck
2.1 Move piston of clamping cylinder with draw tube to
extreme forwardposition.
2.2 Pull clamping piston (3) in chuck into extreme rearward position(jaws in extreme internal position).
2.3 Screw power chuck on to draw tube as far as it will
go (makingsure that the draw tube thread is poperly
aligned).
2.4 Screw chuck back until bore is aligned with positioning element of spindle nose or fastening holes with
fastening screw threads.
2.5 Push chuck against spindle nose or adapter plate
and alternatelytighten chuckmounting screws (15).
3.1 Move piston of clamping cylinderwith drawtube to
extreme forwardposition.
3.2 Remove protectivebushing (4) from chuck.
3.3 Screw chuck with rotatable threaded bushingon to
draw tube.
3.4 Push chuck against spindle nose or adapter plate
and alternatelytighten mountingscrews (15).
3.5 Move piston of clamping cylinderto extremeforward
position, check clearance(1 mm) between piston (3)
and chuck body (1) and correct position of piston by
turning thethreaded bushing if necessary.
3.6 Screw on protective bushing and check performance,
jaw traveland actuatingforce.
3.7 Check mounted chuck for radial and axial runout (at
checking edge).
Removing the chuck is carried out in the
reverse order.
4. Maintenance
1. To maintain its reliability and
high quality, the chuck must
be lubricatedat the grease
nipples at regular intervals
(see illustration).
After lubrication, move the
clamping piston several times
over itsfull strokein orderto
distribute the grease more
evenly. Then lubricate again.
2. Performanceand clamping force must be checked
after sometime, depending on the conditionsof use.
The most reliable method of measuring the clamping
force isby means of a load cell.
3. Performancecheck:
move when the lowest possibleactuating pressure of
3-4 bar is applied. However, this method is not reliable enough to serve as a substitute for theclamping
force measurement.
If the clamping force has dropped substantially or
if the clamping piston can no longer be moved with
ease, the chuck must be disassembled,cleaned
and relubricated.
4. Maintenance intervals:
of use, but not laterthan after the specified periods.
We recommend our special greaseF 80.
Lubricate all lubricatingpoints
every 20 hours of operation
heavy soling every 8 hours.
Disassemble the chuck and clean all parts
every 2000- 3000hours of operation.
The clamping piston must
Depending on the conditions
5. Disassembly and assembly of the chuck
1. Remove protective bushing (4) fromchuck.
2.If applicable, unscrew mounting screws(18) and remove intermediateflange (7).
3. Pull out clamping piston (3).
4. Unscrew mounting screws (17), remove stop ring (6)
andringnut.
5. Pull out base jaws (2), each jaw separately, from outside to inside.
6. To assemble the chuck, reversethe proceduredescribed above,making surethat the individual parts
are correctly numbered.
6. Spare parts
When ordering spare parts, please quotethe Ident. No. of the chuck and theitem number or designation of the desired part
(see page 3). -- The Ident. No. will be found on the face of the chuck.
7. Calculating the clamping force and speed of rotation
7.1 Determing the clamping force
The clamping force Fspof a rotary chuck is the total of
all jaw forces acting radially on the workpiece. The
clamping forceapplied beforethe cuttingprocess and
with the chuck stationary is the initial clamping force
F
. The clamping force Fspavialable during the cutting
spo
process is, firstly, theinitial clampingforce F
with the chuck stationary. This force is then increasedor
decreased by the centrifugal force F
Fsp=F
The (--) sign is for clamping forces applied from the
outside in.
The (+) sign is for clamping forces applied from the
inside out.
The clamping force F
process multiplied by safety factor S
Fc[N](1)
spo
avialable during the cutting
sp
c
z
spo
on the jaws.
² 1,5.
existing
7.2 Determining the permitted speed of rotation
7.2.1 Centrifugal force Fc, and centrifugal moment M
Formulae (1), (2) and (3) produce the following result
for clamping from the outside in:
F
Fsp=--F
In this case the centrifugal force Fcis dependent on
the mass of all jaws m
and the speed of rotationn.
The followingformula can be derived:
Fc=(m
The expression m
moment M
Mc=m
spo
S
sp
.
rs).()[N](5)
B
c
.
rs[mkg](6)
B
[N](4)
c
, the centre of gravity radius r
B
.
2
n
π
30
⋅ r
is calledthe centrifugal
B
s
c
s
The size of this factor is determined by the accuracyof
the influenceparameters suchas loading, clamping
coefficient, etc.
Fsp=F
A safetyfactor of S
consideration for the static initial clamping force F
Consequently, the following appliesfor the clamping
force with the chuck stationary.
F
spo=Ssp
The (--) sign is for clamping forces applied from the
outside in.
The (+) sign is for clamping forces applied from the
inside out.
The following formula applies to chucks with sliding
andfalsejawsinwhichthefalsejawsABcanbemoved in order to alterthe clampingarea and the sliding
jaws GB approximately maintain their radial position:
Mc=M
M
M
M
The clamping forces can be obtained by referring to
the clampingforce/speed of rotation diagram (see
page 28) when using standardseries production
jaws allocatedto specificchuck by the chuck
manufacturer.
.
Sz[N](2)
spz
cGB+McAB
can be obtained from thetable below.
cGB
canbecalculatedusingthefollowingformula:
cAB
cAB=mAB
² 1,5 should be taken into
p
.
(Fsp Fc)[N](3)
[mkg](7)
⋅ r
[mkg](8)
sAB
spo
.
7.3 Permitted speed of rotation
The followingformula applies for determining the
permitted speed of rotation for a specificmachining job: