1500 Fragen und Antworten Elektrowerkzeuge

Transcription

1500 Fragen und
Antworten
Elektrowerkzeuge
und ihre Anwendung
Chlor
Impressum
Herausgeber
© Holger H. Schweizer
ROBERT BOSCH GmbH
Geschäftsbereich Elektrowerkzeuge
Sales Consulting Training
Postfach 10 01 56
70745 Leinfelden-Echterdingen
http://www.bosch–pt.de
http://www.ewbc.de
Redaktion
Holger H. Schweizer
Der Inhalt entspricht dem Stand der
Technik zum Zeitpunkt der Drucklegung,
ist mit den Fachabteilungen des Hauses
abgestimmt und bezieht sich auf allgemeine Anwendungen. In speziellen Anwendungsbereichen können besondere
Bedingungen gelten.
Beim Umgang mit den im Inhalt angegebenen Geräten sind die geltenden Regeln, die Betriebsanleitungen und die Sicherheitsvorschriften zu beachten. Aus
dem Inhalt können keine Haftungsansprüche hergeleitet werden.
Im Text werden teilweise geschützte
Markenzeichen erwähnt. Sie sind nicht
besonders gekennzeichnet.
Nachdruck, Vervielfältigung und Übersetzung, auch auszugsweise, nur mit unserer vorherigen schriftlichen Zustimmung und mit Quellenangabe. Änderungen vorbehalten.
Sachdienliche Hinweise und Vorschläge sind uns stets willkommen.
Redaktionsschluss 02. 04. 2003
1. Auflage Mai 2003
1 609 901 Y38
EW/SCT – TLEX1500-1.0 – 04/03 De
Alle Rechte vorbehalten
© Dr.-Ing. Paul Christiani
Technisches Institut für Aus- und
Weiterbildung GmbH & Co. KG
Hermann-Hesse-Weg 2
D-78464 Konstanz
www.christiani.de
Printed in Germany
Imprimé en Allemagne
ISBN 3-87125-502-5
Vorwort
Der vorliegende Sammelband 1500
Fragen und Antworten zum Thema
Elektrowerkzeuge und ihre Anwendung ist eine Zusammenfassung der bisher als „Taschenlexikon“ erschienenen
Heftreihe mit jeweils 75 Fragen und Antworten zu unterschiedlichen Themen
rund um das Elektrowerkzeug und seine
Anwendung.
Der erste Band der Reihe „75 Fragen
und Antworten“ wurde 1995 herausgegeben. Er sollte in möglichst leicht verständlicher Form den Fachverkäufern
von Elektrowerkzeugen, aber auch allen
interessierten Handwerkern und Heimwerkern das notwendige Basiswissen
zum Thema Akkutechnik vermitteln. Ermutigt durch den Erfolg des Heftchens
haben wir die Reihe mit weiteren Themen fortgesetzt. Nach einer Gesamtauflage von über 200 000 Exemplaren in
mehreren Sprachen haben wir uns entschlossen, die inzwischen vorliegenden
20 Themen in diesem Sammelband
1500 Fragen und Antworten zum
Thema Elektrowerkzeuge und ihre
Anwendung im handlichen Taschenbuchformat herauszugeben. Zielgruppen
dieses Taschenbuches sind Auszubildende und Fachverkäufer des Hartwarenhandels, aber auch interessierte
Handwerker und Heimwerker, welche ihr
Wissen um die Anwendung von Elektrowerkzeugen und deren Zubehör vertiefen möchten.
Mehr Wissen über Elektrowerkzeuge
und deren Anwendung sowie die richtige
Auswahl des passenden Zubehörs sind
der Schlüssel für
– hohe Arbeitsqualität
– schnellen Arbeitsfortschritt
– sichere Anwendung
Neben den Fragen und Antworten sind
deshalb in diesem Taschenbuch auch
Anwendungstabellen und Auswahldiagramme enthalten, die als „logischer
Weg“ zum passenden Elektrowerkzeug
und seinem Zubehör führen.
Mit der Herausgabe dieses Sammelbandes wünschen wir allen, die beruflich
oder privat mit Elektrowerkzeugen zu tun
haben, viel Erfolg !
Holger H. Schweizer
Inhalt
Sicherheitspraxis für
Elektrowerkzeuge
6
Elektrowerkzeugtechnik
32
Elektronik
66
Bohren
90
Schraubtechnik
128
Befestigungstechnik
in Steinwerkstoffen
152
Schleifen
176
Oberflächenbearbeitung
204
Sägen
218
Akkutechnik
242
Akkuwerkzeuge
256
Fräsen
276
Hobeln
294
Diamantbestückte
Einsatzwerkzeuge
310
Steinbearbeitung
334
Scheren und Nager
360
Fügen und Farbspritzen
374
Elektronische Messtechnik
392
Hochfrequenzwerkzeuge
408
Druckluftwerkzeuge
432
Stichwortverzeichnis
456
Sicherheitspraxis für
Elektrowerkzeuge
Sicherheit
Grundlagen
7
7
Erzeugnissicherheit
– Elektrische Sicherheit
– Mechanische Sicherheit
– Sicherheitskommunikation
7
8
9
10
Sicherheitspraxis
– aktive Sicherheitsmaßnahmen
– Sicherheit des Arbeitsplatzes
– Typspezifische Sicherheitsmaßnahmen
– Bohren
– Schlagbohren
– Hammerbohren
– Meißeln
– Schrauben
– Sägen
– Fräsen
– Hobeln
– Schleifen
– Trennschleifen
– Rotationsbürsten
– Scheren, Nagen
– Elektronische Messwerkzeuge
– Akkuwerkzeuge
10
10
11
11
12
13
13
14
14
15
17
18
19
22
23
24
24
25
Passive Sicherheitsmaßnahmen
25
Praxistabellen
26
Sicherheitspraxis Elektrowerkzeuge
Sicherheit
Generell gesehen sind Elektrowerkzeuge
sehr sicher. Wie bei jedem technischen
Gerät gehen aber bei unsachgemäßer
Benutzung Gefahren von ihm aus. Ähnlich einem Automobil, das bei ordnungsgemäßer Bedienung sehr sicher ist, wird
es durch zweckentfremdete Verwendung
oder falsche Bedienung, sei es mutwillig
oder fahrlässig, zur Gefahrenquelle für einen selbst oder andere.
Sinn und Zweck dieser Druckschrift ist
es, dem Leser in leicht verständlicher
Form das Thema Sicherheit bei handgeführten Elektrowerkzeugen nahe zu bringen. Bei sorgfältiger Lektüre wird man
feststellen, dass Arbeitssicherheit in der
Praxis in hohem Maße auf dem gesunden
Menschenverstand beruht. Dies wird
nicht zuletzt dadurch bewiesen, dass die
überwiegende Zahl von Problemen von
Anwendungsfehlern, in erster Linie durch
Leichtsinn, verursacht werden. Der Sicherheit liegen eine Vielzahl von Vorschriften und Empfehlungen zu Grunde.
Ein hoher Anteil der Vorschriften ist verbindlich in den Texten der zuständigen
Organisationen und Behörden festgelegt,
wobei oft regionale, fast immer aber im
internationalen Bereich erhebliche Unterschiede bestehen können. Aus diesem
Grunde kann in dieser Druckschrift nicht
auf diese Details eingegangen werden.
Im Interesse der eigenen Sicherheit wird
deshalb empfohlen, Informationen bei
den dafür zuständigen Organisationen
einzuholen. Grundsätzlich entbinden die
in dieser Druckschrift erwähnten Sicherheitsmaßnahmen den Anwender nicht
von der Beachtung der in den Betriebsanleitungen und Sicherheitsinformationen gemachten Hinweise und eventuell
gültigen gesetzlichen Vorschriften
7
Grundlagen
1.
Was versteht man unter
Sicherheit?
Unter Sicherheit versteht man den
Schutz des Anwenders und anderer Personen vor Gefahren für Gesundheit, Leben und Sachen.
2. Wer ist für Sicherheit
verantwortlich?
Der Hersteller eines technischen Gerätes
ist dafür verantwortlich, dass das von ihm
gefertigte Gerät den zum Zeitpunkt der
Herstellung gültigen Sicherheitsbestimmungen entspricht.
Der Anwender ist dafür verantwortlich,
das Gerät in den vom Hersteller vorgesehenen Arbeitsbereichen mit den dafür
vorgesehenen Arbeitsmethoden zu betreiben und sich an die gültigen Unfallverhütungsvorschriften zu halten.
3. Was tut der Hersteller für die
Sicherheit?
Der Hersteller hält sich an die vorgeschriebenen Sicherheitsvorgaben und
realisiert über die Vorschriften hinaus den
nach dem neuesten Stand der Technik
höchsten Sicherheitsstandard.
4. Was kann der Anwender für die
Sicherheit tun?
Der Anwender muss sich an die vom Hersteller vorgesehenen Einsatzbereiche
halten und das Gerät entsprechend der
Bedienungsanleitung benützen. Er hat
die Sicherheitshinweise des Herstellers
zu beachten. Darüber hinaus muss er die
für die jeweilige Arbeitsaufgabe vorgesehen passiven Schutzmaßnahmen (z. B.
Schutzbrille tragen) anwenden.
Erzeugnissicherheit
5. Was versteht man unter
Erzeugnissicherheit?
Unter Erzeugnissicherheit versteht man
die Funktionssicherheit im technischen
Sinne und die Eigenschaft, dass bei bestimmungsgemäßem Gebrauch keine
Gefahr für den Anwender, andere Personen und Sachen ausgeht.
8
Elektrowerkzeuge und ihre Anwendung
6. Gibt es gesetzliche Vorschriften
bezüglich der Sicherheit?
Der Gesetzgeber und die Berufsgenossenschaften haben Sicherheitsvorschriften festgelegt, welche verbindlichen
Charakter haben. Der Inhalt dieser Vorschriften ist in den Schriften der entsprechenden Behörden und Organisationen
festgelegt.
IP 05
(Staubschutz)
IP 06
(Staubdicht)
IP 31
(Tropfwasserschutz)
Elektrische Sicherheit
7.
elektrischer Sicherheit?
Unter elektrischer Sicherheit versteht
man den Schutz des Anwenders von
elektrischen Geräten vor gefährlichen
Berührungsspannungen.
8. Welche Schutzarten und Schutzklassen gibt es?
Elektrische Anlagen und Geräte müssen
je nach Konstruktion und Aufstellung
Schutzmaßnahmen aufweisen, welche
eine Gefährdung durch Berührung aktiver
Teile und das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser verhindert. Die dadurch gegebenen Schutzarten sind nach
DIN 40 050 festgelegt. Eine zusätzliche
Kennzeichnung bei Geräten in den
Schutzklassen I, II und III nach DIN VDE
0720. Hierbei bedeutet
– Schutzklasse I = Schutzleiter
– Schutzklasse II = Schutzisolierung
– Schutzklasse III = Schutzkleinspannung
Schutzklassen (Symbole)
Schutzklasse I
(Schutzleiter)
TLX-SIH 01/P
Schutzklasse II
(Schutzisolierung)
Schutzklasse III
(Schutzkleinspannung
bis 50V)
Schutzarten IP (Symbole)
IP 33
(Regenwasserschutz)
IP 54
(Spritzwasserschutz)
IP 55
(Strahlwasserschutz)
IP 67
(Wasserdicht)
IP 68
(Druckwasserdicht)
...bar
TLX-SIH 02/P
9. Was ist Schutzerdung?
Bei der Schutzerdung werden alle vom
Anwender berührbaren Metallteile des
Gerätes mit dem Schutzleiter (Nullleiter,
Erdung) des Stromnetzes verbunden. Im
Schadensfall nimmt der Strom den Weg
über den Schutzleiter statt über den Anwender und bringt die Leitungsabsicherung zum Ansprechen. Voraussetzung
(und Nachteil) für die Schutzwirkung ist,
dass der Schutzleiter sicher und mit ausreichendem Querschnitt fachgerecht
angeschlossen sein muss. Dies ist besonders beim Reparaturfall zu beachten.
10. Was ist Schutzisolierung?
Bei der Schutzisolation werden die elektrischen Gerätekomponenten zusätzlich
zur Betriebsisolation nochmals innerhalb
des Gerätegehäuses von allen berührbaren Metallteilen isoliert. Bei Elektrowerkzeugen ist dies grundsätzlich auch die
Antriebsspindel. Sollte nun ein Defekt der
Betriebsisolation auftreten, so bleibt der
Isolationsschaden auf die elektrischen
Komponenten begrenzt und tritt nicht
nach außen in Erscheinung. Der Anschluss eines Schutzleiters kann hierbei
entfallen.
Schutzisolation
9
stände durch das Einsatzwerkzeug Elektrizität in den Griffbereich des Anwenders
gelangt. Es wird dadurch vermieden, dass
eine Gefahr entsteht, wenn versehentlich
spannungsführende Teile bei der Anwendung berührt werden (z. B. Anbohren von
elektrischen Leitungen unter Putz).
12. Was ist Schutzkleinspannung?
Unter Schutzkleinspannungen versteht
man Wechselspannungen bis 50 Volt und
Gleichspannungen bis 120 Volt.
5
4
3
2
1
Anker (Motor) Welle
Kollektor
Schutzisolation
Wicklungen
Eisenkern
TLX-SIH 03/G
1
2
3
4
5
Mechanische Sicherheit
11. Was ist Vollisolierung?
Unter Vollisolation versteht man die vollständige äußere Gestaltung des Elektrowerkzeuges aus elektrisch isolierendem
Material.
Der Griffbereich, das Gehäuse und der Motor
sind vor der Elektrizität von außen geschützt.
TLX-SIH 04/P
Vollisolation
Hierdurch wird verhindert, dass bei
Berührung spannungsführender Gegen-
mechanischer Sicherheit?
Mechanische Sicherheit ist ein wesentliches Merkmal der sehr oft unter extrem
harten Bedingungen eingesetzten Elektrowerkzeuge.
Auch bei harter Beanspruchung müssen Elektrowerkzeuge mechanisch sicher
sein.
14. Wie wird mechanische
Sicherheit realisiert?
Die mechanische Sicherheit wird unter
anderem hauptsächlich durch folgende
Konstruktionsmerkmale bestimmt:
– Gehäusegestaltung
– Werkstoffwahl
– Dimensionierung
– Spannvorrichtungen
– Schutzeinrichtungen
Von diesen Konstruktionsmerkmalen sind
die Schutzeinrichtungen die nach außen
hin für den Anwender sichtbaren und wirksamen mechanischen Sicherheitseinrichtungen. Die anderen erwähnten Konstruktionsmerkmale dienen in erster Linie der
funktionalen Sicherheit des Gerätes.
15. Was ist die Grundvoraussetzung
für mechanische Sicherheit?
Die Schutzeinrichtungen müssen so gestaltet sein, dass sie bei maximalem
Schutz für den Anwender die eigentliche
Arbeitsaufgabe des Gerätes nicht mehr
als unvermeidbar beeinträchtigen und,
wenn eine Verstellmöglichkeit gegeben
ist, dass diese bequem und möglichst
ohne zusätzliches Hilfswerkzeug durchzuführen ist.
10
Sicherheitskommunikation
Sicherheitspraxis
Sicherheitskommunikation?
Sicherheitsrelevante Information muss
vom Hersteller zum Anwender kommuniziert werden. Die klassischen Methoden
hierzu sind:
– Bedienungsanleitung
– Sicherheitshinweise
– Wartungshinweise
– Hotline
– Seminare
Die Methoden ersetzen einander nicht,
sondern sie ergänzen sich.
Sicherheitspraxis?
Unter Sicherheitspraxis versteht man die
Beachtung aller für die Sicherheit wichtigen Fakten im praktischen Umgang mit
dem Elektrowerkzeug.
Bedienungsanleitung: Bedienungsanleitungen sind die bekannteste Art, Informationen vom Hersteller an den Anwender
weiterzugeben. Der Inhalt von Bedienungsanleitungen unterliegt einer standardisierten Struktur und ist – bei Markenherstellern – fehlerfrei und eindeutig in der
Landessprache des Anwenders abgefasst.
20. Auf welchen Maßnahmen basiert
die Sicherheitspraxis?
Die für die Sicherheitspraxis wichtigsten
Maßnahmen sind:
– Einhalten eventueller gesetzlicher Vorschriften
– Einhalten der vom Hersteller vorgeschriebenen oder vorgeschlagenen
Bedienungsregeln
– Beachten der Sicherheitshinweise des
Herstellers
– Anwenden des gesunden Menschenverstandes
Sicherheitshinweise: Sicherheitshinweise ergänzen die Bedienungsanleitung,
wenn immer dies erforderlich ist. Ihnen gebührt besondere Aufmerksamkeit.
Wartungshinweise: Wartung (Kundendienst) dient dazu, die Werkzeugeigenschaften während der Gesamtlebensdauer zu erhalten. In den Wartungshinweisen finden sich Empfehlungen, in
welchen Intervallen Wartungsarbeiten wie
z. B. Schmierstoffwechsel nötig sind.
Hotline: Seriöse Elektrowerkzeughersteller bieten kompetente und kostengünstige Kundentelefone („Hotlines“) und
E-Mail-Verbindungen an, über die der Anwender in Anwendungs- und Sicherheitsfragen weitergehende, individuelle Information bekommen kann.
17. Warum ist Sicherheitskommunikation so wichtig?
Weil hierdurch der Hersteller dem Anwender nicht nur die technischen Daten und
die Bedienung vermittelt, sondern auch
wichtige Hinweise für die geeigneten Einsatzwerkzeuge gibt. Daneben wird auf
Betriebsgrenzen und Maßnahmen zur
Unfallverhütung hingewiesen.
19. Wer ist für die Sicherheit in der
Praxis verantwortlich?
Für die Sicherheit beim praktischen
Arbeiten mit Elektrowerkzeugen ist
ausschließlich der Anwender verantwortlich.
Aktive Sicherheitsmaßnahmen
21. Was versteht man unter aktiven
Sicherheitsmaßnahmen?
Aktive Sicherheitsmaßnahmen sind alle
diejenigen Maßnahmen, welche der Anwender durch entsprechende Handhabung von Einsatzwerkzeug, Elektrowerkzeug, Werkstück und Hilfmitteln bei der
Bewältigung der Arbeitsaufgabe durchführt.
22. Was sind die wichtigsten aktiven
Die wichtigsten aktiven Sicherheitsmaßnahmen sind:
– Die Wahl des geeigneten Einsatzwerkzeuges
– Die Wahl des geeigneten Elektrowerkzeuges
– Die Maschinenbedienung entspricht
den Herstellerempfehlungen und eventueller gesetzlicher Vorschriften
– Die Wahl des für die betreffende Ar-
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beitsaufgabe geeigneten Arbeitsverfahrens
– Die Schaffung eines sicheren Arbeitsplatzes
– Das Vermeiden von Zwangslagen bei
der Arbeit
der Beleuchtungsstärke möglich. Bei der
Wahl und Anordnung der Beleuchtungskörper muss eine eventuelle Schattenbildung oder Blendwirkung durch Werkstück oder Arbeitmaschine berücksichtigt werden.
23. Worauf basieren die aktiven
Die aktiven Sicherheitsmaßnahmen basieren auf der Kenntnis:
– eventueller gesetzlicher Vorschriften
– der Bedienungsanleitung des Herstellers
– der Sicherheitshinweise des Herstellers
Ergänzt werden diese Kenntnisse durch
praktische Berufsausbildung bzw. Berufserfahrung.
Brandschutz: Brände können auf vielfache Weise, am Anfang oft unbemerkt,
durch Funkenflug (z. B. Schleifarbeiten
an Metall) entstehen. Bestes Vorbeugungsmittel ist eine saubere Werkstatt,
ein aufgeräumter Hobbykeller und sorgfältige Arbeitsvorbereitung wie beispielsweise das Aufstellen von Schutzblenden.
Über die Auswahl eines für den jeweiligen
Zweck geeigneten Feuerlöschers geben
die lokalen Feuerwehren kompetente und
unabhängige Auskunft.
24. Wie verschafft man sich die
Kenntnis der wichtigsten
Durch Informationen der Berufsgenossenschaften, durch die Sicherheitsinformationen des Herstellers, durch fachliche
Ausbildung oder Weiterbildung.
27. Was gehört noch zu einem
sicheren Arbeitsplatz?
Bei der Anwendung von Elektrowerkzeugen sollten genügend Steckdosen vorhanden sein, um die Verwendung von
Verlängerungskabeln (Stolperfallen) soweit wie möglich zu vermeiden. Ein oder
mehrere Not-Aus-Schalter sind besonders bei der Verwendung von Elektrowerkzeugen im Stationärbetrieb wichtig.
Bei der Verwendung von zwei oder mehr
Leuchtstoffröhren zur Beleuchtung sollten diese jeweils an einer anderen Phase
des Wechselstromnetzes angeschlossen
werden. Hierdurch lassen sich Stroboskopeffekte durch Flimmern vermeiden,
welche bei bestimmten Drehzahlen ein
Stillstehen des Einsatzwerkzeuges vortäuschen könnten.
Sicherheit des Arbeitsplatzes
25. Warum ist ein sicherer
Arbeitsplatz so wichtig?
Nur ein sicherer Arbeitsplatz ist die Voraussetzung für unfallfreies Arbeiten.
26. Wie ist ein sicherer Arbeitsplatz
gestaltet?
Zur sicheren Gestaltung eines Arbeitsplatzes sind folgende Kriterien besonders
wichtig:
– Arbeitsplatzordnung
– Arbeitsplatzbeleuchtung
– Brandschutz
Arbeitsplatzordnung: Aufgeräumte Arbeitsplätze sind übersichtlich und damit
sicher. Man findet Werkzeuge, Hilfsmittel
und Werkstoffe sofort. Der vermeintliche
Zeitverlust durch das Aufräumen wird
durch zügigeres und sicheres Arbeiten
nach kurzer Zeit aufgeholt.
Arbeitsplatzbeleuchtung: Präzises und
sicheres Arbeiten ist nur bei ausreichen-
Typspezifische
Sicherheitsmaßnahmen
28. Was sind typspezifische
Unter typspezifischen Sicherheitsmaßnahmen versteht man alle diejenigen
Sicherheitsmaßnahmen, die für einen
bestimmten Werkzeugtyp (z. B. Kettensägen) zusätzlich zu den üblichen Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind.
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29. Wie informiert man sich über
typspezifische Sicherheitsmaßnahmen?
Man informiert sich durch die Bedienungsanleitung und die Sicherheitshinweise des Herstellers, die Vorschriften
und Empfehlungen der Berufsgenossenschaften sowie durch Fachbücher, Lehrgänge beim Hersteller, den Berufsgenossenschaften und Innungen.
Bohren
30. Welche Gefahren existieren beim
Bohren?
Der Anwender von Bohrmaschinen ist in
erster Linie durch mögliche Rückdrehmomente gefährdet. Rückdrehmomente entstehen bei erhöhter Drehmomentabgabe
der Bohrmaschine durch zunehmende
Bohrerreibung im Bohrloch bei
– tiefen Bohrungen
– Bohrungen großen Durchmessers
– Blockieren des Bohrers im Bohrloch
oder beim Austritt aus dem Werkstück
Beim Blockieren des Bohrers und damit
des Elektrowerkzeuges können besonders hohe, gefährliche Rückdrehmomente auftreten.
31. Wie vermeidet man Rückdrehmomente beim Bohren?
Die beim Bohren möglichen Rückdrehmomente können wie folgt vermieden werden:
Grundsätzlich
einwandfreie
und
scharfe Bohrer verwenden. Beschädigte
oder stumpfe Bohrer haben eine erheblich höhere Reibung und neigen sehr
leicht zum Klemmen oder Blockieren.
Bei tiefen Bohrungen den Späneabfluss durch regelmäßiges Zurückfahren
des Bohrers fördern. Hierdurch wird die
Bohrerreibung und damit die Klemmgefahr vermindert.
Bei Bohrungen großen Durchmessers
die geeignete Drehzahl wählen und das
Werkstück fixieren.
Generell bei Bohrungen über 6 mm
Durchmesser in Metall vorbohren. Durch
diese Maßnahme benötigt man weniger
Anpressdruck. Dies ist besonders vorteilhaft beim Bohren dünner Bleche, weil
man beim Austritt des Bohrers aus dem
Werkstück die Vorschubkraft feinfühliger
dosieren kann, wodurch ein Einhaken der
Bohrerschneide vermieden wird. Als
Faustregel wählt man zum Vorbohren einen Bohrer, dessen Durchmesser der
Querschneidenbreite des großen Bohrers
entspricht.
Rückdrehmomente werden durch sichere Maschinenführung aufgefangen.
Hierzu ist es nötig, die Bohrmaschine mit
beiden Händen zu halten und zu führen.
Bei Bohrmaschinen, für welche ein Zusatzhandgriff vorgesehen ist, muss dieser auch verwendet werden.
Ergonomie
Sichere Führung der Maschine
Durch optimale Griffpositionen sichere
Maschinenführung und Drehmomentbeherrschung.
TLX-SIH 05/P
32. Was muss beim stationären
Betrieb im Bohrständer beachtet
werden?
Bohrständer sollten grundsätzlich fixiert
werden, da die darin gespannten Maschinen meist in Dauerlaufstellung betrieben
werden. Durch Umfallen oder Rückdrehmomente können sonst unberechenbare Gefahrenmomente auftreten.
Hammerbohren
Wirkung des Zusatzhandgriffes
35. Welche Gefährdung existiert
beim Hammerbohren?
Die Gefährdung beim Hammerbohren
entspricht derjenigen der Schlagbohrmaschine, wegen der höheren Maschinengewichte, Maschinenleistungen und
Bohrdurchmesser können aber wesentlich höhere Drehmomente und damit
Rückdrehmomente auftreten.
TLX-SIH 06/G
A Großer = sichere
Hebelarm
Beherrschung
B Kleiner = unsichere
Hebelarm
Beherrschung, wenn
kein Zusatzhandgriff
verwendet wird
13
Bohrhämmer
A
Schlagbohren
33. Welche Gefährdung existiert
beim Schlagbohren?
Die Gefährdung beim Betrieb von
Schlagbohrmaschinen entspricht derjenigen von Bohrmaschinen. Zusätzlich
besteht die Gefahr von Bewehrungstreffern beim Bohren in bewehrte Steinwerkstoffe (z. B. Stahlbeton) und das meist typische Arbeiten in Zwangspositionen wie
auf Leitern und/oder über Kopf.
C
A 2 kg-Klasse
B 5 kg-Klasse
C 10 kg-Klasse
TLX-SIH 07/G
34. Wie vermeidet man die Gefährdung beim Schlagbohren?
Es gelten die selben Empfehlungen wie für
Bohrmaschinen. Zusätzlich besteht die
Möglichkeit, beim Bohren in Gestein Maschinen mit elektronisch einstellbarer
Drehmomentbegrenzung oder mit Sicherheitskupplung zu verwenden. Grundsätzlich ist beim Schlagbohrbetrieb der Zusatzhandgriff zu benützen und die Maschine beidhändig zu führen. Zwangslagen sind, wenn immer möglich, zu vermeiden. Hilfsgeräte wie Leitern müssen typgeprüft und in einwandfreiem Zustand
sein. Provisorien sind grundsätzlich zu
vermeiden.
B
36. Wie vermeidet man die Gefährdung beim Hammerbohren?
Es gelten die selben Empfehlungen wie
für Schlagbohrmaschinen. Alle Bohrhämmer sind grundsätzlich mit Sicherheitskupplungen ausgerüstet, welche
14
das maximale Rückdrehmoment im
Blockierfall begrenzen. Das sichere
Ansprechen der Sicherheitskupplung ist
jedoch davon abhängig, dass der Bohrhammer mit festem Griff gehalten und
geführt wird. Grundsätzlich ist deshalb
der Zusatzhandgriff zu benützen und die
Maschine beidhändig zu führen.
Gesteinsbohrer werden durch die Abnützung mit der Zeit leicht konisch und
neigen deshalb mehr zum Klemmen.
Diese abgenützten Bohrer sind rechtzeitig zu ersetzen, was auch aus wirtschaftlichen Gründen (der Arbeitsfortschritt geht stark zurück) zweckmäßig
ist. Zwangslagen sind, wenn immer
möglich, zu vermeiden. Hilfsgeräte wie
Leitern müssen typgeprüft und in einwandfreiem Zustand sein. Provisorien
sind grundsätzlich zu vermeiden.
Meißeln
Meißeln?
Meißelhämmer können nicht blockieren,
weshalb selbst bei verklemmtem Meißel
keine Gefährdung entsteht. Die Gefahren
beim Meißeln sind deshalb die Staub- und
Splitterwirkung des Meißelvorganges im
Gestein sowie das plötzliche Durchbrechen beim Meißeln von Durchbrüchen.
38. Wie vermeidet man die Gefahren
beim Meißeln?
Grundsätzlich schützt man sich beim
Meißeln durch passive Maßnahmen wie
Schutzbrillen, Staubmasken und Gehörschutz. Meißelhämmer werden stets
beidhändig geführt, eine sichere Standposition ist notwendig.
Schrauben
Meißeln: Steinbearbeitung
Durchbrucharbeiten
39. Welche Gefährdung ist beim
Schrauben möglich?
Bei falscher Auswahl des Schraubwerkzeuges für die Schraubaufgabe können
gefährliche Rückdrehmomente auftreten.
Je nach Schraubfall tritt dieses Rückdrehmoment dann sehr plötzlich auf.
Bei abgenützten oder unpassenden Einsatzwerkzeugen (Schrauberbits, Steckschlüssel) besteht Gefahr beim Abrutschen von der Schraube.
40. Wie erfolgt die richtige Auswahl
des Schraubers?
Die richtige Auswahl des Schraubwerkzeuges erfolgt durch die Analyse der Arbeitsaufgabe, des sogenannten Schraubfalles und der verwendeten Schraube.
TLX-SIH 08/G
Abbrucharbeiten
41. Wie schützt man sich gegen
Rückdrehmomente bei
Schraubern?
Unzulässige und damit gefährliche Rückdrehmomente können durch folgende
Maßnahmen vermieden werden:
– richtige Auswahl des Schraubwerkzeuges
– richtige Einstellung des Schraubwerkzeuges, z. B. des Drehmomentes oder
des Tiefenanschlages entsprechend
der Herstellerempfehlungen
42. Was ist besonders bei
Bohrschraubern zu beachten?
Bei Bohrschraubern kann die einstellbare
Drehmomentkupplung
ausgeschaltet
bzw. blockiert werden. Hierdurch kann
das volle Motordrehmoment auf die
Schraubspindel und damit das Einsatzwerkzeug übertragen werden. Das dabei
wirkende Blockiermoment und, daraus
resultierend, auch das Rückdrehmoment, kann auch bei Akkuwerkzeugen so
erheblich sein, dass eine Unfallgefahr
besteht. Es ist deshalb zwingend notwendig, dass Bohrschrauber nur mit eingestellter Drehmomentbegrenzung zum
Schrauben verwendet werden dürfen.
Schrauber
A
B
15
43. Was muss bei den Einsatzwerkzeugen beachtet werden?
Die Einsatzwerkzeuge müssen grundsätzlich in einwandfreiem Zustand sein und
sich für die Arbeitsaufgabe eignen. Die
Einsatzwerkzeuge, speziell KreuzschlitzSchrauberbits, nützen sich mit der Zeit ab.
Sie haben dann keinen sicheren Halt mehr
in der Schraube. Beim Abrutschen kann
es dann zu Handverletzungen kommen.
44. Was ist bei den Einsatzwerkzeugen von Schlagschraubern
(Drehschlagschraubern)
besonders zu beachten?
Bei
Schlagschrauber-Steckschlüsseln
dürfen nur die dafür zugelassenen, qualitativ besonders hochwertige Steckschlüssel verwendet werden. 12-KantSteckschlüssel oder billige No-NameSteckschlüssel platzen bereits nach
wenigen Verschraubungen und sind deshalb besonders gefährlich. Ebenso dürfen
keine hochglanzverchromten Steckschlüssel für Schlagschrauber verwendet
werden. Die Chromschicht kann beim
Schraubvorgang mit dünnen Splittern abplatzen und zu Augenverletzungen führen.
Sägen
45. Was ist beim Sägen zu beachten?
Bei sägenden Elektrowerkzeugen besteht
in erster Linie Verletzungsgefahr am Sägeblatt, und zwar sowohl bei stillstehendem als auch bei arbeitendem Gerät. Daneben besteht die Gefahr durch Maschinenrückschläge bei Anwendungsfehlern.
C
D
E
A Drehmomentschrauber
B Tiefenanschlagschrauber
C Bohrschrauber für
Akkubetrieb
D Drehschlagschrauber
E Drehschlagschrauber für
Druckluftantrieb
TLX-SIH 09/G
beim Sägen?
Es dürfen nur scharfe Sägeblätter in einwandfreiem Zustand verwendet werden.
Die Sägeblätter müssen für die entsprechende Säge geeignet und zulässig sein.
Stumpfe oder beschädigte Sägeblätter
können zum Klemmen und zur Blockade
der Maschine führen.
Verletzungen durch das Sägeblatt können durch folgende Maßnahmen vermieden werden:
– Schutzhauben niemals entfernen, in offener Stellung fixieren oder anderweitig
manipulieren.
16
– Maschine mit beiden Händen bedienen, dabei in den dafür vorgesehenen
Griffbereichen halten
– Bei Kettensägen nach Gebrauch
Schutzhülle überziehen
– Bei allen anderen Sägen (außer Kreissägen) Sägeblatt nach der Arbeit aus
der Säge entfernen
Einstellbare Schutzeinrichtungen wie den
Spaltkeil entsprechend Vorschrift einstellen und fixieren.
Beim Arbeiten muss die Säge sicher
und fest geführt werden. Die Vorschubkraft ist dabei so zu wählen, dass es nicht
zum Klemmen oder Blockieren der Säge
kommt. Hierbei könnten Rückschlagmomente auftreten.
bindung die Maschine unkontrolliert anläuft. Die herstellerseitig vorgesehenen
Schutzhauben-Sägeblattabdeckungen
sind zwingend vorgeschrieben und dürfen
nicht entfernt oder manipuliert werden.
Sägen
Spaltkeil
a
2
b
Schnitttiefenverstellung
1
2
a
b
1
Sägeblatt
Spaltkeil
= maximal 10 mm
= ca. 2 mm
Der Spaltkeil verhindert das Klemmen
des Sägeblattes im Sägespalt, indem
er den Sägespalt hinter dem Sägeblatt offen hält.
Falsch: Sägeblatt schaut zu weit aus
dem Werkstück heraus
gefährlich
Betrieb von Sägen beachtet
werden?
Untergestelle, sogenannte Mehrzwecktische oder Sägetische gestatten den stationären Einsatz von Stichsägen und
Kreissägen. Die Maschinen werden im
Stationärbetrieb in Dauerlaufstellung betrieben. Die Verwendung eines „Nullspannungsschalters“, in den Ein- und
Ausschalterfunktion integriert ist, ist in
vielen Fällen Vorschrift. Er verhindert,
dass bei unbeabsichtigter Stromunterbrechung (z. B. zufälligem Ziehen des Netzsteckers) nach Wiederherstellen der Ver-
Mit Spaltkeil:
Klemmen
wird
verhindert
TLX-SIH 11/P
Richtig: Sägezähne schauen nur halb
aus dem Werkstück heraus
sicher
TLX-SIH 10/G
Ohne Spaltkeil:
Sägeblatt
klemmt
Fräsen
48. Was ist beim Fräsen zu beachten?
Bei Oberfräsen besteht in erster Linie
Verletzungsgefahr am scharfen Fräswerkzeug, und zwar sowohl bei stillstehendem als auch bei arbeitendem Gerät.
Fräsen arbeiten prinzipbedingt mit sehr
hohen Umdrehungszahlen. Bei unsachgemäßer Bedienung kann es zu Maschinenrückschlägen kommen.
beim Fräsen?
Es dürfen nur scharfe Fräser in einwandfreiem Zustand verwendet werden. Die
Fräser müssen für die entsprechende
Oberfräse geeignet und zulässig sein.
Stumpfe oder beschädigte Fräser können zu starken Vibrationen, Maschinenrückschlägen und Fräserbruch führen.
Verletzungen durch den Fräser können
durch folgende Maßnahmen vermieden
werden:
– Maschine mit beiden Händen bedienen, dabei in den dafür vorgesehenen
Griffbereichen halten
– Nach der Arbeit den Fräser aus der
Oberfräse entfernen.
17
Beim Besäumen von Kanten muss die
Vorschubrichtung stets gegen die Umdrehungsrichtung des Fräsers gerichtet
sein (Gegenlauffräsen). Bei Fräsen in der
Drehrichtung des Fräsers (Gleichlauffräsen) kann die Maschine, speziell bei
etwas größeren Spandicken, nicht mehr
sicher geführt werden. Durch die starken
Ausweichbewegungen der Maschine
kann die Kontrolle über die Oberfräse
verloren werden, wodurch höchste Unfallgefahr besteht. Die Oberfräse muss
stets sicher und fest geführt werden.
Die Vorschubkraft ist dabei so zu
wählen, dass es nicht zu einen zu starken
Drehzahlabfall der Maschine und damit
zu Vibrationen kommt.
Fräser, Spantiefenbegrenzung
C
33
,8°
b
Fräsrichtung
a
Ø max
Die Vorschriften der deutschen Holz-Berufsgenossenschaft: Begrenzung der Spanlückenweite a (abhängig vom Werkzeugdurchmesser), Begrenzung der Spandicke
b max. 1,1mm und „weitgehend kreisrunde
Form“ (C = 0,6 x Ø max) für sicheres rückschlagarmes Arbeiten.
TLX-SIH 13/G
Gegenlauffräsen
= Drehrichtung des Fräsers
= Vorschubrichtung
EWL-F032/G
TLX-SIH 12/G
Gleichlauffräsen
Betrieb von Oberfräsen beachtet
werden?
Untergestelle, sogenannte Mehrzwecktische oder Frästische gestatten den
stationären Einsatz von Oberfräsen. Die
Maschinen werden im Stationärbetrieb in
Dauerlaufstellung betrieben. Die Verwendung eines „Nullspannungsschalters“, in
den Ein- und Ausschalterfunktion
integriert ist, ist Vorschrift. Er verhindert,
18
Hobeln
51. Was ist beim Hobeln zu
beachten?
Die Gefahrenquelle des Elektrohobels ist
die mit hoher Drehzahl umlaufende Messerwelle („Hobelwelle“). Durch die
Schwungmasse bedingt läuft die Hobelwelle nach Ausschalten des Hobels noch
eine geraume Zeit nach. Bis zum völligen
Stillstand darf die Hobelwelle deshalb
nicht mit dem Anwender oder anderen
Gegenständen wie z. B. dem Arbeitstisch
in Berührung kommen.
beim Hobeln?
Man sollte den Hobel erst dann absetzen,
wenn die Hobelwelle zum Stillstand gekommen ist. Am günstigsten ist es, einen
Hobeltyp zu verwenden, welcher über
eine Parkmöglichkeit („Parkschuh“) verfügt. Durch diese Vorrichtung kann die
Hobelwelle die Unterlage nicht berühren.
Trotzdem ist darauf zu achten, dass die
Ablagefläche frei von Gegenständen ist.
Ablageschutz
(Prinzip)
1
3
Hobel
Werkbankoberfläche
Hobelwelle
Parkschuh in Ablagestellung
des Hobels
5 Parkschuh in Arbeitsstellung
des Hobels
4
5
TLX-SIH 14/G
2
1
2
3
4
Betrieb von Elektrohandhobeln
beachtet werden?
Untergestelle und Dickenhobeleinrichtungen gestatten den stationären Einsatz
von Elektro-Handhobeln als Abrichthobel
und Dickenhobel. Der Hobel wird dabei
im Stationärbetrieb in Dauerlaufstellung
betrieben. Die Verwendung eines „Nullspannungsschalters“, in den Ein- und
Ausschalterfunktion integriert ist, ist Vorschrift. Er verhindert, dass bei unbeabsichtigter Stromunterbrechung (z. B. zufälligem Ziehen des Netzsteckers) nach
Wiederherstellen der Verbindung die Maschine unkontrolliert anläuft. Die herstellerseitig vorgesehene Messerabdeckung
ist zwingend vorgeschrieben und darf
Abrichten: A: Oberfläche
B: Winkel
C: Dicke Hobeln
A
3
1
4
C
B
3
2
1
4
1
3
5
1
2
3
4
5
Elektrohobel
Winkelanschlag
Werkstück
Untergestell zum Abrichten
Untergestell zum Dicke Hobeln
TLX-SIH 15/G
dass bei unbeabsichtigter Stromunterbrechung (z. B. zufälligem Ziehen des
Netzsteckers) nach Wiederherstellen der
Verbindung die Maschine unkontrolliert
anläuft. Die herstellerseitig vorgesehenen
Schutzhauben und Fräserabdeckungen
sind zwingend vorgeschrieben und dürfen
Schleifen
Schleifen?
Schleifgeräte basieren auf verschiedenen
Funktionsprinzipien. Entsprechend unterschiedlich ist das mögliche Gefahrenpotential. Die folgenden Schleifertypen
– Rotationsschleifer
– Exzenterschleifer
– Schwingschleifer
– Bandschleifer
müssen deshalb getrennt betrachtet
werden.
19
Rotationsschleifer: Zu den Rotationsschleifern
zählen
Schleifmaschinen
(„Schleifböcke“), Geradschleifer und
Winkelschleifer. Gemeinsames Merkmal
sind die hohen Umfangsgeschwindigkeiten (Drehzahlen) des Schleifmittels. Beim
Bruch des Schleifmittels werden die
Fragmente mit hoher Energie weggeschleudert und können Unfälle verursachen. Eine Berührung des Schleifmittels
hat ein sehr hohes Verletzungspotential.
Die Abtragsleistung von Rotationsschleifern ist hoch, entsprechend groß ist die
Staubentwicklung. Bei Rotationsschleifern mit hoher Maschinenleistung können
beim Anlauf sehr hohe Rückdrehmomente entstehen.
Schleifgeräte
Exzenterschleifer: Exzenterschleifer arbeiten mit einer Schwingbewegung, welcher eine zusätzliche Drehbewegung
überlagert ist. Das Leistungspotential der
Geräte ist verhältnismässig gering, die
Schleifmittelmasse ebenfalls. Bis auf den
entstehenden Schleifstaub ist die Gefährdung gering.
2
1
Schwingschleifer: Schwingschleifer
und
Deltaschleifer
arbeiten
ausschließlich mit einer Schwingbewegung
geringer Amplitude, wodurch, vom
Schleifstaub abgesehen, so gut wie kein
Gefährdungspotential vorhanden ist. Von
den Gerätevibrationen kann jedoch bei
langjähriger Tätigkeit eine Schädigung
ausgehen, die es zu vermeiden gilt.
3
4
5
1. Zweihand-Winkelschleifer
2. Einhand-Winkelschleifer
3. Polierer
4. Exzenterschleifer
5. Elektroschleifbürste
6. Geradschleifer
TLX-SIH 16/G
6
Bandschleifer: Bandschleifer
haben
eine große Schleiffäche, auf der das
Schleifband mit hoher Geschwindigkeit
umläuft. Durch die relativ hohe Motorleistung und die starke Drehzahluntersetzung hat die umlaufende Schleiffläche
ein sehr starkes Zugmoment, wodurch
der Bandschleifer bei zu starkem
Andruck eine sehr hohe Vorwärtsgeschwindigkeit aufnehmen will. Prinzipbedingt wird das Schleifband im
Rücklauf durch die Maschine geführt,
am Eintrittsspalt der Antriebsrolle ist
deshalb eine Gefahrenstelle, an der
Gegenstände wie Kleidung oder Finger
eingezogen werden können, wenn sich
der Bandschleifer nicht auf der Werkstückoberfläche befindet.
beim Schleifen?
Zum sicheren Arbeiten mit Schleifgeräten
müssen die Typmerkmale berücksichtigt
werden.
Schleifmaschinen, Geradschleifer, Winkelschleifer: Schleifmaschinen und Geradschleifer verfügen über Schutzhauben, welche nur die zum Arbeiten
benötigte Fläche der Schleifscheiben frei
lassen. Entsprechend dem Verbrauch der
Schleifmittel bzw. der Arbeitsposition
können die Schutzhauben meist eingestellt bzw. nachgestellt werden. Diese
herstellerseitigen Schutzhauben dürfen
weder entfernt noch manipuliert werden.
Durch die hohen Umdrehungszahlen
sind die Schleifscheiben hohen Zentrifugalkräften ausgesetzt. Aus Sicherheitsgründen haben Schleifscheiben deshalb
maximal zulässige Drehzahlen, welche
in keinem Fall überschritten werden dürfen. Diese Maximaldrehzahlen sind von
der Schleifscheibenzusammensetzung
und insbesondere vom Durchmesser
abhängig.
Bei Winkelschleifern sind deshalb die
entsprechenden Schleifertypen mit ihrer
Drehzahl und dem Schutzhaubendurchmesser bestimmten Schleifscheibendurchmessern zugeordnet. Keinesfalls
darf hier durch Wechseln der Schutzhaube eine Schleifscheibe mit größerem
Durchmesser montiert werden.
Winkelschleifer können auch mit
Fiberschleifblättern ausgerüstet werden.
Da hierbei die Schleifmittelmasse gering
ist, darf ohne Schutzhaube geschliffen
werden. Um eine Berührung mit dem
Schleifmittel zu verhindern gibt es spezielle Abweiser (Handschutz), welche
am Zusatzhandgriff montiert werden
müssen.
Bei Geradschleifern werden bis zu einem Schleifmitteldurchmesser von 25
mm keine Schutzhauben benötigt. Für
Geradschleifer gilt jedoch genau so wie
bei Winkelschleifern, dass nur die vom
Hersteller angegebenen Schleifmittelgrößen für den jeweiligen Typ verwendet
werden dürfen.
Die hier erwähnten Schleifgeräte werden hauptsächlich zum Schleifen von
Metallen eingesetzt. Der Abtrag fällt in
großer Menge an, ist scharfkantig und am
Schleifort meist glühend (Funkenregen).
Die Umgebung des Schleifplatzes muss
daher frei von entzündbaren Werkstoffen
sein. Der Anwender muss sich ebenfalls
entsprechend schützen. Schutzbrille und
Schutzkleidung (Lederschürze) sind obligatorisch.
Die Maschinenleistung von den erwähnten Schleifgeräten kann teilweise
sehr hoch sein (2,5 kW). Entsprechend
stark ist die Drehmomenteinwirkung und
auch das Rückdrehmoment beim Anlauf.
Es ist deshalb unbedingt zu raten, bei
Maschinenleistungen über 1,5 kW Gerätetypen mit Anlaufstrombegrenzung zu
wählen. Generell müssen die Schleifgeräte mit beiden Händen gehalten und geführt werden. Dies gilt insbesondere für
kleine Winkelschleifer (fälschlich als „Einhandwinkelschleifer“ bezeichnet), die
trotz kleiner Abmessungen über hohe
Maschinenleistungen verfügen.
Winkelschleifer
1
2
3
4
5
1 Winkelschleifer
2 Schutzhaube
3 Aufnahmeflansch
4 Spannmutter
5 Spannschlüssel
TLX-SIH 17/G
20
Exzenterschleifer: Exzenterschleifer
haben ein geringes Gefährdungspotential
und benötigen daher keine Schutzeinrichtungen. Hier genügt es, nicht mit dem
Schleifteller in Berührung zu kommen.
Dies ist gewährleistet wenn das Gerät mit
beiden Händen an den dafür vorgesehenen Griffpositionen gehalten und geführt
wird. Der Schleifstaub muss jedoch stets
Schwingschleifer: Schwingschleifer
und Deltaschleifer haben so gut wie kein
Gefährdungspotential. Der Schleifstaub
muss jedoch stets abgesaugt werden.
Hierzu stehen maschineninterne und externe Möglichkeiten zur Verfügung.
Die prinzipbedingten Vibrationen von
Schwingschleifern können jedoch bei
langfristiger Einwirkung zu Schädigungen führen. Es sollten deshalb Gerätetypen verwendet werden, welche über eine
wirksame Vibrationsdämpfung in den
Griffbereichen verfügen.
Bandschleifer: Der Umgang mit Bandschleifern verlangt etwas Übung. Um die
Gefährdung beim Ansetzen der Maschine
durch eine spontane Vorwärtsbeschleunigung zu vermeiden muss der Bandschleifer behutsam auf der Werkstückoberfläche aufgesetzt werden bzw.
beim Einschalten des aufgesetzten
Bandschleifers muss dieser nur sicher
gehalten, nicht aber stark angedrückt
werden. Bandschleifer sind stets mit beiden Händen zu halten und zu führen. Der
Schleifstaub muss jedoch stets abgesaugt werden. Hierzu stehen maschineninterne und externe Möglichkeiten zur
Verfügung.
Mittels eines Untergestells können
Bandschleifer auch stationär betrieben
werden. Der Bandschleifer wird dabei in
Dauerlaufstellung betrieben. Die Verwendung eines „Nullspannungsschalters“, in den Ein- und Ausschalterfunktion
integriert ist, ist Vorschrift. Er verhindert,
dass bei unbeabsichtigter Stromunterbrechung (z. B. zufälligem Ziehen des
Netzsteckers) nach Wiederherstellen der
Verbindung die Maschine unkontrolliert
anläuft.
Im Stationärbetrieb liegt die Schleifbandfläche oben und ist deshalb ohne
weiteres zugänglich. Die manuelle
Führung des Werkstückes zur Schleiffläche muss daher mit äußerster Vorsicht
erfolgen. Der nun ebenfalls offen liegende
Einzugsspalt für das Schleifband an der
Antriebsrolle muss besonders aufmerksam beachtet werden, damit lose Klei-
dungsstücke nicht eingezogen werden
können. Ein Arbeiten mit Halstüchern oder
gar Krawatten ist sträflichster Leichtsinn
beim Umgang mit Bandschleifer und kann
fatale Folgen haben!
Bandschleifer
4
2
3
1. Lenkrolle
5
2. Antriebsrolle
1
3. Spannvorrichtung
4. Maschinengehäuse
5. Schleifband und Arbeitsfläche
TLX-SIH 18/G
abgesaugt werden. Hierzu stehen maschineninterne und externe Möglichkeiten zur Verfügung.
21
22
Trennschleifen
Trennschleifen?
Trennschleifen wird hauptsächlich mit
Winkelschleifern oder einer Typvariante
davon, den Trennschleifern durchgeführt.
Bezüglich der Gefährdung gilt damit dasselbe wie bei Winkelschleifern beschrieben. Hinzu kommt eine Gefährdung
durch Verkanten der Maschine beim
handgeführten Trennvorgang, wodurch
sehr hohe Rückdrehmomente und auch
Trennscheibenbrüche entstehen können.
Trennen
Ungünstig
Trenntisch für Winkelschleifer
Werkstück biegt sich durch:
Gefahr des Verkantens und
Verklemmens.
Werkstück beidseitig unterstützt: Kein Verkanten und
Verklemmen.
TLX-SIH 20/P
TLX-SIH 19/G
Besser
beim Trennschleifen?
Die grundsätzlichen Maßnahmen zur
Vermeidung von Gefahren entsprechen
denen der Winkelschleifer. Die Gefahr
des Verkantens und eventuell daraus
resultierender Trennscheibenbrüche kann
weitgehend vermindert werden, wenn
sogenannte Trennschlitten oder Führungsschlitten verwendet werden. Sie
sind ein Zubehör für Winkelschleifer,
wenn diese zum Trennen verwendet werden. Beim Trennen von Steinwerkstoffen
sind sie Vorschrift. Bei speziellen Trennschleifern sind die Führungsschlitten Bestandteil der Maschine. Der Schleifstaub
muss beim Trennen von Steinwerkstoffen
stets abgesaugt werden. Hierzu stehen
externe Möglichkeiten zur Verfügung.
Schutzbrille und Atemschutz ist obligatorisch.
23
Rotationsbürsten
58. Welche Gefahren existieren bei
Rotationsbürsten?
Schwerpunkt der Gefährdung beim Arbeiten mit rotierenden Bürsten sind die
teilweise sehr hohen Umdrehungszahlen
der Einsatzwerkzeuge, deren „Fangvermögen“ durch die Borsten und die zum
Teil erhebliche Entwicklung von Staub
und Splittern.
Gleichlauf (Einhakgefahr)
Gleichlauf auf ebener Fläche
kein Problem.
Führungsschlitten für Winkelschleifer
2
Gleichlauf an der Kante Borsten
umfassen Werkstückkante und erzeugen
starke Vortriebskraft um Werkstückkante.
1
„Einhaken“: Vortriebskraft gerät außer
Kontrolle
Bürste „springt“
um Werkstückkante und schleudert
(nicht eingespanntes) Werkstück zurück.
1
1 Führungsschlitten
2 Schutzhaube
TLX-SIH 21/G
TLX-SIH 22/G
Daneben sind abbrechende Drahtstückchen gefährlich, weil sie durch die
Fliehkraftwirkung mit zum Teil erheblicher
Geschwindigkeit radial weggeschleudert
werden. Bei Rotationsbürsten muss besonders das „Fangvermögen“ beachtet
werden. Schon eine leichte Berührung mit
losen Kleidungsstücken führt zum Einfangen und Aufwickeln derselben, was bei
24
hohen Maschinenleistungen sehr gefährlich werden kann. Beim Bearbeiten von
Werkstückkanten kann durch Verhaken
der Bürste ruckartig ein unerwartet hohes
Rückdrehmoment auftreten.
bei Rotationsbürsten?
Da rotierende Bürsten in der Regel mit
Winkelschleifern oder Geradschleifern
und deren Varianten eingesetzt werden,
gelten grundsätzlich auch deren spezifische Sicherheitsmaßnahmen.
Beim Bearbeiten von Werkstückkanten
muss erhöhte Vorsicht walten, es ist stets
im Gegenlauf zu arbeiten, weil durch
Verhaken der Bürste ruckartig unerwartet
hohe
Rückdrehmomente
auftreten
können.
Die Anwendung von Sicht- und Atemschutzmitteln, Handschuhen und eng anliegender Schutzkleidung (Lederschürze)
ist obligatorisch.
Gleichlauf – Gegenlauf
Vorschubrichtung = Drehrichtung
Gleichlauf
Vorschubrichtung gegen Drehrichtung
Gegenlauf
Scheren, Nagen
60. Welche Gefahren bestehen beim
Scheren und Nagen?
Scheren und Nager sind sehr sichere
Geräte, da ihre Schneidwerkzeuge sehr
klein sind und die unbeabsichtigte
Berührung mit ihnen so gut wie nicht, bei
Nagern generell überhaupt nicht möglich
ist.
Gefahr geht von den Blechkanten aus,
die durch den unvermeidlichen Scheroder Stanzgrat messerscharf sind.
beim Scheren und Nagen?
Das Arbeiten mit Scheren und Nagern
darf, wie generell die gesamte Blechbearbeitung, niemals ohne geeignete Handschuhe erfolgen. Die Späne von Rundstempelnagern sind auf Grund ihrer
Sichelform sehr scharfkantig, man sollte
sie sofort nach Durchführung des Schnittes entsorgen.
62. Was ist bei den Anschlusskabeln von Scheren und Nagern
besonders zu beachten?
Die elektrischen Anschlusskabel von
Scheren und Nagern unterliegen einer
besonderen Beanspruchung, da sie oft
mit den scharfen Blechkanten in
Berührung kommen. Kabelschäden sind
deshalb für diese Gerätegruppe typisch.
Aus diesem Grunde muss vor jedem Arbeitseinsatz einer Schere oder eines Nagers das Anschlusskabel auf eventuelle
Beschädigungen hin geprüft werden.
Elektronische
Messwerkzeuge
TLX-SIH 23/G
63. Was ist bei elektronischen
Messwerkzeugen zu beachten?
Elektronische Messwerkzeuge, welche
nach dem Laserprinzip arbeiten, benützen als Messmedium einen Laserstrahl,
welcher aus dem Messwerkzeug austritt.
Da der Laserstrahl ein Teil der Werkzeugfunktion ist, kann er nicht abgeschirmt
oder geschützt werden.
Laserstrahlen?
Die bei Messwerkzeugen eingesetzten
Laserquellen sind entsprechend ihrer
Strahlleistung in die Laserklasse 2 eingestuft und gelten damit als augensicher
durch den Lidschlussreflex (automatisches, reflexartiges Schließen des Augenlides). Trotzdem sollte man niemals
direkt in den Laserstrahl sehen, insbesondere niemals mit optischen Geräten
wie Vergrößerungsgläsern oder Ferngläsern.
25
67. Was ist beim Umgang mit Akkus
zu beachten?
Die Akkus müssen so gehandhabt und
aufbewahrt werden, dass es nicht zu
Kurzschlüssen zwischen den Anschlusskontakten kommen kann. Insbesondere
bei der Aufbewahrung dürfen Akkus nicht
zusammen mit anderen metallischen Gegenständen gelagert werden, welche einen Kurzschluss verursachen könnten
(z. B. Schrauben).
Akku-Einsteckende
1 3 1 2 4
65. Welche Gefährdung ist beim
Umgang mit Akkuwerkzeugen
möglich?
Die Gefahr für den Anwender liegt bei mit
Akku betriebenen Bohrschraubern und
Bohrhämmern darin, dass die Leistung,
insbesondere die möglichen Drehmomente bei Blockierzuständen, wegen der
relativ kleinen Maschinengrößen häufig
unterschätzt werden. Bei sägenden und
schleifenden Akkugeräten geht die Gefahr vom Einsatzwerkzeug (z. B. Sägeblatt) aus.
Der Akku als Energieträger muss sorgfältig behandelt werden. Elektrische Unfälle mit Akkumulatoren werden weniger
durch das Berühren spannungsführender
Teile als durch Kurzschlüsse verursacht.
Von den dabei entstehenden Temperaturen und Lichtbögen geht eine hohe Verbrennungsgefahr aus. Beim Austritt des
chemisch aggressiven Elektrolyts kann
es zu Verätzungen kommen.
66. Was ist beim Umgang mit
Akkuwerkzeugen besonders
zu beachten?
Akkuwerkzeuge müssen mit derselben
Sorgfalt gehandhabt werden wie die entsprechenden netzbetriebenen Geräte.
Akku-Bohrschrauber sind dementsprechend wie Bohrmaschinen und Schrauber zu behandeln, Akku-Schleifer und
Akku-Sägen wie Schleifgeräte und
Sägen.
1
2
3
4
+ /- Kontakte
Optionskontakt
Codierkontakt
NTC-Kontakt
TLX-SIH 24/G
Akkuwerkzeuge
Passive
Sicherheitsmaßnahmen
68. Was versteht man unter passiven Sicherheitsmaßnahmen?
Mit passiven Schutzmaßnahmen schützt
man sich vor den Gefahren, welche
zwangsläufig von der Arbeitsaufgabe
ausgehen und unvermeidbar sind. In der
Regel sind dies Staub und Späne, aber
auch Lärm.
69. Wie schützt man die Augen?
Als Sichtschutz sind geeignet:
– Schutzbrillen und Visiere gegen Staub
und Partikel
– Schutzbrillen und Schutzschilde mit
Lichtschutzgläsern gegen Schweißflammen und Lichtbögen
– Spezialbrillen gegen Laserstrahlen
26
Der beste Schutz ist stets ein geschlossenes System, welches auch das seitliche
Eindringen von reflektierten Partikeln oder
Strahlung verhindert. Die Sichtschutzmittel sind entsprechend ihrer Schutzwirkung in Kategorien eingeteilt und unterliegen einer Normung. Ihre spezifische Verwendung ist verbindlich festgelegt.
Augenschutz
1
Einsatzbereiche von
Augenschutzsystemen
Risiko
Tragegestell
Sichtscheiben
mechanische
Partikel
Gestellbrille
mit Seitenschutz
Sicherheitsscheiben mit
oder ohne Filterwirkung
Grobstaub
Maskenbrille,
> 5 m weich
anliegend
Sicherheitsscheiben
ohne Filterwirkung
Feinstaub
Maskenbrille,
< 5 m weich anliegend, gasdichter Augenraum
Sicherheitsscheiben
ohne Filterwirkung
tropfende und
spritzende
Flüssigkeiten
Maskenbrille,
weich
anliegend
Sicherheitsscheiben
ohne Filterwirkung
Gase
Maskenbrille,
weich anliegend, gasdichter Augenraum
Sicherheitsscheiben
ohne Filterwirkung
2
Sonnenschutz Gestellbrille
Sichtscheiben
mit Filterwirkung
Störlichtbögen Gestellbrille mit SicherheitsSeitenschutz, scheiben mit
außer ScharFilterwirkung
nieren keine
Metallteile
3
Lichtbogenschweißen
Schutzhaube
Filterwirkung
Metallschmelzen
Schutzhaube
Filterwirkung
TLX-SIH T01
1 Aufsteck-Schutzgläser für
hohe allgemeine Lichtintensität
2 Brille mit Seitenschutz für
allgemeine Anwendungen
3 Geschlossene Brille, Schutz
gegen Staub und Flüssigkeitsspritzer
4 Schweißerschutzbrille (autogenes Schweißen) mit hochklappbaren Schutzgläsern.
TLX-SIH 25/P
4
70. Wie schützt man die Atemwege?
Der Atemschutz dient dazu, die Atmungsorgane des Arbeitenden vor
– Staub
– Spänen
– Splittern
bei spanabhebenden Arbeiten sowie vor
– chemischen Dämpfen
– Zersetzungsprodukten
z. B. bei Schweiß- und Lötprozessen oder
bei der Verarbeitung lösungsmittelhaltiger
Produkte zu schützen. Die entsprechenden Produkte reichen von einfachen
Halbmasken bis hin zu geschlossenen
Systemen. Die Atemschutzmittel sind
entsprechend ihrer Schutzwirkung in
Kategorien eingeteilt und unterliegen
einer Normung. Ihre spezifische Verwendung ist verbindlich festgelegt.
27
Der logische Weg zur richtigen
Filterklasse
Anwendung Werkstoff
Einsatzfall
Filterklasse
Schleifen
Metall
Stahl
Edelstahl
Rost
P2
P3
P1
Gestein
Mauerwerk
Quarzhaltig
Beton
P1
P2
P2
Atemschutz
1
2
Holz
P2
Farbspritzen
Dispersionsfarben
Lösungsmittelfarben
P2
AP 2
Reinigen
Verdünner
Säuren
A2
E
P2/P3
bis30fachMAK
bei Vernebelung
Sanierungsarbeiten
Glaswolle, Glasfaser
P2
Asbest
geringe
Konzentration
P2
allgemein
P2
verzinkt
P2/P3
P2/P3
Löten
3
Schweissen
Stahl
Aluminium
P2/P3
Edelstahl
P3
1 Mundschutz
2 Halbmaske
3 Vollmaske
TLX-SIH 26/P
TLX-SIH T02
28
71. Wie schützt man die Hände?
Die Hände sind das komplexeste, sensibelste und vielseitigste „Arbeitswerkzeug“ des Menschen. Gleichzeitig sind
sie auch am meisten gefährdet.
Die Hände müssen deshalb vor allem vor
– mechanischen Gefährdungen
– thermischen Einwirkungen
– chemischen Einflüssen
geschützt werden. Als Schutz dienen in
erster Linie Handschuhe, deren Material,
Design und Beschaffenheit optimale
Schutzbedingungen schaffen soll, ohne
die Funktion der Hände wesentlich zu beeinflussen. Entsprechend der verlangten
Schutzwirkungen sind die entsprechenden Typen und Materialien auszuwählen.
Es muss jedoch beachtet werden, dass
bei bestimmten Arbeiten an und mit umlaufenden Werkzeugen und Maschinen
keine Schutzhandschuhe verwendet
werden dürfen, weil das Handschuhmaterial von den sich bewegenden Maschinenteilen erfasst und in die Maschine gezogen werden könnte. Auskünfte über
solche Einschränkungen geben die entsprechenden Berufsgenossenschaften.
Schmuck ist ein weiterer Gefährdungsfaktor. Die Statistik von Arbeitsunfällen beweist, dass das Tragen von
Schmuckstücken, hierbei insbesondere
von Ringen (auch Eheringen!), ein extremes Sicherheitsrisiko darstellt. Wenn
Schmuckstücke von Maschinenteilen erfasst werden, ist meist mit dem Verlust
der entsprechenden Finger zu rechnen!
Eigenschaften von Schutzhandschuhen
Handschuhmaterial
Eigenschaften
Beständigkeit
Elastizität Abrieb- Durchstich- Ozon/
verhalten festigkeit
Sonnenlicht
Naturlatex +++
---
---
Nitril
++
+++
+++
Neopren
++
PVC
+
O
+++
TLX-SIH T04
Schädigung der Haut
Hautschädigung
Wirkung
Auftreten
Auslösende Stoffe
degenerative
Kontaktekzeme
Zerstörung des
Säureschutzes
der Haut
ständiger oder
wiederholter
Kontakt
Säuren, Laugen,
Reinigungsmittel, organische Lösungsmittel,
Schmierstoffe, Öle
toxische
Kontaktekzeme
Zerstörung der
Haut
von der Dauer des
Kontaktes und von
der Konzentration
abhängig
konzentrierte
Säuren und Laugen
allergische
Hautekzeme
Sensibilisierung
je nach Anfälligkeit bereits bei
Erstkontakt
möglich
Additive von Schmierstoffen, Latexderivate,
Holzteer, Terpentin,
Kunstharzbestandteile
Chrom, Nickel, Cobalt
Vergiftungen
Hautresorption
(Giftstoffe gelangen durch die Haut
in den Körper)
ständiger oder
wiederholter
Kontakt
Aniline, Phenole,
Benzole, Pflanzenund Holzschutzmittel,
Antifouling- Farben
Mikroverletzungen
Eindringen von
Schmutz und
Bakterien
ständiger oder
wiederholter
Kontakt
Metallspäne,
Schleifstaub,
verunreinigte Kühlflüssigkeiten
TLX-SIH T03
Lärm?
Die Geräuscheinwirkung hat auf das
Gehör keine spontane, sondern eine eher
langfristige Wirkung. Die Gesundheitsgefahr wird deshalb nicht als direkt empfunden. Dieser Umstand macht die
Geräuscheinwirkung besonders heimtückisch und gefährlich. Verschlimmert
wird dieser Umstand durch die Tatsache,
dass sich die Schädigung der sensiblen
Hörorgane akkumulierend und irreversibel vollzieht. Dies bedeutet, dass sich die
Schädigungen durch Geräuscheinwirkung über die Jahre unmerklich addieren,
wobei die Schädigung nicht rückgängig
gemacht werden kann. Während das Maschinengeräusch herstellerseitig so gering wie konstruktiv machbar gehalten
wird, ist das eigentliche Arbeitsgeräusch,
speziell bei
– schlagenden Arbeitsweisen
– beim Schleifen und Trennen
durch das Tragen eines geeigneten
Gehörschutzes wie
– Ohrstöpsel
– Gehörschutzkopfhörer
soweit wie möglich einzudämmen.
29
73. Welche weitergehenden
Schutzmaßnahmen gibt es?
Neben Schutzbrillen, Staubmasken und
Gehörschutz sollte man der Arbeitsaufgabe angepasste Schutzkleidung tragen.
Für bestimmte Arbeitsaufgaben ist eine
Schutzkleidung Vorschrift.
Die Aufgabe der Schutzkleidung ist es,
den Menschen möglichst gut und komfortabel vor den Auswirkungen seiner Arbeitsaufgabe (und auch Witterungseinflüssen) zu schützen. Zur Schutzkleidung
zählen beispielsweise
– Schürzen
– Jacken
– Hosen
– Overalls
– Schuhe
– Helm
Die Variations- und Kombinationsmöglichkeiten sind außerordentlich hoch. Für
jede Arbeitsaufgabe und jedes Gewerk
gibt es heutzutage zufriedenstellende
und komfortable Schutzkleidung.
Gehörschutz
Maßnahme
Anwendung
Dämpfung
Eigenschaften Vorteile
Nachteile
Gehörschutzstöpsel
im Gehörgang
20...30 dB
vorgeformte
oder verformbare Pfropfen
klein, leicht,
individuell
anpassbar
Hygiene
Gehörschutzkapseln
wie Kopfhörer
35...45 dB
umschließen
das gesamte
Ohr
durch großes
Volumen
Druckausgleich
beim Sprechen
bei falscher
Anpassung
unbequem
Schallschutzhelme
wie Motorradhelme
35...45 dB
umschließen
die Ohren und
den Kopf
Kopfschutz
und Gehörschutz
kombiniert
schwer, bei
warmer
Umgebung
unbequem
Schallschutzanzüge
wie Overalls
> 45 dB
umschließen
den ganzen
Körper
sehr gute Abschirmung bei
extremen
Geräuschen
aufwendig
TLX-SIH T05
30
74. Welche Auswirkungen haben
persönliche Faktoren auf die
Arbeitssicherheit?
Wie bei allen Dingen des täglichen Lebens beeinflussen auch persönliche Faktoren in erheblichem Maße die Sicherheit
bei der Anwendung von Elektrowerkzeugen. Trotz ihrer Wichtigkeit werden
diese Faktoren oft nicht in der gebührenden Weise berücksichtigt, in den meisten
Fällen werden sie schlichtweg verdrängt.
Umso mehr ist man bei der nachträglichen Analyse von Arbeitsunfällen überrascht, welch hohen Anteil persönliche
Faktoren an der Unfallentwicklung haben. Typische Faktoren sind:
– Bedienungsinformation
– Ergonomie
– Gerätetyp
– Zwangslagen
– Ermüdung
– Arbeitseinstellung
– Erfahrungsmangel
– Routine
– Alkohol
Aus obigen Faktoren lassen sich folgende Regeln ableiten:
Bedienungsinformation: Vor der ersten
Inbetriebnahme eines neuen Gerätes
(und sei es noch so einfach) stets die Bedienungsanleitung und die beigefügten
Sicherheitshinweise sorgfältig durchlesen und beachten.
Ergonomie: Verwende nur Geräte, welche gut in der Hand liegen, leicht zu
beherrschen sind und von denen die
geringste Geräusch-, Wärme- und Vibrationsbelästigung ausgeht.
Gerätetyp: Wähle stets das für die Arbeitsaufgabe geeignete Gerät und dieses
nur mit den dafür zulässigen Einsatzwerkzeugen.
Zwangslagen: Vermeide Zwangslagen
wenn immer möglich. Demontiere Werkstücke zur Nacharbeit. Auf der Werkbank
oder dem Arbeitstisch geht es sicherer
und besser. Wenn Zwangslagen unvermeidlich sind, sorge stets für sicheren
Stand und sichere Maschinenbeherrschung.
Ermüdung: Gehe nur in ausgeruhtem
und entspanntem Zustand mit Elektrowerkzeugen um. Jede Arbeit ermüdet.
Regelmäßige Pausen fördern die Arbeitsqualität und vor allem die Sicherheit.
Arbeitseinstellung:
Lasse
niemals
schlechte Stimmung an der Arbeitsaufgabe, dem Werkstück, dem Gerät oder
dem Einsatzwerkzeug aus. Sie können
nichts dafür!
Erfahrungsmangel: Erfahrungsmangel
einzugestehen ist keine Schande. Jeder
hat einmal angefangen … Durch Information, Anleitung und Weiterbildung hat
heute jeder die Chance, sich das zur erfolgreichen Ausführung der Arbeitsaufgabe nötige Fachwissen und die dazu
nötigen Praxiskenntnisse in vernünftigem
Zeitrahmen anzueignen. Übung macht
den sicheren Meister !!!
Routine: Führe jede Arbeitsaufgabe mit
der gleichen Aufmerksamkeit durch wie
beim ersten Mal. Schalte alle Ablenkungsfaktoren aus. Reagiere auf (auch
gutgemeinte) Störungen erst nach Abschalten des Gerätes.
Alkohol: Arbeiten mit Elektrowerkzeugen unter Alkoholeinfluss ist Beihilfe zum
Selbstmord. Dies kann nicht deutlich genug erwähnt werden.
Deshalb: Am besten schmeckt das
„Bierchen“ nach der Arbeit!
75. Wie sieht es mit der Sicherheit
bei No-Name-Produkten aus?
Die Sicherheit von Elektrowerkzeugen ist
ein komplexes Thema, für das Hersteller
und Anwender in gleichem Maße verantwortlich
sind.
Von
den
Qualitätsherstellern werden Elektrowerkzeuge
mit großer Sorgfalt auf die höchstmögliche Sicherheit hin entwickelt, konstruiert
und gefertigt. Diese Sorgfalt kann nicht
„billig“ sein. No-Name-Produkte und
Raubkopien lassen diese Sorgfalt auf
Grund ihrer Kostenstruktur und der Herstellerphilosophie, die nur auf schnellen
Gewinn und Devisenerwirtschaftung aus
ist, nicht zu. Unabhängige Tests von Verbraucherorganisationen haben dies bewiesen. Sogenannte Sicherheitszertifikate können im Extremfall erschlichen
oder schlicht manipuliert sein. Wenn es
um die eigene Sicherheit geht, ist das
„teurere“ Markengerät letztlich die „preiswertere“ Lösung.
1.
5.
2.
6.
3.
7.
4.
1.
Diamantbohren (Helm, Gehörschutz)
2.
Hammerbohren (Schutzbrille, Helm,
Handschuhe)
3.
Meißeln (Schutzbrille, Helm, Gehörschutz,
Handschutz)
4.
Fräsen (Schutzbrille, Staubmaske)
5.
Beton schleifen (Schutzbrille, Helm,
Gehörschutz, Handschuhe)
6.
Schleifen (Schutzbrille, Helm,
Gehörschutz, Handschuhe)
7.
Schutzbrille für autogenes Schweißen
31
Grundlagen
33
Technik
35
Elektrotechnik
35
Mechanik
41
Ergonomie
58
Sicherheit
61
Wirtschaftlichkeit
65
Grundlagen
1. Was sind Elektrowerkzeuge?
Elektrowerkzeuge sind der Definition
nach handgeführte Maschinenwerkzeuge, welche elektromotorisch angetrieben werden bzw. deren Funktion durch
die Wirkung der Elektrizität erfolgt.
2.
Welche Eigenschaften haben
Elektrowerkzeuge?
Elektrowerkzeuge sind gegenüber stationären Maschinenwerkzeugen nicht
ortsgebunden. Bei entsprechender Energieversorgung können sie überall dort
eingesetzt werden wo sie gebraucht werden.
3.
Welche Energiequellen haben
Elektrowerkzeuge?
Die Energiequelle für Elektrowerkzeuge
ist die Elektrizität. Die Energieversorgung
erfolgt über:
– öffentliche Netze
– netzähnliche Versorger wie stationäre
Umformer oder mobile Stromerzeuger
– Energiespeicher wie z. B. Akkumulatoren
In den ersten beiden Fällen wird das
Elektrowerkzeug über ein Anschlusskabel mit der Energiequelle verbunden. Im
letzten Fall ist der Energiespeicher ein Teil
des Elektrowerkzeuges, wodurch dieses
ortsunabhängig wird. Der Energiespeicher benötigt zum Wiederaufladen ein
Ladegerät.
4.
Wo werden Elektrowerkzeuge
verwendet?
Elektrowerkzeuge werden überall dort
verwendet, wo dieselbe Arbeitsaufgabe
nicht mit stationären Maschinenwerkzeugen erfolgen kann oder zu aufwendig
wäre.
5. Welche Elektrowerkzeuge gibt es?
Die Elektrowerkzeuge können ihrem Anwendungsgebiet entsprechend in folgende Grundtypen eingeordnet werden:
– bohrende Werkzeuge
– schraubende Werkzeuge
– sägende Werkzeuge
– fräsende Werkzeuge
– hobelnde Werkzeuge
– schleifende Werkzeuge
33
– scherende und stanzende Werkzeuge
– schlagende Werkzeuge
– fügende Werkzeuge
Daneben gibt es noch Elektrowerkzeuge
für spezielle Anwendungen und Mischtypen.
6.
Welche Betriebsgrenzen haben
Elektrowerkzeuge?
Mit handgeführten Elektrowerkzeugen
können nur solche Arbeiten ausgeführt
werden, deren Reaktionskräfte (z. B.
Rückdrehmomente) noch gefahrlos vom
Anwender beherrscht werden können.
Die erzielbare Arbeitsqualität hängt von
der Maschinenführung durch den Anwender bzw. von dessen Erfahrung und
Kenntnissen ab.
34
Funktionsweisen von Elektrowerkzeugen
Bohrende Werkzeuge
Rotation
Bohrmaschinen
Schlagbohrmaschinen
(Bohrmodus)
Rotation und
Schlag
Schlagbohrmaschinen
(Schlagbohrmodus)
Schraubende Werkzeuge
Rotation
Tiefenanschlagschrauber
Drehmomentschrauber
Drehschlagschrauber
Gewindeschneider
Sägende Werkzeuge
Hubbewegung
Säbelsägen
Elektrofuchsschwänze
Multisägen
Stichsägen
Tandemsägen
Schaumstoffsägen
Rotation
Kreissägen
Rotation
(umlaufend)
Kettensägen
Bandsägen
Fräsende Werkzeuge
Rotation
Oberfräsen
Kantenfräsen
Flachdübelfräsen
Hobelnde Werkzeuge
Rotation
Elektrohobel
Schwingung
Schwingschleifer
Deltaschleifer
Exzenterschleifer
Bohrhämmer
Schleifende Werkzeuge
Schwingung
und Rotation
Rotation
Rotation
(umlaufend)
Scherende und
nagende Werkzeuge
Hubbewegung
Rotation
Schleifmaschinen
Geradschleifer
Schleifbürsten
Winkelschleifer
Bandschleifer
Blechscheren
Nager
Universalscheren
Schlagende Werkzeuge
Schlag
Meißelhämmer
Nadelabklopfer
Fügende Werkzeuge
Schlag
Tacker
Nagler
Wärme
Heißklebepistole
Heißluftgebläse
Lötpistolen, Lötkolben
EWZ-T01
Technik
35
Elektrotechnik
7.
Nach welchen Prinzipien
arbeiten Elektrowerkzeuge?
Elektrowerkzeuge arbeiten nach folgenden Grundprinzipien:
– Rotation
– Schwingung
– Hubbewegung
– Schlag
– Wärme
Die Grundprinzipien kommen dabei einzeln oder in Kombinationen zur Anwendung.
8.
Welche physikalischen Grundlagen kommen im Elektrowerkzeug zur Anwendung?
Im Elektrowerkzeug kommen die beiden
physikalischen Grundlagen
– Elektrizität
– Mechanik
zur Anwendung.
9.
Aus welchen Hauptteilen
bestehen Elektrowerkzeuge?
Elektrowerkzeuge bestehen grundsätzlich aus einem elektrischen und einem
mechanischen Teil.
10. Welche Formen der Elektrizität
dienen als Energiequellen für
Elektrowerkzeuge?
Elektrowerkzeuge werden, je nach Typ,
mit Wechselstrom oder mit Gleichstrom
betrieben.
11. Welcher Wechselstrom wird
verwendet?
Weltweit ist der Einphasen-Wechselstrom die übliche Energiequelle für Elektrowerkzeuge.
12. Welche Netzspannungen
kommen zur Anwendung?
Die Netzspannungen sind weltweit uneinheitlich und daher länderspezifisch.
Üblich sind, ihrer Häufigkeit nach:
– 220/230 V
– 110/115 V
– 240 V
– 100 V
13. Welche Netzfrequenz hat
Wechselstrom?
Die weltweit üblichen Netzfrequenzen
betragen 50 Hz und 60 Hz
14. Wo wird Gleichstrom verwendet?
Gleichstrom wird üblicherweise bei akkubetriebenen Elektrowerkzeugen verwendet.
System Elektrowerkzeug
Elektrische Komponenten
Schaltelemente
Motor
- Schalter
- Universalmotor
- Elektronik - Gleichstrommotor
Mechanische Komponenten
Getriebe
Werkzeughalter
- Zahnräder
- Bohrfutter
- Kurbeltriebe - Flansche
Zubehör
Einsatzwerkzeug
- Bohrer
- Sägeblätter
EWL-EWT001/P
15. Welche Gleichspannung wird
verwendet?
Bei Elektrowerkzeugen werden üblicherweise Gleichspannungen zwischen 2,4 …
24 Volt verwendet.
16. Wie wird die elektrische Energie
in mechanische Energie umgeformt?
Die Umformung der elektrischen Energie
in mechanische Energie erfolgt durch
Elektromotoren oder Elektromagnete.
17. Welche Arten von Motoren
werden verwendet?
Elektrowerkzeuge werden üblicherweise
von folgenden Motortypen angetrieben:
– Drehstrommotoren
– Einphasen-Wechselstrommotoren
– Universalmotoren
– Gleichstrommotoren
Die weitaus verbreiteste Antriebsart ist
der Universalmotor für netzgespeiste
Werkzeuge und der Gleichstrommotor für
Akkuwerkzeuge.
18. Welche Eigenschaften haben
Drehstrommotoren?
Drehstrommotoren haben eine konstruktiv vorgegebene, frequenzabhängige
Festdrehzahl. Die Drehzahl ist über einen
weiten Lastbereich annähernd konstant.
Beim Überschreiten einer Grenzbelastung
bleibt der Motor spontan stehen. Bei Verwendung von Drehstrom erhöhter Frequenz (200 / 300 Hz) erhält man kleine Motoren hoher Leistung, die sich zum Einbau
in Elektrowerkzeuge (HF-Industriewerkzeuge) eignen. Wegen ihrer einfachen
Bauweise sind diese Motoren sehr robust
und langlebig.
Wechselstrommotor
11
22
3
2
3
4
5
Vorderes
Motorlager
Vorderes Motorlager
Lüfterrad
Lüfterrad
Rotor (Eisenkern mit eingegossenen
Aluminiumstäben)
4 Hinteres Motorlager
5 Stator (mit Eisenkern und Kupferwicklungen)
EWL-EM005/G
1
Elektrische Maschinen
Wechselstrommotor
(Asynchronmotor)
n
Leerlaufdrehzahl
Drehzahl
36
Belastung
MK
M
Die Drehzahl ändert sich nur sehr
wenig mit zunehmender Belastung.
Beim Erreichen des so genannten
„Kippmoments“ Mk bleibt der Motor
stehen.
EWL-EM004/P
Einphasen-Wechselstrommotoren?
Einphasen-Wechselstrommotoren haben
eine konstruktiv vorgegebene, frequenzabhängige Festdrehzahl. Die Drehzahl ist
über einen weiten Lastbereich annähernd
konstant. Beim Überschreiten einer
Grenzbelastung bleibt der Motor spontan
stehen. Üblicherweise werden diese Motoren im unteren Leistungsbereich (bis
ca. 2 kW) für stationär betriebene Elektrowerkzeuge eingesetzt.
Wegen ihrer einfachen Bauweise sind
diese Motoren sehr robust und langlebig.
Universalmotoren?
Universalmotoren können sowohl mit
Gleichstrom als auch mit Wechselstrom
betrieben werden. Ihre Drehzahl und Leistung ist von der angelegten Spannung
abhängig. Bei konstanter Spannung und
steigender Belastung steigt das Drehmoment bei sinkender Drehzahl an und erreicht seinen höchsten Wert beim Stillstand. In der Praxis bedeutet dies, dass
der Motor bei steigender Belastung
„durchzieht“. Durch hohe Motordrehzah-
37
len lässt sich bei kleiner Motorgröße eine
hohe Leistung erzielen. Diese Charakteristiken machen ihn für Elektrowerkzeuge
besonders geeignet. Universalmotoren
haben einen Kollektor und Kohlebürsten.
Da sich der Kollektor im Laufe der Zeit
abnützt ist die Lebensdauer von
Universalmotoren konstruktiv begrenzt.
Universalmotor
1
2
3
4
5 6
7
Gleichstrommotoren?
Gleichstrommotoren können nur mit
Gleichstrom betrieben werden. Zur Anwendung kommen in erster Linie Motoren
mit Dauermagnet, welche über einen hohen Wirkungsgrad und einen relativ wenig
lastabhängigen Drehzahlverlauf verfügen.
Die Drehzahl kann durch die Höhe der angelegten Betriebsspannung beeinflusst
werden. Die Motoren verfügen bei geringer Baugröße über einen hohen Wirkungsgrad. Sie werden in akkubetriebenen Elektrowerkzeugen eingesetzt.
Gleichstrommotor
Vorderes Motorlager
Lüfterrad
Rotor (Eisenkern mit Kupferwicklung)
Kohlebürsten
Kollektor
Hinteres Motorlager
Polschuh (Eisenkern und Kupferwicklungen)
2
3
4
5 6
7
EWL-EM007/G
1
1
2
3
4
5
6
7
Reihenschluss-(Universal-)motor
Leerlaufdrehzahl
Gleichstrommotor
geschlossene Bauart
Drehzahl
Belastung
4
M
Die Drehzahl des Reihenschlussmotors ist sehr stark lastabhängig.
Das Drehmoment nimmt mit
steigender Belastung zu.
3
EWL-EM001/P
Schaltung:
Erregerwicklung in Reihe zum Anker.
1
1
2
3
4
2
Antriebsritzel
Motorgehäuse
Kühlluftöffnungen
Elektrische Anschlüsse
EWL-BAT029/P
n
Vorderes Motorlager
Lüfterrad
Kohlebürsten
Kollektor
Hinteres Motorlager
Polschuh (mit Dauermagnet)
EWL-EM009/G
1 Vorderes Motorlager
1
2
3
4
5
6
7
38
Nebenschlussmotor
Leerlaufdrehzahl
Drehzahl
n
Elektrotacker
6
Belastung
3
2
4
5
9
1
7
8
M
10
Die Drehzahl verringert sich nur
wenig bei zunehmender Belastung.
Das Drehmoment bleibt gleich.
EWL-EM002/P
Schaltung:
Erregerwicklung parallel zum Anker.
1
2
3
4
5
Magnetspule
Magnetanker
Mitnehmer
Stößel
Rückholfeder
6 Regler
7 Bedienhebel
8 Microschalter
9 Einstellschieber
10 Magazin
22. Wie kann elektrische Energie
noch umgeformt werden?
Elektrische Energie kann auch in eine
Hub- oder Schwingbewegung und in
Wärme umgewandelt werden.
23. Wie wird elektrisch eine
Hubbewegung erzeugt?
Die Hubbewegung wird erzeugt, in dem
ein Stahlbolzen in eine elektrische Spule
gezogen wird. Eine typische Anwendung
ist das Schlagwerk eines Elektrotackers.
Damit eine hohe Zugkraft beziehungsweise Schlagkraft erreicht wird, müssen
Spulen mit einer hohen Leistungsaufnahme verwendet werden. Da in Tackern
die Spule nur einen Sekundenbruchteil
mit elektrischer Spannung versorgt wird,
ist die Erwärmung so gering, dass eine
Spule mit kleiner Baugröße möglich ist
und auf eine Kühlung verzichtet werden
kann. Die Einschaltzeit kann mittels eines
Stellrades durch eine eingebaute Elektronik innerhalb vorgegebener Grenzen vorgewählt werden. Hierdurch kann die
Schlagkraft auf den verwendeten Klammer- oder Nageltyp abgestimmt werden.
Wird die Magnetspule (1) mit Strom
versorgt, so wird der Magnetanker (2) schlagartig nach unten gezogen. Er nimmt über den Mitnehmer (3) den Stößel (4) mit.
Dieser schlägt aus dem Magazin (10)
eine Klammer in den Werkstoff.
Danach wird der Magnetanker (2)
durch die Rückholfeder wieder
in die Ausgangslage zurückgedrückt.
EWL-T011/P
24. Wie funktioniert ein elektrischer
Schwingantrieb?
Beim Schwingantrieb wird das bewegliche, federbelastete Joch einer Magnetspule im Rhythmus der Netzfrequenz
angezogen und schwingt bei entsprechend eingestellter Federkraft hinund
her. Die Leistung ist relativ gering, reicht
aber zum Antrieb von Spritzpistolen und
Rasierapparaten.
Bei Spritzpistolen kann der Weg des
Schwingankers (Magnetjoch) verändert
werden. Dies bewirkt eine Veränderung
des Hubes des Pumpenkolbens. Entsprechend ändert sich die Spritzmenge.
Wegen des prinzipbedingten, mechanischen Anschlags des Schwingankers auf
den Pumpenkolben entsteht das charakteristische Arbeitsgeräusch in der Höhe
der Netzfrequenz.
Schwingantriebe dieser Art funktionieren nur mit Wechselstrom.
25. Wie wird Wärme erzeugt?
Wärme wird erzeugt, in dem der Strom
durch einen Widerstandsdraht geschickt
wird. Hierdurch erhitzt sich dieser. Ein am
Widerstandsdraht entlanggeführter Luftstrom kann damit erhitzt werden. Die Anwendung erfolgt bei Heißluftgebläsen.
Der Widerstandsdraht kann auch einen
Heizkörper erwärmen, beispielsweise in
einer Heißklebepistole oder in einem Lötkolben.
39
26. Welche Steuer- und
Stellelemente gibt es?
Elektrowerkzeuge verfügen grundsätzlich
über einen
– Betriebsschalter
Er dient dazu, das Gerät einund auszuschalten. Daneben sind Einrichtungen
zur
– Drehzahlsteuerung
– Drehzahlregelung
– Leistungsbegrenzung
möglich. Sie sind meist in den Betriebsschalter integriert und bilden mit ihm eine
Einheit. Entsprechend dem Gerätetyp
können die Funktionen aber auch durch
getrennte Bedienelemente erfolgen.
Schalterarten (Beispiele)
A
B
Heißluftgebläse
2
1
5
6
4
8
C
3
1 Motor
2 Regelplatine
3 Schalter
4 Regler
5 Gebläse
6 Heizung
7 Temperatursensor
8 Blende
EWL-HL001/P
A Drückerschalter (Paddelschalter)
B Schiebeschalter
C Drehschalter
EWL-S005/G
7
Spritzpistole
1 Stator
2 Spule
3 Schwinganker
4 Einstellschraube
5 Pumpkolben
6 Kugelventil
6a Kugel
6b Druckfeder
7 Saugrohr
8 Sieb
9 Rundstrahldüse
10 Schalter
11 Pumpzylinder
12 Unterdruck
13 Spritzgut
2
3
1
6
4
5
9
10
7
Antrieb
Der Stator (1) und die Spule (2)
bilden einen Elektromagneten.
Wird die Spule (2) durch Betätigen des Schalters (10) unter
Wechselspannung gesetzt, so
schwingt die Spule (2) mit der
Frequenz der Wechselspannung (50Hz) hin und her.
Über den Schwinganker (3)
wird die Bewegung auf den
Pumpkolben (5) übertragen.
8
11
5
9
Spritzvorgang
A Durch den nach vorne stoßenden
Pumpkolben (5) wird das im
Pumpzylinder (11) befindliche Spritzgut (13) komprimiert.
B Wird der Druck im Pumpzylinder (11)
stärker als die Kraft der Druckfeder (6b),
so hebt die Kugel (6a) ab und das
Spritzgut (13) strömt in Richtung der
Rundstrahldüse (9).
C Geht der Pumpkolben (5) zurück,
schließt das Kugelventil (6) den
Pumpzylinder (11) und es entsteht
ein Unterdruck (12), solange der Pumpkolben (5) die Bohrung zum Saugrohr (7)
noch verschließt.
D Gibt der Pumpkolben (5) die Bohrung zum
Saugrohr (7) frei, so sorgt der
Unterdruck (12) im Pumpzylinder (11)
dafür, dass Spritzgut (13) aus dem
Saugrohr (7) nachgesaugt wird.
Da der hier beschriebene Vorgang 50-mal
pro Sekunde abläuft, entsteht ein fast
konstanter Druck an der Rundstrahldüse
und so ein gleichmäßiger Sprühnebel.
6b
6a
13
7
A
B
C
D
12
EWL-S084/P
40
Je nach Bewegungsart der Schaltertaste
unterscheidet man
– Drückerschalter:
Die Schaltertaste wird (meist gegen
eine Feder) eingedrückt.
– Drehschalter:
Die runde Schaltertaste wird verdreht.
– Schiebeschalter:
Die Schaltertaste wird hinund hergeschoben.
27. Welche Möglichkeiten zur
Drehzahländerung gibt es?
Bei den in Elektrowerkzeugen verwendeten Universalmotoren und Gleichstrommotoren erfolgt die Änderung der
Drehzahl durch die Änderung der an den
Motor gelegten Spannung. Hierbei kann
die Drehzahl durch den Anwender manuell gesteuert werden (Steuerelektronik)
oder eine durch den Anwender vorgegebene oder feste Drehzahl automatisch
und belastungsunabhängig konstant gehalten werden (Regel- oder Konstantelektronik).
28. Welche Möglichkeiten zur
Leistungssteuerung gibt es?
Die Leistungssteuerung in Elektrowerkzeugen ist stets eine Leistungsbegrenzung. Hierbei wird der Strom durch den
Motor gemessen und beim Erreichen eines vorher eingestellten Grenzwertes
wird der Motor ausgeschaltet. Da der
Motorstrom belastungsabhängig ist,
kann man damit auch die Grenzbelastung, bzw. das Grenzdrehmoment eines
Elektrowerkzeuges begrenzen. Auch die
so genannte Anlaufstrombegrenzung ist
eine für den Anlaufzeitpunkt wirkende
Leistungsbegrenzung.
41
Mechanik
29. Welche Aufgabe hat die
Mechanik im Elektrowerkzeug?
Die Mechanik des Elektrowerkzeuges
wandelt die vom Motor erzeugte mechanische Energie so um, dass sie für den
Antrieb des Einsatzwerkzeuges (Arbeitswerkzeuges) in geeigneter Bewegungsrichtung und Drehzahl zur Verfügung
steht.
30. Welche mechanischen
Konstruktionselemente kommen
zur Anwendung?
Die wichtigsten Konstruktionselemente
eines Elektrowerkzeuges sind
– Gehäuse
– Motor
– Getriebe
– Werkzeugaufnahme
– Kupplungen
– Lagerungen
Die Konstruktionselemente werden vom
Maschinengehäuse umschlossen, welches in den meisten Fällen auch als Griffelement für den Anwender dient. Die
mechanischen Konstruktionselemente
bedürfen in der Regel einer Schmierung.
31. Welche Gehäusebauarten gibt es?
Die Gehäuse von Elektrowerkzeugen bestehen aus
– Kunststoff
– Metall
– Kunststoff-Metall-Kombinationen
Kunststoffe werden überall dort eingesetzt, wo die Eigenschaften
– Elektrische Isolierfähigkeit
– Thermische Isolierfähigkeit
– Formgebung
– Gewicht
eine hohe Priorität haben. Metalle werden
dort verwendet, wo ihre Eigenschaften
bezüglich
– Festigkeit
– Maßhaltigkeit
– Wärmeleitfähigkeit
gefordert sind. Da im Elektrowerkzeug
alle Eigenschaften in bestimmten
Konstruktionselementen gefordert sind,
werden im Regelfall Metalle und Kunststoffe sowie deren Verbundwerkstoffe in
geeigneter Weise verwendet. Bezüglich
der Gehäusebauarten unterscheidet man
42
in die so genannte
– Schalenbauweise
– Topfbauweise
Bei der Schalenbauweise ist das
Gehäuse längsgeteilt, wodurch zwei
Schalen bestehen. Bei der Montage werden die Bauteile in die Unterschale eingelegt, dann wird das Gehäuse durch Auflegen und Verschrauben der Oberschale
geschlossen. Der Zusammenbau ist unkompliziert und damit kostengünstig. Bei
entsprechendem konstruktiven Aufwand
können Torsionskräfte trotz der Längsfuge gut beherrscht werden.
Bei der Topfbauweise ist das Gehäuse
quergeteilt und hat somit die Gestalt eines Rohres oder Zylinders, in den die
Bauteile eingeschoben werden. Die Enden des Zylinders („Topfes“) werden mit
den Lagerflanschen abgeschlossen.
Montagetechnisch ist diese Bauform
komplizierter und damit kostenungünstiger. Technisch können jedoch sehr hohe
Torsionskräfte problemlos beherrscht
werden.
Elektrowerkzeuge,
Bauarten
32. Welche Gehäuseformen gibt es?
Die Gehäuseform richtet sich nicht nur
nach dem Maschinentyp, sondern auch
nach der Anwendungsart. Es können somit für ein und denselben Maschinentyp
unterschiedliche Gehäuseformen zum
Einsatz kommen. Die Grundformen sind:
– Stabform
– Pistolenform
– Bügelgriffform
Bei der Stabform stellt das Gehäuse
meist gleichzeitig auch den Griffbereich
dar. Typisch für die Stabform sind
– Geradschleifer
– Winkelschleifer
Bei der Pistolenform ist der Griffbereich
deutlich vom Maschinengehäuse abgesetzt. Typisch für die Pistolenform sind
– Bohrmaschinen
– Bohrschrauber
Bei der Bügelgriffform ist wie bei der Pistolenform der Griffbereich deutlich vom
Maschinengehäuse abgesetzt, ist aber
im Gegensatz dazu von geschlossener
Form. Typisch für die Bügelgriffform sind
– Stichsäge
– Elektrofuchsschwanz
Daneben gibt es noch Mischformen.
Geradschleifer
Stabform
EWL-G007/G
Schalenbauweise
Bohrmaschine
Pistolengriff
EWL-S037/G
EWL-EWT002/P
Topfbauweise
Bügelgriff (Beispiel Stichsäge)
43
Getriebearten
Planetenradgetriebe
33. Welche Aufgabe hat das Getriebe?
Das Getriebe passt die Drehzahl und das
Drehmoment des Motors so an die Bedürfnisse des Einsatzwerkzeuges an,
dass sowohl Motor als auch Einsatzwerkzeug im optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. In der Regel muss hierbei
die hohe Motordrehzahl auf eine niedrigere Drehzahl umgesetzt werden, wobei
gleichzeitig eine Erhöhung des Drehmomentes erfolgt. Weitere Einsatzbereiche
von Getrieben sind die Drehrichtungsumkehr und die Umwandlung der Rotationsbewegung in eine Linearbewegung.
34. Welche Getriebe gibt es?
Als typische Getriebeformen kommen
– Zahnradgetriebe
– Riementriebe
– Kurbelgetriebe
zum Einsatz. Je nach Werkzeugtyp sind
Kombinationen der Getriebearten üblich.
35. Wie funktionieren Zahnradgetriebe?
Zahnradgetriebe übertragen Drehzahlen
durch ineinanderkämmende Zahnräder
synchron (ohne Schlupf) von der Antriebsseite zur Abtriebsseite. Das Verhältnis der Zähnezahlen der Zahnräder untereinander bestimmt das Verhältnis der
Drehzahlen und der Drehmomente von
Antriebs-und Abtriebsseite.
Die in Elektrowerkzeugen verwendeten
Zahnradgetriebe sind meist Stirnradgetriebe oder Planetenradgetriebe sowie
Winkelgetriebe. Alle Zahnradgetriebe
benötigen Schmierung.
Kegelradgetriebe
Schraubengetriebe
Schneckengetriebe
EWL-GET001/G
EWL-B028/G
Stirnradgetriebe
44
Getriebe im Elektrowerkzeug
Werkzeugtyp
Akku-Bohrhammer
Akku-Bohrschrauber
Akku-Drehschlagschrauber
Astsägen
Bandschleifer
Bandschleifer, groß
Bohrmaschinen
Drehschlagschrauber
Elektrofuchsschwanz
Elektroschaber
Exzenterschleifer
Feinschnittsäge
Flachdübelfräse
Gartenhäcksler
Geradschleifer
Gewindeschneider
Heckenscheren
Hobel
Kernbohrmaschinen
Kettensäge
Kreissäge
leichte Bohrhämmer
Mauernutfräsen
Multisäge
Nager
max. Abtrieb- Getriebetyp
drehzahlen U/min
1000
Stirnrad
500 …15000 Planetenrad
3000
Hohlrad
Stufen
750
500
500
250 … 4000
500 … 1300
2600
8000
12000
2800
11000
120
6000…27000
350…600
1
1
1
1…4
2…3
1
1
–
1
1
2
0…1
3
3000
10000…18000
900 … 2500
2500
4000 … 5000
800 … 1000
5000 … 11000
3800
1500 … 2500
Kegelrad
Kegelrad
Zahnriemen
Stirnrad
Stirnrad
Stirnrad
Kegelrad
direkt
Kegelrad
Kegelrad
Planentenrad
Stirnrad/direkt
Stirnrad
Stirnrad
Zahnriemen
Stirnrad
Stirnrad
Stirnrad
Stirnrad
Kegelrad
Kegelrad
Stirnrad/
Planetenrad
Oberfräsen
24000…27000 direkt
Säbelsäge
2700
Stirnrad
Schaumstoffsäge
3000
Stirnrad
Scheren
800 … 2500 Stirnrad/
Planetenrad
Schlagbohrmaschinen 2000 … 3000 Stirnrad
Schlaghämmer
–
Stirnrad,
Kegelrad
Schleifbürsten
10000
Kegelrad
Schrauber
600 … 4000 Stirnrad
schwere
120 … 400
Stirnrad,
Bohrhämmer
Kegelrad
Schwingschleifer
11000
direkt
Stichsägen
3000
Stirnrad
Varioschleifer
500
Kegelrad
Winkelbohr600 … 8000 Stirnrad,
maschinen
Kegelrad
Winkelschleifer
5000…11000 Kegelrad
Abtriebbewegungen
rotierend, schlagend
rotierend
rotierend
Bewegungsumsetzung
–
–
–
–
Masseschlagwerk
Kurbeltrieb, Kurbelschleife
Kurbeltrieb, Kulisse
Exzenter
Kurbeltrieb
–
–
–
Reversierautomatik
1
1
2
1
1
2
1
1
1… 2
rotation
rotierend
rotierend
rotierend
drehschlag
hub
hub
rotierend/schwingend
hub
rotierend
rotation
rotierend
rotierend/
autoreversierend
hub
rotierend
rotierend
rotierend
rotierend
rotierend
hub
hub
Kurbeltrieb, Kurbelschleife
–
–
–
–
Rotationsschwinger
–
Kurbeltrieb
–
1
2
1…2
rotierend
hub
hub, gegenlauf
hub
–
Rotationsschwinger
Kurbeltrieb
1…2
2
schlagend
1
2…3
2
–
2
1
2
rotierend
rotierend
rotierend,
schlagend
schwingend
hub
rotierend
rotierend
Rastescheibe
Kurbeltrieb,
Kolbenschlagwerk
–
Kupplungen
Kurbeltrieb,
Kolbenschlagwerk
Exzenter
–
–
1
rotierend
–
2
3
1
Hebelschwinger
–
Masseschlagwerk
GET-T01
36. Wie funktionieren Riementriebe?
Bei Riementrieben wird die Drehkraft zwischen zwei Riemenscheiben durch ein endlos umlaufendes Band, den Riemen, übertragen. Riementriebe gestatten die Überbrückung großer Achsabstände. Sie sind
laufruhig, benötigen keine Schmierung
und sind für hohe Drehzahlen geeignet. Je
nach verwendetem Riemenscheiben und
Riemenprofil lassen sich Riementriebe mit
– Kraftschluss
oder
– Formschluss
realisieren. Kraftschlüssige Riementriebe
verfügen über Keilriemen oder Flachriemen. Kraftschlüssige Riementriebe lassen einen gewissen Schlupf zu, der von
der Riemen-Vorspannkraft abhängig ist.
Bei stoßweisen Belastungen werden hierdurch Belastungsspitzen „abgefedert“. Je
stärker der Schlupf ist, umso höher ist
allerdings der Riemenverschleiß.
Riementriebe
Keilriementrieb
Keilrippenriementrieb
EWL-GET002/G
Zahnriementrieb
45
Formschlüssige Riementriebe werden
mit Zahnriemen realisiert. Formschlüssige Riementriebe übertragen auch Belastungsspitzen, sie haben keinen Schlupf.
Um diese Belastungsspitzen ohne Reißgefahr übertragen zu können, ist eine
entsprechende Riemendimensionierung
nötig. Die Riemen-Vorspannkraft kann jedoch gegenüber kraftschlüssigen Riementrieben niedriger gehalten werden,
wodurch auch die Lagerkräfte geringer
werden.
37. Wie funktionieren Kurbeltriebe?
Kurbeltriebe dienen dazu, Drehbewegungen in Linearbewegungen (Hin- und Herbewegungen) umzusetzen. Linearbewegungen sind bei vielen Elektrowerkzeugen immer dort Funktionsgrundlage, wo
das Einsatzwerkzeug eine Hubbewegung
vollzieht. Typische Anwendungen sind
Hubsägen, Scheren, Nager und Heckenscheren.
Bei Bohr- und Schlaghämmern funktioniert das Schlagwerk auf der Basis von
Kolben- oder Hebelbewegungen.
Kurbeltriebe können mechanisch unterschiedlich aufgebaut sein, am häufigsten
werden die folgenden Typen verwendet:
– Kurbelwelle und Pleuel
– Kurbelschleifentriebe
– Kulissensteuerung
– Rotationsschwinger
– Exzenter
Die Eigenschaften der genannten Kurbeltriebe sind unterschiedlich. Eine Auswahl
erfolgt deshalb nach den gestellten Anforderungen. Eine Sonderform des Kurbeltriebes wird für gegenläufige Einsatzwerkzeuge benötigt. Hierzu verwendet
man zwei um 180° versetzte Kurbeltriebe. Sie finden beispielweise in
Heckenscheren und Tandemsägen Verwendung.
Kurbeltriebe
Typische Anwendungen im Elektrowerkzeug
Kurbelwelle und Pleuel (Bohr- und Schlaghämmer)
Kurbelwelle mit Kurbelschleife (Tandemsägen, Heckenscheren)
Kurbelwelle und Kulisse mit Hubstange (Stichsägen)
Rotationsschwinger (Bohrhämmer, Säbelsägen)
Exzenter mit Hebelschwinger (Bohrhämmer)
EWL-GET006/P
46
38. Wie funktionieren Schlagwerke?
Schlagwerke dienen dazu, Linearbewegungen mit hoher Beschleunigung zu erzeugen. Die bei Elektrowerkzeugen
benötigte Schlagwirkung wird durch die
zwei Grundtypen
– Rastenschlagwerk
– Hammerschlagwerk
erzeugt.
Beide
Varianten
haben
grundsätzlich verschiedene Wirkungen.
Das Rastenschlagwerk wird bei
Schlagbohrmaschinen verwendet. Ein rotierender und ein stillstehender Zahnkranz werden gegeneinander gedrückt.
Die Zähne sind rastenförmig ausgebildet,
sodass sie aneinander hochlaufen und
nach Überwinden der Zahnspitze in den
Zahngrund fallen können. Die Fallenergie
wird auf die Bohrerspitze als Schlag
übertragen. Die Schlagleistung ist abhängig vom Andruck des Anwenders.
Das pneumatische Hammerschlagwerk wird in Bohr- und Schlaghämmern
verwendet. Es besteht aus Kolben und
Schläger, die sich in einem Zylinderrohr
hinund herbewegen. Zwischen Kolben
und Schläger befindet sich ein Luftkissen, das die Bewegung des Kolbens auf
den Schläger überträgt, die Rückprallenergie des Schlägers nach dem Auftreffen des Werkzeuges auf das Werkstück
speichert und beim Vorwärtshub des Kolbens dem Schläger durch die nun stattfindende Expansion eine zusätzliche Beschleunigung erteilt. Die Schlagleistung
ist unabhängig vom Andruck des Anwenders.
47
Werkzeugaufnahme?
Die Werkzeugaufnahme (Spannwerkzeug) ist das Bindeglied im System Elektrowerkzeug–Einsatzwerkzeug.
Durch das Spannwerkzeug wird das
Einsatzwerkzeug kraftschlüssig mit der
Antriebsmaschine
verbunden.
Das
Spannwerkzeug muss dabei die folgenden Forderungen erfüllen:
– das Einsatzwerkzeug muss sicher gehalten werden
– das höchste während des Betriebs
vorkommende Drehmoment muss sicher übertragen werden
– es darf kein Schlupf auftreten (wenn
Schlupf konstruktiv vorgegeben ist,
muss dieser sich in den vorgegebenen
Grenzen halten
– der Spannschaft des Einsatzwerkzeuges darf nicht beschädigt werden
– Spannen und Lösen muss leicht und
sicher durchführbar sein
– nach Möglichkeit sollen keine Hilfswerkzeuge erforderlich sein
40. Welche Werkzeugaufnahmen
gibt es?
Die Anforderungen sind von der Antriebsmaschine, dem Einsatzwerkzeug und
dem Einsatzfall abhängig. In der Praxis
bedeutet dies, dass unterschiedliche
Spannsysteme erforderlich sind. Die bei
Elektrowerkzeugen üblichen Spannsysteme sind:
– Spannflansche
– Spannzangen
– Backenfutter
– Kegelverbindungen
– Systemverbindungen
48
Schlagbohrmaschine, Funktionsweise
5
4 1,2,3
8
7
8
7
1
3
2
A
4
5
6
6 Abtriebseinheit (2,4,5)
Rastscheibe starr
Rastscheibe drehend 7 Manuelle Andruckkraft
8 Gegendruck („Widerstand“)
Druckfeder
des Werkstoffes/Werkstückes
Abtriebsräder
(gleich groß wie 7)
Bohrspindel
B
A Neutralstellung. Die Feder (3) drückt die
Abtriebseinheit (6) von der im Maschinengehäuse verankerten Rastscheibe starr (1)
weg und ermöglicht das freie Durchlaufen
der Rastscheibe drehend (2).
8
B Durch die manuelle Andruckkraft (7) und
den Gegendruck (8) werden die
Verzahnungen der Rastscheiben (1 und 2)
C
gegen den Druck der Feder (3) zusammengedrückt.
1
2
3
4
5
C Beim Drehen der Abtriebseinheit (6)
gleiten die Verzahnungen der beiden
Rastscheiben (1 und 2) gegeneinander
auf und bewegen die Maschine
gegen die Andruckkraft (7) nach hinten.
D Werden beim Weiterdrehen der Abtriebseinheit (6) die Spitzen der Zähne auf den
Rastscheiben (1 und 2) überschritten, so
wird die Maschine durch die manuelle
Andruckkraft (7) schlagartig nach vorne
bewegt. Der Aufprall der Rastscheiben
ist die „Schlagbewegung“.
8
7
7
7
D
8
EWL-B046/P
49
Bohrhammer, Funktionsweise pneumatisches Schlagwerk
2
1
2
3
4
5
Kurbelwelle
Pleuel
Antriebskolben
Zylinderrohr
Luftpolster
5
6
1
7
3
8
4
9
6
7
8
9
Flugkolben (Schläger)
Schlagbolzen (Döpper)
Werkzeughalter
Hammerbohrer
Der Antriebskolben (3) verdichtet
das Luftpolster (5) und treibt den
Flugkolben (6) nach vorne.
Der Flugkolben (6) „fliegt“ frei
auf den Schlagbolzen (7) und
gibt seine Schlagenergie ab.
Der Antriebskolben (3) geht
zurück. Der Flugkolben (6) ist
vom Schlagbolzen (7) abgeprallt
und „fliegt“ zurück.
Der Antriebskolben (3) geht nach vorne.
Der Flugkolben (6) „fliegt“ noch zurück
und erhöht dadurch die Verdichtung
(Kompression).
Der Antriebskolben (3) kam zum
Stillstand. Der Flugkolben (6) hat
seine Bewegungsrichtung umgekehrt und „fliegt“ durch die höhere
Kompression mit höherer Geschwindigkeit und damit höherer Energie
auf den Schlagbolzen (7).
EWL-P028/P
Flanschbefestigung
5
4
2
1
3
5
6
2
1
3
1 Antriebswelle
2 Mitnahmeflansch
3 Einsatzwerkzeug
4 Spannflansch
5 Spannschraube
6 federnder Spannflansch
EWL-SWZ001/P
Spannflansche?
Spannflansche sind typische Spannmittel für scheibenförmige Einsatzwerkzeuge wie Schleif- und Trennscheiben an
Schleifgeräten und Kreissägeblättern an
Kreissägen. Spannflansche werden stets
paarweise verwendet, wobei ein Flansch
meist formschlüssig das Drehmoment
von der Maschinenspindel aufnimmt. Er
wird deshalb auch als Mitnahmeflansch
oder Mitnehmerflansch bezeichnet. In
der Regel besitzt er einen Bund, durch
welchen das Einsatzwerkzeug zentriert
wird. Der andere Flansch dient der Befestigung des Einsatzwerkzeuges und
presst, indem er auf das Spindelgewinde
aufgeschraubt wird, das Einsatzwerkzeug gegen den Mitnehmerflansch. Dieser Flansch wird dann als Spannflansch
oder als Spannmutter bezeichnet. Die
Gewinderichtung wird dabei so gewählt,
dass sich der Flansch in der Arbeitsdrehrichtung bei Belastung fester zieht,
wodurch ein Lösen unter Belastung unmöglich wird. Je nach Drehrichtung des
Einsatzwerkzeuges werden also Rechtsgewinde oder Linksgewinde eingesetzt.
Das Lösen im Betrieb kann auch dadurch
verhindert werden, dass auch der Spannflansch auf der Spindel Formschluss hat.
Die Anpresskraft wird dann über eine separate Schraube oder Mutter erzeugt.
Letztere Lösung ist für Kreissägen
typisch.
Aufnahmeflansch (Winkelschleifer)
1
2
3
4
5
1 Winkelschleifer
2 Schutzhaube
3 Aufnahmeflansch
4 Spannmutter
5 Spannschlüssel
EWL-A020/G
50
Spannzangen?
Spannzangen dienen zum Spannen von
Rundschäften eines einzelnen bestimmten Durchmessers. Sie sind das typische
Spannwerkzeug für Oberfräsen und Geradschleifer. Spannzangen haben prinzipbedingt eine sehr hohe Rundlaufgenauigkeit und eignen sich deshalb für
sehr hohe Drehzahlen.
Spannzange (Prinzip)
2 3
4
1 Einsatzwerkzeug (z. B. Fräser)
2 Spannzange mit Außenkonus
geschlitzt
3 Überwurfmutter (Spannmutter)
4 Innenkonus (in Antriebsspindel)
EWL-S040/G
1
Spannzangen
für Oberfräse
EWL-S041/G
für Geradschleifer
51
Spannfutter?
Backenfutter werden typischerweise zum
Spannen von Einsatzwerkzeugen in
Bohrmaschinen verwendet. Sie haben
den Vorteil, dass Werkzeugschäfte unterschiedlichen Durchmessers gespannt
werden können. Man unterscheidet in
– Zahnkranzbohrfutter
– Schnellspannbohrfutter
Die beiden Arten unterscheiden sich in
der Bedienung und im konstruktiven Aufbau, vom Spannprinzip her sind sie
gleich. Backenfutter haben eine relativ
große Masse und bewegliche Spannteile,
weswegen sie im Regelfall nur für relativ
niedrige Drehzahlen (maximal ca. 3000 …
5000 U/min je nach Zulassung) geeignet
sind.
52
Kegelverbindungen?
Wenn hohe Drehmomente bei hoher
Rundlaufgenauigkeit übertragen werden
müssen, kommen häufig Kegelschäfte
und Kegelhülsen zum Einsatz. Sie haben
gegenüber den Klemmverbindungen mittels Spannbacken den Vorteil der genauen Zentrierung und damit des besseren Rundlaufes. Bei Kegelverhältnissen
um ca. 1:20 besteht Selbsthemmung,
wodurch das Drehmoment ohne besondere Mitnehmer übertragen werden kann.
Zum Herstellen der Kegelverbindungen
werden Schaft und Hülse manuell ohne
besonderes Werkzeug zusammengeschoben. Zum Lösen wird der Schaft mittels eines Austreibkeils aus der Hülse
gelöst. Wenn besonders sichere Kegelverbindungen gefordert werden, wird zusätzlich ein Anzuggewinde benützt.
Kegeldorne und Kegelhülsen sind in
ihren Abmessungen im metrischen und
im angelsächsischen Maßsystem genormt und in bestimmte Größen eingeteilt. Die Herstellung von Kegelverbindungen erfordert enge Toleranzen und ist
deshalb kostenintensiv.
Bohrfutter
Prinzipieller Aufbau
Zahnkranzbohrfutter
Schnellspannbohrfutter zweihülsig
Innenkegel (Kegelaufnahme)
1
1
Schnellspannbohrfutter einhülsig
3
1 Reduzierhülsen
(Außen- und Innenkegel)
2 Werkzeughalter in der Maschine
(Innenkegel)
3 Austreibkeil
4 Bohrer mit Kegelschaft
(Außenkegel)
EWL-I002/G
EWL-SWZ005/P
4
Systemverbindungen?
Unter Systemverbindungen versteht man
Werkzeughalterungen, welche z. B. von
einem Elektrowerkzeughersteller für einen bestimmten Elektrowerkzeugtyp entworfen wurden. Bei entsprechender
Markteinführung und/oder durch Lizenznahme und Kooperationsverträge mit
Mitbewerbern entwickeln sich Systemverbindungen häufig zu weltweiten Standards, wodurch Hersteller, Handel und
Endverwender gleichermaßen Nutzen
davon haben.
53
Typische Beispiele solcher Systemverbindungen sind die werkzeuglosen
Spannsysteme SDS-plus, SDS-top und
SDS-max. Für Bohr- und Schlaghämmer,
wobei die Bezeichnung SDS von BOSCH
geprägt wurde und „Spannen Durch
System“ oder „Special Direct System“
bedeutet.
Stichsäge
SDS-Verriegelung (Prinzip)
3
1
2
C Manuelles Entriegeln durch
Drehen des Gehäuses (5) gegen
die Drehfeder (3).
A Einstecken des
Sägeblattes (6)
gegen die Druckfeder (2) in der
Schubstange (1).
5
6
2
3
4
B Die Arretierbacken (4)
werden entriegelt und
von der Drehfeder (3)
in Arretierposition gebracht (Kraft- und Formschluss).
D Sägeblatt (6)
wird durch die
Druckfeder (2)
ausgeworfen.
6
EWL-S062/P
54
46. Welche Aufgabe haben
Kupplungen?
Kupplungen dienen als Trennstellen zwischen dem Antrieb und der Werkzeugaufnahme eines Elektrowerkzeuges. Sie
können sich am Motor, an der Werkzeugaufnahme oder im Getriebe befinden.
SDS-plus
Einsteckende
2
4
47. Welche Kupplungsarten gibt es?
Man unterscheidet grundsätzlich in
Kupplungen, welche der Sicherheit des
Anwenders dienen (Sicherheitskupplungen) und Kupplungen, die zum praktischen Betrieb des Werkzeuges nötig sind
(z. B. Drehmomentkupplungen, Schrauberkupplungen).
3
1
4
6
5
6
Werkzeughalter
1 Schaftdurchmesser 10 mm
2 geschlossene Nuten für die automatische Verriegelung
3 hohe Rundlaufgenauigkeit durch eine
ca. 40 mm lange Werkzeugführung
4 2 offene Nuten mit ca. 75 mm 2 Auflagefläche für verschleißfreie Kraftübertragung
5 2 Mitnahmekeile im Werkzeughalter
mit ca. 75 mm 2 Auflagefläche
6 2 Verriegelungskugeln für sicheren
Halt der Werkzeuge
7 Einsteckende des Bohrers/Meißels
EWL-S029/G
75
Sicherheitskupplungen?
Sicherheitskupplungen haben die Aufgabe, Rückdrehmomente, z. B. beim
Klemmen eines Bohrers, auf ein Maß zu
begrenzen, welches vom Anwender noch
aufgefangen werden kann ohne ihn zu
gefährden. Grundsätzliche Anwendung
von Sicherheitskupplungen erfolgt bei
Bohrhämmern. Üblicherweise kommen
– Rutschkupplungen
– Sicherheits-Ausrastkupplungen
zur Anwendung.
Rutschkupplungen sind vom konstruktiven Aufbau her einfacher, unterliegen
aber bei häufigem Ansprechen einer Abnützung, die sowohl zu einer Verringerung oder Erhöhung der Empfindlichkeit
im Ansprechfall führen kann.
Sicherheits-Ausrastkupplungen sind
konstruktiv komplexer aufgebaut, haben
aber eine sehr gute Langzeitkonstanz
des Ansprechwertes und signalisieren
darüber hinaus dem Anwender durch ihr
typisches Ansprechgeräusch den Überlastfall.
Sicherheitskupplungen
Ansprech- und Langzeitverhalten
Sicherheits-Überrastkupplung (Prinzip)
1 Abtriebszahnrad
2 Kupplungswalzen
3 Kupplungsfedern
4 Kupplungstaschen
5 Antriebswelle
1. Ansprechverhalten
Drehmoment
Nm
60
1
20
Nm
Drehmoment
Rutschkupplung
(verschleißempfindlich)
40
0
0,03
0,06
0,09 sec.
2
3
4
5
Normalbetrieb:
Antriebswelle dreht
Antriebszahnrad
durch Mitnahme über
die Kupplungswalzen.
Symmetrische
Überrastkupplung
(verschleißunempfindlich)
60
40
20
0
55
0,03
0,06
0,09
sec.
Spindel blockiert:
Antriebszahnrad steht.
Kupplungswalzen
werden in Nut gedrückt,
Antriebswelle dreht
weiter (überrastet).
mittleres Drehmoment
2. Langzeitverhalten
Antriebswelle hat
weitergedreht,
Kupplungswalzen
sind wieder eingerastet,
Abtriebszahnrad wird
wieder mitgenommen
bzw. Vorgang
wiederholt sich.
Nm
60
Rutschkupplung
(verschleißempfindlich)
40
20
0
25
50
75
Betriebsstunden
h
mittleres Drehmoment
Idealverhalten
zunehmende Verschleißrauigkeit
abnehmende Reibung
Nm
60
Symmetrische
Überrastkupplung
(verschleißunempfindlich)
40
20
0
25
50
75
Betriebsstunden
h
EWL-S082/P
EWL-S056/P
Drehmomentkupplungen?
Drehmomentkupplungen
ermöglichen
eine Einstellung des an der Werkzeugaufnahme wirksamen Drehmomentes. Bei
Schraubwerkzeugen
können
diese
Drehmomentkupplungen auf den jeweiligen Schraubfall bzw. den entsprechenden Schraubentyp eingestellt werden.
Technisch sind unterschiedliche Kupplungstypen möglich. Üblich sind Kupplungen mit federbelasteten Zylinderrollen
oder Kugeln als Kupplungselement.
56
50. Warum müssen die mechanischen Komponenten geschmiert
werden?
Schmierstoffe dienen als Trennmedium
zwischen zwei relativ gegeneinander in
Bewegung stehenden Reibpartnern, in
der Regel also einer Achse und einem
Lager oder zwischen zwei Zahnrädern.
Aufgabe des Schmierstoffes ist es, den
direkten Kontakt zwischen den Reibpartnern zu verhindern und damit den Verschleiß
herabzusetzen.
Zusätzliche
Funktionen des Schmierstoffes können
Kühlung, Abdichtung und Geräuschverminderung an der Reibstelle sein. In vielen Fällen dient der Schmierstoff auch als
Korrosionsschutz. Die üblichen Schmierstoffe für Elektrowerkzeuge können
– Fett
– Öl
sein. Schmierstoffe bestehen meistens
aus mehreren Stoffen („legiert“) und erhalten durch bestimmte Zusätze, die so
genannten Additive, ihre charakteristischen Eigenschaften.
Kupplungen für Drehschrauber
Überrastkupplungen
Trapez-Klauenkupplung
51. Welche Eigenschaften hat die
Fettschmierung?
Bei normalen Betriebsverhältnissen können Elektrowerkzeuge in der Mehrzahl
der Anwendungsfälle mit Fett geschmiert
werden.
Schmierfett hat gegenüber Schmieröl
den Vorteil, dass es leichter in der Lagerstelle zurückgehalten werden kann, vor
allem auch bei schräger oder senkrechter
Anordnung der Schmierstelle; außerdem
trägt es zur Abdichtung der Lagerstelle
gegenüber Verunreinigungen, Feuchtigkeit oder Wasser bei.
Kugelkupplung
EWL-S081/P
Rollenkupplung
52. Wann wird Ölschmierung
angewendet?
Ölschmierung wird im Allgemeinen dann
vorgesehen, wenn hohe Drehzahlen oder
Betriebstemperaturen eine Schmierung
mit Fett nicht mehr zulassen, wenn Reibungs- oder Fremdwärme aus der
Schmierstelle abgeführt werden soll oder
wenn benachbarte Maschinenteile (Getriebe usw.) mit Öl geschmiert werden.
57
Gleit- und Wälzlager?
Gleitlager sind sehr laufruhig und eignen
sich auch für Anwendungsfälle, wo eine
axiale Bewegung der Welle erforderlich
oder gewünscht ist. Bei entsprechender
konstruktiver Gestaltung können Gleitlager Dichtfunktionen übernehmen. Sie
sind relativ unempfindlich gegen Staubeinflüsse.
Bei Wälzlagern findet die Übertragung
zwischen dem feststehenden und beweglichen Maschinenteil nicht zwischen
Welle und Lager, sondern in den meisten
Fällen innerhalb des Lagers selbst statt.
Hierin unterscheiden sich Wälzlager
grundlegend von Gleitlagern. Die Übertragung erfolgt durch Wälzkörper, die den
einzelnen Wälzlagergruppen ihren Namen geben:
– Kugellager
– Zylinderrollenlager
– Kegelrollenlager
– Nadellager
Innerhalb dieser Typen gibt es, je nach
Art der Abwälzbahn, eine entsprechende
Vielfalt von Untergruppen. Wälzlager haben keine Dichtfunktion, benötigen also
separate Dichtelemente. Sie sind empfindlich gegen Verschmutzung und
Staub.
Gleitlager (schematisch)
2 3
EWL-G018/G
1
1 Welle oder Hubstange
2 Lagerbuchse (Gleitlager)
3 Lagergehäuse
Wälzlager
Radiallager
A
1
2
D
1
2
6
3
B
1
2
6
4
E
1
4
3
6
C
1
2
2
6
F
1
2
4
6
6
5
A
B
C
D
E
F
Rillenkugellager
Schrägkugellager
Nadellager
Zylinderrollenlager
Kegelrollenlager
Pendelrollenlager
1
2
3
4
5
6
Außenring
Innenring
Kugel
Rolle
Nadel
Käfig
EWL-GWL001/P
53. Welche Lagertypen werden in
Elektrowerkzeugen verwendet?
In Elektrowerkzeugen werden sowohl
Gleit- als auch Wälzlager verwendet. Sie
dienen dazu, feste Konstruktionselemente mit beweglichen Konstruktionselementen so zu verbinden, dass sie
gegeneinander beweglich sind.
Die wichtigsten Anforderungen sind
dabei:
– möglichst geringe Reibung
– möglichst spielfreie Führung
– geringer Schmiermittelbedarf
– geringe Wartungsansprüche
– lange Lebensdauer
Die klassischen Lagertypen, mit denen
diese Forderungen in der Praxis erfüllt
werden, sind:
– Gleitlager
– Wälzlager
58
Ergonomie
Ergonomie?
Der Begriff „Ergonomie“ setzt sich aus
den griechischen Wörtern „ergon“ (Arbeit, Werk) und „nomos“ (Gesetz, Regel,
Lehre) zusammen. Er hat in der technischen Umgangssprache die Bedeutung
„Lehre von der anwenderbezogenen Gestaltung von Arbeitswerkzeugen und
Gerätschaften“.
Zielsetzung der Ergonomie ist, das
Werkzeug an den Menschen anzupassen, nicht den Menschen an das Werkzeug.
56. Welchen Einfluss hat die Form
des Werkzeuggehäuses?
Die Formgestaltung eines Gerätes ist die
wichtigste Einflussgröße, wenn es um die
Begriffe „Handlichkeit“ und „leichte Bedienbarkeit“ geht. Die Formgestaltung ist
demnach gewissermaßen die Schnittstelle zwischen der reinen Maschinenfunktion und dem Maschinenanwender
Mensch.
57. Welche Eigenschaften müssen
die Griffbereiche erfüllen?
Elektrowerkzeuge haben Griffbereiche,
mittels derer der Anwender die Maschine
hält, führt und Vorschubkräfte einleitet.
Am Beispiel des in die Maschine integrierten Griffes und des Zusatzhandgriffes einer Schlagbohrmaschine sei dies
verdeutlicht.
Die Aufgabe der Hand beim Bohren ist:
– Halten
– Führen
– Andrücken
– Schalten
Ohne Arbeitsunterbrechung, Griffwechsel und vorzeitige Ermüdung müssen
diese Funktionen vom Anwender erfüllbar sein. Ergonomischer Schwerpunkt
einer Maschine sind deshalb stets die
Griffbereiche.
Ergonomie
Form- und Reibschluss am Handgriff
Formschluss/Zugriff. Der Druck liegt
nur auf einem schmalen Streifen des
Griffs. Bereits jetzt können Kräfte über
den Griff eingeleitet werden.
Reibschluss/Umgriff. Er wird erreicht
durch das Umgreifen der Finger.
Jetzt kann ein erheblicher Teil der
Kräfte nach vorne und zur seitlichen
Führung wirksam werden.
EWL-ERG001/P
Ergonomie
Sichere Führung der Maschine
Ergonomie
Griffschräge
Leichte Griffschräge entspricht
natürlicher Haltung der Hand.
EWL-ERG002/P
58. Wie wird eine sichere
Maschinenführung realisiert?
Die Hand muss nicht nur die Maschine
halten, sondern auch führen. Beim
Führen wird die Form eines gut gestalteten Griffes spürbar. Die Hand muss Spielraum haben, um sich zu bewegen und
dennoch die Maschine festhalten zu können. Der ergonomisch richtig geformte
Griff erlaubt dies, ein falsch geformter
Griff lässt die Hand verkrampfen. Dies
wird besonders in schwierigen Arbeitspositionen deutlich.
Wenn hoher Anpressdruck erforderlich
ist, muss er in Richtung der Bohrerachse
erfolgen. Bei richtig gestalteter Maschine
heißt dies, dass der Pistolengriff nach
oben in der Verlängerung der Bohrerachse zu einer Griffmulde führt und die
Hand dort durch unmittelbaren Druck auf
die Bohrerstelle die optimale Krafteinleitung erlaubt.
59
Ergonomie
Krafteinleitung beim Andruck
Seitenansicht der
Griffmulde
Durch optimale Griffpositionen sichere
Maschinenführung und Drehmomentbeherrschung.
EWL-ERG003/P
Daumen und Zeigefinger haben in
der Griffmulde festen Kontakt zur
Maschine. Bohrachse und
Unterarmachse bilden eine
waagerechte Linie für direkte
Krafteinleitung in Richtung Bohrstelle.
EWL-ERG004/P
60
59. Wie wichtig ist die
Gehäuseoberfläche?
Glatte Oberflächen sind ungünstig für die
Handhabung, die Hände „kleben“ unangenehm am Griff, bei schweiß- oder ölbzw. fettverschmutzten Händen oder
Handschuhen ist kein sicherer Griff mehr
gewährleistet. Ist die Oberfläche mit zu
dominanten Noppen oder Konturen versehen, dann ist die Griffsicherheit besser,
jedoch graben diese sich unter den Andruckkräften auf die Dauer schmerzhaft
in die Handoberfläche ein. Eine leicht aufgeraut strukturierte Oberfläche dagegen
ergibt eine gute Griffsicherheit und lässt
die Haut „atmen“. Durch die Luft zwischen Hand und Maschinenoberfläche
wird die Schweißbildung verringert.
Weiche Oberflächen lassen sich durch
die Beschichtung oder Belegung der
Griffbereiche mit Elastomeren erreichen.
Hierdurch können Vibrationen sicher absorbiert werden, wodurch einerseits eine
geringere Ermüdung des Anwenders erfolgt und andererseits gesundheitliche
Langzeitschäden verhindert werden.
60. Welche Rolle spielt die
Anordnung der Bedienungselemente?
Sicheres Arbeiten setzt voraus, dass die
Maschine in jeder Arbeitsposition sicher
einund ausgeschaltet werden kann. Der
oder die Finger sollen den Schalter nicht
suchen müssen, sondern ihn sofort
„blind“ erreichen. Schalter dürfen deshalb nicht irgendwo versteckt angebracht
sein, sondern müssen deutlich hervortreten, so dass man selbst mit Handschuhen mühelos schalten kann. Bei richtiger
Gestaltungskombination von Griff und
Schalter können sich die Finger leicht
zum Schalter bewegen und die Maschine
lässt sich trotzdem sicher halten und
ohne Schwierigkeiten führen.
Ergonomie
Schalterposition
Die Finger erreichen die griffgünstig
angeordneten Schalter, ohne danach
„suchen“ zu müssen. Der Zeigefinger
bedient den Rechts-/Linkslauf und
den Ein-/Ausschalter bzw. den
Schalter zum „Gasgeben“. Der
Daumen bedient den Feststellknopf
und den Rechts-/Linkslauf.
EWL-ERG005/P
61. Welche Rolle spielt das
Werkzeuggeräusch?
Geräusche können, je nach Stärke und
Frequenz, unangenehm bis stark störend
sein und sich langfristig gesundheitsschädlich auswirken. Während das
Arbeitsgeräusch (z. B. beim Meißeln oder
Schleifen) meist nicht beeinflussbar ist,
kann das eigentliche Maschinengeräusch durch geeignete Maßnahmen
stark reduziert werden. Die Hauptgeräuschquelle eines Elektrowerkzeuges
ist der Lüfter des Kühlluftgebläses, von
dem ein unangenehmer Sirenenton ausgehen kann.
Durch optimale Gestaltung der Kühlluftkanäle und der Schaufeln des Lüfterrades können die Frequenzen so in den
unhörbaren Ultraschallbereich verschoben werden („Ultrasonic“-Lüfter), dass
die übrig bleibenden, angenehm niedrigen Frequenzen nicht mehr als störend
empfunden werden.
Der technische Entwicklungsaufwand
ist allerdings erheblich und damit kostenintensiv.
61
gewachsen ist. Maßnahmen hierzu sind:
– Betriebsisolation
– Schutzerdung
– Schutzisolation
– Vollisolation
Kühlluftgebläse
Betriebsisolation?
Die Betriebsisolation elektrischer Geräte
und ihrer Einzelkomponenten ist notwendig, um die Funktion, den Betrieb des
Gerätes sowohl physikalisch als auch
durch den Anwender zu ermöglichen. Die
Betriebsisolation muss dabei in all den
Einsatzfällen sicher gewährleistet sein,
für die das Gerät vorgesehen ist.
1
4
1 Lüfterrad (rotiert)
2 Leitschaufeln (feststehend)
3 Verwirbelter Luftstrom
(Turbulenz erzeugt Lärm)
4 Laminarer Luftstrom
(geräuscharm)
2
1
EWL-ERG007/P
3
Sicherheit
62. Welche sicherheitsrelevanten
Kriterien gibt es für Elektrowerkzeuge?
Grundsätzlich unterscheidet man in elektrische Sicherheit und mechanische
Sicherheit.
63. Wie erreicht man elektrische
Sicherheit?
Die elektrische Sicherheit entsteht im
Wesentlichen durch die Wahl einer Isoliermethode, welche den im Betrieb des Elektrowerkzeugs vorkommenden Beanspruchungen (und Überbeanspruchungen)
Schutzerdung?
An jedem technischen Gerät können Defekte auftreten, durch welche der Anwender gefährdet werden könnte. Bei Schäden
an der Betriebsisolation ist deshalb nicht
auszuschließen, dass der Anwender spannungsführende Teile des Gerätes berührt
und damit ein Strom über ihn zur Erde
fließen könnte. Bei der Schutzerdung werden deshalb alle vom Anwender berührbaren Metallteile des Gerätes mit dem
Schutzleiter (Nullleiter, Erdung) des Stromnetzes verbunden. Im Schadensfall nimmt
der Strom den Weg über den Schutzleiter
statt über den Anwender und bringt die Leitungsabsicherung zum Ansprechen. Voraussetzung (und Nachteil) für die Schutzwirkung ist, dass der Schutzleiter sicher
und mit ausreichendem Querschnitt angeschlossen ist. Dies ist besonders beim Reparaturfall kritisch und stets zu beachten.
Schutzisolation?
Bei der Schutzisolation werden die elektrischen Gerätekomponenten zusätzlich zur
Betriebsisolation nochmals innerhalb des
Gerätegehäuses von allen berührbaren
Metallteilen isoliert. Bei Elektrowerkzeugen
ist dies grundsätzlich auch die Antriebsspindel bzw. die Werkzeugaufnahme.
Sollte nun ein Defekt der Betriebsisolation
auftreten, so bleibt der Isolationsschaden
auf die elektrischen Komponenten begrenzt und tritt nicht nach außen in Erscheinung. Der Anschluss eines Schutzleiters
kann bei der Schutzisolation entfallen.
62
Schutzisolation
Vollisolation?
Gefahr kann bei der Verwendung von
Elektrowerkzeugen entstehen, wenn versehentlich spannungsführende Teile bei
der Anwendung berührt werden (z. B. Anbohren von elektrischen Leitungen unter
Putz). Hierdurch kann elektrische Spannung über die Antriebsspindel, das
Getriebe auf ein metallisches Maschinengehäuse übertragen werden und den
Anwender gefährden. Durch die Verwendung vollständiger Kunststoffgehäuse kann der Griffbereich des Anwenders vollständig geschützt werden.
5
4
3
2
1
2
3
4
5
Anker (Motor) Welle
Kollektor
Schutzisolation
Wicklungen
Eisenkern
EWL-S023/G
1
elektromechanischen
Schutzvorrichtungen?
Elektromechanische Schutzvorrichtungen sind beispielsweise Einschaltsperren
oder Schnellstoppeinrichtungen.
Der Griffbereich, das Gehäuse und der Motor
sind vor der Elektrizität von außen geschützt.
EWL-ESI001/P
Vollisolation
Bei Einschaltsperren muss beispielsweise erst eine mechanische Sperre
gelöst werden, bevor der Einschalter
betätigt werden kann. Dies kann einhändig erfolgen (Kreissägen) oder so
dass beide Hände benötigt werden um
die Sperre zu entriegeln (Heckenscheren).
Schnellstoppeinrichtungen lösen im
Anwendungsfall eine mechanische Bremsung aus, bei gleichzeitiger Unterbrechung der Stromzufuhr (Kettensägen).
heit wird unter anderem hauptsächlich
durch folgende Merkmale bestimmt:
– Gehäusegestaltung
– Werkstoffwahl
– Dimensionierung
– Spannvorrichtungen
– Schutzeinrichtungen
Direkt für den Anwender wirksam sind die
Schutzvorrichtungen. Die Schutzeinrichtungen müssen so gestaltet sein, dass
sie bei maximalem Schutz für den Anwender die eigentliche Arbeitsaufgabe
des Gerätes nicht mehr als vermeidbar
beeinträchtigen und, wenn eine Verstellmöglichkeit gegeben ist, dass diese bequem und möglichst ohne zusätzliches
Hilfswerkzeug durchzuführen ist (sonst
werden sie eventuell aus Bequemlichkeit
vom Anwender entfernt).
69. Wie erreicht man mechanische
Sicherheit?
Mechanische Sicherheit ist ein wesentliches Merkmal der sehr oft unter extrem
harten Bedingungen eingesetzten Elektrowerkzeuge. Die mechanische Sicher-
Kettensäge
Sicherheitsschaltung
63
2
1
3
4
6
1
2
3
4
5
6
7
Sägengriff
Sicherheitsbügel
Druckfeder
Sicherheitsschalter
Antrieb
Bremsband
Sägenschwert
5
7
Schlägt das Sägenschwert (7)
wegen eines Fremdkörpers
zurück, so wird der
Sicherheitsbügel (2) gegen den
Handrücken gedrückt. Dadurch
wird die Druckfeder (3) entriegelt
und zieht das Bremsband (6) an.
Gleichzeitig wird der Sicherheitsschalter (4) ausgelöst und unterbricht die Spannungsversorgung.
EWL-S078c/P
70. Welche Schutzvorrichtungen
gibt es?
Die bekanntesten Schutzvorrichtungen
sind die Schutzhauben von Winkelschleifern und Kreissägen. Weniger bekannt,
aber genau so wichtig sind Trennschlitten
und Absaughauben für Trennschleifer
und der Berührungsschutz bei Stichsägen. Auch der Spaltkeil der Kreissäge
dient der Sicherheit, er vermindert die
Klemmgefahr beim Sägen von Längsschnitten und großflächigem Plattenmaterial. Bei stationär betriebenen Elektrowerkzeugen wie Kreissägen, Hobel und
Oberfräsen dient der Messerschutz dazu,
die direkte Berührung mit dem Einsatzwerkzeug zu verhindern.
Winkelschleifer, Arbeiten
mit dem Trennschlitten
Sägen
Spaltkeil
a
2
b
1
1
2
a
b
Sägeblatt
Spaltkeil
= maximal 10 mm
= ca. 2 mm
EWL-SLF023/P
Ohne Spaltkeil:
Sägeblatt klemmt
Mit Spaltkeil:
Klemmen wird verhindert
EWL-S077/P
64
65
Wirtschaftlichkeit
Wirtschaftlichkeit bei Elektrowerkzeugen?
Wirtschaftlichkeit ist der entscheidende
Anreiz, ein Elektrowerkzeug anstelle manueller Arbeit einzusetzen bzw. ein vorhandenes, weniger leistungsfähiges
Elektrowerkzeug durch ein moderneres,
leistungsfähigeres Gerät zu ersetzen.
72. Wie kann die Wirtschaftlichkeit
bestimmt werden?
Die Wirtschaftlichkeit eines Elektrowerkzeuges kann bestimmt werden, indem
man die zur Bewältigung der Arbeitsaufgabe benötigte Zeit mit derjenigen vergleicht, die bei reiner Handarbeit anfallen
würde. Hieraus errechnet sich leicht bei
welcher Einsparung an Arbeitsstunden
sich das Werkzeug amortisiert hat.
Ebenso kann dieser Vergleich zwischen
zwei Werkzeugen unterschiedlicher Leistung angestellt werden.
73. Welche Zusammenhänge
bestehen bezüglich der
Arbeitskosten?
Die Kosten für die Bewältigung einer Arbeitsaufgabe bestehen im Grundsatz aus
– Materialkosten
– Werkzeugkosten
– Lohnkosten
Je nach Arbeitsaufgabe betragen die
Materialkosten bzw. die Lohnkosten ein
Vielfaches der Werkzeugkosten.
74. Welchen Einfluss hat das Werkzeug auf die Materialkosten ?
Bei qualitativ hochwertigen und präzise
arbeitenden Werkzeugen kann das Material optimal bearbeitet werden. Qualitativ
niedrige Werkzeuge (z. B. „NoName“Geräte oder Raubkopien) ergeben eine
geringere Arbeitsqualität, teures Material
wird unter Umständen beschädigt bzw.
mehr verbraucht.
75. Welchen Einfluss hat das
Werkzeug auf die Lohnkosten?
Hochwertige Werkzeuge haben einen
hohen Arbeitsfortschritt. Die Bearbeitungsqualität ist hoch, wodurch Nacharbeitszeit entfällt. Hohe Lebensdauer
guter Werkzeuge verringern Ausfallzeiten. Diese Eigenschaften ergeben eine
deutliche Verringerung der Lohnkosten
gegenüber dem „billigen“, meist minderwertigen Werkzeug.
Elektronik
Grundlagen
68
Elektromotoren
68
Elektronische Gangschaltung
76
Steuerelektronik
77
Konstant- und Regelelektronik
80
Drehkraftbegrenzung
85
Anlaufstrombegrenzung
85
Turbo-Elektronik
87
Zusammenfassung
88
Elektronik
67
Gestatten:
Prof. Dr. Ing. Rudi Regler
Ich bin ein Spezialist für elektronische Steuerund Regelungstechnik und mein Hobby ist der
Radsport.
Ich weiß, dass elektronische Vorgänge für
viele Nichttechniker ein Buch mit sieben Siegeln sind, weil man im Gegensatz zur Mechanik viele Vorgänge deshalb nicht sehen kann,
weil sie sich unsichtbar in Drähten, Bauteilen
und Magneten abspielen.
Ich versuche deshalb, Ihnen die elektronischen Vorgänge mit einfachen Beispielen aus
der Mechanik und der Wasserkraft zu erklären. Und wenn es damit nicht mehr weitergeht, dann nehme ich mein Fahrrad zur Hilfe.
Sie sehen mich dann in den unterschiedlichsten Situationen:
Mehr Energie wird gebraucht, es geht bergauf!
Noch mehr Belastung: Jetzt braucht man
Energienachschub!
Sehr bequem! Keine Energiezufuhr oder Leerlauf
Das war zu viel: Die letzten Reserven sind verbraucht!
Alles klar?
Also, fangen wir an !
Normale Energiezufuhr, normale Belastung
Rudi Regler
68
Grundlagen
1. Was ist Volt?
Volt ist die Maßeinheit der elektrischen
Spannung.
2. Was ist Ampere?
Ampere ist die Maßeinheit für den elektrischen Strom.
3. Was ist Watt?
Watt ist die Maßeinheit für die (elektrische) Leistung.
9.
In welchem Zusammenhang
stehen Drehzahl, Drehmoment
und Leistung?
Das Produkt aus Drehzahl und Drehmoment ergibt die mechanische Leistung.
Drehmoment
(am Beispiel einer Kreissäge)
Drehzahl
Drehpunkt
4.
Wechselspannung?
Bei der Wechselspannung wechselt die
Polarität der Spannung mit der Netzfrequenz zwischen positiv und negativ hin
und her. Innerhalb einer Periode geht die
Spannung beim Wechsel der Polarität
durch Null.
Hebelarm
Drehmoment
Umfangsgeschwindigkeit
TLX-ELO 01/G
5.
Netzfrequenz?
Unter Netzfrequenz versteht man die Periodenzahl pro Sekunde, mit der eine
Wechselspannung ihre Polarität ändert.
Die Maßeinheit für die Frequenz ist Hertz.
Eine Wechselspannung mit einer Netzfrequenz von 50 Hertz ändert ihre Polarität
100 Mal pro Sekunde.
6.
Gleichspannung?
Die Gleichspannung ändert ihre Polarität
nicht. Die Polarität der Spannung bleibt
also immer gleich.
7.
In welchem Zusammenhang
stehen Strom, Spannung und
Leistung?
Das Produkt aus elektrischer Spannung
und elektrischem Strom ergibt die elektrische Leistung
Volt Ampere = Watt
8. Was ist Drehmoment?
Das Drehmoment ist die Drehkraft um einen Punkt (bei einer Bohrmaschine zum
Beispiel um die Achse der Bohrspindel).
Die Maßeinheit für das Drehmoment ist
Newtonmeter (Nm)
Elektromotoren
10. Welche Elektromotoren
werden in Elektrowerkzeugen
eingesetzt?
Bei Elektrowerkzeugen kommen im Wesentlichen drei Motorarten zum Einsatz:
– Gleichstrommotoren für Akkubetrieb.
– Wechselstrommotoren
(Einphasenund Dreiphasenmotoren) für Stationärgeräte, Häcksler, Wasserpumpen,
Hochdruckreiniger und Industriewerkzeuge.
– Universalmotoren (Kollektormotoren)
für den allgemeinen Elektrowerkzeugbereich.
11. Was ist ein Wechselstrommotor?
Ein Wechselstrommotor kann nur mit
Wechselstrom betrieben werden. Es gibt
Einphasen-Wechselstrommotoren. Sie
werden an einer Phase des Wechselstromnetzes, dem so genannten Lichtnetz, betrieben, z. B. mit 230 Volt 50
Hertz. Werden Wechselstrommotoren an
einem Dreiphasennetz betrieben, nennt
man sie Drehstrommotoren. Im Industriebereich werden oft so genannte
HF (Hochfrequenz)-Motoren eingesetzt.
69
Elektronik
Hierbei handelt es sich um Drehstrommotoren, welche über Umformer mit
einer erhöhten Netzfrequenz von
200/300 Hz betrieben werden. Durch die
Frequenzerhöhung erreicht man über die
höhere Drehzahl bei gleicher Leistung
eine kleinere Motorgröße.
12. Wie funktioniert ein
Wechselstrommotor?
Im Wechselstrommotor wird im Stator ein
umlaufendes Magnetfeld erzeugt, durch
welches der bewegliche Teil des Wechselstrommotors, der Rotor, in eine Drehbewegung versetzt wird.
geeignet.
Drehzahl/Lastverhalten des WechselstromDrehstrommotors
100%
95%
Drehzahl
Leerlauf
Nennlast
Überlast
Kipplast
Die wichtigsten Bestandteile
eines Wechselstrommotors
Leerlauf
1
2
3
4
5
0
100
90
95
Nennlast
0
100
13. Welche Eigenschaften hat ein
Wechselstrommotor?
Die Drehzahl des Wechselstrommotors
hängt von der Netzfrequenz und von der
Bauart (Zahl der Magnetpole) ab. Die
Drehzahl ändert sich bis zu einer bestimmten Belastungsgrenze fast nicht,
bleibt also annähernd konstant. Wird die
kritische Belastungsgrenze überschritten, geht die Drehzahl schlagartig auf Null
zurück, der Motor bleibt stehen. Erst
wenn die Last weggenommen wird, läuft
der Motor wieder an.
Vorteile des Wechselstrommotors: Er
ist sehr einfach aufgebaut, hat im Grunde
keine Verschleißteile und ist daher sehr
gut für Dauerbetrieb geeignet.
90
95
Überlast
0
100
90
95
Kipplast
0
100
90
95
Im Leerlauf ist die Drehzahl am höchsten
(100%). Mit zunehmender Last geht
die Drehzahl nur wenig zurück, bleibt
also fast konstant. Überschreitet die
Belastung einen gewissen Grenzwert
(Kipplast), dann geht die Drehzahl auf
Null zurück: Der Motor bleibt stehen und
brennt durch, wenn man ihn nicht
ausschaltet oder die Belastung
wegnimmt.
TLX-ELO 03/G
TLX-ELO 02/G
2 Lüfterrad
3 Rotor (Eisenkern mit eingegossenen Aluminiumstäben)
5 Stator (mit Eisenkern und
Kupferwicklungen)
14. Was ist ein Gleichstrommotor?
Ein Gleichstrommotor ist ein Motor, der
nur mit Gleichstrom (z. B. aus einem
Akku) betrieben werden kann. Bei Wechselstrom funktioniert er nicht, sondern
geht kaputt.
15. Wie funktioniert ein Gleichstrommotor?
In einem Gleichstrommotor wird ein
festes Magnetfeld im Stator (Polschuh)
erzeugt, im Rotor (Anker) dagegen mittels
des Kommutators (Kollektors) bei der
Drehbewegung in einer Wicklung nach
der anderen ein Magnetfeld erzeugt, welches den Rotor in eine Drehbewegung
versetzt.
Die wichtigsten Bestandteile eines
Gleichstrommotors mit Dauermagnet
1
2
3
4
5
6
7
2
3
4
56
7
Vorderes Motorlager
Lüfterrad
Kohlebürsten
Kollektor
Hinteres Motorlager
TLX-ELO 04/G
1
16. Was ist ein Dauermagnet?
Dauermagneten behalten ihren Magnetismus dauernd bei, sie bestehen aus einem während des Herstellverfahrens magnetisierten Material. Im Gegensatz dazu
besteht bei Elektromagneten nur dann
der Magnetismus, wenn sie von elektrischem Strom durchflossen werden.
Dauermagnet und Elektromagnet
Dauermagnet
Elektromagnet
4
1
N
5
1
S
N
S
N
S
2
2
3
1
2
3
4
5
3
Eisenkern (aus Blechen geschichtet)
Polschuh
Rotor (Anker)
Dauermagnet – immer magnetisch
Kupferwicklung. Nur Magnetismus,
wenn Strom fließt
TLX-ELO 05/G
70
Gleichstrommotor?
Die Drehzahl eines Gleichstrommotors
hängt neben der Bauart vor allem von der
Höhe der Gleichspannung ab. Hohe
Spannung bedeutet hohe Drehzahl und
hohes Drehmoment, niedrige Spannung
bedeutet niedrige Drehzahl und niedriges
Drehmoment. Bei zunehmender Belastung geht die Drehzahl stetig zurück.
Wichtigster Vorteil des Gleichstrommotors mit Dauermagnet: Er ist klein,
leicht und hat einen sehr guten Wirkungsgrad.
71
Elektronik
Universalmotor?
Der Universalmotor funktioniert ähnlich
wie der Gleichstrommotor. Im Gegensatz
zu diesem wechselt aber das Magnetfeld
des Stators im gleichen Rhythmus wie
das Magnetfeld im Rotor mit der Netzfrequenz, wenn der Universalmotor mit
Wechselstrom betrieben wird. Das geht
natürlich nur, wenn im Stator (Polschuh)
statt eines Dauermagneten ein Elektromagnet verwendet wird.
Drehzahl/Lastverhalten eines
Gleichstrommotors mit Dauermagnet
(Akkuwerkzeug) (stark vereinfacht)
100%
80%
Drehzahl
Die wichtigsten Bestandteile eines
Universalmotors
Leerlauf
Nennlast Überlast
1
2
3
4 5 6
7
Leerlauf
100
80
90
Nennlast
0
100
80
90
60
1
2
3
4
5
6
7
Vorderes Motorlager
Lüfterrad
Kohlebürsten
Kollektor
Hinteres Motorlager
Polschuh (Eisenkernund
Kupferwicklung)
TLX-ELO 07/G
0
Überlast
100
Im Leerlauf ist die Drehzahl am
höchsten (100 %). Mit zunehmender
Belastung geht die Drehzahl etwas
zurück.
Bei
Nennbelastung
(Dauerleistung) beträgt die Drehzahl
etwa 80 % der Leerlaufdrehzahl. Die
Kraft (Drehmoment) nimmt bei
sinkender Drehzahl nicht zu.
80
90
TLX-ELO 06/G
0
18. Was ist ein Universalmotor?
Ein Universalmotor kann sowohl mit
betrieben werden.
Universalmotor?
Die Drehzahl eines Universalmotors
hängt neben der Bauart vor allem von der
Netzspannung ab. Hohe Spannung bedeutet hohe Drehzahl und hohes
Drehmoment, niedrige Spannung bedeutet niedrige Drehzahl und niedriges
Drehmoment. Bei zunehmender Belastung geht die Drehzahl stetig zurück,
aber der Strom durch den Motor, und damit das Drehmoment, steigt an, der
Motor „zieht durch“.
Wichtigster Vorteil des Universalmotors: Er ist im Verhältnis zu seiner Leistung relativ leicht und klein und damit
ideal für handgeführte Elektrowerkzeuge
geeignet.
72
Beim Gleichstrommotor mit Permanent(Dauer)magnet wird die Drehrichtung
durch Umpolen der elektrischen Spannung umgekehrt. Bei Gleichstrommotoren und Universalmotoren kann
man die Drehrichtung aber auch durch
Verdrehen der Kohlebürsten zur Magnetfeldachse umkehren.
Drehzahl/Lastverhalten des
Universalmotors (stark vereinfacht)
100%
60%
Drehzahl
Leerlauf
Drehrichtungswechsel beim
3-Phasen-Wechselstrommotor
Nennlast
Umpolen der Erregerwicklung
Überlast
40
60
L1
L2
L3
Leerlauf
0
100
40
60
L1
Nennlast
0
L2
100
40
60
L3
0
100
21. Wie wird die Drehrichtung eines
Elektromotors umgedreht?
Beim Wechselstrommotor wird durch
Umpolen einer Wicklung die Drehrichtung umgekehrt. Beim Universalmotor
und beim Gleichstrommotor mit elektromagnetischem Stator wird durch Umpolen entweder des Stators oder des
Rotors die Drehrichtung umgekehrt.
Rotor (Anker)
Elektromagnet (Polschuh)
Gleichstrommotor mit Dauermagnet
Rotor
(Anker)
Dauermagnet
TLX-ELO 11/G
Im Leerlauf ist die Drehzahl am höchsten
(100%). Mit zunehmender Belastung sinkt die
Drehzahl, aber die nimmt zu. Bei Nennbelastung (Dauerleistung) beträgt die Drehzahl
etwa 60 % der Leerlaufdrehzahl. Da die Kraft
(Drehmoment) bei sinkender Drehzahl zunimmt, hat der Universalmotor ein sehr gutes
Durchzugsvermögen.
TLX-ELO 08/G
TLX-ELO 09/G
Überlast
Elektronik
73
achtung dieser Regel führt zu Motorschäden oder bei drehzahlsensiblen
Geräten (z. B. Schleifmaschinen) zur Unfallgefahr!
Universalmotor
Umpolen der Erregerwicklung
23. Was sind die wichtigsten
Kenngrößen eines Elektromotors
und was versteht man darunter?
Leerlaufdrehzahl
Die Leerlaufdrehzahl ist diejenige Drehzahl, die der Elektromotor erreicht, wenn
man ihn einschaltet, aber nicht mit ihm
arbeitet, ihn also nicht belastet.
Lastdrehzahl
Die Lastdrehzahl eines Elektromotors ist
diejenige Drehzahl, welche der Elektromotor bei einer bestimmten Belastung
erreicht.
Ändern der Kohlebürstenstellung
Rotor (Anker)
Elektromagnet (Polschuh)
TLX-ELO 10/G
Nennlast
Die Nennlast eines Elektromotors ist die
höchste Last, bei der man den Elektromotor im Dauerbetrieb betreiben kann,
ohne dass er dabei überlastet (überhitzt)
wird.
22. Welchen Einfluss hat die
Netzfrequenz 50 Hz oder 60 Hz
auf den praktischen Betrieb von
Elektromotoren?
Gleichstrommotoren mit Dauermagnet
(Motoren von Akkuwerkzeugen) können
nicht mit Wechselstrom betrieben werden. Sie gehen kaputt.
Universalmotoren können sowohl mit
betrieben werden. Ihnen ist es egal, ob es
sich um 50 Hz oder 60 Hz handelt.
Wechselstrom-(Drehstrom-)motoren
sind in ihrer Drehzahl von der Netzfrequenz abhängig. Sie dürfen deshalb nur
mit der auf ihrem Typschild angegebenen
Netzfrequenz betrieben werden. Miss-
Teillast
Teillast ist der Bereich zwischen Leerlauf
und Nennlast.
Leistungsaufnahme
Die Leistungsaufnahme ist diejenige
Leistung, die ein Elektromotor dem
Stromnetz entnimmt (aus der Steckdose
entnimmt). Es ist diejenige Leistung, die
dem Elektrizitätswerk bezahlt werden
muss.
Leistungsabgabe
Die Leistungsabgabe ist diejenige Leistung, die das Elektrowerkzeug mechanisch an der Spindel, d. h. am Einsatzwerkzeug, zum Beispiel einer Schleifscheibe, abgibt. Weil aus physikalischen
und technischen Gründen stets Verluste
auftreten, ist auch bei den allerbesten
Motoren die Leistungsabgabe stets geringer als die Leistungsaufnahme.
Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis zwischen Leistungsaufnahme und Leistungsabgabe.
74
Leistungsaufnahme minus elektrische
Verluste minus mechanische Verluste
= Leistungsabgabe
oder:
Leistungsabgabe
= Wirkungsgrad
Leistungsaufnahme
Wirkungsgrad
30%
10%
TLX-ELO 12/G
100%
= 60% Abgabeleistung
27. Was ist Überlast?
Überlast ist, wenn die im Motor entstehende Wärme nicht mehr durch den Lüfter abgeführt werden kann. Die Temperatur steigt dann so lange an, bis der Motor
„durchbrennt“.
28. Wie lange kann man einen
Elektromotor überlasten?
Bis die höchstzulässige Wicklungstemperatur erreicht ist. Wird der Motor dann
noch länger belastet, kann es zu bleibenden Schäden und zum Durchbrennen
kommen.
60%
100% Aufnahmeleistung
-30% Wärmeverluste Motor
-10% Reibungsverluste Getriebe
durch entsteht ein Kurzschluss innerhalb
der elektrischen Wicklungen, welcher
den Motor zerstört.
24. Warum erwärmt sich ein
Elektromotor?
Weil bei der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie in
jedem Elektromotor Leistungsverluste
entstehen, welche in Wärme umgesetzt
werden.
25. Wie stark darf sich ein Elektromotor maximal erwärmen?
Das hängt davon ab, auf welche Weise
die elektrischen Wicklungen im Motor
voneinander isoliert sind. Im Allgemeinen
gilt für Elektrowerkzeuge, dass der Motor
sich im Dauerbetrieb auf 85 Grad C über
Raumtemperatur erwärmen darf, ohne
dabei Schaden zu erleiden.
26. Was versteht man unter „Durchbrennen“ eines Elektromotors?
Beim „Durchbrennen“ erwärmen sich die
elektrischen Wicklungen im Motor so
stark, dass die Isolation schmilzt. Da-
29. Wie werden Elektromotoren
gekühlt?
Durch einen Lüfter. Der Lüfter ist auf der
Motorachse befestigt und dreht sich mit
derselben Drehzahl wie der Rotor (Anker).
Durch entsprechende Luftkanäle innerhalb oder außerhalb des Motors wird die
Kühlluft so geführt, dass sie den größtmöglichen Kühleffekt erzielt. Je schneller
sich der Motor dreht, umso mehr wird er
gekühlt.
30. In welcher Weise ist die
Kühlung von der Motordrehzahl
abhängig?
Auf Grund physikalischer Gesetze stehen
Drehzahl und Kühlleistung eines Gebläses in quadratischem Zusammenhang.
Einfacher ausgedrückt: Bei 100 % Drehzahl leistet der Lüfter 100 %. Bei 50 %
Drehzahl leistet der Lüfter 25 %. Bei
200 % Drehzahl würde der Lüfter 400 %
Luftmenge leisten.
31. Was passiert, wenn durch zu
starke Belastung die Drehzahl
eines Elektrowerkzeuges um die
Hälfte geringer wird?
Zunächst wird durch die stärkere Belastung im Motor mehr Wärme erzeugt. Da
die Drehzahl auf die Hälfte zurückgegangen ist, wird der Motor aber nur noch mit
einem Viertel der Lüfterleistung gekühlt.
Wenn dieser Betriebszustand dauernd
beibehalten wird, brennt der Motor
durch.
Elektronik
32. Was ist für die Kühlung
besonders wichtig?
Dass die Kühllufteinlassöffnungen und
die Kühlluftauslassöffnungen nicht verstopft sind und auch nicht zugehalten
werden und dass man bei längerer Überlastung die Maschine kurze Zeit im Leerlauf mit hoher Drehzahl laufen lässt, damit sie sich wieder abkühlt.
33. Warum baut man heute keine
Thermoschalter mehr in die
Maschinen ein?
Wenn so ein Thermoschalter abschaltet,
bleibt zwar der Motor stehen, aber die im
Motor gespeicherte Wärme wird nicht
abgeführt. Es dauert also recht lange, bis
der Motor auf natürliche Weise die
Wärme abgestrahlt hat. Wird dann der
Motor wieder in Betrieb gesetzt, wird er
sofort wieder so heiß werden, dass der
Thermoschalter auslöst. Unter Umständen kann ein Wärmestau entstehen, der
den Motor oder Teile von ihm nachträglich schädigt.
34. Wie kann man ein Durchbrennen
des Motors verhindern, wenn
man die Maschine arbeitsbedingt
kurzfristig überlasten muss?
Indem man von Zeit zu Zeit das Elektrowerkzeug ohne Belastung auf hoher
Drehzahl im Leerlauf laufen lässt, damit
der Lüfter kühle Luft durch den Motor
bläst. Wenn die aus den Kühlluftöffnungen austretende Luft wieder normale
Temperatur hat, kann das Elektrowerkzeug wieder belastet werden.
75
Kühlungsvarianten unterschiedlicher
Elektromotortypen
Motorkühlung (Beispiele)
Universalmotor
Innenkühlung (direkte Kühlung)
1
2 3 4
Wechselstrommotor, Außenkühlung
2 3 4
5 6
1
Bosch Industriewerkzeug
direkte, staubgeschützte Kühlung
1
2 3 4
2 Stator (Polschuh)
1 Lüfter
3 Rotor (Anker) 4 Gehäuse
6 Leitkanal
5 Kühlrippen
Luftweg
TLX-ELO 13/G
76
Elektronische Gangschaltung
„elektronischem 2-Gang“?
Bei der „elektronischen“ ZweigangSchaltung, auch Diodenschaltung genannt, wird der Motor im ersten (langsamen) Gang nur mit einer Halbwelle der
Wechselspannung betrieben. Die sich im
Mittelwert dadurch ergebende Spannung
am Motor beträgt die Hälfte der Nennspannung 230 Volt, die Drehzahl ist um
die Hälfte niedriger.
Im zweiten (schnellen) Gang wird der
Motor mit beiden Halbwellen der Wechselspannung betrieben, der Motor dreht
mit voller Drehzahl.
Elektronische 2-Gang-Schaltung
Elektronische
2-Gang-Schaltung
Wechselspannungsverlauf
50
Schalterstellung
undStromfluß
Stromfluss
Schalterstellung und
1
1
2
2
2
2
M
M
1
1
M
M
0
100
Schalterstellung 1: Diode lässt nur die positive
Schalterstellung 1: Diode läßt nur die positive HalbHalbwelle
welle
durch. durch.
Stromfluß: Nur
Halbwelle.
Stromfluss:
Nurwährend
währendpositiver
positiver
Halbwelle.
Drehzahl: Halbe Drehzahl.
Drehzahl:
Halbe Drehzahl.
50
Schalterstellung
undStromfluß
Stromfluss
Schalterstellung und
1
1
2
1
2
M
1
2
M
2
M
M
0
100
Schalterstellung 2: Beide Halbwellen liegen direkt
Schalterstellung 2: Beide Halbwellen liegen direkt
amMotor.
Motor.
am
Stromfluß: Nur
währendbeider
beiderHalbwellen.
Halbwellen.
Stromfluss:
Während
Drehzahl:
Volle
Drehzahl.
Drehzahl: Volle Drehzahl.
TLX-ELO 14/G
36. Wie wird die „elektronische“
2-Gang-Schaltung im Elektrowerkzeug realisiert?
Man verwendet einen 2-stufigen Schalter. In der ersten Schaltstufe wird der Motor über einen einfachen Gleichrichter
(Diode) an die Netzspannung gelegt. Dieser Gleichrichter lässt eine der Halbwellen der Wechselspannung zum Motor
durch, die andere Halbwelle der
Wechselspannung wird gesperrt. In der
zweiten Schaltstufe wird der Gleichrichter vom Schalter überbrückt, dadurch
fließen jetzt beide Halbwellen zum Motor.
37. Was sind die Eigenschaften
einer „elektronischen“
2-GangSchaltung?
Vorteile: Es ist für mit Wechselspannung
betriebene Universalmotoren die preiswerteste Art, zwei unterschiedliche Drehzahlstufen zu erhalten.
Nachteile: Man hat nur zwei feste Drehzahlstufen zur Verfügung, in der langsamen Schaltstellung verfügt der Motor nur
über wenig Kraft.
Elektronik
Steuerelektronik
38. Was ist eine Steuerelektronik?
Die Steuerelektronik ist eine Möglichkeit,
die Drehzahl oder Hubzahl eines Elektrowerkzeuges durch manuellen Eingriff des
Benutzers innerhalb eines bestimmten
Bereiches oder von Null bis zum Höchstwert zu steuern.
Steuerelektronik (Prinzip)
1
2
2 3
3
4
5
4
6
5 6
1
Am Wasserkraft-Beispiel werden die elektrischen
Vorgänge klar. Der Wasserstrom drückt die Prallplatte nach unten, über den Waagebalken wird der
Gewicht in der Schwebe gehalten. Ein Zeiger am
Waagebalken zeigt die Stellung an.
Pos. Prinzip
„Wassermodell“ Realität
1 Energiequelle
Wasserleitung
2 Verstellmöglichkeit
3 Energiestrom
4 Energiewandler
5 Energieaufnahme
6 Anzeige
Wasserhahn
Wassermenge
Aufprallschale
Gewicht
Waagenskala
Steckdose/
/Alu
Steuerelektronik
elektr. Strom
Motor
Belastung
(Drehmoment)
Drehzahl
TLX-ELO 15/G
39. Was ist eine Halbwellenelektronik?
Bei der Halbwellenelektronik wird nur
eine der beiden Halbwellen der Wechselspannung ausgenützt.
77
40. Was ist eine Vollwellenelektronik?
Bei der Vollwellenelektronik werden
beide Halbwellen der Wechselspannung
ausgenützt.
41. Bestehen qualitative
Unterschiede zwischen
Halbwellenelektronik und
Vollwellenelektronik?
Bei richtiger Auslegung von Motor und
Elektronik haben beide Arten ihre Vorteile
und Berechtigung.
Die Halbwellenelektronik hat den Vorteil der geringeren Kosten, sie wird
deswegen hauptsächlich bei der Steuerelektronik verwendet.
Die Vollwellenelektronik ist aufwendiger, ermöglicht aber eine bessere Effizienz bei Regel- oder Konstantelektronik.
42. Wie funktioniert eine
Steuerelektronik?
Die Steuelektronik ist ein mit steuerbaren
Halbleitern, welche man Thyristoren
nennt, ausgestattetes Bauteil, sie ermöglicht zu einem genau definierten
Zeitpunkt innerhalb der Laufzeit einer
Halbwelle der Wechselspannung den
Stromfluss durch den Motor. Mit dem
Ende der Halbwelle, also wenn die Netzspannung durch Null geht, unterbricht
sich die Elektronik selbsttätig und schaltet damit auch den Stromfluss zum Motor
aus, um bei der nächsten Halbwelle wie
vorher zum bestimmten Zeitpunkt den
Motor wieder „einzuschalten“. Durch Verändern („Steuern“) des Einschaltpunktes
innerhalb der Halbwelle kann die Zeit,
während der durch den Motor Strom
fließt, ihm also Energie zugeführt wird,
verkürzt oder verlängert werden. Fließt
innerhalb der Halbwelle nur kurz Strom
durch den Motor, ist seine Kraft und auch
die Drehzahl gering. Fließt innerhalb der
Halbwelle längere Zeit Strom durch den
Motor, ist seine Kraft und die Drehzahl
größer.
Wird nun der Motor bei einer bestimmten Drehzahl belastet und ist die
Belastung höher als die Kraft, welche
der Motor aufbringen kann, fällt die
Drehzahl weiter zurück, unter Umständen bis zum Stillstand. Dem kann
dadurch gegengesteuert werden, dass
der Anwender „mehr Gas gibt“ und
78
dadurch dem Motor mehr Energie zur
Verfügung stellt. Da dieses „Gasgeben“
nicht automatisch erfolgt, sondern vom
Anwender „gesteuert“ werden muss,
nennt man diese Art der Elektronik
„Steuerelektronik“.
Steuerelektronik. Funktionsablauf bei
verschiedenen Einstellungen, aber
gleichbleibender Belastung.
Steuerelektronik. Funktionsablauf bei
gleichen Einstellungen, aber unterschiedlicher Belastung.
A
1
B
C
A
1
B
C
A
2
B
C
A
2
B
C
A
3
B
C
A
3
B
C
A Wassermodell
B Energiefluss
C Schaltstellung der Elektronik
Energie- Leistungs- Drehfluss
aufnahme moment
1 gering
2 mittel
3 groß
gering
mittel
hoch
A Wassermodell
B Energiefluss
Energie- Leistungs- Drehfluss
aufnahme moment
Drehzahl
schwach niedrig
mittel
mittel
stark
hoch
TLX-ELO 016/G
1 mittel
2 mittel
3 mittel
gering
mittel
hoch
gering
mittel
hoch
Drehzahl
hoch
mittel
niedrig
Je höher die Belastung bei gleicher Energiezufuhr, umso niedriger die Drehzahl
TLX-ELO 017/G
Elektronik
43. Wie funktioniert die Steuerelektronik bei Akkumaschinen?
Die Steuerelektronik bei Gleichspannung
ist komplizierter als bei Wechselspannung, weil die Gleichspannung ja gleich
bleibt und nicht wie die Wechselspannung periodisch durch Null geht. Die
Schaltung ist also aufwendiger, weil die
Elektronik neben dem Einschaltvorgang
auch den Abschaltvorgang machen
muss. Ihre Funktion ist wie folgt: Die
Elektronik ist im Grunde genommen ein
Ein/ Ausschalter. Sie schaltet die Akkuspannung für einen Sekundenbruchteil
an den Motor. Nach wenigen Millisekunden schaltet die Elektronik wieder aus,
der Motor dreht durch seine Schwungmasse weiter. Dann, nach einer Pause
von wenigen Millisekunden, wiederholt
sich der Vorgang. Wenn die Zeitspanne,
in welcher der Motor „eingeschaltet“ ist,
länger wird, erhöht sich seine Drehzahl.
Wenn die Zeitspanne, in welcher der Motor „ausgeschaltet“ ist, größer wird, verringert sich die Motordrehzahl. Technisch
ausgedrückt heißt dies, dass die Motordrehzahl durch eine Veränderung des
Taktverhältnisses (so nennt man das
Verhältnis zwischen „ein“ und „aus“) gesteuert wird. Um einen gleichmäßigen
Motorlauf zu erreichen, folgen die Einund Ausschaltvorgänge zeitlich sehr
schnell aufeinander, so etwa 10 000 Mal
pro Sekunde. Als Schaltelemente verwendet man eine spezielle Art von Transistoren, die nahezu verlustlos schalten.
Damit man die begrenzte Energie des Akkus bei Volllast besonders gut ausnützt,
wird beim vollen Betätigen des Griffschalters, also in der Volllaststellung, die
Elektronik meist durch einen mechanischen Kontakt überbrückt, die Elektronik
also umgangen.
79
Steuerung des Gleichstrommotors
(Akkuwerkzeug)
A
Volt
100%
Zeit
0
Schaltzustand
100%
Drehzahl
0
Zeit
Wirkung
Bildfolge A. Ausgeschaltet : keine Spannung
am Motor, Drehzahl ist null
B
Volt
100%
0
Zeit
Schaltzustand
100%
Drehzahl
0
Zeit
Wirkung
Bildfolge B. ständig eingeschaltet: volle
Spannung am Motor, Drehzahl 100 %
Prinzip der Steuerung von Gleichstrommotoren
durch Ein- und Ausschalten.
A: Der Motor ist ständig ausgeschaltet, er dreht
B: sich nicht.
B: Der Motor ist ständig eingeschaltet, er dreht
B: mit voller Drehzahl.
TLX-ELO 18/G
80
(Akkuwerkzeug)
C: Niedere Drehzahl
Volt
0
Drehzahl 0
44. Welchen Nutzen hat der Anwender von einer Steuerelektronik?
Die Steuerelektronik gestattet dem
Anwender, die Drehzahl an bestimmte
Arbeitsvorgänge anzupassen. So kann
beispielsweise beim Arbeitsbeginn (anbohren mit der Bohrmaschine, ansägen
mit der Stichsäge) mit niedriger Drehzahl
oder Hubzahl gearbeitet werden, bis das
Einsatzwerkzeug richtig „gefasst“ hat.
Das Arbeitsergebnis wird dadurch qualitativ besser, eine unter Umständen vorhandene Unfallgefahr drastisch vermindert.
D: Mittlere Drehzahl
Volt
Konstant- und Regelelektronik
0
Drehzahl 0
E: Hohe Drehzahl
Volt
0
Drehzahl 0
Durch unterschiedliches Verhältnis zwischen Ein- und Ausschaltzeit kann man die Drehzahl des Gleichstrommotors steuern.
C: Während eines Zeitabschnittes ist der Motor zu 75 % der Zeit
ausgeschaltet und zu 25 % der Zeit eingeschaltet. Wiederholt sich
dieser Ablauf regelmäßig, dann wird dem Motor durchschnittlich
25 % der möglichen Energie zugeführt. Als Wirkung stellen sich
etwa 25 % der Maximaldrehzahl ein.
D: Während eines Zeitabschnittes ist der Motor zu 50 % der Zeit
E: Während eines Zeitabschnittes ist der Motor zu 25 % der Zeit
Erkenntnis: Je kürzer die Einschaltzeit gegenüber der
Ausschaltzeit ist, umso niedriger ist die Motordrehzahl. Je länger
die Einschaltzeit gegenüber der Ausschaltzeit ist, umso höher ist
die Motordrehzahl.
Ein Zeitabschnitt ist etwa eine Zehntausendstel Sekunde lang. Das
bedeutet, dass pro Sekunde etwa 10 000 Ein- und Ausschaltvorgänge stattfinden. Durch diese hohe Zahl (Frequenz) ist die
mittlere Spannung und damit die Motordrehzahl gegenüber dem
abgebildeten Beispiel so gleichmäßig, dass man Schwankungen
gar nicht wahrnimmt.
TLX-ELO 19/G
45. Was ist der Unterschied
zwischen Regelelektronik und
Konstantelektronik?
Im Grunde genommen ist eine Konstantelektronik immer auch eine Regelelektronik. Unter einer Konstantelektronik versteht man meist eine Regelelektronik,
welche konstruktiv auf eine feste (konstante) Drehzahl fixiert ist. Die Regelelektronik hingegen kann vom Anwender auf
eine bestimmte Drehzahl eingestellt oder
vorgewählt werden. Die gewählte Drehzahl wird dann durch die Regelelektronik
konstant gehalten. Allerdings werden die
Begriffe im Produktmarketing nicht immer konsequent verwendet. In jedem
Falle ist eine Konstantelektronik technisch gesehen auch eine Regelelektronik.
46. Was versteht man unter einer
Regelelektronik beziehungsweise Konstantelektronik?
In beiden Fällen wird durch einen elektronischen Regler eine bestimmte eingestellte (oder vorgewählte) Drehzahl innerhalb eines bestimmten Lastbereiches
unabhängig von der Belastung des
Elektrowerkzeuges konstant gehalten,
ohne dass der Anwender eine manuelle
Steuerfunktion ausüben muss.
Elektronik
Funktionsmodell der Steuerelektronik
Regel-(Constant)-Elektronik
1
2
4
8
5
6
3
7
2 8
7
4
3
5 6
1
Am Wasserkraft-Beispiel werden die elektrischen
Vorgänge klar. Der Wasserstrom drückt die Prallplatte nach unten, über den Waagebalken wird das
Gewicht in der Schwebe gehalten. Ein Zeiger am
Waagebalken zeigt die Stellung an.
Pos. Prinzip
„Wassermodell“ Elektrisch
1 Energiequelle
Wasserleitung
Steckdose
2 Verstellmöglichkeit Verstellschieber Elektronik
3 Energiestrom
Wassermenge
elektr. Strom
4 Energiewandler
Aufprallschale
Motor
5 Energieaufnahme Gewicht
Belastung
(Drehmoment)
6 Anzeige
Waagenskala
Drehzahl
7 Belastungssensor Feder
Tachogenerator
8 Rückführung der ÜbertragungsRegler
Belastung
gestänge
TLX-ELO 20/G
47. Was versteht man unter dem
Begriff: „Kraftnachschub bei
Belastung“?
Dies ist eine marketingtechnische Umschreibung für die Funktion der Regelelektronik.
81
48. Wie funktioniert die Regel-/
Konstantelektronik?
Zunächst einmal funktioniert die Regelelektronik wie eine Steuerelektronik. Das
heißt: Die Spannung am Motor wird
durch Verkürzen oder Verlängern der Einschaltzeit während der Halbwellen (bei
der Regelelektronik werden in der Regel
beide Halbwellen, also eine Vollwellenelektronik verwendet) verändert. Dies geschieht nicht von Hand, sondern durch
einen Regler. Diesem Regler gibt man
von Hand durch die Schalterstellung oder
Stellradstellung eine bestimmte Drehzahl
vor, beziehungsweise eine fixe Drehzahl
ist in diesen Regler einprogrammiert. Damit dieser Regler regeln kann, braucht er
ein Signal, wie schnell sich der Motor gerade dreht. Also ist in einem Elektrowerkzeug mit Regelelektronik zusätzlich ein
Sensor (Drehzahlmesser) eingebaut, welcher die Motordrehzahl misst. Das Signal
des „Drehzahlmessers“ wird von dem
Regler mit der eingestellten oder vorgegebenen Drehzahl verglichen. Ist die
tatsächliche Drehzahl wegen höherer Belastung geringer als der vorgegebene
Wert, dann erhöht der Regler so lange die
Spannung am Motor, bis die vorgegebene Drehzahl wieder erreicht ist, also
wieder konstant ist. Wird nun der Motor
weniger belastet, so erhöht sich zunächst
seine Drehzahl. Der Drehzahlmesser erfasst dies und der Regler vermindert so
lange die Motorspannung, bis die vorgegebene Drehzahl wieder erreicht ist.
Diese Regelvorgänge laufen ständig innerhalb von Sekundenbruchteilen so
schnell ab, dass es der Anwender nicht
merkt. Für ihn ergibt sich der Eindruck einer konstanten Drehzahl.
82
Regel-Constant-)Elektronik.
Funktion bei steigender Belastung und
mittlerer Drehzahleinstellung
A Wassermodell B Energiefluss
Drehzahl/Lastverhalten beim geregelten
Universalmotor (Konstantelektronik)
(stark vereinfacht)
100%
95%
Drehzahl
1
möglicher
Überlast
bereich
A
Leerlauf
B
C
Nennlast
Grenzlast Last
Leerlauf
0
100
80
90
Nennlast
2
0
A
Überlast
50%
B
C
Überlast
100%
0
0
100
100
100
80
90
80
90
80
90
3
Grenzlast
A
B
C
Trotz steigender Belastung wird die
vorgegebene oder fest eingestellte
Drehzahl beibehalten. Die Drehzahländerung durch die Belastung
wird über den Sensor erkannt und dem
Regler mitgeteilt. Der Regler erhöht
den Energiefluss so weit, dass die
vorgegebene oder fest eingestellte
Drehzahl wieder erreicht wird.
TLX-ELO 21/G
0
100
80
90
Leerlaufdrehzahl und Lastdrehzahl
sind bei geregelten Maschinen fast
gleich. Mit zunehmender Belastung
wird mehr Energie (durch Zuteilung
einer höheren Spannung) angefordert.
Wenn allerdings eine bestimmte
Grenzbelastung überschritten wird,
kann die Motorspannung und damit
die Energiezufuhr nicht weiter erhöht
werden. Tritt dieser Fall ein, dann
erkennt die Elektronik dies als
Überlastfall und senkt die Spannung
wieder ab, das Elektrowerkzeug bleibt
stehen (und verbrennt, wenn es nicht
ausgeschaltet oder entlastet wird).
TLX-ELO 22/G
Elektronik
49. Wie kann die Regelelektronik bei
Belastung mehr Gas geben? Die
aus der Steckdose kommende
Spannung (z. B. von 230 Volt)
kann doch nicht erhöht werden?
Die Frage ist berechtigt. Mehr als „Vollgas“, also die volle Netzspannung, kann
der Regler ja nicht geben. Es besteht
deswegen der folgende, grundsätzliche
Unterschied: Elektrowerkzeuge ohne
Elektronik oder mit Steuerelektronik haben einen Motor, der seine Nennleistung
bei der vollen Netzspannung (z. B. 230
Volt) erbringt.
Bei Elektrowerkzeugen mit Regel- oder
Konstantelektronik wird jedoch ein Motor
verwendet, der bereits bei einer niedrigeren Spannung (z. B. 180 Volt) seine volle
Nennleistung abgeben kann. Der Regler
nützt nun diese Spannungsdifferenz zur
Nennspannung (in unserem Beispiel 50
Volt) als „Leistungsreserve“ aus, um einer
Drehzahlveränderung bei wechselnder
Belastung entgegenzuwirken.
50. Was ist ein Tachogenerator?
Ein Tachogenerator ist, vereinfacht ausgedrückt, ein Drehzahlmesser.
51. Welche Funktion hat ein
Tachogenerator?
Der Tachogenerator misst die tatsächliche, augenblickliche Drehzahl des
Motors und meldet sie als Signal an die
Regelelektronik.
Tachogenerator?
Am Rotor (Anker) des Elektromotors ist
ein magnetisch wirksames Teil befestigt,
welches bei jeder Umdrehung berührungslos an einer Spule vorbeigeführt
wird. Dadurch wird bei jeder Umdrehung
ein Impuls erzeugt. Die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit sind ein Maß für die
Drehzahl.
53. Welche Vorteile hat ein
Tachogenerator?
Er gibt ein sehr präzises Signal über die
Drehzahl.
83
54. Gibt es andere Methoden zur
Drehzahlerfassung?
Ja. Bei Universalmotoren sind Stator und
Rotor elektrisch hintereinandergeschaltet. Insgesamt liegt an beiden Teilen die
gesamte Spannung. Innerhalb der Schaltung teilt sich aber die Spannung aus
physikalischen Gründen drehzahlabhängig zwischen Stator und Rotor auf. Man
kann also das Spannungsverhältnis zwischen Stator und Rotor als Maß für die
Drehzahl verwenden. Diese Art der Drehzahlerfassung ist nicht so präzise wie bei
einem Tachogenerator, aber sie ist trotzdem noch genügend genau, um damit
kostengünstig einfache Ausführungen
der Regelelektronik zu ermöglichen.
55. Wird das Elektrowerkzeug nicht
überlastet, wenn es stets an der
maximalen Grenze betrieben
wird?
Ja. Mit Hilfe der Regel- oder Konstantelektronik ist es möglich, ein Elektrowerkzeug mit der bis zu zweieinhalbfachen
Nennlast zu betreiben, ohne dass man
dies so direkt wahrnimmt. Das ist für eine
begrenzte Zeit durchaus möglich, da der
Motor durch die hohe konstante Drehzahl
des Lüfters sehr gut gekühlt wird. Nach
einer gewissen Zeit aber würde jedoch
durch die ständige Überbelastung die
Temperatur zu stark ansteigen. Man baut
deswegen in die Elektronik noch einen so
genannten „Temperaturfühler“ ein, welcher die Motortemperatur erfasst. Erreicht die Motortemperatur nun ein bestimmtes Maß, so nimmt die Elektronik
„den Fuß vom Gas“, lässt also die Motordrehzahl spürbar zurückgehen. Dies signalisiert dem Anwender deutlich, dass er
die Belastung verringern muss, um bleibende Schäden zu vermeiden.
56. Warum soll man eine elektronisch geregelte Maschine nicht
bei geringer Drehzahl voll
belasten?
Eine elektronisch geregelte Maschine
gibt auch bei geringer Drehzahleinstellung ihre volle Leistung ab. Höhere
Leistung ist prinzipiell immer mit höherer
Erwärmung verbunden. Bei geringer
Drehzahl kann der mit Motordrehzahl
umlaufende Lüfter diese Wärme aber
84
nicht mehr abführen. Bei längerer Dauer
des hohen Belastungszustandes bei
niedriger Drehzahl kann es dadurch zur
Überhitzung des Motors kommen.
57. Was passiert, wenn die Regelelektronik bereits „Vollgas“
gegeben hat und der Anwender
die Belastung noch weiter
steigert?
Der Regler kann den weiteren Belastungsanstieg nicht mehr ausgleichen,
die Drehzahl sinkt dann ab wie bei einem ungeregelten Motor. Wird dieser
Zustand nicht schnellstens beendet,
kann es zum Durchbrennen des Motors
kommen.
58. Was passiert, wenn das Elektrowerkzeug bis zum Stillstand
überlastet wird?
Dieser Fall kann vorkommen, wenn der
Anwender das Elektrowerkzeug weit über
das maximal vorgesehene Maß belastet
oder beispielsweise das Elektrowerkzeug
blockiert. In diesem Fall verhält sich der
Motor wie bei jedem anderen Elektrowerkzeug auch, das heißt der Motor
bleibt stehen und brennt durch.
59. Sind mechanische Getriebe bei
Vorhandensein von Elektronik
überhaupt noch notwendig oder
sinnvoll?
Ja. Hierzu ein Beispiel: Beim Automobil
kann man die Drehzahl des Motors vom
Leerlauf bis zur Höchstdrehzahl mit dem
Gaspedal beeinflussen. Trotzdem benötigt man mechanische Gänge, weil der
Kraftbedarf je nach Betriebszustand (Anfahren, Beschleunigen, Bergfahrt, Talfahrt) unterschiedlich ist. Arbeitet man
z. B. mit einer Bohrmaschine und großem
Bohrerdurchmesser, dann benötigt man
eine geringe Drehzahl, aber eine hohe
Kraft. Würde man nun die geringe Drehzahl über die Elektronik einstellen, dann
würde Folgendes passieren:
Steuerelektronik: Bei zum Beispiel halber Drehzahl liegt nur die halbe Netzspannung am Motor, folglich ist auch nur
der halbe Strom möglich. Strom bedeutet
Kraft, also hat die Maschine in diesem
Fall nur die halbe Kraft zur Verfügung. Ist
die Belastung durch den großen Bohrer
nun größer als die zur Verfügung stehende Kraft, dann bleibt die Bohrmaschine stehen. Wird dagegen über das
„Herunterschalten“ in die niedrigere
Gangstufe die Spindeldrehzahl auf die
Hälfte reduziert, dann liegt aber am Motor
nach wie vor die volle Netzspannung. Somit kann dann bei Belastung auch ein
höherer Strom fließen. Dies bedeutet,
dass am Bohrer dann auch mehr Kraft zur
Verfügung steht.
Regel-/Konstantelektronik: Hier wird
durch den Regler dem Motor mehr Leistung zugeführt, vom Prinzip her
bräuchte die Maschine eigentlich keine
Gänge. Da aber die hohe Belastung bei
niedriger Motordrehzahl wegen der verminderten Kühlung zur Überhitzung führt,
ist es notwendig, „herunterzuschalten“.
Der Motor hat dann bei gleicher Belastung eine höhere Drehzahl, wodurch er
besser gekühlt wird.
60. Warum eignen sich geregelte
Maschinen besonders für den
Stationärbetrieb?
Im Stationärbetrieb von Elektrowerkzeugen, beispielsweise im Bohrständer, der
Drechseleinrichtung oder im Säge- oder
Frästisch, werden meist beide Hände zur
Führung des Werkstückes oder zum Vorschub benötigt. Weil man deshalb zur
Maschinenbedienung keine Hand mehr
frei hat, ist es wichtig, dass die einmal
eingestellte Drehzahl automatisch auch
unter wechselnder Belastung konstant
bleibt.
61. Was ist der Kundennutzen einer
Regelelektronik/Konstantelektronik?
Durch die zweckentsprechende Anpassung der Drehzahl/Hubzahl ergeben sich
in der Praxis viele Vorteile:
Unabhängig von der Belastung bleibt
die vorgegebene Drehzahl/Hubzahl auch
bei Belastung konstant. Dadurch wird
das Arbeitsergebnis qualitativ besser, der
Arbeitsfortschritt ist schneller, dadurch
der Maschineneinsatz wirtschaftlicher,
die Maschine ist (bei hoher Drehzahleinstellung) in einem weiten Bereich ohne
Gefahr überlastbar. Durch die angepass-
Elektronik
te Drehzahl hat das Einsatzwerkzeug
(z. B. Schleifscheibe, Bohrer) eine bessere Effizienz und eine längere Lebensdauer. Durch Vermeidung hoher Leerlaufdrehzahlen ist das Maschinengeräusch
deutlich niedriger. Bei bestimmten Anwendungsbereichen kann durch Einhalten bestimmter Drehzahlen/Hubzahlen
eine eventuelle Unfallgefahr deutlich verringert sein.
Drehkraftbegrenzung
62 Was versteht man unter
Drehkraftbegrenzung?
Mittels einer elektronischen Drehkraftbegrenzung wird das Drehmoment und damit die Kraftabgabe eines Elektrowerkzeuges begrenzt, bzw. beim Erreichen
einer bestimmten Drehkraft unterbrochen.
63. Welche Begriffe kennzeichnen
die Funktion Drehkraftbegrenzung?
Anstelle des Begriffes Drehkraftbegrenzung sind auch die Bezeichnungen
Powercontrol
(Kraftkontrolle)
und
Torquecontrol
(Drehmomentkontrolle)
üblich.
64. Wie funktioniert die elektronische Drehkraftbegrenzung?
Wenn dem Elektrowerkzeug durch Belastung eine bestimmte Drehkraft abverlangt wird, steigt in gleichem Maße auch
der Stromfluss durch den Motor. Dieser
Stromfluss durch den Motor wird durch
die eingebaute Elektronik gemessen.
Überschreitet die Drehkraft und damit
der Stromfluss durch den Motor einen fixierten oder durch den Anwender vorgewählten Höchstwert, dann schaltet die
Elektronik den Motor entweder aus (bei
Powercontrol oder Torquecontrol) oder
verhindert, dass der Strom weiter ansteigt (als Überlastschutz oder Überstrombegrenzung).
85
Drehkraftbegrenzung?
Die einstellbare (vorwählbare) Drehkraftbegrenzung kann wie eine individuell einstellbare Sicherheitskupplung benützt
werden, um z. B. bei einer Blockierung
der Maschine (Armierungstreffer mit einer Schlagbohrmaschine) ein Herumschleudern der Maschine zu verhindern.
Durch die vorwählbare Drehkraft können Schrauben kontrolliert eingedreht
werden. Achtung: Nur bei „weichen“
Schraubfällen, z. B. in Holz zulässig. Für
„harte“ Schraubfälle in Metall nicht zulässig, da das Restdrehmoment der Motorschwungmasse von der Elektronik nicht
beeinflusst wird.
Durch eine Begrenzung des maximalen Stromes und damit des Drehmomentes ist zusätzliche Sicherheit für den
Anwender (und eine etwas geringere
Gefährdung des Motors gegen Durchbrennen) im Blockierfall z. B. bei Kreissägen oder Trennen mit dem Winkelschleifer gegeben.
66. Was ist eine Anlaufstrombegrenzung?
Eine
Anlaufstrombegrenzung,
auch
Sanftanlauf genannt, begrenzt den beim
Anlauf der Maschine entstehenden
Strom auf ein bestimmtes Maß, d. h. ein
bestimmter Höchstwert wird nicht überschritten.
67. Was ist der so genannte
Anlaufstrom?
Der Anlaufstrom ist derjenige Strom, der
beim Einschalten der Maschine so lange
fließt, bis die Beschleunigung des Motors
auf die Leerlaufdrehzahl bzw. Nenndrehzahl erfolgt ist. Er kann bis zum Fünffachen des Nennstromes betragen.
68. Warum ist der Anlaufstrom höher
als der Nennstrom?
Weil ein Elektromotor im Stillstand dem
Strom nur einen geringen Widerstand entgegensetzt und weil die gesamte bewegliche Masse des Motors, des Getriebes und
86
des Einsatzwerkzeuges aus dem Stillstand auf die Leerlaufdrehzahl bzw.
Nenndrehzahl hochbeschleunigt werden
muss.
Anlaufstrom (Prinzip)
Leerlaufdrehzahl
Anlaufstrom
spitze
Drehzahl
Nennstrom
Leerlaufstrom
Strom
Zeit
Ohne Anlaufstrombegrenzung:
Hohe Stromspitze
beim Einschalten
Leerlaufdrehzahl
Drehzahl
16A
Strom
Mit Anlaufstrombegrenzung:
Einschaltstrom bleibt
unter 16 Ampère
Zeit
Verlauf des Anlaufstromes und der
Drehzahl mit und ohne Anlaufstrombegrenzung
TLX-ELO 23/P
Anlaufstrombegrenzung?
Je nach Maschinentyp gibt es 2 Möglichkeiten:
Mittels Widerstand: Beim Einschalten
wird der Motor zunächst über einen Widerstand an die volle Netzspannung gelegt. Der Widerstand ist so bemessen,
dass ein maximaler Strom von 16 Ampere nicht überschritten wird. Nach ca. 1
Sekunde hat der Motor dann eine so
hohe Drehzahl erreicht, dass der Widerstand überbrückt wird, d. h. direkt an die
Netzspannung geschaltet werden kann,
ohne dass der Strom weiter ansteigt.
Durch eine geeignete Schaltermechanik
läuft dieser Vorgang für den Anwender
beim Einschalten automatisch ab. Diese
Art der Anlaufstrombegrenzung wird bei
Maschinen ohne Elektronik, wie z. B.
großen Winkelschleifern, angewendet.
Mittels Elektronik: Bei der Regelelektronik wird beim Einschalten die elektrische
Spannung am Motor langsam „hochgefahren“, wodurch der Anlaufstrom in gleicher Weise begrenzt wird. Unter „langsam“ ist hier eine Zeit von ca. 1... 2 Sekunden zu verstehen. Diese Art der
Anlaufstrombegrenzung wird bei Maschinen mit Regel- oder Konstantelektronik
angewendet, weil sich diese Zusatzfunktion leicht in die Elektronik integrieren
lässt. Wenn man also ein Elektrowerkzeug mit Regelelektronik hat, dann ist die
Anlaufstrombegrenzung automatisch in
der Elektronik enthalten.
Anlaufstrombegrenzung?
Das unangenehme Aufbäumen der Maschine beim Einschalten entfällt bzw.
wird gemildert, man behält die Maschine
sicherer im Griff, insbesondere bei Arbeiten in Zwangslagen. Die Sicherung in einem niedrig abgesicherten Stromnetz
bzw. einem bereits durch andere Verbraucher belasteten Stromnetz „fliegt“
beim Einschalten der Maschine nicht heraus. Die Kohlebürsten des Motors halten
ca 15 % länger, weil der hohe Anlaufstrom entfällt, ebenso ist der mechanische Verschleiß des Getriebes geringer.
Elektronik
Turbo-Elektronik
TurboElektronik?
Turbo ist die Bezeichnung für erhöhte
Leistung im Meißelbetrieb bei BOSCH
Bohrhämmern.
Leistungsverzweigung bei Bohrhämmern ohne Turbo-Elektronik
Leistungsverzweigung bei
konventionellen Bohrhämmern
30%
70%
Hammerbohrstellung:
Leistungsaufnahme
des Schlagwerkes
70%
max. Leistungsaufnahme
für Rotation
30%
Leistungsaufnahme
des Motors in Bohrhammerstellung
100%
70%
70%
70%
0%
70%
Bei konventionellen Bohrhämmern ist das
Schlagwerk prinzipbedingt auf ca. 70 %
der maximalen Motornennleistung ausgelegt, um bei Bohrhammerbetrieb ca. 30 %
Leistungsreserve für die Rotationsreibung
des Bohrers bereitzuhalten.
TLX-ELO 24/P
Leistungsaufnahme
des Schlagwerkes
Leistungsaufnahme
für Rotation
Leistungsaufnahme
des Motors in
Meißelstellung
72. Wie funktioniert Turbo?
Ein Bohrhammer benötigt im Bohrbetrieb
ca. 30 % der verfügbaren Motorleistung
für den Drehantrieb des Bohrers. Im
Meißelbetrieb wird daher die Motorleistung bei konventionellen Bohrhämmern nicht vollständig ausgenützt, weil
man ja diese Leistungsreserve nur im
Falle des Hammerbohrbetriebes braucht.
Durch die BOSCH-Turbo-Elektronik wird
dagegen im Meißelbetrieb durch eine Erhöhung der Motordrehzahl die Kolbengeschwindigkeit im Schlagwerk so weit
gesteigert, dass das Schlagwerk nunmehr 100 % der zur Verfügung stehenden Motorleistung aufnimmt und somit
eine höhere Meißelleistung als bei „normalen“ Bohrhämmern erzeugt.
73. Bedeutet Turbo eine Überlastung
des Motors?
Nein. In der Turbofunktion wird die Nennlast des Motors im Meißelbetrieb wieder
auf 100 % angehoben. Zur Sicherheit ist
die Funktion so verriegelt, dass sie nur im
Meißelbetrieb wirksam ist, nicht aber im
Bohrbetrieb.
100%
Meißelstellung:
87
88
74. Welchen Nutzen hat der Anwender von der Turbo-Funktion?
Der Anwender erzielt durch die TurboFunktion eine bis zu 30 % höhere Abtragsleistung im Meißelbetrieb gegenüber konventionellen Bohrhämmern.
Leistungsverzweigung bei
Bohrhämmern mit Turbo-Elektronik
Leistungsverzweigung bei BoschTurbo-Bohrhämmern
30%
70%
100%
Hammerbohrstellung:
Leistungsaufnahme
des Schlagwerkes
70%
für Rotation
30%
Leistungsaufnahme
des Motors in Bohrhammer- 100%
stellung
100%
Meißelstellung:
Durch erhöhte Hubzahl
des Schlagwerkes
Leistungsaufnahme
100%
100%
Bei Bosch-Turbo-Bohrhämmern wird in der
Meißelstellung die Motordrehzahl elektronisch
soweit erhöht, dass das Schlagwerk wieder
100 % der Motornennleistung ausnützt.
Dadurch hat der Turbo-Bohrhammer in der
Meißelstellung die gleiche Schlagleistung wie
ein reiner Meißelhammer der gleichen Größe.
TLX-ELO 25/P
0%
für Rotation
Leistungsaufnahme
des Motors in Meißelstellung 100%
Zusammenfassung
75. Welches sind die wichtigsten
Vorteile der Elektronik im Elektrowerkzeug für den Anwender?
Vorteile der mit Elektronik ausgestatteten
Elektrowerkzeuge sind:
– Schnellerer Arbeitsfortschritt
– Bessere Ausnützung des Einsatzwerkzeuges
– Materialgerechterer Einsatz
– Höhere Arbeitsqualität
– Besseres Überlastverhalten
– Angenehmere Bedienung
– Bei ordnungsgemäßer Anwendung
auch höhere Arbeitssicherheit
Elektronik
1.
5.
2.
6.
3.
7.
4.
1.
Schlagschrauber (Elektronikschalter)
2.
Kreissäge (Drehzahlvorwahl Konstantelektronik)
3.
Oberfräse (Drehzahlvorwahl Konstantelektronik)
4.
Heißluftgebläse (Temperatur-Vorwahl)
5.
Exzenterschleifer (Drehzahl-Vorwahlstellrad)
6.
Schlagbohrmaschine (Drehkraft-Vorwahl)
7.
Elektroschaber (Hubzahl-Stufenschalter)
89
Bohren
Grundlagen
91
Bohrer
92
Bohrmaschinen und
Schlagbohrmaschinen
108
Bohrfutter
113
Gewindeschneider
116
Praxistabellen
120
Bohren
91
Grundlagen
1. Was ist Bohren?
Bohren ist die Bezeichnung für den Arbeitsvorgang zum Herstellen von Durchgangs- oder Sacklöchern sowie deren
nachträgliche Bearbeitung wie Senken
und Gewindeschneiden. Als Arbeitsmaschinen dienen hierzu handgeführte oder
stationäre Bohrmaschinen sowie die entsprechenden Einsatzwerkzeuge und
Spannmittel.
1
2
3
4
1 Andruckkraft
3 Vorschub
3 (Druckbewegung)
2 Schneidkraft
4 Schnittbewegung
4 (Rotation)
Bohren
1
2
TLX-DRL 02/G
1
2
3
4
3.
Was ist die wichtigste Grundvoraussetzung für einen erfolgreichen Bohrvorgang?
Man muss die Eigenschaften des zu bearbeitenden Materials kennen.
4
Bohren Durchgangsloch
Senken
Bohren Sackloch
Gewindebohren
TLX-DRL 01/G
3
4.
Welche Materialien werden
hauptsächlich gebohrt?
Hölzer, Verbundmaterialien, Kunststoffe,
mineralische Stoffe, Metall
5.
2. Was bewirkt den Bohrvorgang?
Der Bohrvorgang wird bewirkt durch eine
Druckbewegung (Vorschubbewegung)
und eine Drehbewegung (Schnittbewegung). Ihre Wirkung ist wie folgt:
Durch den Druck (Vorschub) dringt die
Bohrerschneide in den Werkstoff ein.
Durch die Drehbewegung (Schnittbewegung) bewegt sich die Bohrerschneide
an ihrem Umfang im Werkstoff weiter.
Das Material wird in Form eines Spanes abgetrennt und durch die Drehbewegung und die Geometrie der Bohrerwendel aus dem Material herausgeführt.
Kann man alle Materialien mit
derselben Drehzahl bohren?
Nein. Man muss sich nach den Materialeigenschaften richten.
6. Welche Eigenschaften haben die
wichtigsten Materialien?
Natürliche Werkstoffe wie Hölzer haben
meist eine ungleichmäßige Struktur, zum
Beispiel weichere und härtere Stellen in
ein und demselben Werkstück sowie eine
Vorzugsrichtung (Fasern). Innerhalb der
verschiedenen Holzarten gibt es weiche
bis harte Hölzer.
Gestein ist von meist gleichmäßigem
Gefüge, wenn es sich um Natursteine
handelt, dagegen meist von ungleichmäßiger Härte wenn es Kunststein wie
Beton ist. Hier sind im Gefüge weiche
Zuschlagstoffe und harte Kiesel enthal-
92
ten. Es gibt sowohl weiche als auch extrem harte Natur-und Kunststeine.
Metalle haben stets ein gleichmäßiges
Gefüge und damit auch je nach Metallart
eine charakteristische Festigkeit. Es gibt
weiche und harte sowie zähe und spröde
Metalle sowie Metalle mit harter Oberfläche, z. B. Walzhaut.
Bohrer
7.
Was versteht man unter „Bohrergeometrie“ und was bewirkt sie?
Unter Bohrergeometrie bezeichnet man
Anzahl und Lage der Bohrerschneiden,
der Spannuten und die dabei verwendeten Winkel.
Nachfolgend die wichtigsten Begriffe
der Bohrergeometrie und ihre Auswirkung auf den Bohrvorgang.
Bohrergeometrie
3
2
1
2
1 Spitzenwinkel
3 Spanwinkel
2 Freiwinkel
TLX-DRL 03/G
3
Spitzenwinkel: Am Spiralbohrer ist ein
Spitzenwinkel nötig, damit sich der Bohrer im Werkstück zentrieren kann. Er
muss in jedem Falle kleiner als 180° sein.
Je größer der Spitzenwinkel ist, um so
geringer ist die Schneidenlänge bei gegebenem
Durchmesser.
Geringere
Schneidenlänge bedeutet bessere Bohrerführung, und weniger Anpressdruck ist
nötig.
Je kleiner der Spitzenwinkel ist, umso
größer ist die Schneidenlänge bei gegebenem Durchmesser.
Längere Schneidenlänge bedeutet
schlechtere Führung, und höherer Anpressdruck ist nötig. Typisch sind Spitzenwinkel von 118° (allgemein für weichere Werkstoffe) und 135° (in der Regel
für härtere Werkstoffe). Andere Spitzenwinkel haben durchweg schlechtere Eigenschaften und werden nur in ganz speziellen Anwendungsfällen verwendet.
Freiwinkel: Der Freiwinkel ist nötig, damit die Bohrerschneide in das Werkstück
eindringen kann. Ist kein Freiwinkel vorhanden, so reibt die Bohrerschneide auf
dem Werkstück entlang, ohne einzudringen. Der Freiwinkel wird durch den Hinterschliff der Bohrerschneiden erzeugt.
Ist der Freiwinkel zu groß, ist also die
Bohrerschneide zu stark hinterschliffen,
dann besteht die Gefahr, dass die
Schneide unter Belastung vorzeitig verschleißt bzw. ausbricht. Ebenso besteht
die Gefahr, dass die Schneide durch den
geringen Schneidwiderstand im Werkstück einhakt.
Spanwinkel: Der Spanwinkel der Bohrerschneide wird durch den Seitenspanwinkel der Bohrerwendel bestimmt. Er
hat entscheidenden Einfluss auf Spanbildung und die Spanabfuhr. Er richtet sich
deshalb nach den Eigenschaften des
Werkstoffes. Die drei wichtigsten Bereiche werden mit den Buchstaben N, H
und W bezeichnet.
Typ N hat einen Seitenspanwinkel im
Bereich 19°… 20° und gilt als Standardwinkel für Stahl
Typ W hat einen Seitenspanwinkel im
Bereich 27°… 45° und findet Anwendung
bei weichen bzw. langspänigen Metallen
wie Aluminium und Kupfer.
Typ H hat einen Seitenspanwinkel im
Bereich von 10°… 19° und findet bei
spröden Metallen (Messing) Anwendung.
Typ ATN hat einen Seitenspanwinkel im
Bereich 35°… 40° und weite Spannuten.
Einsatz bei großen Bohrtiefen.
Bohren
93
Für die Holzbearbeitung gelten besondere Regeln. Man verwendet je nach
Holzart individuelle Anschliffe.
Spiralbohrer
Wendelgeometrie Seitenspanwinkel
Normalbohrer Typ N
Die Schneiden am Bohrer
16°-30° Seitenspanwinkel
1
1
2
4
Kurzdrallbohrer Typ W
1 Hauptschneiden 4 Kegelmantelschliff
2 Nebenschneide 5 Kreuzschliff
3 Querschneide
6 Ausgespitzt
3
5
Für allgemeine Baustähle, weichen
Grauguss, mittelharte Nichteisenmetalle
6
TLX-DRL 05/G
Hauptschneide: Die Hauptschneide
übernimmt den eigentlichen Bohrvorgang. Am Spiralbohrer sind stets zwei
Hauptschneiden vorhanden. Sie sind
durch eine Querschneide verbunden.
Für weiche und zähe,
langspanende Werkstoffe
Querschneide: Die Querschneide befindet sich in der Mitte der Bohrerspitze und
hat keine Schneidwirkung. Sie übt lediglich Druck und Reibung auf das Werkstück aus und ist im Grunde dem Bohrvorgang hinderlich.
Durch entsprechende Schleifverfahren
(die kostenaufwendig sind) kann man die
Länge der Querschneide verringern. Dieses so genannte Ausspitzen oder der
Kreuzschliff haben eine wesentliche Verringerung der Reibkräfte zur Folge und
damit eine Verringerung der nötigen Vorschubkraft. Gleichzeitig wird die Bohrerspitze im Werkstück besser zentriert.
Langdrallbohrer Typ H
Für härtere und zähharte,
kurzspanende Werkstoffe
Tieflochbohrer Typ ATN
Für große Bohrtiefen und
erschwerte Einsatzbedingungen.
Mit weiten Spannuten und sehr
gerundeten Rückenkanten
TLX-DRL 04/P
Fase (Nebenschneide): An den Spannuten befinden sich die beiden Fasen.
Sie sind scharf geschliffen und bearbeiten zusätzlich die Seitenflächen des
Bohrloches. Von ihrer Beschaffenheit
hängt die Qualität der Bohrlochwandung
entscheidend ab. Bei Bohrern für Holz
wird unter Umständen auf eine Fase verzichtet. Der Bohrer hat dadurch eine bessere Führung.
94
8.
Was sind die wichtigsten
Kriterien, die man an einen
Bohrer stellen muss?
Neben der Bohrergeometrie sind die
wichtigsten Kriterien der Bohrerwerkstoff, die Bohreroberfläche und das Fertigungsverfahren.
Einfluss des Bohrerwerkstoffes
Werkzeugstahl: Diese auch unter
der
Bezeichnung
Chrom-Vanadium
bekannten Bohrer eignen sich für das
Bohren in Holz. Sie sind leicht schärfbar.
In Metall sollten sie nicht angewendet
werden.
Hochleistungs-Schnellstahl
(HSS):
Durch unterschiedliche Mixtur der Legierungsbestandteile kann man Bohrer auf
ganz spezielle Einsatzfälle hin optimieren.
Die Anteile von Chrom und Cobalt fördern die Härte und die Hitzebeständigkeit der Bohrer.
HSS-Bohrer werden hauptsächlich im
Metallbereich eingesetzt. Für zähe und
harte Metalle (korrosionsfeste Stähle)
eignen sich besonders cobaltlegierte
Bohrer.
Hartmetall: Hartmetalle sind künstlich
hergestellte Metalle mit hohem Anteil an
Wolfram und Cobalt. Sie werden durch
Sinterverfahren hergestellt und sind extrem hart und spröde. Aus diesem Grund
werden sie in erster Linie nur für die Bohrerschneiden verwendet.
Bei handgeführten Maschinen werden
hartmetallbestückte Bohrer zur Bearbeitung von nichtmetallischen Werkstoffen
wie Keramik, Glas und glasfaserverstärkten Kunststoffen eingesetzt. Ihre
besonderen Eigenschaften werden durch
entsprechenden Schliff der Bohrerschneiden für das zu bearbeitende Material optimiert.
Oxydbeschichtet: Die harte Oxydschicht verringert die Reibung wesentlich. Voraussetzung ist eine entsprechende Feinstbearbeitung (Schleifen) der
Oberfläche.
Titannitrit-beschichtet: Einfluss wie
oxydbeschichtet, hervorragende Reibungsverminderung durch die Eigenschaften des Titannitrits.
Ohne Kühlmittel nicht für Aluminiumwerkstoffe geeignet.
Einfluss des Fertigungsverfahrens auf
die Bohrergüte
Rollgewalzte Bohrer: Spanlos geformter Bohrer mit sehr hoher Elastizität,
kostengünstigem Fertigungsverfahren.
Standzeit, erreichbare Bohrqualität und
Arbeitsfortschritt entsprechen dem Preisniveau.
Gefräste Bohrer: Spannuten werden aus
dem Vollen gefräst, Fase geschliffen.
Fertigungsverfahren für mittlere Qualität.
Spanabfuhr bei tiefen Bohrungen wegen fräsrauer Oberfläche der Spannuten
nicht optimal.
Geschliffene Bohrer: Aus dem Vollen
geschliffene Bohrer mit hervorragender
Oberflächengüte. Dadurch sehr maßhaltig und mit hoher Rundlaufgenauigkeit.
Leichter Spanabfluss und hohe Standzeiten bei raschem Arbeitsfortschritt.
9.
Welche Arten von Bohrern gibt
es und welches sind ihre Eigenschaften?
Spiral-(Wendel)bohrer
Aufbau: Spiralbohrer haben an der
Spitze zwei Schneiden sowie am Schaft
eine zweigängige Spannut.
Einfluss der Bohreroberfläche
Blank: Güte des Bohrers hängt von der
Feinbearbeitung der Oberfläche ab. Je
glatter die Oberfläche, desto weniger
Reibung ist vorhanden.
Funktion: Durch den Andruck dringen
die Schneiden in den Werkstoff ein. Die
beim Bohren anfallenden Späne werden
durch die Spannuten aus dem Bohrloch
gefördert.
Bohren
95
Spezialist Karosseriebohrer: Spiralbohrer mit kurzer Arbeitslänge für die Blechbearbeitung, Vorbohren für Blindnieten.
Spiralbohrer
1
Hartmetall-Mehrzweckbohrer
Aufbau: Spiralbohrerschaft mit eingesetzter Hartmetallplatte. Die Schneiden
der Hartmetallplatte sind scharf geschliffen.
Funktion: Die Schneidengeometrie erzeugt mehr eine Schabewirkung als eine
Schneidwirkung.
4
Anwendung: Bohren bzw. Aufbohren
von Durchgangslöchern in abrasiven Materialien.
3
1 Bohrerdurchmesser
2 Schaftdurchmesser
3 Gesamtlänge
4 Arbeitslänge
5 Schaftlänge
5
TLX-DRL 06/G
2
Anwendung: Spezialist für Metallbearbeitung, darüber hinaus generelle
Anwendung von kleinsten bis zu den
größten Durchmessern in fast allen Werkstoffen möglich.
Besonderheiten: Der Universalbohrer
schlechthin. Bohrer erfordert hohe Vorschubkräfte von Seiten des Anwenders.
Bei tiefen Bohrlöchern Neigung zum Verstopfen. Verwendung in Holz nicht empfehlenswert, Bohrer „verläuft“. Kostengünstiger Bohrer.
Besonderheiten: HM-Mehrzweckbohrer
sind geeignet für Keramik, Steingut, Gestein, Mauerwerk und glasfaserverstärkte
Kunststoffe. Bei Metall hohe Andruckkräfte und langsamer Arbeitsfortschritt,
bei weichen Werkstoffen, Holz sehr rauer
Schnitt. HM-Mehrzweckbohrer eignen
sich besonders für Verbundmaterialien
(Sandwichplatten). Hierbei sind oft mehrere Materialien wie Holz, Glasfaserwerkstoffe und Metalle miteinander verbunden. Es ist logisch, dass dabei ein Bohrer
verwendet werden muss, der mit dem
schwierigsten Material des Verbundes
zurechtkommt.
Hartmetall-Mehrzweckbohrer
2
2
1
1
1 Hartmetallplatte mit Schneide
2 Spannut
TLX-DRL 07/G
96
Auf Grund der scharf geschliffenen
Hartmetallschneiden nicht für Schlagbohrbetrieb geeignet.
Fräsbohrer
Aufbau: Fräsbohrer haben den Schneidkopf eines Spiralbohrers, jedoch keine
Spannuten. Am Schaft hinter dem
Schneidkopf befinden sich gezahnte Fräserschneiden.
Funktion: Die angeschliffene Bohrerspitze sorgt zunächst für ein Durchgangsloch im Werkstück. Nachdem der
Schneidkopf das Werkstück durchdrungen hat, kann mit dem Bohrer seitlich verfahren werden, wobei die Fräserzähne
die Zerspanungsarbeit übernehmen.
Fräsbohrer
von Durchgangslöchern in dünnen Werkstücken. Herstellen von Langlöchern
bzw. beliebig geformten Löchern und
Aussparungen.
Besonderheiten: Die Anwendung ist nur
in dünnen Werkstücken (Brettern, Blechen) möglich. Die Genauigkeit und Güte
ist nicht besonders hoch, wenn der Vorgang handgeführt ausgeübt wird. Mittels
Vorrichtungen wie Bohrständer und Anschlag lässt sich die Güte etwas verbessern. Nicht für Vollmaterial geeignet.
Blechschälbohrer
Aufbau: Der kegelförmige Schneidkopf
verfügt über 2 Spannuten, deren Kanten
die Schneiden bilden. Die Spitze ist meist
mit einem Bohreranschliff versehen. Der
Schaft ist im Durchmesser zurückgesetzt.
Funktion: Die angeschliffene Bohrerspitze sorgt zunächst für ein Führungsloch im Werkstück, danach übernehmen
die Schneidkanten die Erweiterung des
Loches. Durch die Kegelform des
Schneidkopfes wird der Durchmesser
des Bohrloches umso größer, je tiefer der
Schneidkopf in das Werkstück eindringt.
A
von Durchgangslöchern in dünnen Werkstücken.
B
Besonderheiten: Bohrer erfordert hohe
Vorschubkräfte von Seiten des Anwenders und benötigt hohe Drehmomente
bei geringer Drehzahl maschinenseitig.
Es sind nur Durchgangslöcher in dünnen Werkstücken (Blechen) möglich.
Nicht für Vollmaterial geeignet. Schmiert
bei Aluminium.
2
1
1 Bohrerschneide
2 Fräszähne am Schaft
A Bohren eines Durchgangsloches
B Fräsen durch Längsbewegung
TLX-DRL 08/G
Bohren
97
Stufenbohrer
Blechschälbohrer
Aufbau: Der kegelförmige Schneidkopf
ist stufenförmig und verfügt über 2 Spannuten, deren Kanten die Schneiden bilden. Der Übergang von Stufe zu Stufe ist
abgeschrägt. Die Spitze ist meist mit einem Bohreranschliff versehen. Der
Schaft ist im Durchmesser zurückgesetzt.
Funktion: Die angeschliffene Bohrerspitze sorgt zunächst für ein Führungsloch im Werkstück, danach übernehmen
die Schneidkanten die Erweiterung des
Loches. Durch die Stufen in der Kegelform des Schneidkopfes wird der Durchmesser des Bohrloches stufenweise
umso größer, je tiefer der Schneidkopf in
das Werkstück eindringt.
2
1
Stufenbohrer
1 Spitze zum Anbohren
2 Schneiden zum Aufbohren
3
2
1
1 Spitze zum Anbohren
2 Übergangsschräge zum Entgraten
3 Schneide zum Aufbohren
TLX-DRL 10/G
1
TLX-DRL 09/G
2
von Durchgangslöchern in dünnen Werkstücken auf ein genau bestimmtes Maß.
Vorschubkräfte von Seiten des Anwenders und benötigt hohe Drehmomente
bei geringer Drehzahl maschinenseitig.
98
Es sind nur Durchgangslöcher in dünnen Werkstücken (Blechen) möglich.
Nicht für Vollmaterial geeignet.
Durch die schrägen Übergänge von
Stufe zu Stufe wird bei entsprechender
Anwendung das Bohrloch im gleichen
Arbeitsgang einseitig entgratet. Schmiert
bei Aluminium.
Funktion: Durch die größere Anzahl der
Schneiden zentrieren sich die Senker
besser im Bohrloch und erzeugen eine
saubere Schnittkante. Die beim Senken
anfallenden Späne verbleiben hinter dem
Schneidkopf, sie werden nicht aus dem
Bohrloch gefördert.
Anwendung: Entgraten von Bohrlöchern
(Spitzenwinkel 60°)
Versenken von Schrauben (Spitzenwinkel 90°)
Senker
Kegelsenker
Aufbau: Kegelsenker haben eine kegelförmige Spitze mit drei oder mehr
Schneiden. Der Spitzenwinkel beträgt 60,
75, 90 oder 120 Grad. In der Regel ist der
Schaftdurchmesser kleiner als der Kopfdurchmesser.
Besonderheiten: Kegelsenker mit 3
Schneiden werden für tiefe Senkungen
verwendet, weil die Späne in den großen
Spannuten gut abgeführt werden.
Kegelsenker mit 5 und mehr Schneiden werden für flache Senkungen verwendet.
Kegelsenker
A
Querlochsenker
Aufbau: Querlochsenker haben einen kegelförmigen Schneidkopf, in dem sich
eine schräge Querbohrung befindet. Dadurch werden am Schneidkopf zwei
Schneidkanten gebildet.
A
Funktion: Durch den spitzen Schneidwinkel ergibt sich im Gegensatz zur
Schabewirkung des Kegelsenkers eine
Schnittwirkung, welche eine sehr hohe
Oberflächengüte ergibt.
1
Anwendung: Entgraten von Bohrlöchern; Versenken von Schrauben in
dünnen Werkstücken.
Besonderheiten: Idealer Senker für
dünne Bleche. Ergibt sauberen, ratterfreien Schnitt.
B
2
1 Kegelsenker, fünf oder mehr Schneiden
2 Kegelsenker, drei Schneiden
A Flachsenken
B Tiefsenken
TLX-DRL 11/G
Bohren
99
Anwendung: Entgraten von Bohrlöchern, Versenken von Schrauben in
Holz.
Querlochsenker
Besonderheiten: Aufstecksenker ermöglichen das Senken in einem Arbeitsgang mit dem Bohren. Es ist nur möglich
bei Durchgangslöchern. Für jeden Bohrerdurchmesser muss ein spezieller Senker verwendet werden. Wenn der Senker
umgekehrt auf dem Bohrer befestigt
wird, kann er als Tiefenanschlag beim
Bohren von Sacklöchern benützt
werden.
2
1
1
2
Aufstecksenker
A
B
3
2
1 Schneide am Querloch
2 Kegelfläche (Führung)
TLX-DRL 12/G
Aufstecksenker
Aufbau: Aufstecksenker sind ähnlich wie
Kegelsenker aufgebaut, besitzen aber
anstelle des Schaftes eine Bohrung zur
Aufnahme eines Spiralbohrers.
Funktion: Aufstecksenker werden mittels
einer Schraube auf dem Spiralbohrer im
gewünschten Abstand zur Bohrerspitze
fixiert.
C
TLX-DRL 13/G
1
1 Spiralbohrer
A Bohren
2 Aufstecksenker B Bohrung ansenken
3 Fixierschraube C Verwendung als
C Tiefenanschlag
100
Spiral-(Wendel)bohrer für Holz
mit Zentrierspitze
Aufbau: Spiralbohrer für Holz haben eine
Zentrierspitze und zwei Schneidkanten
(Spanabheber) sowie eine zweigängige
Spannut.
Funktion: Die Zentrierspitze fixiert die
Position des Bohrers zum Werkstück, bevor die Schneidkanten in das Werkstück
eindringen. Die beim Bohren anfallenden
Späne werden durch die Spannuten aus
dem Bohrloch gefördert.
Anwendung: Bohren kleiner bis mittlerer
Durchmesser mit geringen Ansprüchen
an die Bohrlochqualität in Holz, Bohren
kleiner bis mittlerer Durchmesser in Holzwerkstoffen und weichen Kunststoffen
bei guter Bohrlochqualität.
Vorschubkräfte von Seiten des Anwenders, bei tiefen Bohrlöchern Neigung zum
Verstopfen.
Kostengünstiger Bohrer.
Flachfräsbohrer
Spiralbohrer für Holz
Aufbau: Flachfräsbohrer besitzen eine
Zentrierspitze sowie zwei Schneidkanten. Zentrierspitze und Schneidkanten
bilden den flachen Schneidkopf, welcher
in einen Schaft geringen Durchmessers
übergeht.Eine Transportschnecke zum
Spantransport ist nicht vorhanden. Eine
Variante stellt der verstellbare Flachfräsbohrer dar. Hier kann eine Schneidkante
in einer Führung eingestellt und fixiert
werden.
A
B
Späne verbleiben hinter dem Schneidkopf, sie werden nicht aus dem Bohrloch
gefördert.
3
2
1
2
TLX-DRL 14/G
C
1 Zentrierspitze A Ansetzen
2 Schneiden
B Schneiden
3 Spannut
B begrenzen Loch
C Bohrer dringt ein
Anwendung: Bohren von flachen
Löchern mittleren und großen Durchmessers in weiche Hölzer. Mit Einschränkungen auch für weiche Kunststoffe geeignet.
Besonderheiten: Kostengünstiger Bohrer, wenn die Anforderungen an die
Schnittgüte nicht zu hoch sind. Der einstellbare Flachfräsbohrer erlaubt die Verwendung eines Bohrers für verschiedene
Durchmesser.
Flachfräsbohrer erlauben einen schnellen Arbeitsfortschritt.
Bohren
101
saubere Schnittkante. Die große Spannut
der Transportschnecke fördert die Späne
auch bei tiefen Bohrungen ohne Verstopfung aus dem Bohrloch.
Flachfräsbohrer
A
Anwendung: Bohren von tiefen Löchern
mittleren und großen Durchmessers.
Besonderheiten: Bohrer benötigt fast
keine manuelle Vorschubkraft.
Schlangenbohrer für Hartholz haben
oft eine spezielle Form des Einzugsgewindes.
B
Schlangenbohrer
2 1
2
1 Zentrierspitze
2 Schneiden
TLX-DRL 15/G
C
A Ansetzen
B Schneiden begrenB zen Bohrloch
C Bohren
4
Schlangenbohrer
Aufbau: Schlangenbohrer verfügen über
eine Zentrierspitze mit ein- oder zweigängigem Einzugsgewinde, ein oder zwei
Schneidkanten (Spanabheber), ein oder
zwei Vorschneidern und eingängiger
Transportschnecke (Spannut).
Position des Bohrers zum Werkstück, bevor die Vorschneider in das Werkstück
eindringen. Das Einzugsgewinde sorgt
für den selbsttätigen Vorschub. Die Vorschneider begrenzen das Loch am Umfang und sorgen für eine ausrissfreie,
3 2 1 2 3
1 Zentrierspitze
2 Hauptschneiden
3 Vorschneider
4 Transport4 schnecke
4 (Spannut)
A Spitze dringt ein,
A Einzugsgewinde
A fasst
B Vorschneider
B begrenzt Loch
C Bohren
TLX-DRL 16/G
102
Forstnerbohrer
Aufbau: Forstnerbohrer haben eine Zentrierspitze, zwei Schneidkanten (Spanabheber) sowie zwei als Vorschneider wirkende Umfangsschneiden. Sie verfügen
über einen Schaft kleinen Durchmessers
ohne Wendel oder Spannut.
eindringen. Die Umfangsschneiden bestimmen den Bohrlochdurchmesser und
erzeugen eine saubere Schnittkante. Die
beim Bohren anfallenden Späne verbleiben hinter dem Schneidkopf, sie werden
nicht aus dem Bohrloch gefördert.
Anwendung: Bohren flacher Löcher mittleren bis großen Durchmessers und hoher Qualität, z. B. für Möbelbeschläge in
Massivholz, Ausbohren von Ästen.
Vorschubkräfte von Seiten des Anwenders, bei tiefen Bohrlöchern Neigung zum Verstopfen. Angepasste Drehzahl wichtig.
Überlappende Bohrungen, welche
über die Werkstückkante hinausgehen,
sind möglich.
Nur im Bohrständer verwenden.
Scharnierlochbohrer
Aufbau: Scharnierlochbohrer gleichen
dem Forstnerbohrer. Sie haben eine Zentrierspitze und zwei Schneidkanten
(Spanabheber). Sie verfügen über einen
Schaft kleinen Durchmessers ohne Wendel oder Spannut.
Forstnerbohrer
A
Späne verbleiben hinter dem Schneidkopf, sie werden nicht aus dem Bohrloch
gefördert.
Anwendung: Bohren flacher Löcher mit
den Normmaßen der Topfscharniere.
B
3
1 2
1 Zentrierspitze A Ansetzen
2 Hauptschneide B Bohren
3 Umfangsschneide
TLX-DRL 17/G
Vorschubkräfte von Seiten des Anwenders, bei Anwendung in kunststoffbeschichteten Werkstoffen sind Hartmetallschneiden erforderlich. Für tiefe Bohrlöcher nicht geeignet. Angepasste
Drehzahl wichtig. Keine gute Bohrlochqualität bei überlappenden Bohrungen.
Bohrungen, welche über den Werkstückrand hinausgehen, sind unter Umständen nicht möglich.
Nur im Bohrständer verwenden, damit
der Bohrer nicht verläuft und das Werkstück beschädigt.
Bohren
103
Lochsägen
Scharnierlochbohrer
Aufbau: Eine becherförmige Hülse ist an
ihrem offenen Ende mit Sägezähnen versehen. Am geschlossenen Ende befindet
sich ein fester oder durch Gewinde lösbarer Antriebsschaft. Im Antriebsschaft
ist ein Zentrierbohrer fixiert, welcher über
die Sägezähne herausragt.
Funktion: Der Zentrierbohrer fixiert die
Position der Lochsäge zum Werkstück
bevor die Sägezähne der Lochsäge in
das Werkstück eindringen. Die beim Bohren anfallenden Späne verbleiben teilweise innerhalb der Lochsäge.
Lochsägen
2
2
1
3
1
A
4
TLX-DRL 18/G
B
1 Zentrierspitze
2 Hartmetallschneiden
A Ansetzen
B Bohren
A
1 Lochsäge
2 Antriebsschaft
3 Zentrierbohrer
B
4 Sägezähne mit
4 Varioverzahnung
A Ansetzen
B Bohren
TLX-DRL 19/G
104
Anwendung: Bohren großer bis größter
Durchmesser in Bleche, Kunststoffe und
Verbundwerkstoffe.
Sägekränze
Besonderheiten: Bei Anwendung in Metall sind Lochsägen mit HSS-Zähnen (BiMetall-Lochsägen) nötig, so genannte
Vario-Verzahnung (große und kleine Sägezähne wechseln sich ab) bringt besseren Arbeitsfortschritt.
Bei Anwendung in Metall ist Kühlung
nötig.
2
3
Sägekränze
1
Aufbau: Ein scheibenförmiger Grundkörper trägt an seiner Rückseite den Antriebsschaft und ist an seiner Vorderseite
mit zentrisch angeordneten Nuten versehen. In die Nuten können ringförmige Sägekränze verschiedenen Durchmessers
eingesetzt werden. Ein Zentrierbohrer
wird so im Grundkörper fixiert, dass seine
Spitze über den eingesetzten Sägekranz
hervorragt.
Funktion: Der Zentrierbohrer fixiert die
Position des Sägekranzes zum Werkstück, bevor die Sägezähne in das
Werkstück eindringen. Die beim Bohren
anfallenden Späne verbleiben teilweise
innerhalb des Sägekranzes.
Anwendung: Bohren großer bis größter
Durchmesser in Holz und Verbundwerkstoffe.
Besonderheiten: Sägekränze werden
meist als ein Set verschiedener Durchmesser mit dem Grundkörper geliefert.
Sie sind einfach und preiswert und ergeben bei guter Qualität ein sauberes Arbeitsergebnis in Holz.
A
1 Sägekranz
2 Grundkörper
3 Zentrierbohrer
B
A Ansetzen
B Bohren
TLX-DRL 20/G
Glasbohrer
Aufbau: Eine lanzettförmige Schneide
aus Hartmetall ist in einen Schaft eingelötet.
Funktion: Die angeschliffene Bohrerspitze schabt sich auf Grund ihrer Härte
durch den Werkstoff.
Anwendung: Bohren von Durchgangslöchern in dünnen Werkstücken aus Glas,
Keramik oder Gestein.
Besonderheiten: Bei Glas ist unbedingt
Petroleum als Kühlmittel anzuwenden,
Keramik wird im Allgemeinen trocken gebohrt. Es ist mit geringstem Andruck zu
arbeiten, die günstigste Drehzahl muss
durch Versuch ermittelt werden.
Bohren
Es sind nur Durchgangslöcher in dünnen Werkstücken möglich. Nicht für Vollmaterial geeignet.
Glasbohrer
2
3
5
4
A
1
105
10. Welche unterschiedlichen
Schaftformen haben Bohrer und
was sind ihre Eigenschaften?
Üblich sind runde Schäfte. Überall dort,
wo es auf hohe Rundlaufgenauigkeit ankommt, werden sie verwendet. Dies ist
hauptsächlich im Metallbereich der Fall.
Runde Schäfte sind bis 13 mm, teilweise
bis 16 mm gebräuchlich.
Eine Variante des Rundschafts ist der
abgesetzte (abgedrehte) Schaft. Damit
wird ermöglicht, dass auch Bohrer gespannt werden können, deren Durchmesser über dem Spannbereich des
Bohrfutters liegen. Vorsicht: Abgesetzte
Schäfte sollte man nur als Notlösung betrachten, da häufig das für größere Bohrer nötige Drehmoment nicht durch den
Reibschluss des Dreibackenfutters übertragen werden kann. Rutscht der Bohrer
erst einmal durch, dann ist der Schaft im
Einspannbereich meist so beschädigt,
dass kein exakter Rundlauf mehr ge-
Schaftformen von Bohrern
B
1 Hartmetallschneide
2 Schaft
3 Ring aus Knetmasse
4 Kühlmittel
C
5 Unterlage
C
A Anbohren mit mäßigem Druck
B Bohren mit geringem Druck
C Durchbohren mit sehr geringem Druck
TLX-DRL 21/G
1
2
3
4
1 Rundschaft
2 Rundschaft, abgesetzt
3 Sechskant
4 Kegelschaft (Morsekegel, Konus)
TLX-DRL 22/G
106
währleistet ist. Außerdem besteht durch
die scharfkantigen Beschädigungen des
Bohrerschaftes Verletzungsgefahr.
Zur Übertragung hoher Drehmomente
ist der Sechskantschaft besser geeignet.
Hier findet ein Formschluss zwischen
den Backen des Bohrfutters und dem
Schaft statt, der ein Durchrutschen des
Bohrers verhindert. Sechskantschäfte
sind bei großen Bohrdurchmessern im
Holzbereich üblich, hier spielt die etwas
verminderte Rundlaufgenauigkeit keine
große Rolle.
Müssen sehr hohe Drehmomente bei
gleichzeitig höchster Rundlaufgenauigkeit übertragen werden, dann findet der
so genannte Konusschaft oder Morsekegel Anwendung. Die hochpräzise
Führung wird durch den Konus erreicht,
das Drehmoment wird durch die gesamte
Kegelmantelfläche übertragen.
11. In welchem Zusammenhang
steht die Drehzahl zum Bohrerdurchmesser?
Hier gibt es eine grundsätzliche Regel:
Je kleiner der Bohrerdurchmesser,
desto höher die Drehzahl.
Je größer der Bohrerdurchmesser,
desto kleiner die Drehzahl.
12. In welchem Zusammenhang
steht die Drehzahl zum Werkstoff?
Je weicher der Werkstoff, desto höher die
Drehzahl.
Je härter der Werkstoff, desto niedriger
die Drehzahl.
Da es innerhalb der Materialien sehr
unterschiedliche Härtegrade gibt, sollte
stets mit der richtigen, an das Material
und den Bohrerdurchmesser angepassten Drehzahl gebohrt werden.
In der Fachliteratur gibt es bis ins Detail
ermittelte Anwendungstabellen. Die hier
in unserer Tabelle angegebenen Drehzahlen sind als vereinfachte Richtwerte zu
betrachten, mit denen man beim handgeführten Maschineneinsatz gute Ergebnisse erzielt.
Bei Sonderbohrern und Bohrkronen
gelten teilweise andere Drehzahlen. Hier
richtet man sich am besten nach den auf
der Verpackung oder in der Betriebsanleitung angegebenen Werten.
Lässt sich die Drehzahl der eingesetzten Bohrmaschine nicht exakt definieren,
so verwende man den nächstliegenden
Wert.
„Karosseriebohrern“?
Dies sind kurze Bohrer, mit welchen man
die Löcher für das Blindnietverfahren in
dünne Bleche bohrt. Entsprechend den
verwendeten Blindnieten „Popnieten“
haben sie meist typische Durchmesser,
z. B. 3,4 mm, 3,9 mm, 4,4 mm, 4,9 mm.
Durch die beim handgeführten Bohren
stets entstehende Ungenauigkeit passen
dann die entsprechenden Nieten, z. B.
3,5 mm, 4 mm, 4,5 mm, 5 mm, satt in die
entsprechenden Bohrungen.
14. Kann man mit Stufenbohrern
oder Blechschälbohrern auch in
Vollmaterial bohren?
Nein. Die Reibung würde sehr hohe
Werte annehmen, die Bohrmaschine
würde überlastet und der Bohrer beschädigt.
15. Was ist ein Fräsbohrer und wozu
dient er?
Durch die Verwendung von Fräsbohrern
ist es möglich, nach Durchbohren des
Werkstückes auch seitlich zu verfahren
und damit Langlöcher herzustellen bzw.
vorhandene Löcher zu vergrößern oder in
jede beliebige Form zu bringen. Präzises
Arbeiten, insbesondere bei handgeführter Anwendung, ist allerdings nicht möglich.
16. Was ist an den goldfarbenen
Titan-Bohrern so besonders?
Die so genannten „Titanbohrer“ sind
zunächst einmal HSS-Bohrer, welche mit
einer dünnen Schicht Titannitrit beschichtet sind. Durch eine zusätzliche
Einfärbung erhält diese Beschichtung die
charakteristische Goldfärbung.
Die Beschichtung ist außerordentlich
hart und vermindert dadurch die Reibung
beim Bohrvorgang. Verminderte Reibung
bedeutet bessere Energieausnützung für
den eigentlichen Bohrvorgang, man erzielt also einen schnelleren Arbeitsfortschritt bei gleichzeitig geringerem Verschleiß.
Bohren
Selbst wenn ein titannitritbeschichteter
Bohrer nachgeschliffen wird, also an der
Unterseite der Schneide die Beschichtung verliert, ermöglicht die noch vorhandene Beschichtung in den Spannuten
und an den Bohrerflanken eine höhere
Leistung als „normale“ HSS-Bohrer.
17. Warum eignen sich „Titan“Bohrer nicht für die Bearbeitung
von Aluminium?
Chemisch gesehen hat Titan zu Aluminium eine besondere Affinität, welche
beim Bohrvorgang besonders an den
Schneiden und in den Spannuten unter
der Einwirkung von Druck und Hitze chemische und physikalische Diffusionsvorgänge auslösen, welche dazu führen,
dass sich Aluminium in die Beschichtung
einlegiert, quasi die Oberfläche aluminisiert. Dies erhöht die Reibung so beträchtlich, dass die Spanabnahme bzw.
der Spanabfluss so entscheidend verschlechtert wird, dass ein Weiterarbeiten
unmöglich wird.
Deshalb sollte man für die Bearbeitung
von Aluminium keine titannitritbeschichteten Bohrer verwenden.
Nur bei stationären Werkzeugmaschinen mit forcierter Flüssigkeitskühlung ist
der Einsatz bei Aluminium möglich.
18. Ist es sinnvoll, beim Bohren den
Bohrer zu kühlen oder zu
schmieren?
Durch Kühlen kann man die Standzeit
(Lebensdauer) eines Bohrers entscheidend verlängern. Da die Schneide länger
scharf bleibt, wird ebenfalls die Arbeitsqualität verbessert.
Die Wahl des Kühlmittels richtet sich
nach dem Werkstoff.
Typische Kühlmittel bei handgeführten
Maschinen:
Eisenmetalle: Biologische, mineralische
Öle, Fette oder so genannte Bohremulsionen
Aluminium: Petroleum, Wasser-SpiritusGemisch
Messing: Kein Kühlmittel
Glas: Petroleum
Acrylglas: Wasser-Spiritus-Gemisch
Holz, Kunststoffe: In der Regel keine
Kühl- oder Schmiermittel
107
Bei handgeführten Bohrarbeiten sind
Schneidfette zu empfehlen. In der Anwendung sind sie sehr bequem und sparsam. Sie sind für die meisten Metalle geeignet.
19. Was sind die gravierendsten Unterschiede zwischen „billigen“
und „teuren“ Bohrern?
Gegenüber „teuren“ Bohrern bringen
„billige“ Bohrer stets ein qualitativ
schlechteres Arbeitsergebnis, einen
schlechteren Arbeitsfortschritt und haben dazu noch eine geringere Standzeit
(Lebensdauer).
Die Gründe dafür sind:
– Billiges, meist zu weiches oder
schlecht gehärtetes Material.
– Unpräzise, meist ungleichmäßige Geometrie der Bohrerschneide.
– Schlechte Maßhaltigkeit: Innerhalb
eines Durchmesserbereiches oft erhebliche Abweichungen von Bohrer zu
Bohrer.
– Schlechte Rundlaufgenauigkeit durch
meist beim Härten verzogene oder zu
weiche Bohrerschäfte.
„Teure“ Bohrer dagegen sind auf Grund
ihrer besseren Eigenschaften präziser
und langlebiger und nützen die Maschinenleistung besser aus. Sie sind deswegen auf die Dauer gesehen nicht „teurer“,
sondern preiswerter!
108
Bohrmaschinen
Schlagbohrmaschinen
20. Welche grundsätzlichen Arten
von Bohrmaschinen gibt es?
Es gibt Bohrmaschinen mit einem Gang
und solche mit zwei oder mehreren mechanischen Gängen.
21. Wo verwendet man Ein-GangBohrmaschinen?
Überall dort, wo es auf die Handlichkeit
der Maschine ankommt und/oder wo
hauptsächlich in einem bestimmten
Bohrdurchmesserbereich
gearbeitet
wird.
Typische Bohrbereiche sind: bis 6,5
mm, 6,5–10 mm, 10–13 mm
Als Bohrkapazität wird bei den entsprechenden Maschinen 6 mm, 10 mm,
13 mm angegeben.
22. Wo verwendet man Zwei-GangBohrmaschinen?
Überall dort, wo es auf die Universalität
der Maschine ankommt und wo häufig
mit verschiedenen Bohrdurchmessern
gearbeitet wird.
Typische Bohrbereiche sind: 6/10 mm,
8/13 mm und 10/16 mm.
Die Maschinen werden meist dem
größeren Durchmesser entsprechend bezeichnet und mit dem Zusatz „zwei
Gänge“ versehen.
23. Woher kommen die „komischen“
Arbeitsbereiche, nach denen
Bohrmaschinen typisiert werden?
Historisch gesehen erlangte die Bohrmaschine ihre Popularität zu Zeiten und in
Ländern, wo das angelsächsische Maßsystem Zoll/Inch vorherrschte. Daraus
leiten sich die typischen Leistungsklassen ab:
1/4" ≈ 6,5 mm
3/8" ≈ 10 mm
1/2" ≈ 13 mm
5/8" ≈ 16 mm
24. Bei Bohrmaschinen gibt man
den Bohrbereich der Maschine
meist in der Typbezeichnung an.
Was versteht man darunter?
Bei einer 10-mm-Bohrmaschine bedeutet dies beispielsweise, dass die
Maschine in ihrer Motorleistung, der
Drehzahl und dem erforderlichen Drehmoment auf einen Durchmesser von
maximal 10 mm in Stahl ausgelegt ist.
Dagegen gibt man bei Schlagbohrmaschinen den größtmöglichen Bohrdurchmesser in Gestein an (die Bohrdurchmesser in Stahl und Holz meist zusätzlich), da
man eine Schlagbohrmaschine ja deshalb auswählt, weil man damit vor hat, in
Gestein zu bohren.
25. Kann man mit einer Bohrmaschine des 10-mm-Typs auch
kleinere oder größere
Bohrdurchmesser bohren?
Im Prinzip ja, aber es ist Folgendes zu beachten:
Je kleiner der Bohrdurchmesser wird,
desto geringer wird die Umfangsgeschwindigkeit des Bohrers und desto
langsamer damit der Arbeitsfortschritt.
Man braucht mit einer 10-mm-Bohrmaschine wesentlich länger, um ein 6-mmLoch zu bohren, als mit einer 6-mmBohrmaschine, obwohl die Motorleistung
der 10-mm-Bohrmaschine meist höher
ist als die einer 6-mm-Bohrmaschine.
Je größer der Bohrdurchmesser ist,
desto höher wird die Belastung der
Bohrmaschine. Verwendet man zum Beispiel größere Bohrer als 10 mm an einer
10-mm-Bohrmaschine, dann nimmt die
Drehzahl der Maschine durch die höhere
Belastung ab, der Motor wird dann nicht
mehr ausreichend gekühlt. Bei dauernder Überbelastung wird die Maschine
letztlich überhitzen und „durchbrennen“
26. Welche Form der Bohrmaschine
ist besser, Pistolengriff oder
Spatengriff?
Das kommt auf den Anwendungsfall an.
Die Pistolenform macht die Maschine
kompakter und damit handlicher. Sie hat
sich deshalb in den Bohrbereichen bis
13 mm durchgesetzt. Über den Hebelarm des Pistolengriffes kann im
Blockierfall ein Teil des Rückdrehmomentes abgefangen werden. Die Verwendung eines Zusatzhandgriffes ist
stets empfehlenswert, bei größeren
Bohrdurchmessern unerlässlich.
Die Spatenform ermöglicht ergonomisch höhere Andruckkräfte, die zentral
zur Spindelachse ausgeübt werden kön-
Bohren
Wirkung des Zusatzhandgriffes
B
A
Typische Bohrmaschinenformen
A Großer Hebelarm =
A sichere Beherrschung
B Kleiner Hebelarm =
B unsichere Beherrschung
1
TLX-DRL 24/G
nen. Sie hat sich deshalb in Bohrbereichen über 13 mm durchgesetzt. Da der
Hebelarm des Spatengriffes praktisch
Null ist, kann im Blockierfall das Rückdremoment nicht abgestützt werden.
Spatengriffmaschinen müssen deshalb
stets mit Zusatzhandgriff verwendet
werden.
109
2
1 Pistolenform
2 Pistolenform mit Zusatzhandgriff
3 Spatenform mit Zusatzhandgriff
TLX-DRL 23/G
3
27. Welchen Sinn macht ein Zusatzhandgriff?
Der Zusatzhandgriff ermöglicht eine bessere Beherrschung der Maschine und ergibt damit das qualitativ bessere Arbeitsergebnis. Seine wichtigste Funktion ist
die Verringerung der Unfallgefahr, wenn
der Bohrer blockieren sollte. Das dabei
schlagartig auftretende Rückdrehmoment kann nur über den Zusatzhandgriff
wirksam aufgefangen werden. Bei Bohrmaschinen mit Spatengriff ist die Verwendung des Zusatzhandgriffes ein absolutes Muss!
28. Tiefenanschläge, braucht man
die wirklich?
Unter bestimmten Voraussetzungen sind
sie vorteilhaft. Hierzu ein kleines Beispiel:
In einem Gewerbebetrieb müssen 1000
Löcher mit einer Tiefe von 30 mm gebohrt
werden. Ohne Tiefenanschlag variiert die
Bohrtiefe erfahrungsgemäß zwischen 30
und 36 mm, im Mittel also werden die
Löcher 3 mm zu tief. Bei 1000 Bohrungen
bedeutet dies einen zusätzlichen Bohrweg von 3000 mm. Rechnen Sie bitte
selbst den Zeitverlust und den zusätzlichen Bohrerverschleiß aus.
29. Welche Maschine ist sinnvoller,
die Bohrmaschine oder die
Schlagbohrmaschine?
Das kommt auf den Verwendungszweck
an. Heimwerker bevorzugen die Schlagbohrmaschine wegen ihrer Vielseitigkeit,
Handwerker die Bohrmaschine wegen ihrer Präzisision.
30. Was sind die entscheidenden
Unterschiede zwischen Schlagbohrmaschine und Bohrmaschine?
Bei der Bohrmaschine ist die Bohrspindel
fest in den Lagern fixiert. Dies ergibt eine
hohe Rundlaufpräzision. Die Drehzahlen
sind im Bezug auf das Bohren in Metall
optimiert.
Bei der Schlagbohrmaschine ist die
Bohrspindel in den Lagern beweglich angeordnet. Die Rundlaufpräzision ist systembedingt nicht so gut wie bei reinen
110
Bohrmaschinen. Die Drehzahl liegt meist
höher als bei Bohrmaschinen, weil auch
Gestein gebohrt wird, wo man eine hohe
Schlagzahl benötigt.
31. Warum ist die Rundlaufgenauigkeit der Spindel bei einer Bohrmaschine besser als bei einer
Schlagbohrmaschine?
Die Bohrspindel einer Bohrmaschine ist
fest im bohrfutterseitigen Spindellager
geführt und hat dadurch weder axiales
noch radiales Spiel.
Bei der Schlagbohrmaschine muss
sich die Bohrspindel axial bewegen können, damit der Schlagbohrbetrieb möglich ist. Das bohrfutterseitige Spindellager muss deshalb axiales (und damit
zwangsläufig auch ein klein wenig radiales) Spiel haben, welches Ursache für die
weniger gute Rundlaufgenauigkeit ist.
Im Heimwerkerbereich sind meistens
nur Schlagbohrmaschinen üblich. Sie haben sich wegen ihrer Universalität durchgesetzt. „Reine“ Bohrmaschinen sind in
Handwerkerausführung im Fachhandel
erhältlich. Für häufige Bohraufgaben sollten sie vorzugsweise eingesetzt werden.
1
2
TLX-DRL 25/G
A
B
33. Welche Vorteile bietet die
Steuerelektronik?
Die Drehzahl kann meist stufenlos beeinflusst werden, allerdings geht die Drehzahl unter Belastung zurück und kann
durch weiteres Nachsteuern, „Gas geben“ nicht vollständig ausgeglichen werden. Der typische Kundennutzen liegt in
der Möglichkeit, sanft anbohren zu können, ohne dass der Bohrer „verläuft“.
34. Warum hat eine Bohrmaschine
weniger Kraft (Drehmoment),
wenn man mittels der Steuerelektronik die Drehzahl vermindert?
Mit der Steuerelektronik vermindert man
die Spannung am Motor. Dadurch dreht er
langsamer. Gleichzeitig vermindert sich
auch der Stromfluss durch den Motor.
Weniger Strom durch den Motor bedeutet weniger Kraft.
35. Welche Vorteile bietet die
Constant- oder Regelelektronik?
Die Drehzahl kann meist stufenlos beeinflusst werden, und die vorgegebene
Drehzahl wird auch unter Belastung konstant gehalten. Der typische Kundennutzen ist wie bei der Steuerelektronik, zusätzlich können werkstoffbedingte oder
arbeitsgangbedingte Drehzahlen eingehalten werden, was zu besserer Arbeitsqualität führt. Weil die Drehzahl unter Last
nicht zurückgeht, wird der Arbeitsgang
schneller beendet, also auch Zeit gespart.
Vergleich Bohrmaschine –
Schlagbohrmaschine
1
32. Welche Arten von Elektronik gibt
es in Bohrmaschinen und
Schlagbohrmaschinen?
Man unterscheidet Steuerelektronik,
Constant- oder Regelelektronik und Torque- oder Power Control.
A Bohrmaschine
B Schlagbohrmaschine
1 Bohrspindel fest in Lager eingepresst
2 Bohrspindel bewegt sich axial im Lager
36. Warum sollten Bohrmaschinen
mit Regelelektronik nicht mit
niedriger Drehzahleinstellung
und hoher Belastung im Dauerbetrieb verwendet werden?
Prinzipbedingt fließt bei Maschinen, welche hoch belastet werden, auch ein hoher Strom durch den Motor.
Ebenso führt eine hohe Belastung zu
deutlicher Drehzahlverminderung.
Bohren
Bei Maschinen mit Regelelektronik
wird trotz hoher Belastung die eingestellte Drehzahl beibehalten, wodurch die
wirkliche Belastung vom Anwender oft
nicht bemerkt wird. Die hohe Leistungsaufnahme des Motors führt zu starker Erwärmung. Diese Erwärmung kann bei
niedrigen Drehzahlen nicht oder nur unzureichend durch den mit ebenfalls verminderter Drehzahl umlaufenden Lüfter
abgeführt werden. Es besteht dadurch
die Gefahr der Überhitzung.
37. Wie verhindert man bei Arbeitsvorgängen, welche hohe Belastung und niedrige Drehzahlen
erfordern, die Überhitzung bzw.
Überlastung der Maschine, insbesondere bei Maschinen mit
Regelelektronik?
Indem man von Zeit zu Zeit die Maschine
auf hohe Drehzahl einstellt und kurze Zeit
im Leerlauf laufen lässt. Wenn die aus
den Lüftungsschlitzen austretende, erhitzte Kühlluft wieder erträgliche Temperaturen erreicht hat, kann man weiterarbeiten.
38. Welche Vorteile bietet Torque
oder Power Control?
Hier kann zusätzlich das Drehmoment
(Torque) und damit die Kraft (Power), welche die Maschine abgibt, beeinflusst
oder begrenzt werden. Als typischer Kundennutzen kann man die Torque Control
als individuell einstellbare Sicherheitskupplung benützen, beziehungsweise bei
schwierigen Arbeitsvorgängen den Bruch
des Bohrers, Ausreißen des Materials
oder Schäden am Getriebe der Maschine
vermeiden. In begrenztem Umfang kann
die Maschine auch für Schraubvorgänge
eingesetzt werden.
In den meisten Fällen ist die Torque
Control mit einer Regelelektronik kombiniert.
39. Welchen Vorteil hat eine Bohrmaschine mit Constantelektronik
im Bohrständer?
Sie behält unter Last die einmal eingestellte Drehzahl bei. Man muss also bei
Belastung nicht manuell „Gas geben“
sondern kann die Hände am Werkstück
und am Vorschub belassen.
111
40. Es gibt Bohrmaschinen und
Schlagbohrmaschinen mit mehreren mechanischen Gängen.
Wozu braucht man eigentlich
überhaupt noch mechanische
Gänge, wo man doch mit der
Elektronik die Drehzahl von Null
bis zur Höchstdrehzahl einstellen kann?
Dies ist am besten an folgendem Beispiel
erklärt:
Wir wissen alle, dass man im Automobil mit dem Gaspedal alle Drehzahlen
vom Leerlauf bis zur Höchstdrehzahl einstellen kann. Trotzdem brauchen wir ein
Getriebe mit mehreren Gängen, weil die
Belastung beim Anfahren oder bei Steigungen unterschiedliche Drehmomente
erfordert. Der Bohrvorgang hat ebenfalls
einen unterschiedlichen Drehmomentbedarf, welcher hauptsächlich vom Durchmesser des eingesetzten Bohrers abhängt.
Weil man mit der Steuerelektronik zwar
die Drehzahl, nicht aber das Drehmoment
steuern kann, müssen die unterschiedlichen Drehmomentbereiche durch unterschiedliche Getriebeabstufungen erzeugt
werden. Dies führt in der Praxis zu zweioder mehrgängigen mechanischen Getrieben.
41. Was ist besser, eine Bohrmaschine mit elektronischer
Drehzahlsteuerung oder
eine Bohrmaschine mit
mechanischen Gängen?
Am besten eine Kombination von beidem: Mit den mechanischen Gängen bekommt man je Gang einen Drehzahl- und
Drehmomentbereich, in dem man elektronisch die Drehzahl feinfühlig beeinflussen kann. Bei der Ein-Gang-Maschine
kann man nur die Drehzahl beeinflussen,
aber nicht das Drehmoment.
42. Welche Bohrmaschine verwendet man am besten in einem
Bohrständer oder in einem
Drechselgerät?
Eine Bohrmaschine mit Constantelektronik und mehreren mechanischen Gängen
und Torque Control zur vorwählbaren Begrenzung des Drehmomentes.
112
43. Welche Bohrmaschinen verwendet man für Blechschälbohrer?
Starke, langsam laufende Maschinen, da
Blechschälbohrer ein hohes Drehmoment erfordern.
44. Welche Bohrmaschinen eignen
sich für Lochsägen?
Starke, langsam laufende Maschinen, am
besten mit Torque Control, damit die Maschine beim plötzlichen „Verhaken“ der
Lochsäge abschaltet.
45. Kann man mit der Bohrmaschine
auch Schrauben eindrehen?
Für gelegentliche Schraubarbeiten des
Heimwerkers in Holz kann man Bohrmaschinen (am besten mit Regelelektronik
und Power Control) einsetzen. Für den
Handwerker ist der Einsatz von Bohrmaschinen zum Schrauben nicht wirtschaftlich. Spezielle Schrauber bringen qualitativ bessere Ergebnisse und Zeitersparnis.
46. Für welche Schraubarbeiten
dürfen niemals Bohrmaschinen
eingesetzt werden?
Für so genannte „harte“ Schraubfälle
(Metallverschraubungen, Bolzen, Muttern). Das schlagartig einsetzende Festziehmoment kann zur Zerstörung der
Schraubverbindung, Beschädigung der
Maschine und zur Verletzungsgefahr
führen.
47. Kann man Bohrmaschinen auch
als Rührwerk betreiben?
In der Regel nicht. Das Rühren von zähen
Materialien (Mörtel, Kleber) kann zur
Überlastung des Motors und des Getriebes führen. Nur besonders kräftige und
niedertourig untersetzte Bohrmaschinen
können verwendet werden. Die besten
Ergebnisse erzielt man mit speziellen
Rührwerken.
eines Rührwerks?
Getriebe und Lagerung sind besonders
kräftig dimensioniert, Der Motor ist sehr
niedertourig untersetzt und deswegen
bei niedriger Rührkorbdrehzahl hoch belastbar.
49. Welche Arten von Rührkörben
gibt es und wo werden sie
verwendet?
Es gibt Rührkörbe, welche nach oben fördern. Sie sind für dickflüssige Substanzen geeignet, da sie den Bodensatz nach
oben ziehen und so verhindern, dass
Luftblasen nach unten in das Rührgut gelangen und dort verbleiben.
Es gibt Rührkörbe, welche nach unten
fördern. Sie sind für dünnflüssige Substanzen geeignet, da sie ein Herausspritzen des Rührgutes vermeiden. Eventuell
eingerührte Luftblasen können wegen
der Dünnflüssigkeit des Rührgutes nach
Beenden des Rührvorganges aufsteigen.
Wirkung von Rührkörben
1
2
1 Förderung nach oben für dickflüssiges
1 Rührgut
2 Förderung nach unten für dünnflüssiges
2 Rührgut
TLX-DRL 26/G
50. Was ist zu beachten, wenn die
Bohrmaschine als Antriebsmaschine für Vorsatzgeräte, zum
Beispiel Wasserpumpen, verwendet wird?
Vorsatzgeräte können eine erhebliche
Dauerbelastung für die Antriebsmaschine
darstellen, und zwar sowohl für den Motor als auch für Getriebe und Lagerung.
Idealerweise sollte man deshalb die Antriebsmaschine lieber „eine Nummer
größer“ wählen als ursprünglich geplant.
Der Einsatz von Antriebsmaschinen mit
Regelelektronik ist anzustreben. Bitte
Bohren
aber dabei beachten, dass stets mit der
höchsten Drehzahleinstellung im Dauerbetrieb gearbeitet wird, damit eine ausreichende Kühlung erfolgt.
113
Eckenmaße einer Bohrmaschine
51. Wozu werden Winkelbohrmaschinen verwendet?
Um überall dort zu bohren, wo man mit
normalen Bohrmaschinen nicht hinkommt. Typische Anwendung im Karosseriebau und im Möbelbau.
Winkelbohrmaschine
TLX-DRL 28/G
TLX-DRL 27/G
Eckenmaß einer Bohrmaschine
und bei welchen Anwendungsfällen ist es wichtig?
Das Eckenmaß ist dasjenige Maß, um
welches die Bohrermitte von der Oberkante und der Seitenkante der Bohrmaschine entfernt ist. Je kleiner das
Eckenmaß ist, desto dichter kann mit der
Maschine in einer Ecke gebohrt werden.
Typische Anwendungsfälle, welche ein
kleines Eckenmaß erfordern, sind beispielsweise der Möbelbau, Innenausbau,
Karosseriebau, Autoelektrik (Antenneneinbau) und der Schalttafelbau.
Bohrfutter
53. Wie befestigt man den Bohrer an
der Bohrmaschine?
Mit einem Bohrfutter oder über einen
Morsekegel (Konus).
54. Wie funktioniert ein Bohrfutter?
Im Bohrfutter werden meist 3 Spannbacken durch eine Drehbewegung der
Bohrfutterhülse auf einer konischen
Gleitfläche so verschoben, dass sie sich
parallel an den Bohrerschaft anlegen.
Durch weiteres Festziehen der Bohrfutterhülse werden die Spannbacken so fest
an den Bohrerschaft angelegt dass sie
das beim Bohren auftretende Drehmoment sicher von der Bohrspindel auf den
Bohrer übertragen können.
Zentrierung und Drehmomentübertragung erfolgen also über ein und dieselben 3 Spannbacken. Die Spannkraft des
Bohrfutters wird durch den Reibschluss
der Spannbacken auf dem Bohrerschaft
erzeugt und ist abhängig von der Kraft,
mit der die Bohrfutterhülse festgezogen
wird.
114
Durch die entgegengesetzte Drehbewegung wird das Bohrfutter wieder
gelöst.
eines Zahnkranzbohrfutters?
Die erforderliche Kraft zum Festziehen
und Lösen des Bohrfutters wird mit einen
gezahnten Bohrfutterschlüssel über einen an der Bohrfutterhülse befindlichen
Zahnkranz aufgebracht. Festziehen und
Lösen sind mit einer Hand möglich, der
Bohrfutterschlüssel ist stets erforderlich.
Zahnkranzbohrfutter
TLX-DRL 29/P
2
2 Zahnkranzbohrfutter
mit Spannkraftsicherung
Zweihülsige Schnellspannbohrfutter
Die Bohrfutterhülse ist zweiteilig. Beim
Festziehen und Lösen muss ein Teil der
Hülse festgehalten, der andere Teil gedreht werden. Für diesen Vorgang sind
beide Hände nötig. Wegen der relativ
kleinen Griffbereiche sind die Spannkräfte etwas geringer, besonders bei kleinen Bohrfuttern.
Einhülsige Schnellspannbohrfutter
Die Bohrfutterhülse ist einteilig und dadurch kürzer. Für die Betätigung ist nur
eine Hand nötig. Allerdings ist maschinenseitig ein so genannter Spindellock
erforderlich, um ein Mitdrehen der Bohrspindel beim Festziehen oder Lösen zu
verhindern. Wegen der guten Griffmöglichkeit sind die Spannkräfte höher als
beim zweihülsigen Bohrfutter.
1
1 Zahnkranzbohrfutter
ohne Spannkraftsicherung
eines Schnellspannbohrfutters?
Die erforderliche Kraft zum Festziehen
und Lösen des Bohrfutters wird durch
Verdrehen der griffig profilierten Bohrfutterhülse durch die Hand aufgebracht.
Durch konstruktiv aufwendigere Gestaltung werden die notwendigen hohen
Spannkräfte erreicht. Ein Bohrfutterschlüssel ist nicht erforderlich.
Bohren
Schnellspannbohrfutter
Zweihülsig, schwere Ausführung
115
57. Was ist ein Spindellock und
welche Vorteile bietet er?
Mit dem Spindellock kann die Bohrspindel beim Stillstand der Maschine
blockiert werden.
In Verbindung mit einhülsigen Schnellspannbohrfuttern erlaubt dies das Festziehen und Lösen des Schnellspannbohrfutters mit nur einer Hand.
Bei einhülsigen Bohrfuttern ist stets ein
Spindellock nötig.
Funktion des Spindellocks (schematisch)
Zweihülsig, leichte Ausführung
3
Einhülsig, schwere Ausführung
Einhülsig, leichte Ausführung
TLX-DRL 30/P
2
1 Einhülsiges Schnellspannfutter
2 Bohrspindel mit Arretierungsnut
3 Betätigungstaste für Spindellock
TLX-DRL 31/G
1
58. Was versteht man unter Spannkraftsicherung und Linkslaufsicherung bei Bohrfuttern?
Je nach Anwendungsfall kann das Bohrfutter erhöhten Vibrationen ausgesetzt
sein (Schlagbohrbetrieb).
Damit diese Vibrationen nicht zum
Lösen der Spannbacken führen können,
sichert man durch eine automatische
Rastung oder durch eine am Bohrfutter
angebrachte Schraube die Stellung der
Spannbacken.
Bei der Linkslaufsicherung wird das
Bohrfutter mit einer Linksgewindeschraube auf der Bohrspindel zusätzlich
gesichert, damit es sich beim Linkslauf
der Maschine (z. B. beim Lösen von
Schrauben) nicht von der Spindel löst.
59. Was versteht man unter einem
Morsekegel oder Konus und wie
funktioniert er?
Beim Morsekegel oder Konus besitzt der
Bohrer am Schaftende einen Außen-
116
konus, welcher in den maschinenseitigen
Innenkonus eingesteckt wird. Wenn die
beiden Konen aneinander anliegen, ist
eine exakte Führung und damit ein
äußerst exakter Rundlauf des Bohrers
möglich. Eine Abflachung am bohrerseitigen Konusende greift in ein passend geformtes Gegenstück auf der Maschinenseite. Dort kann ein so genannter Austreibkeil angesetzt werden, um den
Bohrer aus dem Werkzeughalter zu lösen.
Das Drehmoment wird über die gesamte
Mantelfläche des Morsekegels sehr
gleichmäßig und sicher übertragen. Morsekegel eignen sich also ausgezeichnet
für die Übertragung sehr hoher Drehmomente bei bester Rundlaufgenauigkeit.
Da es unsinnig ist, für einen kleinen
Bohrdurchmesser den gleichen Morsekegel zu verwenden wie für Bohrer mit
großen Durchmessern, gibt es Morsekegel in verschiedenen, genormten Abmessungen. In der Maschine dagegen befindet sich stets die größtmögliche Konusaufnahme. Um kleine Morsekegel darin
zu halten, müssen so genannte Reduzierhülsen verwendet werden, welche ebenfalls in ihren Abmessungen genormt sind.
Gewindeschneider
60. Was ist ein Gewindeschneider?
Gewindeschneider sind Elektrowerkzeuge, mit denen man unter Verwendung
von Gewindebohrern Gewinde in vorgebohrte Löcher unterschiedlichster Werkstoffe schneiden kann.
61. Was sind die wichtigsten Eigenschaften eines Gewindeschneiders?
Gewindeschneider verfügen über eine
automatische Kupplung für Rechts-/
Linkslauf, ein Pendelfutter sowie über
die Möglichkeit, eine Rollenkupplung
(Drehmomentkupplung) anzubringen.
Funktion der automatischen Kupplung
X
1
X
2
Morsekegel
X
1
3
2
4
X
4
3
1 Bohrer mit Kegelschaft
2 Reduzierhülse
3 Werkzeughalter in der Maschine
4 Austreibkeil
TLX-DRL 32/G
4
1 Leerlauf = Linkslauf
2 Angedrückt = Stillstand
3 Vorschubdruck = Rechtslauf
4 Rückzug = Linkslauf
X = Kupplungsweg der Spindel
TLX-DRL 33/G
2
62. Warum ist eine automatische
Kupplung bei Gewindeschneidern wichtig?
Die automatische Kupplung gestattet
eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und
Bohren
verhindert in Verbindung mit einem Tiefenanschlag das Abbrechen des Gewindebohrers beim Schneiden von Sacklochgewinden.
63. Warum setzt man beim Gewindeschneiden eine Rollenkupplung
ein?
Die Rollenkupplung ist eine Drehmomentkupplung. Sie ist einstellbar und begrenzt das von der Maschine auf den Gewindebohrer übertragene Drehmo- ment.
Bei richtiger Einstellung unterbricht im
Blockierfall die Kupplung den Kraftfluss
von der Maschine auf den Gewindebohrer, bevor dieser abbricht.
64. Warum verwendet man bei handgeführten Gewindeschneidern
so genannte Pendelfutter?
Damit beim Verkanten der Maschine keine
Biegekräfte auf den Gewindebohrer übertragen werden. Ein starres Futter würde
beim Verkanten der Maschine oder des
Gewindebohrers nicht nachgeben.
Der harte und deshalb relativ spröde
Gewindebohrer könnte brechen.
65. Welches Futter ist am besten für
den Gewindebohrer geeignet?
Das Zweibackenfutter, weil es das
Drehmoment mittels Formschluss auf
den Vierkant des Gewindebohrerschaftes
überträgt.
2
66. Sind Bohrmaschinen mit
Drehmomenteinstellung und
Rechts-/Linkslauf zum Gewindeschneiden geeignet?
Im professionellen Bereich nicht. Das
starre Futter würde beim Verkanten der
Maschine zum Bruch des Gewindebohrers führen. Außerdem können die 3
Spannbacken des Futters über den Reibschluss nicht das erforderliche sehr hohe
Drehmoment auf den Gewindebohrer
übertragen.
67. Was ist beim Einsatz von
Gewindebohrern zu beachten?
– Das Kernloch (Bezeichnung für das
vorgebohrte Loch) muss den richtigen
Durchmesser haben
– Der Gewindebohrer muss die richtige
Form haben
68. Welche Gewindebohrerformen
gibt es und wo werden sie eingesetzt?
Bei Gewindebohrern für Sacklöcher verwendet man eine Wendelform, welche
die Späne aus dem Bohrloch fördert.
Bei Gewindebohrern für Durchgangslöcher werden die Späne durch die spezielle Wendelform nach vorne aus dem
Bohrloch gefördert. Durch die Anwendung der Spezialformen ergibt sich eine
bessere Gewindequalität und ein
störungsfreieres Arbeiten.
Gewindebohrerformen
Zweibackenfutter
1
117
3
1 Gewindebohrer mit Vierkantschaft
2 Zweibackenfutter
3 Bohrfutterschlüssel
TLX-DRL 34/G
1
2
3
1 Normalform für Durchgangslöcher
2 Spezialform für Durchgangslöcher
3 Spezialform für Sacklöcher
TLX-DRL 35/G
118
69. Was ist ein Kernloch und wie
bestimmt man den richtigen
Durchmesser?
Das Kernloch ist das Loch, welches man
zunächst vorbohren muss. Sein Durchmesser ist bei Maschinengewindebohrern und Normalgewinden der Gewindedurchmesser minus Steigung.
Achtung: Die bekannte Formel
Gewindedurchmesser 0,8 = Kernlochdurchmesser
gilt nur für die dreiteiligen Handgewindebohrer!
Am bequemsten ist es jedoch, den
Kernlochdurchmesser für Maschinengewindebohrer den einschlägigen Tabellen
zu entnehmen.
Gewindebohrer,
Metrische Normalgewinde DIN 13
Größe M
Steigung
mm
Kernloch ∅
mm
2
2,5
3
3,5
4
5
6
7
8
10
12
14
0,4
0,5
0,5
0,6
0,7
0,8
1
1
1,2
1,5
1,8
2
1,6
2
2,5
2,9
3,3
4,2
5
6
6,8
8,5
10,2
12
2
TLX-DRL T01
3
Metrische Feingewinde DIN 13
TLX-DRL 36/G
Größe M
1
1 Durchmesser des Kernloches
2 Durchmesser des Gewindes
3 Gewindebohrer
70. Was passiert, wenn der Kernlochdurchmesser nicht stimmt?
Ist das Kernloch zu eng, dann klemmt der
Gewindebohrer und bricht eventuell ab.
Ist das Kernloch zu weit, dann erreicht
das Gewinde nicht die berechnete Festigkeit, es kann ausbrechen.
Steigung
mm
M 3 0,35
M 4 0,5
M 5 0,5
M 6 0,75
M 8 0,75
M 10 1
M 12 1,5
M 14 1,5
M 16 1,5
M 18 1,5
M 20 1,5
M 22 1,5
0,35
0,50
0,50
0,75
0,75
1,00
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
Kernloch
∅
mm
2,6
3,5
4,5
5,2
7,2
9
10,5
12,5
14,5
16,5
18,5
20,5
TLX-DRL T02
Bohren
Whitworth-Gewinde DIN 11
Größe
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
1/16"
3/32"
1/8"
5/32"
3/16"
7/32"
1/4"
5/16"
3/8"
7/16"
1/2"
9/16"
5/8"
Bohrer ∅ mm
1,15
1,90
2,60
3,20
3,70
4,60
5,10
6,50
7,90
9,30
10,50
12,10
13,5
TLX-DRL T03
71. Warum muss beim Gewindeschneiden der Gewindebohrer
geschmiert werden?
Ohne Schmierung wird die Oberfläche
der Gewindegänge rau und rissig. Die
Festigkeit des Gewindes wird dadurch
herabgesetzt.
72. Welche Schmiermittel sind
geeignet?
Das hängt vom Werkstoff ab. Für Stahl
eignet sich Öl, für Aluminium eignet sich
Petroleum, für Kunststoffe ein SpiritusWasser-Gemisch. Bequem und universell
in der Anwendung sind so genannte
Schneidfette.
73. Was ist beim Schneiden von Gewinden in weiche Werkstoffe wie
Aluminium oder Kupfer besonders zu beachten?
Es dürfen keine Gewindebohrer mit TiNBeschichtung verwendet werden. Die
Beschichtung reagiert mit dem Werkstoff
und bewirkt Werkstoffablagerungen an
den Schneidkanten, welche den Gewindebohrer nach kurzer Zeit unbrauchbar
machen.
119
74. Welche Gewindebezeichnungen
gibt es und was ist ihre Bedeutung?
Es gibt metrische Gewinde und so genannte Zoll- oder Whitworth-Gewinde.
Das metrische Maßsystem hat sich
weltweit durchgesetzt, während Zollsysteme nur noch in angelsächsischen
Ländern oder bei Sonderanwendungen
eine gewisse Rolle spielen.
Je nach Steigung der Gewindegänge
im Verhältnis zum Gewindedurchmesser
unterscheidet man Normalgewinde oder
Feingewinde. Bei metrischen Gewinden
erfolgen Dimensionierung und Bemaßung in Millimetern, bei Zollgewinden
in Inch.
Kennzeichen internationaler
Gewindearten
USA-Gewinde
NC
National Coarse
National-Grobgewinde
UNC Unified National Coarse
Unifiziertes Grobgewinde
NF
National Fine
National-Feingewinde
UNF Unified National Fine
Unifiziertes National-Feingewinde
Britische Gewinde
BSW British Standard Whitworth
Coarse
Britisches Standard-WhitworthGrobgewinde
BSF British Standard Fine
Britisches Standard-Feingewinde
75. Was sind die wichtigsten
Grundregeln beim Umgang mit
Gewindeschneidern?
Nach Möglichkeit sollte stationär im
Bohrständer gearbeitet werden.
Bei Handführung muss wegen der hohen Drehmomente und der damit verbundenen Gefahr des Verkantens (und der
Gefahr von Verletzungen) ein Zusatzhandgriff verwendet werden. Gewindebohrer sind sehr spröde und brechen
leicht bei Anwendungsfehlern. Deshalb
stets eine Schutzbrille tragen.
120
Bei Gewinden unter M8 sollte eine Rollenkupplung zur Begrenzung des Drehmomentes eingesetzt werden. Die
Drehmomentbegrenzung durch eine Rollenkupplung vermindert die Gefahr eines
Gewindebohrerbruchs erheblich.
Der Gewindebohrer ist stets zu
schmieren.
Der Umgang mit dem Gewindeschneider erfordert Übung. Daher stets zuerst
an einem Probestück einige Versuche
vornehmen.
Praxistabellen
Bohren in Holz
Richtwerte für Holz-Spiralbohrer aus CV-Stahl für Durchgangslöcher
Vorschubwerte für Stationärmaschinen
Bohrerdurchmesser Drehzahl
m
bis 4
5
6
8
10
12
14
16
20
22
26
30
über 30
min
2000
1800
1800
1800
1800
1400
1000
1000
900
900
600
500
anpassen
-1
Vorschub
Weichholz
mm/Umdrehung
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,25
0,25
0,25
0,25
anpassen
Vorschub
Hartholz
mm/Umdrehung
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,25
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
anpassen
TLX-DRL
T04
DRL-T10
Forstner- Lochsägen
bohrer Sägekränze
Flachfräsbohrer
Vorzugstypen
Standardtypen
Spiralbohrer
Durchgangsbohrungen
große
kleine
mittlere
DurchDurchDurchmesser
messer
messer
< 10 mm 10–30 mm > 30 mm
Flache Bohrungen
mittlere
Durchmesser
8–10 mm
große
Durchmesser
> 10 mm
Spiral- Spiralbohrer Schlangenbohrer Schlangenbohrer
bohrer
kleine
Durchmesser
< 6 mm
Tiefe Bohrungen
Welcher Anwendungsfall?
Sonderfälle
Forstnerbohrer
Scharnierlochbohrer
Scharnierlöcher
Der logische Weg zum richtigen Bohrer für Holzwerkstoffe
TLX-DRL T05
Fräsbohrer
Langlöcher
DRL-T
Bohren
121
Vorzugstypen
Standardtypen
HSS Typ N 118 HSS Typ N 118
Karosserie- HSS Typ N 135
bohrer
Bleche
Baustahl St 37
HSS Typ N 135
HSS Typ N TiN
HSS Typ N Co
Baustahl St 56
Feinkornstahl
Stahl
HSS Typ N TiN
HSS Typ N Co
Edelstahl
Messing
HSS Typ N 135 HSS Typ N 135
HSS Typ W
HSS Typ H
Aluminium
Kupfer
Bronze
Buntmetalle
Welches Material?
HSS Typ N
HSS Typ W
TLX-DRL T06
Hartmetall
GFK
Kunststoffe
Thermoplaste
Duroplaste
Der logische Weg zum richtigen Bohrer für Metall und Kunststoff
DRL-T
122
f
Mehrgängige
Bohrmaschine
Ein-Gang
Bohrmaschine
f
f
Winkelbohr
maschine
f
f
dünnes
flüssiges
Rührgut
(Farben)
TLX-DRL T07
zähes
Bohrmaschinen
Rührgut
mit
(Kleber, Constantelektronik
Mörtel)
und
Torque/
Power Control
Rührwerke
f
Holzschrauben
(weiche
Schraubfälle)
f
Rühren und
Mischen
Bohrmaschinen Bohrmaschinen
mit Constantmit
elektronik
niedriger
(evtl. mit
Torque/Power Spindeldrehzahl,
Control)
Rührwerke
Blechschäl- Stationärbohrer
betrieb
Lochsägen (Bohrständer,
Sägekränze DrechselForstnerbohrer gerät)
Bohrmaschinen
mit niedriger
Spindeldrehzahl
bzw. Bohrmaschinen
mit Constantelektronik
Bohren in
Tiefe, große
beengten
Bohrungen
Verhältnissen (z. B. Holz)
Auswahl nach ∅Auswahl nach
∅ und Leistung Bereich und Leistung
unterschiedliche
Bohrdurchmesser
hauptsächlich
ein bestimmter
Bohrdurchmesser
„Normales“ Bohren
Arbeitsaufgabe
Der logische Weg zur richtigen Bohrmaschine
Bohren
123
3500
3200
2400
4500
4000
3000
4500
4000
2000
1900
1800
Aluminium
Kupfer
Baustahl
Feinkornstahl
Edelstahl
2600
2400
1200
1000
700
2600
2400
1800
8
2300
2000
1000
800
600
2300
2000
1500
10
2000
1600
800
650
500
2000
1600
1200
12
1500
1200
550
300
270
1500
1200
900
16
660
580
440
240
220
1000
900
800
20*
420
380
280
150
140
1000
900
800
30*
330
290
220
120
110
800
700
600
40*
250
230
170
100
80
800
700
600
50*
220
200
140
80
70
600
500
400
60*
160
140
110
60
50
400
350
300
80*
130
110
80
50
40
300
250
200
100*
DRL-T01
TLX-DRL
T08
Achtung: Die angegebenen Drehzahlen sind Mittelwerte aus den einschlägigen Tabellen. In der Praxis sind diese Drehzahlen aus
vielerlei Gründen oft nicht realisierbar. Man wähle in der Anwendung dann den nächstliegenden möglichen Wert. Die Drehzahlwerte
für Holzwerkstoffe gelten als Annäherungswert, da ein und dasselbe Holz oft unterschiedliche Eigenschaften aufweist. Alle Arbeiten
setzen scharfe Bohrer voraus.
Bei Kunststoffen sollte man auf Grund der unterschiedlichsten Eigenschaften stets an einem Materialrest Probebohrungen machen.
Die mit * gekennzeichneten Durchmesser beziehen sich auf die Verwendung von Lochsägen!
3500
3200
1600
1400
1200
5
3
Durchmesser in mm
Material
weiches Holz
hartes Holz
Kunststoffe
Richtwerte für die materialbezogene Bohrerdrehzahl bei handgeführten Bohrmaschinen in Abhängigkeit von Werkstoff
und Bohrerdurchmesser.
124
3...15
5...20
5...30
15...30
25...40
35...49
40...60
4...12
4...20
4...30
6...40
Schälbohrer
(1)
Kunststoffe
...10 mm (1)
U/min
3000...2000
2000...1500
1500...1000
1500...1001
1000... 500
500... 200
300... 150
1500... 500
1500... 300
1500... 200
800... 150
bei Stufenbohrern wegen Stufenhöhe bis 4 mm!
Stufenbohrer
Bohrerdurchmesser
Bohrertyp
Blechschälbohrer und Stufenbohrer
Empfohlene Drehzahlen
Wegen der hohen Reibung ist stets zu schmieren!
Werkstoff, Dicke, Drehzahl
NE-Metalle
Baustahl
0,1...6 mm (1)
0,1...4 mm
U/min
U/min
2000...1500
800...500
1500... 800
600...300
1000... 500
400...200
1000... 500
400...200
500... 300
300...150
300... 200
200...100
200... 100
100... 50
2400... 800
1300...500
2400... 500
1300...300
2400... 300
1300...180
1500... 250
800...150
DRL-T08
TLX-DRL T09
rostfreie Stähle
0,1...2 mm
U/min
600...400
400...200
200...100
200...100
100... 80
80... 50
50... 25
1000...400
1000...200
1000...100
600...100
Bohren
125
3...15
5...20
5...30
15...30
25...40
35...49
40...60
4...12
4...20
4...30
6...40
Schälbohrer
(1)
Kunststoffe
...10 mm (1)
U/min
3000...2000
2000...1500
1500...1000
1500...1001
1000... 500
500... 200
300... 150
1500... 500
1500... 300
1500... 200
800... 150
bei Stufenbohrern wegen Stufenhöhe bis 4 mm!
Stufenbohrer
Bohrerdurchmesser
Bohrertyp
Blechschälbohrer und Stufenbohrer
Empfohlene Drehzahlen
Wegen der hohen Reibung ist stets zu schmieren!
Werkstoff, Dicke, Drehzahl
NE-Metalle
Baustahl
0,1...6 mm (1)
0,1...4 mm
U/min
U/min
2000...1500
800...500
1500... 800
600...300
1000... 500
400...200
1000... 500
400...200
500... 300
300...150
300... 200
200...100
200... 100
100... 50
2400... 800
1300...500
2400... 500
1300...300
2400... 300
1300...180
1500... 250
800...150
DRL-T08
TLX-DRL T10
rostfreie Stähle
0,1...2 mm
U/min
600...400
400...200
200...100
200...100
100... 80
80... 50
50... 25
1000...400
1000...200
1000...100
600...100
126
Bohren
1.
5.
2.
6.
3.
7.
1.
4.
Bohren (in Metall)
2.
Stufenbohrer (in Blech)
3.
Schlangenbohrer (in Holz)
4.
Lochsäge (in Metall)
5.
Bohren (mit Kühlung)
6.
Flachfräsbohrer (in Holz)
7.
Schalungsbohrer
127
Schraubtechnik
Grundlagen
129
Schrauben
131
Schrauberbits
135
Elektrowerkzeuge für
die Schraubtechnik
139
Schrauben auf Tiefe
140
Schrauben auf Drehmoment
141
Schrauben mit Drehschlag
142
Sichern von Schraubverbindungen
144
Arbeitssicherheit beim Schrauben
145
Der logische Weg zum richtigen
Schraubeinsatz
146
129
Schraubtechnik
Grundlagen
4.
Was ist eine Schraubverbindung
und welche Eigenschaften muss
sie haben?
Nach DIN (Deutsche Industrie Norm)
dient eine Schraubverbindung zum zerstörungsfreien Verbinden und Lösen von
Gegenständen.
– Sie darf sich durch die Betriebsbelastungen nicht lösen.
– Sie muss die geforderte Vorspannkraft
sicher erreichen.
– Sie muss die geforderte Vorspannkraft
bei allen Betriebsbelastungen sicher
halten.
Kräfte an der Schraubverbindung
1
2. Was passiert beim Schrauben?
Beim Schrauben werden alle für den
Schraubvorgang erforderlichen Kräfte
durch Einwirkung des Drehmomentes auf
den Schraubenkopf (oder die Mutter) eingebracht.
2
5
3
3.
Was versteht man unter Drehmoment und woraus setzt es
sich zusammen?
Das Drehmoment ist die Kraft, welche in
Form einer Drehbewegung auf einen Gegenstand, z. B. eine Schraube, ausgeübt
wird. Die Maßeinheit ist Nm (Newtonmeter) Es besteht aus den Komponenten
Kraft F und Hebelarm. Dabei gilt die Formel:
Kraft F (N) mal Hebelarm l (m) = Drehmoment M (Nm) F l = M
Das Drehmoment am Beispiel
einer Schraube
F (N)
4
1 Drehmoment
4 Gewindereibung
2 Unterkopfreibung 5 Vorspannkraft
3 Setzverhalten
TLX-SCR 02/G
1.
Wie wirkt sich das Drehmoment
des Schraubers auf eine
Schraube aus?
Das vom Schrauber in die Schraubverbindung eingebrachte Drehmoment
muss die dabei entstehenden Reibungskräfte überwinden und die zur Verformung im elastischen Bereich der
Schraube und/oder des Materials erforderlichen Kräfte aufbringen.
5.
Welches ist die wichtigste Frage,
wenn es um fachgerechte Beratung bei der Schraubtechnik
geht?
Um welchen Schraubfall es sich handelt.
l (m)
6.
Welche grundsätzlichen Fälle
von Verschraubungen gibt es?
Fast alle Schraubfälle lassen sich auf die
zwei Grundformen harter Schraubfall und
weicher Schraubfall zurückführen.
TLX-SCR 01/G
130
8.
Was ist ein „weicher“ Schraubfall?
Als weichen Schraubfall bezeichnet man
alle Anwendungen, bei denen sich direkt
unter der Schraube ein nachgiebiges
(weiches) Material (typischerweise Holz)
befindet bzw. die Schraube in nachgiebiges Material eingedreht wird.
Drehmomentverlauf bei weichem
Schraubfall und bei hartem Schraubfall
Schraubfall (weiche Schraubfälle)
7. Was ist ein „harter“ Schraubfall?
Als harten Schraubfall bezeichnet man
alle Anwendungen, bei denen sich direkt
unter der Schraube ein hartes Material
(typischerweise Metall) befindet.
1 Harter Werkstoff
2 Weicher Werkstoff
9.
1 Harter Werkstoff
2 Weicher Werkstoff
1
019/G
TLX-SCR
04/G
Schraubfall (harte Schraubfälle)
1
1
2
1 1
20/G
TLX-SCR 05/G
TLX-SCR 03/G
Weicher Schraubfall Harter Schraubfall
(in Holz)
(in Metall)
1 2
Wie kann man ein Problem
angehen, wenn man mit der
Frage nach dem Schraubfall
nicht weiterkommt?
Indem man nach der Schraube fragt, welche verwendet werden soll, und dem Material, in welchem die Befestigung erfolgen soll. Aus der Form der Schraube und
dem zu befestigenden Material ergibt
sich meistens der entsprechende
Schraubfall.
131
Schraubtechnik
Schrauben
10. Was für Schraubentypen gibt es?
Es gibt sogenannte Maschinenschrauben und sogenannte Holzschrauben. Von
diesen beiden Grundtypen gibt es Varianten für verschiedene Baustoffe und besondere Schraubfälle. Sie unterscheiden
sich voneinander durch ihre Form und die
Art ihres Gewindes.
Gewindeprofile
Metrische Gewinde
Normalgewinde
Feingewinde
60°
60°
Zoll-Gewinde
USA-Gewinde
Schrauben
1
1
1
2
3
Whitworth-Gewinde
4
60°
5
6
6
6
7
7
55°
7
30°
3°
30°
TLX-SCR 07/G
1
30°
8
9
9
9
9
9
1 Holzschrauben
2 Spanplattenschraube
3 Schnellbauschraube
4 Schnellbauschraube
5 Bohrschraube mit Flügeln
6 Blechschrauben
7 Bohrschrauben
8 Gewindeschneidschraube
9 Maschinenschrauben
TLX-SCR 06/G
Sägengewinde
12. Welche Kopfformen sind bei
Schrauben gebräuchlich?
Es gibt eine Vielzahl von Kopfformen,
welche teilweise nur für begrenzte Spezialfälle entwickelt wurden. Die wichtigsten
Standardkopfformen sind in der Übersicht dargestellt.
Die wichtigsten Kopfformen
von Schrauben
1
11. Zu was dient das Gewinde und
welche Arten von Gewinden gibt
es?
Das Gewinde übernimmt die Befestigungsaufgabe. Grundsätzlich gibt es Gewinde für Verschraubungen in Metall und
Holz bzw. Kunststoffen. Daneben gibt es
Sonderformen von Gewinden.
Rundgewinde
Trapezgewinde
2
1 Linsensenkkopf
2 Halbrundkopf
3
4
3 Senkkopf
4 Zylinderkopf
TLX-SCR 08/G
132
unterschiedlichen Kopfformen
von Schrauben?
Schlitzschrauben zentrieren sich nicht
selbst, brauchen also beim Einschrauben
eine Führung. Kreuzschlitzschrauben
sind selbstzentrierend, eignen sich also
sehr gut für halbautomatisierte und automatisierte Schraubvorgänge.
Sechskantschrauben und Torxschrauben brauchen nach Eingriff des Bits nicht
mehr geführt werden, sie halten durch
Formschluss.
Kraftübergang bei Sechskant und
bei Torx
1
2
1 Sechskant
schmaler Kraftangriff mit hoher örtlicher
Beanspruchung durch Linienberührung
zwischen Kante und Fläche
2 Torx
breiter Kraftangriff mit niedriger Beanspruchung durch aneinander anliegende
Flächen
Schraubendreherklingen
TLX-SCR 10/G
Schlitz
Pozidriv/
Phillips
Torx
TLX-SCR 09/G
Sechskant/
Sechskant
14. Welche Vorteile hat „Torx“
gegenüber dem klassischen
Sechskant?
Bei Torx (technisch als „Sechsrund“ bezeichnet) wird das Drehmoment großflächiger, d. h. mit geringerer Flächenpressung eingeleitet. Die Verformungsgefahr des Schraubenkopfes ist dadurch
wesentlich geringer. Mit geringeren
Schlüsselweiten können also höhere
Drehmomente erreicht werden.
15. Was sind sogenannte
„Maschinenschrauben“?
Maschinenschrauben haben ein metrisches (oder Zoll-) Gewinde und einen zylindrischen Schaft. Sie können in vorhandene Gewinde eingeschraubt werden
oder zusammen mit Muttern verwendet
werden.
16. Was sind sogenannte
„Holzschrauben“?
Holzschrauben haben ein Gewinde mit
großer Steigung und eine ausgeprägte
Spitze. Der Schaft ist zylindrisch oder konisch.
17. Was sind
„Schnellbauschrauben“?
Schnellbauschrauben ähneln den Holzschrauben. Ihr Schaft ist zylindrisch und
sie haben meist eine besonders scharfe
und gehärtete Spitze. Das Gewinde kann
bis zur Spitze gehen.
Schraubtechnik
Beispiele von Schnellbauschrauben
1
2
1 „scharfe“, oft zweigängige Gewinde
2 „scharfe“, gehärtete Spitze
133
19. Was sind „Blechschrauben“?
Blechschrauben werden beim Verschrauben dünner Bleche verwendet. Dabei
muss das Loch mit etwa dem Kerndurchmesser der Schraube vorgebohrt
werden. Blechschrauben sind den Holzschrauben in der Form ähnlich. Sie bestehen aus härterem Material und formen
sich ihr Gegengewinde beim Einschrauben in das vorgebohrte Blech selbst.
TLX-SCR 11/G
18. Was sind „Gipskartonschrauben“
und was sind ihre besonderen
Eigenschaften?
Schrauben für die Befestigung von Gipskarton haben einen sogenannten Trompetenkopf. Durch die sanft verlaufende
Wölbung des Trompetenkopfes wird die
Pappeschicht der Gipskartonoberfläche
nicht zerrissen, sondern – richtige Einschraubtiefe vorausgesetzt – unter den
Schraubenkopf gezogen und wirkt hierdurch wie eine Unterlagscheibe gegenüber dem weichen Gips. Hierdurch wird
eine hohe Haltekraft erreicht. Entscheidend ist, die Einschraubtiefe genau einzuhalten. Bei zu tiefem Einschrauben zerreißt die Pappschicht und die Schraube
hält nicht mehr.
Schnellbauschrauben
1
2
3
Beispiele von Blechschrauben
TLX-SCR 13/G
Blechschrauben
20. Was sind „Bohrschrauben“?
Bohrschrauben sind an der Spitze wie ein
Bohrer geformt und gehärtet. Sie bohren
sich ihr Loch selbst in das Material und
schneiden sich auch ihr Gegengewinde
selbst, sind also stets mit einem Gewindeanschliff versehen. Achtung: Der Bohranschliff der Schraube muss länger als
die gesamte Materialdicke, bei Profilen
länger als die Profildicke sein.
Beispiele von Bohrschrauben
TLX-SCR 12/G
1
1 Schraubenkopf zu hoch: kein Halt.
2 Schraubenkopf zu tief: Karton reißt
ein, kein Halt.
3 Einschraubtiefe richtig: Karton nimmt
Schraubkraft auf, Verschraubung hält.
1 Anschliff muss länger sein als
die Dicke des zu durchbohrenden
Materials
TLX-SCR 14/G
Verschrauben von Gipskartonplatten
134
21. Was bezwecken die angestanzten „Flügel“ an bestimmten
Bohrschrauben und was passiert
mit ihnen während des Schraubvorganges?
Die „Flügel“ vergrößern im weichen Material den Durchmesser des Bohrloches,
wodurch das Schraubengewinde darin
keinen Halt findet (weniger Reibung) und
das zu befestigende Material nicht
wegdrückt bzw. hochzieht. Beim Eindringen in die Unterlage brechen die Flügel
weg, die Bohrspitze durchdringt die Unterlage und die Schraube schneidet sich
ihr Gewinde in der Unterlage.
Bohrschraube mit „Flügeln“
22. Was sind „Dehnschrauben“ und
wo werden sie eingesetzt?
Dehnschrauben sind Verbindungselemente mit besonders geformtem Schaft.
Mit Dehnschrauben können sehr hohe
und genaue Anpresskräfte erzeugt werden. Ihr Einsatzgebiet ist hauptsächlich
im Maschinenbau und Fahrzeugbau. Zylinderkopfschrauben, Pleuellagerschrauben, Bremszylinderschrauben sind z. B.
häufig Dehnschrauben .
Je nach Anwendungszweck dürfen
Dehnschrauben meistens nur einmal verwendet werden.
Dehnschrauben lassen sich nur mit
stetigem Drehmoment sicher festziehen.
Sie sind für Schlagschrauber nicht geeignet, da der Dehnschaft der Schraube das
„schlagende“ Drehmoment abfedert.
Dehnschrauben
4
3
1 Bohrspitze
2 Flügel
2
1
3 Gewinde
4 Kopf mit Fräsrippen
1
2
3
TLX-SCR 15/G
1 Schraubenkopf
2 Schaft (Dehnbereich)
3 Gewinde
Bohrschrauben mit Flügeln
TLX-SCR 17/G
1
2
3
1 Flügel erzeugen eine große Bohrung
im Holz.
2 Flügel stoßen auf Metall und werden
abgeschert.
3 Schraube schneidet Gewinde im Metall
Fräsrippen erzeugen Einsenkung.
TLX-SCR 16/G
Schraubtechnik
Schrauberbits
23. Was ist ein Bit?
Der Begriff stammt aus der englischen
Sprache und bezeichnet in der Schraubtechnik den Schraubereinsatz, also die
Klinge bzw. die Nuss.
135
24. Was ist eine „Nuss“?
In der Schraubtechnik bezeichnet man
einen Steckschlüsseleinsatz als Nuss
oder Stecknuss.
Steckschlüssel (Stecknüsse)
Schrauberbits
Bitformen
Schlitz
Sechskant/
Sechskant
Pozidriv/
Phillips
Torx
Einsteckenden der Bits
Einstich für Einstich für
Sprengring Kugelrastung
TLX-SCR 19/G
Bits für Drehschlagschrauber
Schockabsorbierende
Übergangszone
25. Was versteht man unter Schlüsselweite, und gibt es eine Zuordnung von Gewindedurchmesser
und Schlüsselweite?
Die Schlüsselweite gibt das Maß der Öffnung eines Gabelschlüssels („Schraubenschlüssel“) oder eines Steckschlüssels („Nuss“) an. Nach DIN gibt es eine
feste Zuordnung.
Achtung: Es gibt aber Spezialschrauben, die von dieser Norm abweichen.
ACR-Bit
Gewindedurchmesser und ihre
Schlüsselweiten nach DIN
Spezielles
Rippenprofil
„verkrallt“ sich im
Schraubenkopf
TLX-SCR 18/G
DIN
d
s
1) nach
931
933
M4
M5
M6
M8
M10
M12
M16
M20
M24
960
961
_
_
_
M8
x1
M10 M12
x1,25 x1,5
M16
x1,5
M20
x2
M24
x2
931
7
8
10
13
161) 17 181) 19
24
30
36
DIN ISO 272
d
s
TLX-SCR 20/G
136
26. Welche Herstellformen von
Schrauberbits gibt es?
Es gibt gefräste Bits, geschmiedete Bits,
harte Bits, weiche Bits, ISO-TEMP-Bits
und ACR-Bits.
27. Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen gefrästen Bits
und geschmiedeten Bits?
Bei gefrästen Bits wird der Gefügeverlauf
des Materials bei der Bitherstellung unterbrochen, bei geschmiedeten Bits wird
der Gefügeverlauf nicht unterbrochen, da
das Material spanlos verformt wird. Geschmiedete Bits sind deshalb widerstandfähiger.
28. Welche Unterschiede bestehen
zwischen harten und weichen
Bits und wo werden sie
eingesetzt?
Harte Bits nützen sich weniger schnell
ab, sind aber relativ spröde.
Harte Bits werden bei weichen
Schraubfällen eingesetzt und erreichen
hierbei eine hohe Standzeit (Lebensdauer). Dagegen würden sie bei harten
Schraubfällen durch den schlagartigen
Drehmomentanstieg am Ende des
Schraubvorganges erhöhter Bruchgefahr
ausgesetzt.
Weiche Bits nützen sich schneller ab,
sind aber relativ zäh.
Weiche Bits setzt man bei harten
Schraubfällen ein und nimmt zugunsten
der besseren Bruchfestigkeit eine erhöhte Abnützung in Kauf.
Begriff ISO-TEMP-Bits und wo
werden sie verwendet?
ISO-TEMP ist ein besonderes Herstellverfahren für Schrauberbits von BOSCH:
Die Bits werden aus einem besonderen
Material geschmiedet und anschließend
einer Wärmebehandlung unterzogen.
Weil ISO-TEMP-Bits eine harte Oberfläche, aber auch einen zäh-elastischen
Kern haben, eignen sie sich generell für
alle Arten von Schraubfällen und sind dabei besonders verschleißfest.
Begriff ACR?
ACR bedeuter Anti Comeout Recess.
Frei übersetzt versteht man unter ACRBits abrutschsichere Bits. An der Bitspitze befindet sich eine Profilierung,
welche sich etwas in die Oberfläche der
Schraube eingräbt und dadurch den Bit
am Abrutschen hindert.
ACR Schrauberbits
TLX-SCR 21/G
Spezielles Rippenprofil
„verkrallt“ sich im
Schraubenkopf
31. Wo werden ACR-Bits vorzugsweise angewendet und wo
nicht?
Anwenden zum Lösen festsitzender
Schrauben und zum Einschrauben an
schwer zugänglichen Stellen, wo man
wenig Druck ausüben kann.
Nicht anwenden bei Schrauben mit beschichteter Oberfläche (Korrosionsschutz, glanzverchromte oder vermessingter Oberflächen), weil die Beschichtung durch die Profilierung des Bits
beschädigt werden kann.
32. Was versteht man unter Schlagschrauberbits?
Es handelt sich hierbei um Bits aus besonders vergütetem Stahl und mit speziell geformtem Schaft, welche die hohen
Drehmomente eines Schlagschraubers
ohne Bruchgefahr übertragen können.
33. Warum benötigt man für Schlagschrauber besondere, schlagschrauberfeste „Stecknüsse“?
Wegen der hohen Energiespitzen beim
Schlagschrauben braucht man entsprechend dimensionierte „Stecknüsse“ aus
besonders hochwertigem Material.
34. Was passiert, wenn man billige
„Stecknüsse“ verwendet?
– billige Nüsse, besonders 12-KantNüsse, platzen = Verletzungsgefahr
– bei billigen, glanzverchromten Nüssen
Schraubtechnik
platzt die Chromschicht ab
= Verletzungsgefahr
– beschädigte Nüsse beschädigen die
Schrauben und Muttern
Begriff „Einsteckende“ und
welche Arten gibt es?
Das Einsteckende ist derjenige Teil des
Bits oder der Nuss, der mit dem Bithalter
oder dem Antriebsende des Schraubers
verbunden wird.
Am häufigsten gebräuchlich sind folgende Arten:
– Sechskant 1⁄4 Zoll
– Vierkant 1⁄2 , 3 ⁄4 , 1 Zoll
Einsteckenden von
Schrauberbits
1
137
36. Wie wird der Bit in der Maschine
befestigt?
Entweder direkt über seinen Sechskantschaft in einem Bohrfutter oder in einem
Werkzeughalter, der entweder Bestandteil der Maschine oder eingesetztes Zubehörteil ist.
37. Wie wird der Bit im Werkzeughalter oder in der Maschine
fixiert?
Durch einen Sprengring, eine Kugelrastung, bei Bohrmaschinen auch durch das
Bohrfutter.
Einsteckenden vom Schrauberbit
und ihre Werkzeughalter
Einstich für
Sprengring
Einstich für
Kugelrastung
7
2
TLX-SCR 23/G
8
3
38. Was ist besser, Kugelrastung
oder Sprengringrastung?
Das kommt auf den Verwendungszweck
an. Man wählt dasjenige Prinzip, welches
für den gegebenen Anwendungsfall die
meisten Vorteile bietet.
9
4
10
5
Eigenschaften der Kugelrastung:
– sehr sichere Rastung
– einfaches und leichtes Einsetzen und
Lösen des Bits
– Einsteckende benötigt etwas mehr
Baulänge
– höhere Herstellkosten
11
Sechskant
1: 3mm
2: 4mm
3: 5,5mm
4+5+6: 1/4"
7: 5/16"
8: 11mm
Zweiflach
9: 7 mm
Gewinde
10: M4, M5, M6,
10-32 UNF 3/16"
SDS
11: SDS-plus,
SDS-top, SDS-max
TLX-SCR 22/P
6
Eigenschaften der Sprengringrastung:
– kurze Baulänge des Bits möglich
– einfaches und kostengünstiges System
– Rastung unterliegt einer größeren Abnützung
– Einsetzen und Entfernen oft nur mit
Hilfswerkzeug (Zange) möglich.
138
39. Wie werden Stecknüsse auf dem
Antriebsvierkant gesichert?
Durch Sicherungsstift und Gummiring
oder durch Federstiftsicherung oder
durch Kugelrastung.
Sicherung von Stecknüssen auf
Vierkant
4 3
2
1 Federstiftsicherung
2 Kugelrastung
3 Sicherungsstift
4 Gummiring
1
TLX-SCR 24/G
40. Was sind die Vor- und Nachteile
eines magnetischen Bithalters?
Vorteil: Der Bit wird magnetisiert. Dadurch halten Schrauben aus magnetischen Werkstoffen (Stahl) am Bit fest. Die
Schraube fällt beim Ansetzen nicht herunter und man hat, weil man die
Schraube nicht festhalten muss, eine
Hand frei.
Nachteil: Späne und Abrieb von Stahlschrauben bleiben am Bit hängen und
können den Schraubvorgang stören.
41. Welche Probleme ergeben sich
beim Einschrauben von Schlitzschrauben und wie verhindert
man diesen Nachteil?
Problem: Der Schrauberbit springt sehr
leicht aus dem Schlitz im Schraubenkopf
heraus, weil er keinen seitlichen Halt
findet.
Lösung: Man verwendet eine dem
Schraubenkopf angepasste Führungshülse.
Bits für Schlitzschrauben
1
1
2
2
3
3
1 Schrauberbit
2 Führungshülse
3 Schraubenkopf
TLX-SCR 25/G
Achtung: Bits für Sprengring- bzw. Kugelrastung dürfen nicht miteinander vertauscht werden. Wird ein Bit für Kugelrastung in einen Sprengringhalter eingesetzt, dann kann sich der Sprengring so in
der Kugelrastnut verkeilen, dass beim gewaltsamen Lösen die Halterung beschädigt wird. In der Kugelrastung dagegen
hält der Bit für Sprengringrastung nicht.
42. Wie wählt man die passende
Führungshülse für Schlitzschrauben aus?
Da die Schrauben genormt sind, gibt es
für die jeweiligen Größen auch passende
Führungshülsen. Bei der Auswahl geht
man am besten nach der Tabelle vor.
(siehe Anhang „Praxistabellen“)
Schraubtechnik
Elektrowerkzeuge für die
Schraubtechnik
43. Welche Anforderungen werden
an einen Schrauber gestellt?
Der Schrauber muss in der Lage sein, die
Schraube (Mutter) dem Schraubfall entsprechend sicher und wirtschaftlich in
der schnellstmöglichen Zeit und mit der
geringsten Rückwirkung auf den Anwender festzuziehen bzw. zu lösen.
44. Welche Arten von Schraubern
gibt es?
Vom Prinzip her unterscheidet man:
– Schrauber mit Tiefenanschlag
– Schrauber mit Drehmomentkupplung
– Schrauber mit Drehschlag
Schrauber
A
B
D
A
B
C
D
E
C
E
Drehmomentschrauber
Tiefenanschlagschrauber
Bohrschrauber für Akkubetrieb
Drehschlagschrauber
Drehschlagschrauber für
Druckluftantrieb
TLX-SCR 26/G
45. Warum gibt es keinen Universalschrauber, der alles kann?
Weil Universalgeräte immer Kompromisse darstellen. Mit Kompromissen
kann man nicht das beste Arbeitsergebnis sowohl in der Qualität als auch im Arbeitsfortschritt erzielen.
139
46. Kann man eine Bohrmaschine
zum Schrauben einsetzen?
Prinzipiell gilt, dass eine Bohrmaschine
kein Schrauber ist. Das Schrauben mit
Bohrmaschinen kann gegenüber Schraubern in keiner Weise im Bezug auf Qualität, Schnelligkeit, Wirtschaftlichkeit und
Handhabung mithalten. Der Einsatz von
Bohrmaschinen beschränkt sich im professionellen Bereich daher auf Einzelfälle.
Im Heimwerkerbereich dagegen werden
wegen der geringen Anzahl der Schraubfälle oft Bohrmaschinen eingesetzt.
47. Wie wirkt eine elektronische
Drehmomentbegrenzung bei
Bohrmaschinen?
Tritt am Schrauberbit ein steigendes
Drehmoment auf, dann reagiert der Motor der Maschine darauf mit steigender
Stromaufnahme. Diese Stromaufnahme
wird durch die Elektronik erfasst und mit
einem vorher eingestellten Maximalwert
(Drehmomentvorgabe) verglichen. Beim
Erreichen des vorgegebenen Wertes
schaltet die Elektronik die Stromzufuhr
zum Motor ab.
48. Ersetzt eine Bohrmaschine mit
elektronischer Drehmomentbegrenzung einen Drehmomentschrauber?
Nein. Da die Elektronik nur den Motor abschaltet, aber nicht abbremst, wirkt die
Schwungmasse des Motors noch bis
zum Stillstand auf den Schrauberbit und
damit auf die Schraube ein. Dadurch ist
das Festdrehmoment relativ ungenau.
49. Welche prinzipbedingten Nachteile hat eine Bohrmaschine mit
elektronisch einstellbarer Drehmomentbegrenzung beim
Schrauben?
Bei gleich eingestellter Drehmomentvorwahl ergeben sich wegen der Motorschwungmasse bei niedrigerer Drehzahl
geringere, bei höherer Drehzahl höhere
Drehmomentwerte am Schrauberbit. Das
erreichte Drehmoment ist also von der
Ausgangsdrehzahl abhängig und kann
bei harten Schraubfällen zum Bruch der
Schraube führen. Das dabei schlagartig
auftretende Rückdrehmoment ist für den
Anwender unangenehm.
50. Was sind die Vorteile einer
Bohrmaschine mit elektronisch
einstellbarer Drehmomentbegrenzung?
Bei sachgemäßer Verwendung erweitert
sie den Anwendungsbereich einer vollwertigen Bohrmaschine für gelegentliche
Schraubarbeiten. Außerdem kann die
Drehmomentbegrenzung als eine individuell einstellbare „Sicherheitskupplung“
bei bestimmten Anwendungen verwendet werden.
Schrauben auf Tiefe
Schematische Funktion
eines Tiefenanschlagschraubers
1
2
3
4
51. Kann man Schrauber auch als
Bohrmaschinen einsetzen?
Nein. Schrauber sind speziell für das
Schrauben ausgelegt.
Ausnahme: Die sogenannten „Bohrschrauber“ im Akku-Bereich können
auch zum Bohren verwendet werden, allerdings ist ihre Drehzahl etwas gering,
wodurch das Bohren kleiner Durchmesser etwas länger dauert.
A
52. Wo setzt man am besten Akkuschrauber ein und wo nicht?
Überall dort, wo es auf Handlichkeit und
Unabhängigkeit vom Stromnetz ankommt, ist die Verwendung von AkkuSchraubern vorteilhaft. Wenn dagegen
hohe Leistung im Dauerbetrieb gefordert
ist, verwendet man besser ein aus dem
Stromnetz gespeistes Gerät.
A Kupplung eingerückt
= Schraubvorgang
B Kupplung ausgerückt
= Schraubvorgang beendet
53. Warum sind Akkuschrauber
stets langsamer als netzbetriebene Schrauber?
Weil der Akku relativ wenig Energie speichern kann. Dadurch, dass man sie etwas langsamer drehen lässt, können
mehr Schrauben eingedreht werden.
Würde man einen Akku-Schrauber so
leistungsfähig wie einen netzbetriebenen
Schrauber machen, dann könnte man nur
eine sehr geringe Anzahl von Schrauben
eindrehen. Man darf deshalb die Leistungen von akkubetriebenen Schraubern
nicht mit derjenigen von netzbetriebenen
Schraubern vergleichen.
5
6
1
2
3
4
5
6
B
Kupplung-Antriebsteil
Kupplung-Mitnehmerteil
Tiefenanschlag
Schrauberbit
Senkschraube
Werkstück
TLX-SCR 27/G
140
54. Was ist ein Tiefenanschlagschrauber und wie funktioniert
er?
Tiefenanschlagschrauber sind Schrauber, welche Schrauben genau auf eine
vorher eingestellte Tiefe zur Werkstückoberfläche schrauben. Tiefenanschlagschrauber arbeiten ohne Drehmomentbegrenzung immer mit voller
Leistung, bis der Tiefenanschlag auf der
Werkstückoberfläche aufliegt. Der Bitantrieb (Bithalter und Schrauberspindel)
folgt der Schraube in axialer Richtung
noch einige Millimeter, dann wird der
Antrieb durch das Ausrücken der Kupplung unterbrochen und der Schraubvorgang damit beendet. Bei richtiger Tiefenanschlagposition sitzt dann die
Schraube genau bündig zur Werkstückoberfläche.
Schraubtechnik
56. Was ist eine „leise“ Kupplung
(quiet clutch) bei Tiefenanschlagschraubern, und welches sind
ihre Vorteile?
Durch eine aufwendigere Gestaltung der
Ausrückkupplung (meist mehrteilig mit
besonders geformten Kupplungsflanken)
erreicht man bei fachgerechter Bedienung des Schraubers ein nahezu lautloses Auslösen der Kupplung.
Vorteile:
– Keine Geräuschbelästigung mehr.
– Keine Vibrationen.
– Kein Verschleiß der Kupplung.
– Längere Standzeit der Schrauberbits.
Bei ständigem Arbeiten mit Tiefenanschlagschraubern sollte man deshalb immer Schrauber mit „leiser“ Kupplung verwenden.
57. Bei gleicher Leistungsaufnahme
gibt es Tiefenanschlagschrauber
mit hoher und niederer Drehzahl.
Für welches Gerät soll man sich
entscheiden?
Bei Anwendung von Bohrschrauben sind
in der Regel höhere Drehzahlen vorteilhaft. Für alle anderen Schrauben niedrigere Drehzahlen.
58. Was ist bei Schrauben mit Dichtungshauben zu beachten?
Es ist ein besonderer Tiefenanschlag zu
verwenden, damit das Verbindungsbändchen der Dichtungshaube
– nicht in das Maß des Tiefenanschlags
eingeht
– nicht beschädigt wird
Achtung:
Der Tiefenanschlag muss immer auf der
Oberfläche des Werkstücks aufliegen. Er
darf die Schraube oder eventuelle Dichtelemente oder Unterlagscheiben nicht
berühren. Für Schrauben mit angespritztem Dichthütchen gibt es spezielle Tiefenanschläge.
Schrauben auf Drehmoment
Drehmomentschrauber?
Beim Erreichen eines bestimmten, vorher
am Gerät eingestellten Drehmoments
„überrastet“ die Kupplung und unterbricht damit den Kraftfluss vom Motor
zum Schrauberbit. Die Drehmomenteinstellung erfolgt meist über eine Veränderung der Vorspannkraft der KupplungsAndruckfeder.
Rollenkupplung
Eingerastet
(eingekuppelt)
Überrasten
(auskuppeln)
1
2
3
4
1
2
3
4
Antriebsachse
Andruckfeder
Rollen (in „Taschen“ gelagert)
Abtriebsachse
TLX-SCR 28/G
55. Warum kann man bei harten
Schraubfällen keinen Tiefenanschlagschrauber einsetzen?
Bei harten Schraubfällen muss das
Drehmoment begrenzt werden, damit der
Schraubfall (und auch der Anwender)
nicht gefährdet wird. Eine so genaue Einstellung des Tiefenanschlages, dass die
Kupplung genau im richtigen Moment
abschaltet, ist nicht möglich, weil die Toleranzen des Werkstückes und auch der
Schraube in der Praxis dafür zu groß
sind.
141
60. Wo werden Schrauber mit Drehmomentkupplung eingesetzt?
Grundsätzlich bei harten Schraubfällen,
aber auch der Einsatz in weniger harten
Werkstoffen ist möglich, wenn sie aus homogenem Material bestehen (Spanplatten, Sperrhölzer, Thermoplaste). Der Einsatz ist immer dann gegeben, wenn der
Schraubenkopf direkt oder über eine Unterlagscheibe oder eine harte Unterlage
(z. B. Scharnierbeschlag) auf dem Werkstück aufliegt und sich nicht in das Werkstück einarbeitet. Bei Werkstoffen, deren
Festigkeit nicht gleichmäßig ist (z. B.
Holz) oder wo es auf genaue Einschraubtiefe ankommt, werden Drehmomentschrauber in der professionellen Anwendung nicht eingesetzt.
61. Warum kann man bei weichen
Schraubfällen in Material mit
ungleichmäßiger Festigkeit
(Holz) keinen Drehmomentschrauber einsetzen?
Beim Einschrauben z. B. einer Senkkopfschraube in weiches Material steigt das
Drehmoment an der Schraube nicht
schlagartig genug an, um die Drehmomentkupplung
präzise
auszulösen.
Außerdem hat weiches Material (Holz) oft
kein gleichmäßiges Gefüge, so daß bei
gleicher Drehmomenteinstellung unterschiedliche Schraubergebnisse auftreten
würden.
62. Bei gleicher Leistungsaufnahme
gibt es Drehmomentschrauber
mit hoher und niedriger
Drehzahl. Für welches Gerät soll
man sich entscheiden?
Bei Anwendung von Bohrschrauben sind
in der Regel höhere Drehzahlen vorteilhaft. Für alle anderen Schrauben und vor
allem bei vorhandenem Gewinde (Muttern, Bolzen) niedrigere Drehzahlen.
Daneben gilt die Grundregel: Hohe
Drehzahl für kleine Schraubendurchmesser, niedere Drehzahl für große Schraubendurchmesser.
Schrauben mit Drehschlag
63. Was ist ein Schlagschrauber?
Als Schlagschrauber (richtig: Drehschlagschrauber)
bezeichnet
man
Schrauber, bei denen das Drehmoment
nicht stetig, sondern in Form sich wiederholender „Drehschläge“ auf die Schraubverbindung einwirkt.
Drehschlagwerk, Nockenschlagwerk
(Prinzip)
Eindrehen
Drehschlagen
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
7
Antriebswelle
Schlagwerksmasse (innen geführt)
Steuernocken
Übertragungskugeln
Rückstellfeder
Schlagwerksnocken
Abtriebsnocken
Abtriebswelle
Sechskantstecknuss
Prinzip eines
Drehschlagschraubers
TLX-SCR 30/G
TLX-SCR 29/G
142
Schraubtechnik
64. Wo werden Drehschlagschrauber vorzugsweise eingesetzt?
Bei harten Schraubfällen und hohen
Drehmomenten.
65. Wie lange soll man einen
Drehschlagschrauber schlagen
lassen?
Die Schlagzeit ist innerhalb eines bestimmten Bereiches bestimmend für das
erreichbare Drehmoment.
– Je kürzer die Schlagzeit, um so geringer das erreichte Drehmoment.
– Je länger die Schlagzeit, um so größer
das erreichte Drehmoment.
Aber: Ab einer bestimmten Schlagzeit
(in der Regel ca. 5 Sekunden) steigt das
Drehmoment nicht weiter an.
Abhängigkeit des Drehmoments von
der Schlagzeit (Beispiel)
M(%)
100
97
95
92
80
55
1
2
3
4
5
t (s)
TLX-SCR 31/G
66. Was ist ein Torsionsstab und wie
wirkt er?
Der Torsionsstab besitzt einen Schaft mit
genau kalibriertem, verringertem Durchmesser. Er wirkt dadurch „elastisch“ und
„federt“ einen Teil der ihm zugeführten
Energie ab. Er wird zwischen den Drehschlagschrauber und den Bit gesteckt.
Je nach seinem Wirkdurchmesser kann
ein Torsionsstab mehr oder weniger der
an ihm wirkenden Kraft auf den Bit übertragen.
Als Faustformel für die Anwendung gilt:
Kerndurchmesser der Schraube = Wirkdurchmesser des Torsionsstabes.
143
Bei Präzisionsverschraubungen ist
stets durch Versuche der geeignete Torsionsstab zu ermitteln.
Torsionsstab
1
2
3
1 Einsteckende für Drehschlagschrauber
2 Kalibrierter, im Durchmesser
zurückgesetzter Torsionsschaft
(Wirkdurchmesser)
3 Aufsteckende für Stecknuss
TLX-SCR 32/G
67. Warum prüft man mit einem
Drehmomentschlüssel eine
Schraubverbindung auf richtiges
Drehmoment stets mit „Festziehen“ und nicht mit „Lösen“?
Beim Lösen tritt das Drehmoment so kurz
auf, dass es im handwerklichen Bereich
nicht genau genug bestimmt werden
kann. Beim Festziehen dagegen steigert
sich das Drehmoment langsam, wodurch
am Drehmomentschlüssel exakt bemerkt
wird, wenn die Schraube sich weiterdreht. Bei Verwendung von Sicherungselementen (z. B. „Sprengringe“, Zahnscheiben) ergeben sich außerdem erhebliche Unterschiede zwischen dem
Festzieh- und Lösemoment.
68. Kann man mit einem Drehschlagschrauber Schrauben mit
elastischem Schaft (sogenannte
Dehnschrauben) festziehen oder
lösen?
Mit den im Handwerk üblichen Drehschlagschraubern in der Regel nicht, da
durch den elastischen Schaft ein Teil des
eingebrachten Drehmomentes „abgefedert“ wird, also zum Festziehen oder Lösen nicht zur Verfügung steht.
69. Warum sollte man zunächst ein
paar Probeverschraubungen machen, wenn es um hochwertige
Schraubfälle geht?
Weil berechnete Werte durch Toleranzen,
Schmiermittel und Verunreinigungen des
70. Warum sichert man Schraubverbindungen?
Schraubverbindungen können sich lösen, wenn ungünstige Betriebsbedingungen auf sie einwirken. Wenn sich eine
Schraubverbindung löst, können die auf
die Fügeteile einwirkenden Kräfte nicht
mehr durch Kraftschluss aufgenommen
werden. Die Kräfte wirken dann als
Scherkräfte auf die Schraube ein, wodurch sie zerstört werden kann. Auslösende Faktoren können sein:
– Vibrationen
– Wechselbeanspruchung
– Temperaturbedingte Ausdehnung
– Setzverhalten der Werkstoffe
Richtige Schraubendimensionierung und
Anzugsdrehmomente
vorausgesetzt,
können Schraubverbindungen durch entsprechende Maßnahmen wirkungsvoll
geschützt werden.
Die wichtigsten Maßnahmen basieren
auf
– Stoffschluss
– Kraftschluss
– Formschluss
Stoffschluss
Mikroverkapselter Klebstoff
Kraftschluss
Federring
Elastik- Kontermutter
Stoppmutter
obere
Mutter
Sichern von
Schraubverbindungen
Sicherung von Schraubverbindungen
Bolzen
Gewindes in der Praxis oft unter- oder
überschritten werden. Durch Probeverschraubungen kann man herausfinden,
ob die gewählte Schraubmethode für den
speziellen Anwendungsfall geeignet ist.
untere
Mutter
144
Formschluss
Sicherungsblech Draht- Kronenmutter
mit Lappen sicherungen mit Splint
TLX-SCR 33/G
71. Wie wirken die Schraubensicherungen?
Die Methoden der Schraubensicherung
funktionieren wie folgt:
Sicherung durch Stoffschluss
Sicherungen durch Stoffschluss basieren
auf geeigneten Klebstoffen, welche vor
dem Verschrauben auf das Gewinde aufgebracht werden und nach Festziehen
der Schraube aushärten. Die Klebstoffe
können auch in Form einer mikroverkapselten Beschichtung auf der Schraube
aufgetragen sein.
Sicherung durch Kraftschluss
Sicherungen durch Kraftschluss basieren
auf der elastischen Formveränderung der
Sicherungselemente beim Anziehen der
Schraubverbindung. Hierdurch wird der
Reibbeiwert so stark erhöht, dass ein
selbsttätiges Lösen nicht mehr erfolgt.
Typische Sicherungselemente sind
Schraubtechnik
– Federscheiben
– Federringe
– Zahnscheiben
– Fächerscheiben
– Kontermuttern
– Kunststoffeinlagen
Sicherung durch Formschluss
Beim Sichern durch Formschluss sind
meist speziell dafür geeignete Schrauben
und Muttern zu verwenden. Eine typische
Sicherung durch Formschluss ist die Verwendung von Splinten in quer durchbohrten Schrauben zusammen mit Kronenmuttern. Schrauben in der Nähe von
Werkstückkanten können durch umgelegte Sicherungsbleche am Drehen gehindert werden. Formschlüssige Sicherungselemente ändern das Anziehdrehmoment nicht, können aber eine
bestimmte Positionierung der Schraube
oder der Mutter zueinander erforderlich
machen.
Arbeitssicherheit beim
Schrauben
Schraubern besonders zu beachten?
Beim Festziehen und Lösen von Schrauben kann es Werkzeugreaktionen geben,
durch welche der Anwender gefährdet
werden kann. Die Ursachen sind
– Rückdrehmomente
– abrutschende Bits
– Lärm
Rückdrehmomente?
Rückdrehmomente entstehen beim Festziehen und Lösen von Schraubverbindungen. Die Maschine stützt sich dabei
gegen die Hand des Bedieners ab. Insbesondere bei harten Schraubfällen können
dabei Rückdrehmomente in der Höhe
des Blockiermomentes der Maschine
auftreten. Diese Momente können sicher
abgefangen werden, wenn man sich der
Gefahr bewusst ist, einen sicheren Stand
hat und die Maschine mit in der vom Her-
145
steller vorgesehenen Weise bedient. Bei
Maschinen, welche über einen Zusatzhandgriff verfügen, muss dieser benützt
werden.
74. Wie schützt man sich gegen abrutschende Bits?
Die häufigste Ursache für abrutschende
Bits sind:
– Bitgröße passt nicht zur Schraube
– Bit verkantet an die Schraube angesetzt
– Verkanten während des Schraubvorgangs
– zu geringer Andruck
Man erkennt unschwer, dass in jedem
dieser Fälle ein Anwendungsfehler vorliegt.
Auswirkungen abrutschender Bits
sind:
– Verletzungsgefahr des Anwenders
– Beschädigung des Werkstückes
– Beschädigung der Schraube
– Beschädigung des Bits
Man sieht: Es lohnt sich, diese häufig vorkommenden Anwendungsfehler zu vermeiden.
Lärm beim Schraubvorgang?
Lärm entsteht beim Überrasten der
Kupplung von Drehmomentschraubern
und durch das Schlaggeräusch beim
Drehschlagschrauben. Dieser Lärm ist
prinzipbedingt und kann nicht vermieden
werden.
Gegen Lärm schützt man sich durch
passive Maßnahmen wie Gehörschutz,
durch Ohrstöpsel oder Kopfhörer.
f
Groß
Niedere Drehzahl
f
Normale Schrauben
f
Hohe Drehzahl
f
Klein
f
f
Bohrschrauben
f
Welcher Durchmesser?
Welche Schraube wird verwendet?
f
Schrauber mit Tiefenanschlag
f
Weicher Schraubfall
f
Einschraubtiefe begrenzen
f
f
f
f
f
Niedere Drehzahl
Hohe Drehzahl
f
f
Klein
f
Groß
Welcher Durchmesser?
f
Bohrschrauben
f
Welche Schraube wird verwendet?
f
f
f
f
TLX-SCR T01
Drehschlagschrauber
Torsionsstab
verwenden
f
exaktes
Drehmoment
nötig?
f
Hohe Drehmomente
Harter Schraubfall
Schrauber mit Drehmomentkupplung
f
Drehmoment begrenzen
f
mittlere Drehmomente
Maschinenschrauben
f
Welcher Schraubfall liegt vor?
Der logische Weg zum richtigen Schraubeinsatz
146
Schraubtechnik
147
Schlitzschrauben
Auswahl von Führungshülsen
Gewindedurchmesser mm
Schraub- Nennmaß
kopf Ø
für Gewinde- und Gewinfür
für
de-Schneid-Schrauben Blechschrauben Holzschrauben
DIN DIN DIN DIN DIN DIN DIN DIN DIN DIN
84 85 963 964 7971 7972 7973 95 96 97
Ømm
1,6
1,6 1,6
1,6
1,6
1,6
(1,8)
2
2
2
2
2
2
2,2
2,2 2,2
2,3
2,5
2,5 2,5
2,5
2,6
3
2,5
2,6
2,9 2,9
2,9
3,5
3
3,5 3,5
3,5
3,5
3,5
3,0
3,2
3,4
3,5
3,8
4,0
4,2
4,3
4,4
4,5
4,7
5,0
5,5
5,6
6,0
6,5
7,0
mm
0,5 x 3,0
0,5 x 4,0
0,6 x 3,5
0,6 x 4,5
0,8 x 4,0
0,8 x 5,5
TLX-SCR T02
148
Schlitzschrauben (Fortsetzung)
Auswahl von Führungshülsen
Gewindedurchmesser mm
Schraub- Nennmaß
kopf Ø
für Gewinde- und Gewinfür
für
de-Schneid-Schrauben Blechschrauben Holzschrauben
DIN DIN DIN DIN DIN DIN DIN DIN DIN DIN
84 85 963 964 7971 7972 7973 95 96 97
Ømm
3,5 3,5
3,5
4
4
4
3,9 3,9 3,9
4
4
4
4
4,5
4,5
4,2
4,2 4,2
4,2
5
5
4,8
5
5
5,5
5,5
4,8 4,8
5
5
5,5
5,5 5,5
6
6
6
5,5
6
6,3 6,3
6,3
6,8
6,9
7,0
7,5
8,0
8,3
9,0
8,1
8,2
9,2
9,5
8,5
10,0
10,2
11,0
10,8
11,0
10,0
10,8
12,0
12,4
12,5
mm
1,0 x 5,5
1,2 x 6,5
1,2 x 8,0
1,6 x 8,0
1,6 x 10,0
TLX-SCR T03
149
Schraubtechnik
Bitgrößen für Kreuzschlitzschrauben
Metrische Schrauben Blechschrauben
Kreuz- DIN
schlitz- 965
größe
DIN
966
DIN
7985
DIN
7981
DIN
7982
Holzschrauben
DIN
7983
Phillips
Pozidriv
M
M
M
mm
mm
mm
0
1,6
1,6
1,6
2,2
2,2
1
2,5
2,5
2
2,9
2,9
3
3
2,5
–
–
–
3
–
3,5
3,5
3,5
4
4
5
–
2
3
DIN
7995
Sonderschrauben
DIN Schnellbauschrauben,
7997 Spanplattenschrauben,
Bohrschrauben
DIN
7996
mm
mm
mm
2,2
–
2
–
2,9
2,5
2,5
2,5
–
–
3
3
3
–
–
–
–
–
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
4
–
3,9
4
4
4
4
5
5
4,2
4,2
4,2
4,5
4,5
4,5
–
–
4,8
4,8
4,8
5
5
5
6
6
6
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
–
–
–
6,3
6,3
6,3
6
6
6
7
–
–
–
–
–
–
7
7
8
8
8
8
8
8
–
–
–
10
10
10
9,5
9,5
9,5
–
–
–
4
mm
–
2,1…3
3,1…5,2
5,3…7,2
7,3…12,7
TLX-SCR T04
Bitgrößen für Schlitzschrauben
Schneiden- Schrauben- Metrische Schrauben
maß
Kopfdurch- DIN 84
DIN 85
DIN 963
DIN 5264
messer
ISO 647 ISO 648 ISO 649
Blechschrauben
DIN 964
ISO 650
DIN 7971 DIN 7972 DIN 7973
ISO 656 ISO 657 ISO 658
mm
M
M
M
M
mm
mm
3
–
1,6
1,6
1,6
–
–
–
3,2
1,6
1,6
1,8
–
–
–
–
0,5 3
4
2
2
2
2
2,2
2,2
2,2
0,6 3,5
5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,2
–
–
0,8 4
5,6
3
3
3
3
2,9
2,9
2,9
1 5,5
0,4 2
0,4 2,5
6
3,5
3,5
4
4
1,2 6,5
9,5
4
4…5
4…5
4…5
1,2 8
10,2
5
4…5
4…5
–
4,2…4,8
1,6 8
11,3
–
–
6
6
–
mm
3,5…3,9 3,5…3,10 3,5…3,11
4,8
4,2…4,8 4,2…4,8
–
4,8
5,5…6,3 5,5…6,3
1,6 10
12
6
6
–
–
5,5…6,3
–
2 12
16
8
8
8
8
8
8
8
2,5 14
20
10
10
10
10
9,5
9,5
9,5
6,3
TLX-SCR T05
150
Schlüsselweiten
Kopfform
Gewinde
Sechskant
M…
Außen
Außen
Sechsrund (Torx) metrische Schrauben
Innen
Innen
Innen
Außen
Außen
Innen
Innen
DIN 931 DIN / ISO DIN 912 Senkkopf Gewinde- DIN 931 DIN 6921 DIN 912; EN ISO 2009;
272
DIN 7991 stift DIN EN 24017
6912;
2010; 7045;
913-915
7948
7046; 7047
mm
mm
mm
mm
mm
Größe
Größe
Größe
Größe
1,4
–
–
1,3
–
0,7
–
–
–
–
1,6
–
–
1,6
–
0,7
–
–
T 6 / T 7* –
1,8
–
–
–
–
0,7
–
–
–
2
–
–
1,6
–
0,9
–
–
T 6 / T 7* –
2,5
–
–
2
–
1,3
–
–
T8
T8
3
–
–
2,5
2
1,5
E4
–
T 10
T 10
3,5
–
–
–
–
–
–
–
–
T 15
4
7
7
3
2,5
2
E5
E6
T 20
T 20
5
8
8
4
3
2,5
E6
E8
T 25
T 25
Sonder–
schrauben
–
–
–
–
E7
E7
T 27
T 27
T 30
–
6
10
10
5
4
3
E8
E 10
T 30
7
11
11
–
–
–
–
–
–
–
8
13
13
6
5
4
E 10
E 12
T 40
T 40
Sonder–
schrauben
–
–
–
–
–
–
T 45
T 45
10
17
16
8
6
5
E 12
E 14
T 50
T 50
12
19
18
10
8
6
E 14
E 18
T 55
T 55
Sonder–
schrauben
–
–
–
–
E 16
E 16
–
–
14
22
21
12
10
6
E 18
E 20
T 60
–
16
24
24
14
10
8
E 20
–
–
–
18
27
27
14
12
10
–
–
–
–
20
30
30
17
12
10
–
–
–
–
22
32
32
17
14
12
–
–
–
–
24
36
36
19
14
12
–
–
–
–
27
41
41
19
–
–
–
–
–
–
30
46
46
22
–
–
–
–
–
–
33
50
50
24
–
–
–
–
–
–
36
55
55
27
–
–
–
–
–
–
42
65
65
32
–
–
–
–
–
–
48
75
75
36
–
–
–
–
–
–
52
80
80
–
–
–
–
–
–
–
* für Hartmetall-Wendeplatten
TLX-SCR T06
151
Schraubtechnik
Typische Anzugsmomente in Abhängigkeit vom Gewindedurchmesser und der Schraubenfestigkeit (Güte).
4,6
5,6
4,8
5,8
6,6
6,8
8,8
10,9
12,9
4A
4D
5D
4S
5S
6D
6S
8G
10 K 12 K
14,9
neu
–
➞
3,6
➞
Festigkeitsklassen
nach DIN 267
alt
M 6
2,7
3,6
4,5
4,8
6,0
5,4
7,2
9,7
13,6
16,2
18,9
Nm
M 8
6,6
8,7
11,0
11,6
14,6
13,1
17,5
23,0
33,0
39,0
46,0
Nm
M 10
13,0
17,5
22,0
23,0
29,0
26,0
35,0
47,0
65,0
78,0
92,0
Nm
M 12
22,6
30,0
37,6
40,0
50,0
45,0
60,0
80,0
113
135
158
Nm
M 14
36,0
48,0
60,0
65,0
79,0
72,0
95,0
130
180
215
250
Nm
M 16
55,0
73,0
92,0
98,0 122
M 18
75,0 101
110
147
196
275
330
386
Nm
126
135
168
151
202
270
380
450
530
Nm
M 20
107
143
178
190
238
214
286
385
540
635
750
Nm
M 22
145
190
240
255
320
290
385
510
715
855 1010
Nm
M 24
185
245
310
325
410
370
490
650
910
1100 12980 Nm
M 27
275
365
455
480
605
445
725
960 1345 1615 1900
Nm
M 30
370
495
615
650
820
740
990
1300 1830 2200 2600
Nm
TLX-SCR T07
Befestigungstechnik
in Steinwerkstoffen
Grundlagen
153
Baustoffe
153
Bohrverfahren
155
Belastungsarten
157
Versagensarten
158
Befestigungsort
159
Befestigungsarten
160
Befestigungsmittel
162
Montagearten
162
Montagepraxis
163
Sicherheit
165
Bohrverfahren
167
Bohrwerkzeug
168
Dübel
170
Atlas der wichtigsten
Montagetechniken
171
Befestigungstechnik
Grundlagen
1.
Befestigungstechnik?
Unter Befestigungstechnik versteht man
Anwendungen, bei denen zwei oder
mehrere Bauteile miteinander und ein
oder mehrere Bauteile mit einem Baukörper lösbar oder unlösbar verbunden werden.
2.
Wodurch unterscheidet sich
die Befestigungstechnik in
Steinwerkstoffen von anderen
Befestigungstechniken?
Steinwerkstoffe sind in der Regel sehr
hart und gleichzeitig wegen des relativ
lockeren Gefügeverbunds spröde. Die
bei anderen Werkstoffen vorhandene
Möglichkeit der Befestigung mittels
Schrauben ist deshalb nicht ohne weiteres möglich.
3.
Warum werden bei der Befestigungstechnik in Steinwerkstoffen neben den klassischen
Verbindungsmitteln so genannte
Dübel oder Anker verwendet?
Dübel oder Anker sind notwendig, um
Schrauben oder Nägel dauerhaft und belastbar in Steinwerkstoffen anzuwenden.
4.
Nach welchen Kriterien wird
die Befestigungsart in
Steinwerkstoffen ausgewählt?
Die Befestigungsart hängt ab von:
– Baustoff
– Belastung
– Belastungsart
Nach diesen Kriterien richten sich
– Bohrverfahren
– Befestigungsmittel
– Montageart
153
Baustoffe
5.
Baustoffen?
Als Baustoff wird das Material bezeichnet, aus dem der Baukörper besteht.
6.
Welche Baustoffe werden am
meisten verwendet?
Die am häufigsten verwendeten Baustoffe lassen sich in drei Hauptgruppen
unterteilen:
– Beton
– Mauerwerksbaustoffe
– Plattenbaustoffe
7. Welche Arten von Beton gibt es?
Beton unterteilt man in
– Normalbeton
– Leichtbeton
Eine besondere Variante des Leichtbetons ist der so genannte „Gasbeton“.
8.
Was sind die Eigenschaften von
Normalbeton?
Normalbeton ist ein Gemisch aus Zement
und den Zuschlagstoffen Sand und Kies.
Normalbeton hat keine Hohlräume und
ist meist von hoher Druckfestigkeit. Zur
Aufnahme von Zugkräften kann er mit
Stahleinlagen („Bewehrung“) versehen
werden. Man spricht dann von Stahlbeton. Die Festigkeitsklassen von Normalbeton sind entsprechend der Druckfestigkeit wie folgt gekennzeichnet:
Alte Bezeichnung
Neue Bezeichnung
B 15
B 25
B 35
B 45
B 55
C 12/15
C 20/25
C 30/37
C 40/50
C 50/60
Nach der alten Bezeichnung steht die
Zahl für die Druckfestigkeit in N/mm2 eines Würfels mit 200 mm Kantenlänge.
Bei der neuen Bezeichnung steht die
erste Zahl für die Druckfestigkeit in
N/mm2 eines Zylinders mit 150 mm
Durchmesser und 200 mm Höhe, die
zweite Zahl für die Druckfestigkeit eines
Würfels mit der Kantenlänge 150 mm.
154
9.
Leichtbeton?
Leichtbeton unterscheidet sich durch die
Zuschlagstoffe vom Normalbeton. Üblich
sind Zuschläge von Bims und Blähton.
Leichtbeton hat eine wesentlich geringere Druckfestigkeit und Härte als Normalbeton.
10. Was sind die Eigenschaften von
Gasbeton?
Gasbeton entsteht durch den Zuschlag
gastreibender Stoffe, die dem Beton
beim Aushärten ein poriges, schwammartiges Gefüge geben. Gasbeton
kommt meist in vorgeformten Bauteilen
als Mauerwerksbaustoff zum Einsatz.
13. Was sind Lochsteine?
Lochsteine bestehen aus demselben Material wie Vollsteine, haben aber im Gegensatz zu diesen eine Vielzahl von geometrisch angeordneten Hohlräumen. Sie
können je nach Typ ein dichtes oder poriges Gefüge haben. Die wichtigsten Typen
von Lochsteinen mit dichtem Gefüge
sind:
– Lochziegel
– Kalksand-Lochsteine
– Kalksand-Hohlblocksteine
und bei Lochsteinen mit porigem Gefüge:
– Leichtziegel
– Leichtbeton-Hohlblocksteine
11. Welche Arten von Mauerwerksbaustoffen gibt es?
Mauerwerk ist ein Verbund von Steinen
oder Platten und Mörtel bzw. Klebern.
Übliche Mauerwerkbaustoffe sind:
– Vollsteine
– Lochsteine
– Plattenwerkstoffe
TLX-BFE 01
TLX-BFE 02
14. Was sind Plattenwerkstoffe?
Zu dieser Gruppe gehören dünnwandige
Baustoffe wie:
– Gipskartonplatten
– Gipsfaserplatten
– Platten aus Holzwerkstoffen
Häufig haben Plattenbaustoffe geringe
Festigkeiten. Sie werden in erster Linie
zum Innenausbau eingesetzt.
TLX-BFE 03
12. Was sind Vollsteine?
Vollsteine sind von homogenem Gefüge
und können je nach Baustoff ein dichtes
oder poriges Gefüge haben. Die wichtigsten Typen von Vollsteinen mit dichtem
Gefüge sind:
– Vollziegel (Backsteine)
– Klinker
– Kalkvollsandstein
und bei Vollsteinen mit porigem Gefüge:
– Leichtbeton
– Gasbeton
Befestigungstechnik
Bohrverfahren
15. Welche Bohrverfahren gibt es?
Zum Herstellen von Dübellöchern in
Steinwerkstoffen werden die Bohrverfahren
– Drehbohren
– Schlagbohren
– Hammerbohren
angewendet. Das zur Auswahl kommende Bohrverfahren richtet sich dabei
nach dem Werkstoff des Baukörpers.
16. Welche Eigenschaften hat das
Drehbohren?
Die typischen Eigenschaften des Drehbohrens sind:
– hoher Arbeitsfortschritt
– sehr saubere Bohrlochgeometrie
– keine Schlagwirkung
– hohe Bohrdrehzahl
– sehr geringe Geräuschentwicklung
Drehbohrer für die Steinbearbeitung arbeiten durch Schabewirkung. Es müssen
deshalb spezielle, scharf geschliffene
Bohrer mit Hartmetallschneide verwendet werden.
Als Elektrowerkzeug dienen Bohrmaschinen oder Schlagbohrmaschinen in
der Drehbohrstellung.
155
17. Wo wird Drehbohren
angewendet?
Typische Anwendung des Drehbohrens
ist das Herstellen von Dübellöchern in
weichen bis mittelharten Baustoffen wie
Vollziegeln und Lochsteinen.
Bohren in Hohlgestein
Schlag- oder Hammerbohren
Kammern
brechen aus
Zerstörte Kammern bedeutenNacharbeit
(Gips) oder Injektionsdübel (teuer)
Drehbohren
Bohren durch „schabende Bewegung“
in weichem Gestein
Kammern brechen nicht aus
Universaldübel hält (kostengünstig)
A Durch Andruck dringt die
Schneide in das Material ein.
B Durch Drehbewegung wird das
Material abgeschabt und aus
dem Bohrloch entfernt.
TLX-BFE 04
EWBS-BFT006/P
Schlagbohren?
Die typischen Eigenschaften des Schlagbohrens sind:
– geringerer Arbeitsfortschritt
– geringe Einzelschlagenergie
– sehr hohe Schlagfrequenz
– hohe Bohrdrehzahl
– sehr hohe Geräuschentwicklung
Wegen der Schlagbewegung müssen
spezielle Einsatzwerkzeuge, so genannte
„Steinbohrer“, mit Hartmetall-Meißelschneide verwendet werden. Als Elektrowerkzeug dienen Schlagbohrmaschinen.
19. Wo wird Schlagbohren
angewendet?
Typische Anwendung des Schlagbohrens
ist das Herstellen von Dübellöchern in
mittelharten Baustoffen wie Klinker und
Kalksandstein.
Für gelegentliches Bohren in Beton ist
die Anwendung Schlagbohren ebenfalls
möglich, allerdings ist dies mit sehr
hohen Andruckkräften verbunden. Der
Bohrfortschritt ist beim Auftreffen auf
harte Zuschlagstoffe (Kiesel) gering.
Hammerbohren?
Die typischen Eigenschaften des Hammerbohrens sind:
– hoher Arbeitsfortschritt
– hohe Einzelschlagenergie
– geringe Schlagfrequenz
– geringe Bohrdrehzahl
– mittlere Geräuschentwicklung
Durch die hohen Schlagkräfte müssen
spezielle Einsatzwerkzeuge, so genannte
„Hammerbohrer“, mit Hartmetall-Meißelschneide verwendet werden. Als Elektrowerkzeug dienen Bohrhämmer.
21. Wo wird Hammerbohren
angewendet?
Typische Anwendung des Hammerbohrens ist das Herstellen von Dübellöchern
in harten Baustoffen wie Beton, Naturstein, Kalksandstein.
Wegen seiner Wirtschaftlichkeit hat
sich das Hammerbohren in der professionalen Anwendung weltweit durchgesetzt.
Bohren in Gestein
Schlagbohrmaschine
Hohe Rotationsgeschwindigkeit
Hohe Schlagzahl
Hoher Geräuschpegel
Geringe Einzelschlagenergie
geringer Arbeitsfortschritt in
hartem Gestein
Bohrhammer
Geringe Rotationsgeschwindigkeit
Geringe Schlagzahl
Geringer
Geräuschpegel
Hohe Einzelschlagenergie
Hoher Arbeitsfortschritt in
hartem Gestein
EWBS-BFT003/P
156
Befestigungstechnik
22. Welche Belastungsarten gibt es?
Die Belastung einer Befestigung kann in
folgende Kriterien eingeteilt werden:
– Höhe der Belastung
– Belastungsrichtung
– Belastungstyp
23. Was versteht man unter der
Höhe der Belastung?
Unter Belastungshöhe versteht man die
absolute Kraft, die auf das Verbindungsmittel einwirkt. Dies können sowohl Zugkräfte als auch Scher- und Drehkräfte
sein.
24. In welcher Richtung können
Belastungen wirken?
Als Belastungsrichtungen in der Befestigungstechnik kommen folgende Kräfte in
Frage:
– Normalkraft (Zugkraft)
– Querkraft (Scherkraft)
– Schrägzug
– Schrägzug im Abstand (Biegung)
Normalkraft (Zugkraft)?
Die reine Zugkraft kommt meist an
Deckenbefestigungen vor. Sie ist für die
Dübelbefestigung die ungünstigste Kraft,
da sie der Richtung entgegenwirkt, in
welcher der Dübel gesetzt wurde.
Querkraft?
Die Querkraft kommt meist bei Wandbefestigungen vor. Da sie quer zu der Richtung wirkt, in welcher der Dübel gesetzt
wurde, kann der Dübel sehr hohe Querkräfte aufnehmen.
Schrägzug?
In der Praxis kommen meist Kombinationen aus Zugkraft und Querkraft vor.
Die Schrägzugkraft ist dann die geometrische Addition aus Zug- und Querkraft. Die Schrägzugbelastbarkeit von
Dübeln ist höher als ihre Zugbelastbarkeit, aber geringer als ihre Querkraftbelastbarkeit.
Befestigungstechnik in Gestein –
Belastungsarten
Belastungsart
Zug
Beispiel
N
Quer
V
Schräg (Zug und Quer)
N
V
R
Schräg und Biegung
e
M
N
b
V
R
N = Normalkraft / Zug
V = Vertikal- / Querkraft
R = Schrägzug (zentrische
Zug- und Querkraft)
Mb = Biegemoment
e = Biegehebel
EWBS-BFT011/P
Belastungsarten
157
Schrägzug im Abstand?
Wenn die Schrägzugkraft nicht direkt in
der Ebene des Baukörpers angreift, sondern in einem Abstand dazu, entsteht ein
Hebelarm und somit ein zusätzliches Biegemoment. Beide Belastungstypen,
Schrägzug und Biegemoment, müssen
bei diesem Befestigungsfall berücksichtigt werden.
29. Welche Belastungstypen gibt es?
Die Belastungstypen können wie folgt
eingeteilt werden:
– ruhende Belastung
– dynamische Belastung
– Schockbelastung
ruhender Belastung?
Eine ruhende Belastung liegt dann vor,
wenn sich die Größe der Belastung und
die Belastungsrichtung nicht wesentlich
ändert.
Versagensarten
36. Wann können Befestigungen
versagen?
Befestigungen können versagen, wenn
– Befestigungsmittel – Dimensionierung
– Befestigungsort
– Montagequalität
nicht den Anforderungen an den Belastungsfall entsprechen. In der Praxis sind
dies meist
– zu hohe Last
– zu geringe Festigkeit des Ankergrundes
– zu geringe Setztiefe
– zu geringe Achs-und Randabstände
Als Folge davon entstehen im Werkstoff
des Baukörpers meist so genannte Ausbruchkegel oder Risse, welche zum Ausfall der Befestigung führen.
Befestigungstechnik in Gestein
Versagensarten von Dübeln
31. Was sind typische Fälle von
ruhender Belastung?
Hierzu zählen Befestigungen von Schränken, Regalen, Beleuchtungskörpern.
Herauszug
dynamischer Belastung?
Eine dynamische Belastung liegt dann
vor, wenn sich die Größe der Belastung
und/oder die Belastungsrichtung häufig
ändern.
dynamischer Belastung?
Hierzu zählen Befestigungen von Lasthaken, Kranschienen, Schwenkarmen.
N
Bruch durch Zug
N
Schockbelastung?
Eine Schockbelastung liegt dann vor,
wenn sich die Größe der Belastung
und/oder Belastungsrichtung innerhalb
extrem kurzer Zeiträume wesentlich ändern.
Schockbelastung?
Hierzu zählen Erdbeben, Explosionen
und plötzlich freiwerdende Aufprallenergien.
Bruch durch
Querkraft
V
EWBS-BFT012/P
158
Befestigungstechnik
Befestigungsort
Befestigungsort?
Als Befestigungsort bezeichnet man die
Stelle im Baukörper, an dem das Befestigungsmittel eingesetzt werden soll.
38. Kann man den Befestigungsort
frei wählen?
Nein. Der Befestigungsort hängt vom
Baukörper ab. Wichtigste Kriterien sind
dabei:
– der Randabstand
– der Achsabstand der
Befestigungspunkte
– die Baukörperdicke
– Beschädigungen des Baukörpers
Nur wenn der Befestigungsort entsprechend den Kriterien gewählt wurde, ist
eine sichere Befestigung möglich.
39. Welchen Einfluss hat der
Randabstand?
Wird ein Dübel oder Spreizanker zu nahe
am Rand oder an Ecken eingesetzt, dann
kann durch die hohen Spreizkräfte der
Baustoff in diesem Bereich Risse bekommen oder abplatzen. Bezüglich der zulässigen Randabstände sind deshalb für das
betreffende Befestigungsmittel die Herstellerangaben zu beachten.
Achsabstand?
Werden Dübel in einer Reihe mit zu geringem Achsabstand montiert, kann dies zu
Rissen im Baukörper oder gar zur Spaltung des Baukörpers führen. Auch hierzu
geben die Befestigungsmittelhersteller
Richtwerte an.
Baukörperdicke?
Eine zu geringe Dicke des Baukörpers
kann durch Rissbildung oder Ausbruch
zum Versagen der Befestigung führen.
Daher ist in der Regel eine Mindestbaukörperdicke von etwa der zweifachen
Verankerungstiefe nötig. Eine Ausnahme
bilden spezielle Dübel für Plattenwerkstoffe.
159
Versagensarten des Baustoffs
Zugbelastung
zu hoch
= Bruchkegel
N
Randabstand
zu gering
= Randausbruch
N
Geringe
Verankerungstiefe
= Materialausbruch auf der
lastabgewandten Seite
möglich
V
Achsabstand
zu gering
= Rissbildung
EWBS-BFT013/P
160
42. Welchen Einfluss haben
Beschädigungen im Baukörper?
Beschädigungen im Baukörper wie beispielsweise Risse können die Befestigungsarten einschränken. Meist können
Verbindungen durch Reibschluss nicht
mehr eingesetzt werden. Es ist dann auf
Verbindungsmittel mit Formschluss auszuweichen. In sicherheitsrelevanten Anwendungsfällen sind vorher Herstellerempfehlungen einzuholen.
45. Wovon hängen die Haltekräfte
beim Reibschluss ab?
Die erreichbaren Haltekräfte werden
durch das Spreizvermögen des Befestigungsmittels und durch die Beschaffenheit des Baustoffes bestimmt. Weiche
Baustoffe benötigen eine größere Aufspreizung als harte Baustoffe.
Reibschluss zwischen Dübel und
Baustoff
Befestigungsarten
43. Welche Befestigungsarten
gibt es?
Die Befestigungsarten werden nach der
Art der Krafteinleitung in den Baukörper
unterschieden in
– Reibschluss
– Formschluss
– Stoffschluss
Reibschluss?
Der Reibschluss wird zwischen Befestigungsmittel und Baustoff durch Aufspreizen des Befestigungsmittels hergestellt.
Die dabei entstehende Reibungskraft
muss höher sein als die auf das Befestigungsmittel wirkende Auszugskraft.
Das Spreizteil des Dübels wird an die
Bohrlochwand gepresst.
Die dabei entstehende Reibkraft hält
den Dübel im Baustoff
TLX-BFE 05
TLX-BFE 06
Befestigungstechnik
beim Formschluss ab?
Die erreichbaren Haltekräfte hängen von
der Beständigkeit der Form des Befestigungsmittels und der Festigkeit des Baustoffes ab.
Formschluss zwischen
Dübel und Baustoff
Stoffschluss?
Beim Stoffschluss werden Befestigungsmittel und Baustoff durch geeignete Kleber wie Mörtel oder Kunststoffe miteinander verbunden. Hierbei entsteht sowohl
Reibschluss als auch Formschluss.
Mörtel oder Kunstharz
verbinden sich mit dem Dübel
und dem Ankergrund
TLX-BFE 09
Beim Formschluss passt sich der
Dübel der Form des Bohrlochs beziehungsweise des Untergrundes an.
TLX-BFE 07
Formschluss?
Beim Formschluss nimmt das Befestigungsmittel die Form des Hohlraumes im
Baustoff an.
161
beim Stoffschluss ab?
Die erreichbaren Haltekräfte hängen von
der Festigkeit des Klebers, der Innigkeit
der Klebeverbindung und der Festigkeit
des Baustoffes ab.
TLX-BFE 08
TLX-BFE 10
Stoffschluss zwischen Dübel und Baustoff
162
Befestigungsmittel
Montagearten
50. Welche Befestigungsmittel
gibt es?
Neben Schrauben und Nägeln werden
Dübel oder Anker als Befestigungsmittel
in Steinwerkstoffen eingesetzt. Sie vermitteln den Reib-, Form- oder Stoffschluss zur Werkstoffseite hin und den
Formschluss bzw. Reibschluss zu
Schrauben und Nägeln andererseits. Die
Typenvielfalt von Dübeln und Ankern ist
außerordentlich groß und meist spezifisch an spezielle Befestigungsfälle angepasst. Ihre komplette Darstellung würde
den Rahmen dieser Informationsschrift
sprengen. Es werden deshalb nur die
grundsätzlichen Typen für die Anwendungsfälle in
– Beton
– Mauerwerk
– Plattenwerkstoffen
in ihrer grundsätzlichen Funktion und
Bauart beschrieben. Für detailliertere Information empfehlen wir die Kataloge
und technischen Druckschriften der Dübelhersteller.
54. Welche Montagearten gibt es?
Die häufigsten Montagearten sind
– Vorsteckmontage
– Durchsteckmontage
– Abstandsmontage
51. Welche Dübel und Anker
verwendet man in Beton?
Bohrlöcher in Beton können meist präzise und maßhaltig ausgeführt werden.
Der Werkstoff besitzt eine hohe Festigkeit
und kann deshalb hohe Kräfte aufnehmen. Zur Anwendung kommen Dübel
und Anker mit Reibschluss, Formschluss
und Stoffschluss.
52. Welche Dübel und Anker
verwendet man in Mauerwerk?
Mauerwerk zeichnet sich durch eine hohe
Vielfalt an Typen und Eigenschaften aus.
Die häufigste Anwendung erfolgt durch
Dübel mit Reibschluss, bei weichen Baustoffen durch Anker mit Stoffschluss. In
Hohlsteinen werden unter Umständen
Dübel mit Formschluss eingesetzt.
Dübeln für Plattenwerkstoffe?
Plattenwerkstoffe sind meist von geringer
Festigkeit und Dicke. Typisches Befestigungsmittel sind Dübel mittels Formschluss.
55. Was ist eine Vorsteckmontage?
Bei der Vorsteckmontage wird nach dem
Bohren des Loches zunächst das Befestigungsmittel eingesteckt. Es schließt
dabei meist bündig mit dem Baukörper
ab. Erst dann wird das zu befestigende
Bauteil aufgesetzt und festgeschraubt.
Vorsteckmontage
EWL-BST 334
56. Wann wird die Vorsteckmontage
angewendet?
Die Vorsteckmontage ist die häufigste
Montageart. Sie wird universell angewendet.
57. Was ist eine Durchsteckmontage?
Bei der Durchsteckmontage wird das
Befestigungsmittel durch das zu befestigende Bauteil hindurch in das vorgebohrte Loch im Baukörper gesteckt. Es
schließt dabei meist bündig mit dem zu
befestigenden Bauteil ab.
Befestigungstechnik
163
Montagepraxis
Durchsteckmontage
EWL-BST 2763
58. Wann wird die Durchsteckmontage angewendet?
Die Durchsteckmontage bewährt sich bei
Montagen, bei denen das zu montierende Bauteil mit mehreren Schrauben
befestigt werden muss. Die Bohrungen in
den Baukörper werden dann meist durch
die bereits vorhandenen Bohrungen des
Bauteils durchgeführt, oder aber auch in
einem Zug durch Bauteil und Baukörper
gemacht.
59. Was ist eine Abstandsmontage?
Die Abstandsmontage kann sowohl eine
Vorsteckmontage als auch eine Durchsteckmontage sein, bei der jedoch das zu
befestigende Bauteil durch die besondere Form des Befestigungsmittels in einem bestimmten Abstand zum Baukörper gehalten wird.
Bohrlochqualität?
Die Qualität des Bohrloches bezüglich
– Durchmessertoleranz
– Tiefe
– Rundheit
– Sauberkeit
beeinflusst nachhaltig den Sitz des
Dübels oder Ankers und damit dessen
Belastbarkeit.
62. Wie erzielt man eine hohe
Bohrlochqualität?
Die Bohrlochqualität hängt ab von
– dem für den Baustoff geeigneten Bohrverfahren
– der Verwendung von scharfen und qualitativ hochwertigen Bohrern
– der ruhigen, winkelgenauen Maschinenführung
63. Wie erhält man winkelgenaue
Bohrlöcher?
Durch die Verwendung eines Bohrwinkelcontrollers, welcher an der Bohrmaschine oder dem Bohrhammer angebracht wird.
Bohren mit Bohrwinkelcontroller
EWL-BST 2090
60. Wann wird die Abstandsmontage
angewendet?
Die Abstandsmontage kommt dann zur
Anwendung, wenn das zu befestigende
Bauteil in einem bestimmten Abstand
zum Baukörper befestigt werden muss.
EWL-B049/P
Abstandsmontage
164
Bohrlochtiefe?
Die Bohrlochtiefe muss bis auf wenige
Ausnahmen größer sein als die Verankerungstiefe. Bei Kunststoffdübeln muss
das Bohrloch so tief sein, dass die aus
dem Dübel austretende Schraubenspitze
noch genug Platz hat. Nur bei Dübeln, die
sich im Bohrlochgrund abstützen, wie
beispielsweise Einschlaganker, ist die genaue Tiefe einzuhalten. Die genaue Bohrtiefe erhält man durch die Verwendung eines Bohrtiefenanschlages, welcher an
der Bohrmaschine oder dem Bohrhammer angebracht wird.
65. Welche Schraubenlänge ist
richtig?
Die Schraubenlänge richtet sich neben
der Dicke des zu befestigenden Bauteils
nach der Dübellänge. Generell gilt, dass
die Schraube in fixiertem Zustand den
Dübel in seiner ganzen Länge ausfüllen
muss.
66. Nach welcher Formel wird
die richtige Schraubenlänge
ermittelt?
Die Formel für die richtige Schraubenlänge lautet:
Schraubendurchmesser
+ Dübellänge
+ Dicke des Bauteiles
= Gesamtlänge der Schraube
Bei der Wahl der Schraubenlänge ist
dann auf die nächste passende Standardlänge aufzurunden.
Die Hersteller von Qualitätsdübeln informieren auf der Verpackung über den
richtigen Schraubendurchmesser und die
richtige Schraubenlänge.
Schraubenlänge
A
A
B
L
s
C
Formel zur Ermittlung der
Mindestschraubenlänge L s :
Ls= A + B + C
A = Schraubendurchmesser
Beispiel:
Schraubendurchmesser A:
+ Dübellänge B:
+ Dicke des Bauteils C:
= Gesamtlänge der
Schraube L s :
= 6 mm
= 50 mm
= 20 mm
= 76 mm
Bei der Wahl der Schraubenlänge
ist auf die passende Standardlänge
aufzurunden. Das wäre in diesem
Beispiel
= 80 mm
EWBS-BFT010/P
Befestigungstechnik
67. Wie kontrolliert man die
Befestigung?
Um gewährleisten zu können, dass die
Befestigung den gewünschten Anforderungen entspricht, sind gegebenenfalls
Kontrollen erforderlich. Mögliche Methoden sind:
– Wegkontrolle
– Kraftkontrolle
– Sichtkontrolle
68. Wie wird die Wegkontrolle
durchgeführt?
Bei der Wegkontrolle wird beispielsweise
der Konus des Befestigungsmittels mit
einem speziellen Einschlagwerkzeug so
weit in das Spreizteil getrieben, bis der
Bund des Einschlagwerkzeuges als Wegkontrolle auf dem Dübelrand aufliegt.
69. Wie wird die Kraftkontrolle
durchgeführt?
Die Kraftkontrolle erfolgt mittels eines
Drehmomentschlüssels an der Schraube
oder Mutter des Befestigungsmittels.
70. Was muss bei der Sichtkontrolle
beachtet werden?
Die Sichtkontrolle wird stets bei Reaktions- oder Klebeankern durchgeführt. Um
sicher zu gehen, dass der Anker vollständig von Mörtel oder Kunstharzkleber umgeben ist, muss am Ende des Setzvorganges etwas vom Kleber am Bohrloch
austreten.
Sicherheit
71. Was muss bezüglich der Sicherheit in der Befestigungstechnik
beachtet werden?
Die Sicherheit von Befestigungen hängt
zunächst von sachgemäßer Auswahl und
Planung, von der Qualität des ausgewählten Befestigungsmittels und der
Ausführung der Montage ab. Hierbei
müssen bestehende Vorschriften beachtet werden.
75. Welche Vorschriften gibt es?
Für die Verwendung von Befestigungsmitteln gibt es Vorschriften, baurechtliche
Zulassungen und Normen, welche beachtet und eingehalten werden müssen.
165
Auskunft darüber geben die verantwortlichen Organisationen und Behörden,
aber auch die Hersteller von Befestigungsmitteln.
73. Was ist bezüglich des
Brandschutzes zu beachten?
Im Brandfalle ist es wichtig, dass das Befestigungsmittel nicht vor dem Baustoff
des Baukörpers versagt. In feuergefährdeten Bereichen oder bei sicherheitsrelevanten Befestigungsfällen müssen deshalb statt Kunststoffdübeln solche aus
hitzebeständigem Material wie beispielsweise Metall eingesetzt werden.
Korrosion?
Korrosion entsteht durch den Einfluss einer aggressiven Atmosphäre im Bereich
des Befestigungselementes. Dies kann
sein:
– Feuchtigkeit
– Salznebel
– Salzwasser
– Chemische Dämpfe
– Chlorhaltige Atmosphäre
(Schwimmbäder)
Der chemische Angriff kann zur
Schwächung oder zur Zerstörung des Befestigungselementes und damit zum Versagen der Befestigung führen. In diesen
Fällen sind Befestigungsmittel aus korrosionsfesten Werkstoffen einzusetzen.
75. Welche Sicherheitsrolle spielt
das Bohrmehl?
Das beim Bohren entstehende Bohrmehl
beeinflusst
– die Sicherheit der Befestigung
– die Sicherheit des Monteurs
Bohrmehl darf nicht im Bohrloch zurückbleiben, weil dadurch die Montage des
Dübels erschwert werden kann. Insbesondere bei Schwerlastankern und bei
Klebedübeln (Injektionsankern) muss das
Bohrloch absolut staubfrei sein, damit die
vorgesehenen Festigkeitswerte erreicht
werden.
Staub gefährdet auch den Monteur,
insbesondere wenn über Kopf gebohrt
werden muss. In jedem Falle muss eine
Schutzbrille getragen werden.
Staubfreies Bohren lässt sich am besten durch eine externe Absaugvorrich-
166
tung erreichen oder durch Bohrhämmer
mit integrierter Staubabsaugung. Für gelegentliche Bohrungen haben sich als kostengünstige Alternative so genannte
Staubschalen bewährt.
Absaughammer
2
Bohren mit Staubabsaugung
1
3
EWL-B048/P
4
1
2
3
4
5
Bohrhammer
Absauggebläse
Absaugvorrichtung
Absaugschlauch
Staubbeutel
EWL-A004/G
5
EWL-B047/P
Bohren mit Staubschale
Vollmaterial
Hammerbohren
Plattenmaterial
Naturgestein
Mauerwerkbaustoffe
Plattenbauelemente
Schlagbohren
Drehbohren
BFT-T01
Normal- Leicht- Vollsteine Vollsteine Loch- Platten und
beton
beton mit dichtem mit porigem steine
Tafeln
Gefüge
Gefüge
Beton
Typische Baustoffe
Der logische Weg zum richtigen Bohrverfahren
Befestigungstechnik
167
Vollbausteine
mit dichtem
Gefüge
Beton
Tafeln
drehend
schlagend
leicht
schwer
drehend
Kalksandstein
Vollmaterial
Leichtbeton
hämmernd
drehend
drehend
Vollmaterial
Tafeln
Fertigbeton
hämmernd
drehend
drehend
hämmernd
drehend
Vollziegel
Vollmaterial
Tafeln
Normalbeton
Vollmaterial
drehend
Vollmaterial
Travertin
Sandstein
drehend
Vollmaterial
Tafeln
Marmor
hämmernd
drehend
Vollmaterial
Tafeln
Granit
Bohrvorgang
Naturgestein
Bauteil
Handelsform
Baustoff
Schlagbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Hammerbohrer
Drehbohrer
Hammerbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Hammerbohrer
Drehbohrer
Hammerbohrer
Drehbohrer
Bohrertyp
Der logische Weg zum richtigen Bohrwerkzeug
BFT-T02
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Schlagstellung
Bohrhammer
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Bohrhammer
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Bohrhammer
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Bohrhammer
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Elektrowerkzeug
168
Hohlblocksteine
Lochbausteine
Plattenbaustoffe
Schwemmstein
Vollbausteine
mit porigem
Gefüge
Leichtbauplatten
Gipskarton
Hohlziegel
Leichtbeton
Handelsform
Baustoff
Bauteil
drehend
drehend
drehend
Bohrvorgang
Drehbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Bohrertyp
Der logische Weg zum richtigen Bohrwerkzeug (Fortsetzung)
BFT-T02
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Elektrowerkzeug
Befestigungstechnik
169
170
Der logische Weg zum richtigen Dübel
Bei der Befestigungstechnik in
Steinwerkstoffen ist stets der Baustoff das wichtigste Kriterium. Er
bestimmt die Bohrtechnik und
daraus folgend den entsprechenden Bohrer und das Elektrowerk-
zeug. Die Auswahl des geeigneten
Dübels oder Ankers erfolgt stets
nach dem folgenden Schema,
welches am Ende zur Auswahl aus
dem Produktkatalog des Dübelherstellers führt.
Auswahlschritte
Beispiel
Baustoff
Beton
Befestigungsgegenstand
Metallwinkel
Montageort
Decke
Belastungsart
Zugkraft
Belastungskraft
2000 N
Befestigungsmittel
Mutter
Dübeltyp
aus Herstellerkatalog
Metall-Einschlaganker
aus Herstellerkatalog
BFT-T 03
Befestigungstechnik
171
Atlas der wichtigsten Montagetechniken
Allgemeine Anwendung
EWL-BST 299
Universaldübel
EWL-BST 355
Metalldübel
172
Schwerlastbefestigungen
Hinterschnittanker
EWL-BST 479
EWL-BST 542
Schwerlastanker
EWL-BST 1121
Schwerlastanker
Befestigungstechnik
173
Klebemontage
EWL-BST 591
Klebeanker
EWL-BST 3288
Injektionsanker
174
Hohlraum- und Plattenmontage
EWL-BST 719
Kippdübel
Dämmstoffmontage
EWL-BST 658
Dämmstoffdübel
Befestigungstechnik
1.
2.
3.
1.
Dübelloch bohren
2.
Dübel einschlagen
3.
Schraube eindrehen
175
Schleifen
Grundlagen
177
Schleifmittel
178
Schleifgeräte
– Schwingschleifer
– Winkelschleifer
– Bandschleifer
183
183
186
189
192
Schleifpraxis
195
Arbeitssicherheit
196
Der logische Weg zum
richtigen Schleifgerät
199
richtigen Schleifmittel
200
Praxistabellen
201
Schleifen
Grundlagen
1. Was ist Schleifen?
Schleifen ist eine spanabhebende Bearbeitungsart, wobei die spanabhebenden
Schneiden des Schleifkornes sehr klein
sind. Die Späne sind sehr klein und in der
Regel staubförmig, weshalb sie auch als
Schleifstaub bezeichnet werden.
177
2. Welche Schleifarten gibt es?
Das Schleifen von Oberflächen nennt
man Oberflächenschliff, das Trennen von
Materialien durch Schleifen nennt man
Trennschliff oder Tiefenschliff.
Schleifen
Schleifen
Materialabtrag beim Schleifen
2
1
3
Oberflächenschliff
4
6
2
TLX-SLF 01/P
4
1 Vorschub (Rotation) des
Schleifmittels
2 Schleifkorn
3 Bindung
4 Werkstoff (Werkstück)
5 Hohlräume
6 Spanbildung
Tiefenschliff (Trennen)
TLX-SLF 02/P
5
3. Welches Material kann geschliffen werden?
Fast alle festen Materialien können geschliffen werden. Lediglich bestimmte
Materialtypen wie Elastomere können
nicht oder nur mit hohem technischem
Aufwand geschliffen werden.
4. Wovon hängt die Schleifgüte ab?
Die Schleifgüte (Schleifqualität) hängt
von folgenden Faktoren ab:
– vom gewählten Schleifmittel
– vom gewählten Schleifprinzip
– von der Praxiserfahrung des Anwenders
5.
Wovon hängt der Arbeitsfortschritt beim Schleifen ab?
Der Arbeitsfortschritt hängt von folgenden Faktoren ab:
– vom gewählten Schleifmittel
– vom gewählten Schleifprinzip
– von der Praxiserfahrung des Anwenders
Schleifmittel
6.
Was ist die Aufgabe des Schleifmittels?
Das Schleifmittel ist in Kontakt mit dem
zu bearbeitenden Material und vollzieht
die eigentliche Abtragsarbeit.
7.
Wie ist das Schleifmittel
beschaffen?
Das Schleifmittel besteht im einfachsten
Falle aus dem Schleifkorn, dem Trägermaterial und einem Bindemittel.
Typische Schleifmittel auf Unterlage sind:
– Schleifvlies
– Schleifpapiere
– Fiberschleifblätter
– Fächerschleifscheiben
– Hartmetall-Granulat-beschichtete
Schleifscheiben
– Diamantschleifscheiben
Schleifvlies: Schleifvliese sind ein loses
Gewirk aus Kunststofffasern, in welche
das Schleifmittel eingelagert ist. Schleifvliese sind sehr weich und passen sich
deshalb hervorragend an gewölbte
Schleifflächen an. Durch ihr lockeres
Gefüge können sie sehr gut den Staub
aufnehmen und eignen sich deshalb hervorragend zum Feinschliff lackierter
Oberflächen.
Schleifvlies
1
2
8. Welche Schleifmittel gibt es?
Es gibt Schleifmittel auf Unterlage und
Schleifmittel ohne Unterlage.
Schleifmittel auf Unterlage: Bei Schleifmitteln auf Unterlage ist das Schleifmittel
auf der Oberfläche eines Trägermaterials
aufgebracht. Das Trägermaterial überträgt die Bewegung des Elektrowerkzeugs auf das Schleifmittel und gibt ihm
mechanischen Halt. Während des Betriebs ändert das Schleifmittel auf Unterlage seine Abmessungen nicht. Schnitt
bzw. Umfangsgeschwindigkeiten bleiben
also erhalten. Wenn das Schleifmittel abgestumpft, ausgebrochen oder verstopft
ist, wirtschaftliches Schleifen also nicht
mehr möglich ist, ist das Schleifmittel
verbraucht. Die Unterlage kann
– rechteckig (Schwingschleifer)
– dreieckig (Deltaschleifer)
– rund (Exzenterschleifer, Winkelschleifer)
– fächerförmig (Winkelschleifer, Schleifbürste)
– bandförmig (Bandschleifer, Varioschleifer)
sein. Daneben sind Sonderausführungen
möglich.
3
4
6
5
1
2
3
4
5
6
Schleifplatte
Klettbelag
Filzschicht
Vlies
Nylonfaser
Schleifmittel
TLX-SLF 03/P
178
Schleifpapiere: Schleifpapiere bestehen
aus speziellem Papier oder Gewebeunterlagen und Bindemitteln, auf denen das
Schleifkorn aufgestreut ist. Besondere
Beschichtungen verhindern das frühzeitige Zusetzen des Schleifkornes und verlängern die Standzeit.
179
Schleifen
Schleifpapiertypen
Fiberscheibe
Naturleimbindung
7
3
2
1
1
2
Kunstharzbindung
3
1
2
3
4
Vollkunstharzbindung
7
4
2
1
Als flache Bogen oder Ronden werden
Schleifpapiere auf Schwingschleifern
und Exzenterschleifern verwendet. Zu
endlosen Bändern zusammengeklebt
dienen sie als Schleifbänder an Bandschleifern.
Fiberschleifblätter: Die Unterlage der Fiberschleifblätter ist ein Faserwerkstoff,
der gepresste und chemisch behandelte
Baumwollfasern als Trägermaterial für
das Schleifmittel aufweist. Anwendung
mit Winkelschleifern unter Verwendung
flexibler Gummischleifteller.
Fächerschleifteller
(Schleifmopteller)
2
1
1 Dachziegelartig übereinander
liegende Schleifblätter (Fächer)
2 Grundkörper
(Schleifmittelträger)
TLX-SLF 06/P
TLX-SLF 04/G
7
6
4
5
1
Unterlage
Naturleim-Grundbindung
Naturleim-Deckbindung
Kunstharz-Deckbindung
Kunstharz-Grundbindung
Wirkstoffschicht
Schleifkorn
Winkelschleifer
Stützteller (Gummiteller)
Fiberscheibe
Konische Spannmutter
Fächerschleifscheiben: Auf einem Trägerteller aus Metall oder Kunststoff sind
Schleifblätter fächerartig überlappend im
Kreisring aufgebracht. Einsatz auf Winkelschleifern. Ihre Vorteile sind hohe Abtragsleistung, hohe Oberflächengüte,
kühler Schliff und geringes Arbeitsgeräusch. Sie werden an Winkelschleifern verwendet.
Wirkstoffbeschichtet
1
2
3
4
5
6
7
4
TLX-SLF 05/P
7
4
2
1
HM-Granulat-beschichtete Schleifscheiben: Hartmetallbestückte Schleifmittel bestehen aus einer Metallunterlage, auf der scharfkantiges Hartmetallgranulat angebracht ist. Durch die
180
Verschleißfestigkeit des Hartmetalles und
die innige Verbindung zum Trägermaterial
erreichen diese Schleifmittel sehr hohe
Standzeiten. Bei Verstopfung lassen sie
sich leicht mechanisch oder durch Verdünner säubern. Ihre Anwendung ist auf
nichtmetallische,
nichtmineralische
Werkstoffe begrenzt.
HM-Granulat-Schleifscheiben
1
2
Gewölbte
Schleiffläche
1 Stammblatt
2 Hartmetallbestreute
Schleiffläche
TLX-SLF 07/P
Ebene
Schleiffläche
Diamant-Trennscheibe (Ausschnitt)
2
3
1 Trägermaterial
2 Verschweißung
3 Diamanthaltiges Segment
TLX-SLF 08/G
1
Diamantschleifscheiben: Bei Schleifmitteln mit Diamantbestückung handelt
es sich um Schleifkörper, an deren Umfang durchgehend oder in Segmentform
Diamanten oder diamantähnliche Schleifmittel in geeigneter Weise eingelagert
sind. Diamant-Schleifmittel sind sehr
komplex aufgebaut, was sich als Kostenfaktor auswirkt. Wegen ihrer großen
Verschleißfestigkeit werden Diamantschleifscheiben in erster Linie zum Bearbeiten von Steinwerkstoffen verwendet.
Schleifmittel ohne Unterlage: Bei
Schleifmitteln ohne Unterlage ist das
Schleifmittel mit einem geeigneten Bindemittel und eventuellen Verstärkungseinlagen geformt und verfestigt und stellt
so eine schleifende und Last aufnehmende Einheit dar. Bei der Anwendung
werden Schleifmittel und Bindemittel
gleichzeitig „verbraucht“, wodurch das
Schleifmittel seine geometrischen Abmessungen ändert (es wird kleiner).
Wenn die Abmessungen die Befestigungsteile erreichen bzw. durch den
Verschleiß die Umfangsgeschwindigkeit
unwirtschaftlich gering wird, ist das
Schleifmittel verbraucht. Schleifmittel
ohne Unterlage können unterschiedliche
Formen haben:
– Schleifscheiben
(Schleifmaschinen, Geradschleifer)
– Schleifstifte (Geradschleifer,
Schleifbürsten)
– Trenn- und Schruppscheiben
(Winkelschleifer)
Typische Schleifmittel ohne Unterlage für
Elektrowerkzeuge sind:
– Trennscheiben
– Schruppscheiben
– Schleiftöpfe
Bei der Auswahl der Schleifmittel muss
darauf geachtet werden, dass nicht nur
das Schleifmittel, sondern auch das Gefüge und das Bindemittel zum zu bearbeitenden Werkstoff passt. Die üblichen
Typen unterscheiden sich in ihrem Gebrauch für Stein, Stahl, rostfreien Stahl
und Aluminium.
Werden die falschen Typen benützt,
dann ist entweder die Abnützung zu hoch
oder eine Bearbeitung nicht möglich.
Trennscheiben: Trennscheiben dienen
dem Tiefenschliff (Trennen) mittels Winkelschleifer und sind deshalb von geringer Dicke. Üblich sind Dicken von 1... 3
Schleifen
mm. Die dünneren Trennscheiben haben
einen geringeren Leistungsbedarf und
schleifen bei vergleichbarer Maschinenleistung schneller als dickere Trennscheiben. Sie sind allerdings gegen Verkanten
empfindlicher.
181
Nassschleifer
Schruppscheiben:
Schruppscheiben
werden zum groben Oberflächenschliff
verwendet und haben üblicherweise eine
Dicke von 6...8 mm. Wie Trennscheiben
werden sie an Winkelschleifern eingesetzt.
1 Motorgehäuse
2 Zusatzhandgriff
3 Getriebegehäuse
4 Lagerflansch mit
Wasserzufuhr
1
2
3
4
3
4
3
3
2
1 Zentrierflansch
2 Deckschichten
3 Faserverstärkungen
4 Schleifmittel
TLX-SLF 09/P
4
Schleiftöpfe: Schleiftöpfe sind tassenförmige Schleifscheiben, die statt am
Umfang an der Stirnseite schleifen. Sie
werden an Winkelschleifern eingesetzt,
vorzugsweise an Nassschleifern.
5 Wasserzufuhr
6 Schnellspannflansch
7 Schleiftopf
TLX-SLF 10/G
Schruppscheibe
9.
Aus welchem Material bestehen
Schleifmittel?
Die an Elektrowerkzeugen verwendeten
Schleifmittel bestehen meist aus folgenden Materialien:
– Naturkorund
– Siliciumcarbid
– Aluminiumoxid
– Zirkonkorund
– Diamant
Entsprechend ihren Eigenschaften haben
die Schleifmittel spezifische Einsatzfelder.
Naturkorund: Naturkorund ist ein historischer Schleifmittelwerkstoff, der den Anforderungen an maschinenbetriebene
Schleifmittel meist nicht mehr genügt. Er
wird gelegentlich noch für geringwertige,
handbetriebene Schleifmittel verwendet.
Siliciumcarbid (SiC): SiC besitzt eine
harte, scharfkantige Struktur und eignet
sich besonders zum Bearbeiten harter
und zäher Werkstoffe, aber auch für Gestein, Lacke und Kunststoffe.
Aluminiumoxid (Al2O3): Aluminiumoxid
(oder Edelkorund) ist sehr hart
und zäh. Es eignet sich besonders zur
182
Bearbeitung langspanender Werkstoffe
wie Holz und Metall.
Zirkonkorund:
Die
mikrokristalline
Struktur von Zirkonkorund setzt bei Abnützung immer wieder neue und scharfe
Bruchkanten frei, wodurch ein selbstschärfender Effekt eintritt. Aus diesem
Grund eignet es sich besonders für zähharte Werkstoffe wie z. B. korrosionsfeste
Stähle.
Diamant: Naturdiamanten und synthetische Diamanten stellen das härteste
Schleifmittel dar. Sie werden bevorzugt
zur Bearbeitung von mineralischen Werkstoffen eingesetzt.
10. Woran erkennt man, welches
Schleifmittel für welchen
Werkstoff geeignet ist?
Für welchen Werkstoff ein Schleifmittel
geeignet ist, steht auf dem Schleifmitteletikett und in den Katalogen der Schleifmittelhersteller.
11. Was passiert, wenn Schleifmittel
und Werkstoff nicht zusammenpassen?
Im günstigsten Falle kann damit gearbeitet werden, aber das Schleifmittel verbraucht sich zu schnell. In den meisten
Fällen wird die Oberfläche des Werkstückes zerstört oder beschädigt (z. B.
durch Überhitzung). Im ungünstigsten
Fall verstopft das Schleifmittel und kann
sogar zerstört werden, was eine Gefahrenquelle für den Anwender darstellt.
12. Wie ist das Schleifmittel am
Schleifgerät befestigt?
Schleifmittel können bei Elektrowerkzeugen wie folgt befestigt werden:
– klemmen
– haften
– kleben
– spannen
Die Befestigungsart richtet sich nach dem
verwendeten Schleifmittel und nach dem
Schleifwerkzeug. Blattförmige Schleifmittel werden meistens geklemmt, gehaftet
oder geklebt, während scheibenförmige
Schleifmittel meistens gespannt werden.
Bei rotierenden Schleifwerkzeugen mit
hoher Leistung wie beispielsweise Win-
kelschleifern wird das Schleifmittel stets
durch Spannen befestigt.
Schleifmittelbefestigung
4
3
Klemmen
2
1
2
5
Haften
6
1
2
7
Kleben
8
1
10
2
Spannen
9
1 Schleifplatte
7 Klebeschicht
2 Schleifmittel
8 Glatte Oberfläche
3 Klammer
9 Zentrier- und
4 Andruckfeder
Mitnahmeflansch
5 Filzbelag
10 Spannmutter
6 Klettbelag
TLX-SLF 11/P
Schleifen
Haften: Günstigste Befestigungsart für
Schwingschleifer und Exzenterschleifer.
Haftvermittlung mittels Klettbeschichtung.
Vorteil: kein Flächenverlust, einfache
Handhabung, auch eingerissenes Schleifpapier hält.
Nachteil: etwas kostenaufwendiger.
Kleben: Schleifpapiere werden mittels
Sprühkleber
oder
selbstklebender
Schleifpapiere auf die Schleifplatte geklebt.
Vorteile: sehr gute Haftung.
Nachteile: schmutzempfindlich, umständlich, nicht umweltfreundlich.
Spannen: Typische Befestigungsart für
Rotationsschleifgeräte. Das Schleifmittel
(meist Schleif- oder Trennscheiben) wird
mit einem Flansch auf der Maschinenspindel gespannt.
Vorteil: Sicherheit auch bei hohen Leistungen und Drehzahlen.
Nachteil: technisch aufwendig.
Schleifgeräte
13. Was ist die Aufgabe des
Schleifgerätes?
Das Schleifgerät hat die Aufgabe, bei
größtmöglicher Handlichkeit für den
Anwender die für den Schleifvorgang
notwendige Energie (Kraft) auf das
Schleifmittel zu übertragen.
14. Nach welchen Prinzipien
arbeiten Schleifgeräte?
Nach dem Prinzip von
– Schwingung
– Schwingung und Rotation
– Rotation
– Umlauf
15. Welche Schleifgeräte gibt es?
Die typischen Schleifgeräte für die großflächige Oberflächenbearbeitung sind
Schwingschleifer, Exzenterschleifer, Winkelschleifer und Bandschleifer.
Leistungsprofile
Abtrag
Formen,
Radien
Winkelschleifer
Ecken, Kanten
Oberfläche
Exzenterschleifer
Schwingschleifer
Deltaschleifer
Bandschleifer
Varioschleifer
TLX-SLF 12/P
Klemmen: Schleifpapiere werden bei
Schwingschleifern oft durch federnde
Klammern befestigt.
Vorteil: kostengünstiges Schleifmittel.
Nachteil: Flächenverlust durch Klemmvorrichtung, umständliche Bedienung.
183
Schwingschleifer
16. Nach welchem Prinzip arbeitet
ein Schwingschleifer?
Der Schwingschleifer arbeitet mittels
Schwingungen der Schleifplatte. Durch
die Schwingungen wird die Handbewegung beim manuellen Schleifen nachvollzogen.
Schwingschleifer?
Sie haben nur eine geringe Schwingbewegung, dafür aber eine sehr hohe Anzahl von Schwingungen pro Zeiteinheit.
Sie haben stets eine harte und ebene
Schleifplatte. Die Form der Schleifplatte
ist rechteckig.
184
18. Was ist die wichtigste Eigenschaft von Schwingschleifern?
Schwingschleifer ermöglichen auf ebenen Werkstücken eine sehr hohe Oberflächenqualität.
19. Welches Material kann mit dem
Schwingschleifer bearbeitet
werden?
Die Einsatzmöglichkeit richtet sich nach
dem verwendeten Schleifmittel und ist
universell. Vorzugsweise wird der
Schwingschleifer zur Bearbeitung von
Holz, Holzwerkstoffen und lackierten
Flächen eingesetzt.
20. Für welches Material eignet sich
der Schwingschleifer nicht so
gut?
Der Schwingschleifer eignet sich weniger
gut für Metalle und Steinwerkstoffe, weil
hierbei die Abtragsleistung sehr gering
ist.
Schwingschleifer
Funktionsprinzip
5
4
3
1
2
1
2
3
4
5
Schleifplatte
Exzenter (Prinzip)
Schwinglager
Gehäuse-Grundplatte
Antriebsmotor
Theoretische Neutralstellung
21. Welche Werkstücke können mit
dem Schwingschleifer am
besten bearbeitet werden?
Der Schwingschleifer eignet sich hervorragend für ebene Flächen.
23. Von was hängt die Schleifleistung
eines Schwingschleifers ab?
Von der Körnung des Schleifmittels. Die
technische
Schleifleistung
eines
Schwingschleifers ergibt sich aus dem
Produkt von Schwingkreisdurchmesser
und Schwingungszahl pro Zeiteinheit. In
der Praxis spielt die ergonomische Gestaltung des Schwingschleifers jedoch
eine wichtige Rolle. Je günstiger die
Handhabung und je besser die Vibrationsdämpfung, desto weniger ermüdet
der Anwender, was sich ebenfalls auf den
Arbeitsfortschritt auswirkt.
TLX-SLF 13/P
22. Wür welche Werkstücke eignet
sich der Schwingschleifer nicht
so besonders?
Bei scharfen Ecken und Kanten, konvex
oder konkav gewölbten Flächen besteht
wegen der ebenen und harten Schleifplatte die Gefahr des punktuellen Durchschleifens. Auch kann hierbei die Schleifplatte beschädigt werden.
Schleifen
Eigentliche Schwingschleifer: Schwingschleifer werden nach der Größe ihrer
Schleifplatte eingeteilt. Folgende Schleifplattenmaße gelten als Standardabmessungen:
– 80 133 mm: Schwingschleifer mit
diesem Maß werden wegen ihrer Anwendung mit einer Hand auch als
„Fäustling“ bezeichnet und eignen sich
in erster Linie für kleine Schleifarbeiten
in beengten Arbeitssituationen.
– 93 230 mm: Schwingschleifer mit
diesem Plattenmaß sind universell
einsetzbar und eignen sich für alle
Arbeiten, wegen ihres günstigen Gewichts-Leistungs-Verhältnisses auch
für Arbeiten an senkrechten Flächen.
– 115 280 mm: Schwingschleifer für
große Flächen. Wegen des größeren
Maschinengewichtes werden diese
Schwingschleifer bevorzugt für waagrechtes Arbeiten verwendet.
stücken. Für großflächige Werkstücke
sind sie weniger geeignet.
Deltaschleifer
TLX-SLF 15/G
24. Welche Schwingschleifer gibt es?
Schwingschleifer gibt es in den Varianten:
– eigentliche Schwingschleifer
– Deltaschleifer
185
25. Welches Zubehör gibt es für
Schwingschleifer?
Die wichtigsten Zubehöre für Schwingschleifer sind:
– Lamellenvorsätze
– Staubbehälter
– BOSCH Mikrofilter-System
– Adapter für externe Staubabsaugung
Lamellenvorsätze:
Lamellenvorsätze
werden entweder auf der Schleifplatte
befestigt oder an ihrer Stelle verwendet.
Sie gestatten den Schliff in engen Spalten, zum Beispiel zwischen Lamellen von
Möbeln und Fensterläden.
Schwingschleifer
Schwingschleifer
Lamellenvorsatz
3
1 Schwingplatte
(Schleifplatte)
2 Antriebsmotor
3 Staubbeutel
Deltaschleifer: Deltaschleifer sind eine
kleinere Variante der Schwingschleifer.
Wegen ihrer Stabform sind sie besonders
handlich. Die kleine, dreieckförmige
Schleifplatte ermöglicht punktuelle Bearbeitung von komplex geformten Werk-
3
2
1 Schwingschleifer
2 Lamellenvorsatz (Schleifplatte)
3 Lamellen
TLX-SLF 16/P
1
1
TLX-SLF 14/G
2
Staubbehälter: Als klassische Staubbehälter dienen Leinwandbeutel oder Papierbeutel. Leinwandbeutel haben den
186
Vorteil der Wiederverwendbarkeit, lassen
aber relativ viel des problematischen
Feinstaubes durch die Gewebeporen
austreten.
Papierbeutel haben wesentlich feinere
Poren und halten den Feinstaub wirksamer zurück. Sie sind als Einwegbeutel
ausgelegt, können also nicht wiederverwendet werden.
BOSCH Mikrofilter-System: Das Bosch
Mikrofilter-System funktioniert ähnlich
dem Luftfilter für Automobilmotoren. Der
Staub wird in einen Kunststoffbehälter
gefördert und setzt sich dort ab, während
die Luft über einen feinporigen Faltenfilter
austritt. Der Rückhaltegrad für den Feinstaub ist besser als beim Papierstaubbeutel. Der Staubbehälter kann von Zeit
zu Zeit entleert werden. Gesammelter
Holzstaub kann mit einen flüssigen Bindemittel auf Zellulosebasis gemischt und
als Holzkitt (flüssiges Holz) weiterverwendet werden.
Exzenterschleifer
ein Exzenterschleifer?
Exzenterschleifer arbeiten nach dem
Prinzip der Schwingung mit überlagerter
Rotation.
Exzenterschleifer
BOSCH-Mikrofiltersystem
Bewegungsbild des Schleifkorns
auf der Werkstückoberfläche
TLX-SLF 18/G
5
4
1
1
2
3
4
5
2
3
staubhaltiger Luftstrom
Eintrittsöffnung des Staubbehälters
Mikrofilter
Staub
Luftaustritt (staubfrei)
TLX-SLF 17/P
Adapter für externe Staubabsaugung:
Alle Schwingschleifer von Bosch verfügen über Absaugstutzen, durch welche
mittels eines Adapters Staubsauger angeschlossen werden können.
27. Welche Eigenschaften haben Exzenterschleifer?
Die Schwingbewegung des Exzenterschleifers entspricht derjenigen des
Schwingschleifers, zusätzlich rotiert die
Schleifplatte. Der Schleifteller ist aus diesem Grunde kreisrund.
28. Was ist die wichtigste Eigenschaft von Exzenterschleifern?
Die Schleifgüte entspricht derjenigen des
Schwingschleifers, der Arbeitsfortschritt
ist aber wesentlich höher.
Schleifen
der Exzenterschleifer nicht so
gut?
Beim Schleifen von Metall oder Steinwerkstoffen ist der Arbeitsfortschritt geringer.
dem Exzenterschleifer am besten bearbeitet werden?
Wegen der runden Schleifplatte, welche
in verschiedenen Härtegraden lieferbar
ist, können nahezu alle Werkstückformen
bearbeitet werden.
eingeteilt. Je nach Gerätetyp kann von
der einen zur anderen Variante umgerüstet bzw. umgeschaltet werden.
Schliffbild von Exzenterschleifern
Zwangsmitnahme
Schliffbild grob
Freilaufbetrieb
Schliffbild fein
TLX-SLF 19/P
Exzenterschleifer bearbeitet
werden?
universell. Vorzugsweise wird der Exzenterschleifer zur Bearbeitung von Holz,
Holzwerkstoffen und lackierten Flächen
eingesetzt. Mit entsprechendem Einsatzwerkzeug kann der Exzenterschleifer hervorragend für Polierarbeiten eingesetzt
werden.
187
33. Wovon hängt die Schleifleistung
eines Exzenterschleifers ab?
technische Schleifleistung eines Exzenterschleifers ergibt sich aus dem Produkt
von
Schwingkreisdurchmesser
und
Schwingungszahl sowie der Umdrehungszahl pro Zeiteinheit. In der Praxis
spielt die ergonomische Gestaltung des
Exzenterschleifers jedoch eine wichtige
Rolle. Je günstiger die Handhabung und
je besser die Vibrationsdämpfung, desto
weniger ermüdet der Anwender, was sich
ebenfalls auf den Arbeitsfortschritt auswirkt.
Exzenterschleifer mit Freilaufrotation:
Bei freilaufenden Exzenterschleifern wird
die Rotationsdrehzahl (und damit die Abtragsleistung) über die Fliehkraftwirkung
der Exzentrizität erzeugt. Es besteht keine
feste Rotationsübertragung vom Motor
her. Die Rotationsdrehzahl des Schleiftellers wird über die Andruckkraft bestimmt.
Je geringer der Andruck, desto höher die
Drehzahl und damit die Abtragsleistung.
Je größer die Andruckkraft, desto geringer
die Drehzahl und Abtragsleistung. Diese
ungewöhnliche Funktionscharakteristik
ist gewöhnungsbedürftig. Um beim
Ansetzen der Maschine keine zu hohen
Drehzahlen zu haben, sind freilaufende
Exzenterschleifer in der Regel mit einer
eingebauten Bremse versehen, welche
die Leerlaufdrehzahl nach oben hin
begrenzt („gebremster Freilauf“). Freilaufende Exzenterschleifer eignen sich für
allgemeine
Oberflächenschliffe
und
zeichnen sich durch ihre kleinere Baugröße und Handlichkeit aus.
34. Welche Exzenterschleifer gibt es?
Die Exzenterschleifer werden in
– Exzenterschleifer mit Freilaufrotation
– Exzenterschleifer mit Zwangsrotation
Exzenterschleifer mit Zwangsrotation:
Bei Exzenterschleifern mit Zwangsmitnahme wird die Rotation des Schleiftellers durch ein Getriebe vom Antriebs-
32. Für welche Werkstücke eignet
sich der Exzenterschleifer nicht
so besonders?
Die Bearbeitung von scharfen Ecken und
Kanten kann zum Durchschliff und zur
Beschädigung des Schleiftellers führen.
188
motor erzeugt. Die Rotationsdrehzahl ist
damit von der Andruckkraft unabhängig.
Dies ist dann wichtig, wenn mit hohen
Andruckkräften gearbeitet werden muss
wie beispielsweise beim Grobschliff oder
beim Polieren. Exzenterschleifer mit
Zwangsmitnahme des Schleiftellers sind
meist so ausgelegt, dass sie durch Umschalten oder Umrüsten sowohl freilaufend als auch zwangslaufend betrieben
werden können.
Exzenterschleifer
Funktionsprinzip freilaufend
Exzenterschleifer
Funktionsprinzip Zwangsmitnahme
5
4
3
2
1
1
2
3
4
5
Schleifteller
Hohlrad
Exzentrischer Antrieb
Antriebsmotor
4
3
2
1
EWL-SLF 21/P
Schleifteller
Exzenterantrieb (Prinzip)
Antriebsmotor
TLX-SLF 20/P
1
2
3
4
35. Welches Zubehör gibt es für Exzenterschleifer?
Die wichtigsten Zubehöre für Exzenterschleifer sind:
– Spezialschleifteller
– Polierzubehör
– Staubbehälter
– Adapter für externe Staubabsaugung
Spezialschleifplatten:
Spezialschleifplatten ermöglichen die Anpassung des
Schleifen
Exzenterschleifers an die Werkstückform.
Ebene Werkstücke werden am besten mit
dem harten Schleifteller geschliffen, konkav oder konvex gewölbte Werkstücke am
besten mit einem weichen Schleifteller.
Exzenterschleifer
Härte der Schleifplatte
189
Holzstaub kann mit einem flüssigen Bindemittel auf Zellulosebasis gemischt und
als Holzkitt (flüssiges Holz) weiterverwendet werden
Alle Exzenterschleifer von Bosch verfügen über Absaugstutzen, durch welche
mittels eines Adapters Staubsauger angeschlossen werden können.
Harte Schleifplatte
Extrem weiche Schleifplatte
TLX-SLF 22/P
Winkelschleifer
Polierzubehör: Das Polierzubehör besteht aus Filzplatten unterschiedlicher
Härte, welche als Träger für das pastöse
Schleifmittel (Polierpaste, Polierwachs)
dienen, sowie Lammfellhauben für die
Nachpolitur.
austreten.
Papierbeutel haben wesentlich feinere
Poren und halten den Feinstaub wirksamer zurück. Sie sind als Einwegbeutel
ausgelegt, können also nicht wiederverwendet werden.
BOSCH Mikrofilter-System: Das BOSCH
ein Winkelschleifer?
Winkelschleifer arbeiten ausschließlich
mittels Rotation.
Winkelschleifer?
Sie arbeiten mit hohen Drehzahlen, wodurch das Schleifmittel eine hohe Umfangsgeschwindigkeit hat. Der Antriebsmotor ist im Winkel zur Schleifspindelachse angeordnet, wodurch sich die
gerätetypisch hohen Leistungen sicher
handhaben lassen.
38. Was ist die wichtigste Eigenschaft von Winkelschleifern?
Winkelschleifer haben eine sehr hohe Abtragsleistung und damit einen sehr hohen
Arbeitsfortschritt.
Winkelschleifer bearbeitet werden?
universell. Vorzugsweise wird der Winkelschleifer zum Schleifen von Metall und
Gestein eingesetzt.
der Winkelschleifer nicht so gut?
Wegen der hohen Umfangsgeschwindigkeiten findet am Schleifort eine hohe
dem Winkelschleifer am besten
bearbeitet werden?
Nahezu alle Werkstückformen können
bearbeitet werden.
sich der Winkelschleifer nicht so
besonders?
Für Werkstücke, welche eine absolut
ebene Oberfläche bekommen sollen, eignet sich der Winkelschleifer weniger gut,
weil durch die hohe Abtragsleistung bei
Anwendungsfehlern ungewollt tiefe Einschliffe entstehen.
eines Winkelschleifers ab?
technische Schleifleistung eines Winkelschleifers ergibt sich aus der Umdrehungszahl pro Zeiteinheit. In der Praxis
spielt die ergonomische Gestaltung des
Winkelschleifers jedoch eine wichtige
Rolle. Je günstiger die Handhabung und
je geringer das Leistungsgewicht der
Maschine, desto weniger ermüdet der
Anwender, was sich ebenfalls auf den
Arbeitsfortschritt auswirkt.
44. Welche Winkelschleifer gibt es?
Winkelschleifer für die allgemeine Bearbeitung werden ihrer Größe entsprechend in
– kleine Winkelschleifer
(Einhandwinkelschleifer)
– große Winkelschleifer
(Zweihandwinkelschleifer)
und die Spezialtypen:
– Polierer
– Betonschleifer
– Nassschleifer
eingeteilt.
Daneben gibt es noch Winkelschleifer
mit geringer Drehzahl, welche sich wegen
ihrer großen Scheibendurchmesser besonders zum Trennen eignen.
Kleine Winkelschleifer: Kleine Winkelschleifer werden auch als Einhand-Winkelschleifer oder Minischleifer bezeichnet
und haben Maschinenleistungen zwischen 600… 1500 Watt. Typische Scheibendurchmesser sind 115 mm; 125 mm;
150 mm. Die entsprechenden Leerlaufdrehzahlen sind 11 000 min-1; 11 000
min-1; 9.500 min-1. Sie werden am Zusatzhandgriff und am Motorgehäuse gehalten und geführt. Wegen der hohen
Motorleistungen sollten sie stets im
Zweihandbetrieb benützt werden. Der
Einsatzbereich umfasst leichte bis mittlere Schleifarbeiten und leichte Trennarbeiten.
Winkelschleifer
(kleine Bauart)
TLX-SLF 23/G
Wärmeentwicklung statt. Für Holzwerkstoffe und Kunststoffe ist der Winkelschleifer deshalb weniger gut geeignet.
Winkelschleifer
(große Bauart)
TLX-SLF 24/G
190
Große Winkelschleifer: Große Winkelschleifer werden auch als ZweihandWinkelschleifer bezeichnet und haben
Maschinenleistungen zwischen 1800 …
2500 Watt. Typische Scheibendurchmesser sind 180 mm; 230 mm; 300 mm. Die
entsprechenden Leerlaufdrehzahlen sind
Schleifen
Polierer: Polierer sind Sonderausführungen von Winkelschleifern zur Feinstbearbeitung von Oberflächen. Da die zu polierenden Oberflächen aus Metall, aber
auch aus wärmeempfindlichen Lackschichten bestehen können, haben Polierer einstellbare Drehzahlen im Bereich
von ca. 700 … 3000 U/min. Als Einsatzwerkzeuge werden Filz-, Leinen- und
Lammfellscheiben
verwendet,
das
Schleifmittel wird in Form einer Paste
oder als Wachs aufgetragen.
Betonschleifer
1
1
2
3
4
2
3
4
Absaugschlauch
Antriebsmotor
Haltebügel
geschlossene Schutzhaube
TLX-SLF 26/G
8500 min-1; 6500 min-1; 5000 min-1. Sie
werden am Zusatzhandgriff und am stielförmig verlängerten Motorgehäuse gehalten und geführt. Der Einsatzbereich
umfasst
schwere
Schleifarbeiten
(Schruppschleifen) und Trennen.
191
Polierer
Lammfellhaube
TLX-SLF 25/G
Nassschleifer
Betonschleifer: Betonschleifer sind
Sonderausführungen von kleinen Winkelschleifern zum Flachschleifen und Bearbeiten von Gesteinsoberflächen. Als Einsatzwerkzeug werden diamantbestückte
Schleifteller eingesetzt. Der Schliff erfolgt
trocken mit Drehzahlen bis 11 000 U/min.
Wegen des Trockenschliffs und der sehr
hohen Drehzahl werden hohe Abtragsleistungen erzielt, welche eine extrem hohe
Staubentwicklung zur Folge haben. Betonschleifer sind deswegen mit einer geschlossenen Absaug-Schutzhaube ausgestattet und dürfen nur zusammen mit
einer leistungsstarken und zugelassenen
Staubabsaugung betrieben werden.
1 Motorgehäuse
2 Zusatzhandgriff
3 Getriebegehäuse
4 Lagerflansch mit
Wasserzufuhr
5 Wasserzufuhr
6 Schnellspannflansch
7 Schleiftopf
TLX-SLF 27/G
Nassschleifer: Nassschleifer sind Sonderausführungen von Winkelschleifern
zum Bearbeiten von Gesteinsoberflächen. Als Einsatzwerkzeuge werden
sogenannte Schleiftöpfe verwendet, die
Drehzahl liegt bei ca. 2000 U/min. Um
Staubentwicklung beim Schleifen zu vermeiden und um den Schleiftopf zu
spülen, wird über ein abgedichtetes Zwischenlager am Getriebeflansch während
des Betriebes kontinuierlich durch die
hohle Spindel Wasser zugeführt. Aus Si-
cherheitsgründen ist beim Nassschliff ein
Trenntransformator oder ein FI-Schalter
von der Berufsgenossenschaft zwingend
vorgeschrieben. Die Schleiftöpfe werden
entweder direkt oder über einen Schnellspannflansch auf der Schleifspindel befestigt.
Winkelschleifer?
Die wichtigsten Zubehöre für Winkelschleifer sind:
– Schutzhauben
– Absaughauben
– Trenntische
– Führungsschlitten
schleifern. Die Gefahr des Verkantens,
welches zum Scheiben- oder Segmentbruch bei Trennscheiben führen kann,
wird hierdurch stark vermindert. Die Verwendung von Trennschlitten ist zum Freihandtrennen von Steinwerkstoffen vorgeschrieben.
2
1
Absaughauben: Absaughauben für Winkelschleifer ermöglichen den Anschluss
von externen Staubsaugern beim Trennen von Gestein. Es gibt Absaughauben
mit integriertem Trennschlitten.
Trenntische: Trennständer oder Trenntische ermöglichen die stationäre Verwendung von Winkelschleifern.
Sie sind mit einer Spannvorrichtung für
Profile ausgerüstet. Ein verstellbarer Anschlag gestattet Winkelschnitte von
45°…90°.
1
Trenntisch für Winkelschleifer
2 Schutzhaube
TLX-SLF 29/G
192
Bandschleifer
TLX-SLF 28/G
ein Bandschleifer?
Bandschleifer arbeiten nach dem Umlaufprinzip des Endlosbandes.
Führungsschlitten: Trennschlitten und
Führungsschlitten ermöglichen winkelgenaues Freihandtrennen mit Winkel-
Bandschleifer?
Das bandförmige Schleifmittel wird mit
hoher Umlaufgeschwindigkeit über zwei
Rollen geführt, von denen eine als Antriebsrolle für das Schleifband dient. Die
andere Rolle ist einstellbar gelagert, um
die Bandlage exakt justieren zu können.
Schleifen
Das Bandschleiferunterteil ist zwischen
den Rollen als starre, aber wärmeisolierte
Platte ausgeführt, welche als Andruckplatte für das Schleifband dient.
48. Was ist die wichtigste Eigenschaft von Bandschleifern?
Wichtigste Eigenschaft ist die lineare
Schleifbewegung, welche stets in derselben Richtung erfolgt, und die hohe Umlaufgeschwindigkeit des Schleifbandes.
Die lineare Schleifbewegung ist ideal für
Werkstoffe mit Vorzugsrichtung (Faserverlauf bei Naturhölzern). Die hohe Umlaufgeschwindigkeit ergibt einen hohen
Arbeitsfortschritt.
Beim Schleifen längs der Faser ist die
Schleifqualität hoch, die Abtragsleistung
eher geringer. Beim Schleifen quer zur
Faser ist die Schleifqualität sehr rau, die
Abtragsleistung sehr hoch.
Bandschleifer, Schleifmethoden
193
abtrag über die gesamte Schleifflächenlänge gezogen, wodurch eine Riefenbildung stattfindet. Bei Kunststoffoberflächen findet dies ebenfalls statt, zusätzlich kann dabei Schleifstaub durch die
Reibungswärme wieder anschmelzen
und dadurch die Oberflächengüte verschlechtern. Ähnliches gilt für lackierte
Oberflächen.
dem Bandschleifer am besten
bearbeitet werden?
Der Bandschleifer eignet sich hervorragend für ebene Flächen.
sich der Bandschleifer nicht so
besonders?
Bei scharfen Ecken und Kanten, konvex
oder konkav gewölbten Flächen besteht
wegen der ebenen und harten Schleifplatte die Gefahr des punktuellen Durchschleifens. Auch kann hierbei das
Schleifband vorzeitig verschleißen.
eines Bandschleifers ab?
Von der Schleifmittelkörnung. Die technische Schleifleistung hängt von der Bandgeschwindigkeit ab.
Schliff quer zur Faser
TLX-SLF 30/P
Schliff längs der Faser
Bandschleifer bearbeitet werden?
Vorzugsweise Naturhölzer und Holzwerkstoffe.
50. Wür welches Material eignet sich
der Bandschleifer nicht so gut?
Bei Metalloberflächen wird der Material-
54. Welche Bandschleifer gibt es?
Nach dem Bandschleiferprinzip arbeiten
folgende Geräte:
– Bandschleifer
– Varioschleifer
Beide Gerätetypen ersetzen einander
nicht, sondern ergänzen sich.
Bandschleifer: Die Bewegungsrichtung
des Schleifbandes erfolgt linear über die
Schleifplatte des Bandschleifers. Er ist
damit das einzige Schleifgerät, mit dem
ein linearer Schliff möglich ist. Bei Werkstoffen mit Vorzugsrichtung, z. B. Holz, ist
dies vorteilhaft, weil damit längs zur Faser geschliffen werden kann. Wegen der
hohen Schleifbandgeschwindigkeit sind
hohe Abtragsleistungen möglich. Der
Bandschleifer eignet sich hierdurch auch
für großflächiges Arbeiten. Die typischen
Schleifbandbreiten betragen 65, 75 und
100 mm. Die Leistungsaufnahmen betragen ca. 400 … 1200 Watt.
Bandschleifer?
Folgende Systemzubehöre sind
Bandschleifer üblich:
– Untergestelle
– Schleifrahmen
– Staubbehälter
– Absaugadapter
Bandschleifer
4
Untergestelle: Untergestelle ermöglichen die stationäre Verwendung von
Bandschleifern und Varioschleifern. Sie
sind mit verstellbaren Anschlägen für
Längs-, Quer- und Winkelschliff ausgerüstet.
2
3
1
1. Lenkrolle
2. Antriebsrolle
3. Spannvorrichtung
4. Maschinengehäuse
5. Schleifband und Arbeitsfläche
TLX-SLF 31/G
5
für
Varioschleifer: Der Varioschleifer ist vom
Prinzip her ein Bandschleifer, dessen
Schleifband über eine keilförmige
Schleifplatte abläuft. Hierdurch kann auf
beiden Seiten geschliffen werden, einmal
in ziehender, einmal in drückender Weise.
Varioschleifer sind sehr handlich und eignen sich für schnelle Schleifarbeiten an
schlecht zugänglichen Werkstückflächen
wie Ecken oder Kanten. Die Leistungsaufnahme ist im Bereich von 350 Watt.
Schleifrahmen: Schleifrahmen sind das
wichtigste Systemzubehör für Bandschleifer. Mit ihnen lassen sich durch Voreinstellung der Schlifftiefe große Flächen
eben schleifen.
Bandschleifer, Schleifrahmen
3
Varioschleifer
1 Werkstück
2 Schleifrahmen
3 Bandschleifer
Freihandschleifen
Schleifen mit
Untergestell
TLX-SLF 32/G
2
1
TLX-SLF 33/P
194
austreten. Papierbeutel haben wesentlich
feinere Poren und halten den Feinstaub
wirksamer zurück. Sie sind als Einwegbeutel ausgelegt, können also nicht wiederverwendet werden.
BOSCH Mikrofilter-System: Das BOSCH
Schleifen
Holzstaub kann mit einen flüssigen Bindemittel auf Zellulosebasis gemischt und
als Holzkitt (flüssiges Holz) weiterverwendet werden
Alle Bandschleifer von Bosch verfügen
über Absaugstutzen, durch welche mittels eines Adapters Staubsauger angeschlossen werden können.
Schleifpraxis
56. Was ist die Grundregel der
Oberflächenbearbeitung?
Grundsätzlich sollte die bereits vor Arbeitsbeginn bestehende Oberfläche geschützt werden. Wenn man beispielsweise Plattenmaterial bearbeitet, sollte
beim Transport sowie vor und während
der Bearbeitung darauf geachtet werden,
dass die Oberfläche nicht unnötig verkratzt wird. Dies gilt insbesondere für
walzblanke oder polierte Metallplatten
und Bleche. Die maschinell hergestellte,
hohe Oberflächengüte lässt sich mit vertretbarem Aufwand handwerklich meist
nicht mehr erreichen.
57. Wie geht man grundsätzlich
beim Schleifen vor?
Man beginnt grundsätzlich mit grober
Körnung und wählt dann bei jedem
Durchgang eine feinere Körnung. Als
Faustregel wählt man mit jedem folgenden Arbeitsgang eine doppelt so feine
Körnung.
Beispiel: Körnungsfolge 40 – 80 – 180
– 360 – 600 – 1200
58. Was ist beim Schleifen von
Holzwerkstoffen zu beachten?
Holzwerkstoffe werden meist als Plattenmaterial geliefert und haben deshalb be-
195
reits eine sehr gute Oberfläche. Diese
Oberfläche sollte bei der Bearbeitung geschützt werden, beim Sägen mit der
Stichsäge beispielsweise durch ein breites Klebeband, auf dem die Säge gleiten
kann. Zur Bearbeitung werden am besten
Schwingschleifer oder Exzenterschleifer
verwendet, die Körnung sollte 240 oder
höher betragen.
Naturhölzern zu beachten?
Naturhölzer haben immer eine gerichtete
Struktur (Faserrichtung). Wenn quer zur
Faserrichtung geschliffen wird, hat man
eine hohe Abtragsleistung, aber eine raue
Oberflächenqualität. Beim Schleifen
längs der Faserrichtung erreicht man die
beste Oberflächengüte. Der Bandschleifer hat als einziges Schleifgerät eine lineare Schleifrichtung, ist also bestens
geeignet, wenn er mit sehr feiner Körnung (> 240) verwendet wird. Die sehr
hohe Abtragsleistung muss allerdings
beachtet werden. Gute Ergebnisse liefern
auch Schwingschleifer und Exzenterschleifer.
Kunststoffen zu beachten?
Kunststoffe werden meist als Plattenmaterial oder Halbzeug geliefert und haben
deshalb bereits eine sehr gute Oberfläche. Diese Oberfläche sollte bei der
Bearbeitung geschützt werden. Zur Bearbeitung werden am besten Schwingschleifer oder Exzenterschleifer verwendet, die Körnung sollte 240 oder höher
betragen.
Metallen zu beachten?
Metalle werden meist als Plattenmaterial
oder Halbzeug geliefert und haben deshalb bereits eine sehr gute Oberfläche.
Diese Oberfläche sollte bei der Bearbeitung geschützt werden. Zur Bearbeitung
werden am besten Schwingschleifer oder
Exzenterschleifer verwendet, die Körnung sollte 600 oder höher betragen.
Beim Schleifen von Unebenheiten (z. B.
Schweißnähten) werden Winkelschleifer
eingesetzt, für feine Bearbeitung sollten
dazu Fächerscheiben oder Fiberscheiben verwendet werden.
196
lackierten Oberflächen zu
beachten?
Lackierte Flächen sind wärmeempfindlich. Es muss möglichst kühl geschliffen
werden. Dies kann erreicht werden durch
– geringen Anpressdruck des Schleifmittels
– geringe Schnittgeschwindigkeit (Drehzahl, Schwingungszahl)
– frische, saubere Schleifmittel, möglichst mit Antihaft-Beschichtung
63. Was versteht man unter Polieren?
Polieren ist feinstes Schleifen mit Körnungen über 1200. Es dient meist dazu,
Oberflächen einen Glanz zu verleihen.
Polieren (Prinzip)
A
65. Was versteht man unter Nassschliff?
Beim Nassschliff wird das Schleifmittel
mit einer Flüssigkeit, meist Wasser,
durchspült. Hierdurch wird das abgetragene Material vom Schleifort weggespült.
Besonders bei sehr feiner Körnung wird
dadurch verhindert, dass sich der
Schleifstaub im Schleifmittel festsetzt.
Arbeitssicherheit
66. Welches Gefährdungspotential
hat der Schleifstaub?
Staub kann bei der Berührung mechanisch wirksam werden (Hände, Augen),
er kann toxisch (giftig) wirken (Haut,
Atmungsorgane).
Polierfilzscheibe
Poliermittel dringt in
Polierfilzscheibe ein.
Polierfilzscheibe
e
PoliermittelB
C
A Poliermittel (Polierwachs) wird an rotierende
Polierfilzscheibe gepresst
B Poliermittel lagert sich an Filzoberfläche an.
C Polierfilzscheibe trägt Poliermittel auf Werkstückoberfläche auf
Poliervorgang
beginnt
TLX-SLF 34/G
64. Wie geht man grundsätzlich
beim Polieren vor?
Meist wird als Poliermittel eine Polierpaste
zusammen mit einer Filzscheibe verwendet. Während des Poliervorgangs lagert
sich das Poliermittel in die Filzscheibe ein.
Für jeden weiteren Poliergang muss eine
neue Filzscheibe und ein feineres Poliermittel verwendet werden. Zwischen den
Poliergängen muss die Werkstückoberfläche sorgfältig von dem vorhergehenden
Poliermittel gereinigt werden, weil es sich
sonst in das nächstfolgende Poliermittel
einlagert.
67. Welche Stäube sind besonders
gefährlich?
Gefährliche Stäube gibt es bei fast allen
Materialtypen, zum Beispiel bei:
– Hölzern
– Metallen
– Kunststoffen
– Mineralien
Holzstäube: Holz ist ein leichter Werkstoff, der Feinstaub von Holz ist fast unsichtbar und hält sich lange in der
Schwebe. Er kann dadurch leicht in die
Atemwege gelangen. Bei geeigneter
Konzentration in geschlossenen Räumen
kann sich Holzstaub bei Funkenbildung
(elektrische Schalter!) explosionsartig
entzünden. Für die Atemwege besonders gefährlich und zum Teil Krebs erregend sind die Stäube verschiedener
Hartholzarten wie Buche, Eiche, tropische Harthölzer.
Metallstäube: Metallstäube sinken auf
Grund ihres hohen Gewichtes relativ
schnell zu Boden. Trotzdem können sie
in bestimmten Arbeitspositionen in die
Atemwege gelangen. Giftig sind die
Stäube von Edelstählen, welche Chrom,
Vanadium, Nickel oder Molybdän enthalten.
Kunststoffstäube:
Kunststoffstäube
sind eher lästig als gefährlich. Problema-
Schleifen
tisch sind jedoch Beimengungen wie
Glasfasern, von denen eine starke Reizung der Haut und der Atemwege ausgeht.
197
Atemschutz
1
Mineralstäube: Mineralstäube werden
als sehr gefährlich eingestuft, wenn sie in
die Atemwege gelangen. Hierzu zählen
besonders silikathaltige Mineralien. Die
Mineralfaser Asbest ist so gefährlich,
dass asbesthaltige Werkstoffe mit handgeführten Maschinen nicht bearbeitet
werden dürfen.
mechanische Einwirkungen?
Durch Absaugung, durch Schutzkleidung, durch Handschuhe, durch Schutzbrillen.
toxische Einwirkungen?
Indem man den Umgang mit toxischem
Material möglichst vermeidet. Sollte dies
nicht möglich sein, schützt man sich
durch Absaugung, durch Schutzkleidung, durch Handschuhe und durch
Schutzbrillen.
2
3
70. Wie schützt man die Atemwege?
Durch Absaugung und /oder geeignete
Schutzmasken.
72. Welche Absaugmaßnahmen gibt
es?
– Maschineninterne (integrierte) Absaugung, z. B. BOSCH Mikrofilter-System
– externe Absaugung mittels geeignetem Staubsauger.
– Auffangbehälter für kleine Staubmengen (Staubschalen)
1 Mundschutz
2 Halbmaske
3 Vollmaske
TLX-SLF 35/P
71. Wie schützt man die Umwelt?
Durch Absaugung und kontrollierte Entsorgung des Staubes
198
BOSCH-Mikrofiltersystem
Absaugung (integrierte)
5
1
2
3
6
4
1
1
2
3
4
5
2
3
1 Antriebsmotor 2 Kühlluft des Motors
3 Kühlluftgebläse 4 Absauggebläse
5 Gelochte Schleifplatte
6 Absaugluft mit Staub
staubhaltiger Luftstrom
Eintrittsöffnung des Staubbehälters
Mikrofilter
Staub
Luftaustritt (staubfrei)
73. Was ist beim Nassschleifen zu
beachten?
Elektrizität und Wasser vertragen sich
nicht. Beim Nassschleifen dürfen deshalb
nur geeignete Maschinen (z. B. spezielle
Nassschleifer) über einen Trenntransformator oder einen FI-Schalter verwendet
werden.
TLX-SLF 17/P
Staubsauger
6
1
74. Welche Wirkungen hat das
Schleifgeräusch?
Beim Schleifen entsteht ein Geräusch,
welches sich aus dem Maschinengeräusch und dem Arbeitsgeräusch zusammensetzt. Das Arbeitsgeräusch ist
dabei dominierend und unvermeidbar.
Ständige Geräuscheinwirkung kann einen schleichenden, unwiderruflichen
Gehörverlust zur Folge haben, welcher
lange Zeit unerkannt bleibt und deshalb
besonders gefährlich ist. Durch die Verwendung von geeignetem Gehörschutz
kann diese Gefahr beseitigt werden.
2
3
4
5
Lit0
er
4 Staubbehälter
5 Ansaugöffnung
6 separater
Staubsack
EWL-SLF 37/G
5
1 Motorgehäuse
2 Sauggebläse
3 Faltenfilter
TLX-SLF 36/G
4
5
75. Was sind die wichtigsten Arbeitsschutzregeln beim Schleifen?
– Die vom Hersteller vorgesehenen
Einsatzbereiche einhalten
– Nur die vom Hersteller vorgesehenen
Schleifmittel verwenden
– Das bestmögliche Staubabsaugverfahren anwenden
– Schutzbrille tragen
– Atemschutz anwenden
– Gehörschutz anwenden
Schleifen
199
Der logische Weg zum richtigen Schleifgerät
Werkstoff
Werkstück
Oberfläche
Schliffgüte
Schleifer
Holz
eben
natur
sehr fein
fein
mittel–grob
sehr grob
Schwingschleifer
Exzenterschleifer
Bandschleifer
Winkelschleifer
beschichtet
sehr fein
fein
Schwingschleifer
Exzenterschleifer
gewölbt
fein–mittel
sehr grob
Exzenterschleifer
Winkelschleifer
Balken, Bretter
fein–mittel
Bandschleifer
extrem fein
sehr fein
fein–mittel
Polierer
Schwingschleifer
Exzenterschleifer
details
fein–mittel
mittel–grob
Deltaschleifer
Varioschleifer
eben
sehr fein
fein
sehr grob
Schwingschleifer
Exzenterschleifer
Winkelschleifer
gewölbt
fein–mittel
sehr grob
Exzenterschleifer
Winkelschleifer
Metall
extrem fein
fein–mittel
mittel–grob
Polierer
Exzenterschleifer
Winkelschleifer
Stein
sehr fein
fein
mittel–grob
Exzenterschleifer
Nassschleifer
Betonschleifer
Lackierte
Flächen
Kunststoffe
TLX-SLF T01
200
Der logische Weg zum richtigen Schleifmittel
Schleifer
Schwingschleifer
Exzenterschleifer
Winkelschleifer
Bandschleifer
Material
Holz
lackierte Flächen
Kunststoffe
Metalle
Steinwerkstoffe
alle Werkstoffe
Holz
lackierte Flächen
Kunststoffe
Metalle
Steinwerkstoffe
alle Werkstoffe
Schliffgüte
fein–grob
sehr fein
Schleifmittel
Schleifpapier, Korund
Schleifpapier, beschichtet
Schleifpapier, Aluminiumoxid
Schleifpapier, Siliziumkarbid
Schleifvlies
sehr fein
Schleifpapier, Korund
Schleifpapier, Aluminiumoxid
Schleifpapier, Siliziumkarbid
Schleifvlies
Holz
sehr grob
grob–mittel
HM-Granulatscheibe
Fiberschleifblätter
Kunststoffe
sehr grob
grob–mittel
HM-Granulatscheibe
Metall
fein–mittel
fein–mittel–grob
grob
Fächerschleifscheibe
Schruppscheibe
Steinwerkstoffe
fein–mittel
mittel–grob
Schleiftopf
Diamant-Topscheibe
Holz
fein–grob
Schleifbänder
TLX-SLF T02
201
Schleifen
Praxistabellen
Kennzeichnung von nicht baumusterprüfpflichtigen Schleifmitteln
Kennzeichnung von baumusterprüfpflichtigen Schleifmitteln
Firma/Warenzeichen
Firma/Warenzeichen
Sonstige Angaben
Zul. Drehzahl und Arbeitshöchstgeschwindigkeit
Handgeführt/
Freihand
Sonstige Angaben
Zwangsgeführt
1/min. ................
1/min. ................
m/s. .....................
m/s. .....................
Masse
Konformitäts1)
besch. Nr. .......
Werkstoff
.....................
Zulässige
Drehzahl
Masse
Werkstoff
Arbeitshöchstgeschwindigkeit
1/min. ..................
Sonstige Angaben 1)
m/s. .....................
Sonstige Angaben, ggf.
Verwendungseinschränkungen
Etikettdurchmesser mindestens
10 mm größer als Mindestdurchmesser der Spannflansche
Etikettdurchmesser mindestens
10 mm größer als Mindestdurchmesser der Spannflansche
Firma/Warenzeichen
Firma/Warenzeichen
Sonstige Angaben
Sonstige Angaben
Masse
Werkstoff
Handgeführt/
Freihand
Zulässige
Drehzahl
Masse
Zwangsgeführt
Werkstoff
1)
Konformitätsbesch. Nr. .....................................
1/min. ........... 1/min. ..................
Arbeitshöchstgem/s ..............
schwindigkeit
m/s. .....................
Sonstige Angaben
Zulässige Drehzahl 1/min. ................................
1)
Arbeitshöchstgeschwindigkeit m/s .....................
Geprüft nach §15 Abs.1 UVV VBG49
Sonstige Angaben, ggf.
Verwendungseinschränkungen
Mindestmaße (Höhe x Breite)
52 x 74 mm (DIN A8)
1)
Bei Schleifkörpern mit Magnesitbindung und Außendurchmesser
D>1000 mm: Herstellungsdatum
TLX-SLF T03
Mindestmaße (Höhe x Breite)
52 x 74 mm (DIN A8)
1)
vormals DAS-Zulassungsnummer
TLX-SLF T04
202
Kennzeichnung der maximalen
Umfangsgeschwindigkeit von Schleifmitteln mittels Farbstreifen auf dem
Typetikett.
Schleifmittel
Kurzzeichen
Bedeutung
A
AN
AD
AR
AW
ADW
AWN
ARN
CN
CU
Z
Normalkorund
Normalkorund
Edelkorund rot
Edelkorund rosa
Edelkorund weiß
Mischung AD + AW
Mischung AW + AN
Mischung AR + AN
Siliciumcarbid grün
Siliciumcarbid grau
Zirkonkorund
Körnung
Kurzzeichen
Bedeutung
6... 24
30... 60
80... 180
200...1200
Kurzzeichen
A; B; C; D
E; F; G
H; I; J; K
L; M; N; O
P; Q; R; S
T; U; V; W
X; Y; Z
grob
mittel
fein
sehr fein
Härte
Bedeutung
keramisch
Kunstharz
Kunstharz
faserverstärkt
Kurzzeichen
Kennfarbe
Streifen 1
blau
gelb
rot
grün
blau
blau
blau
gelb
gelb
rot
blau
gelb
rot
grün
extrem weich
sehr weich
weich
mittel
hart
sehr hart
extrem hart
Bindung
Kurzzeichen
Bedeutung
V
B
BF
max.
Umfangsgeschwindigkeit
m/s
50
63
80
100
125
140
160
180
200
225
250
280
320
360
Gefüge
Bedeutung
0
geschlossen
14
offen
TLX-SLF T05
Streifen 2
–
–
–
–
gelb
rot
grün
rot
grün
grün
blau
gelb
rot
grün
TLX-SLF T06
Drehzahlen und Schleifscheibendurchmesser von Winkelschleifern
Durchmesser
(mm)
100
115
125
150
180
230
300
max. Drehzahl
(U/min)
11 000
11 000
11 000
9 300
8 500
6 500
5 000
TLX-SLF–T07
203
Schleifen
Schnittgeschwindigkeiten für HM-Granulat-beschichtete Schleifkörper
zu
bearbeitender
Werkstoff
Metalle
Putz
Mörtel
Ziegel
Leichtziegel
Bimsstein
Gasbeton
Frischbeton
(max. 7 Tage)
Gummi
PU-Schäume
Holz
Thermomere
Duromere
GFK
Dicht- und
Vergussmassen
Eignung
optimale Drehzahlen
für Scheibendurchmesser
–
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+
empfohlene
Schnittgeschwindigkeiten
m /s
–
10 … 40
10 … 40
10 … 40
10 … 40
10 … 40
20 … 50
20 … 50
++
++
+++
++
++
+++
++
30 … 50
30 … 50
24 … 40
10 … 40
30 … 50
30 … 50
20 … 40
125 mm
U/min
180 mm
U/min
1500 … 6000
1500 … 6000
1500 … 6000
1500 … 6000
1500 … 6000
3000 … 7500
3000 … 7500
1000 … 4500
1000 … 4500
1000 … 4500
1000 … 4500
1000 … 4500
2000 … 5500
2000 … 5500
4500 … 7500
4500 … 7500
3500 … 6000
1500 … 6000
4500 … 7500
4500 … 7500
3000 … 6000
3000 … 5500
3000 … 5500
2500 … 4500
1000 … 4500
3000 … 5500
3000 … 5500
2000 … 4500
TLX-SLF T08
Grundlagen
205
Arbeitssicherheit
206
Bürsten
208
Entgraten
212
Strukturieren
212
Satinieren
213
Polieren
214
richtigen Elektrowerkzeug
216
Der logische Weg zur
richtigen Bürstenart
217
1.
Was versteht man unter Oberflächenbearbeitung?
Unter Oberflächenbearbeitung versteht
man die Bearbeitung von Werkstückoberflächen mit dem Ziel
– die Oberfläche abzutragen
– die Oberfläche mit einer Struktur zu
versehen
– eine höhere Oberflächenqualität zu erzielen.
Im vorliegenden Kapitel soll auf die
Strukturierung der Oberfläche und die
Qualitätsverbesserung der Oberfläche
eingegangen werden. Abtragen von
Oberflächen wird im Kapitel „Schleifen“
beschrieben.
5.
Winkelschleifer?
Winkelschleifer verfügen über hohe
Leistungsreserven und eignen sich deshalb für schnelle Arbeiten an großflächigen Werkstücken. Wegen ihrer Formgebung sind sie jedoch für Arbeiten an
beengten Stellen oder an kleinen Werkstücken nicht geeignet.
Schleifer
2
1
2. Welche Bearbeitungsarten gibt es?
Im Folgenden werden die Bearbeitungsarten
– Bürsten
– Satinieren
– Polieren
beschrieben. Es handelt sich dabei meist
um eine Verbesserung der Oberflächenqualität. Die Abtragsleistung steht dabei
im Hintergrund.
3
4
3.
Welche Einsatzwerkzeuge werden für die Oberflächenbearbeitung verwendet?
Zur Verbesserung der Oberfläche werden
– rotierende Bürsten
– Vliesscheiben
– Filzscheiben
– Polierwerkzeuge
verwendet. Ihre Form richtet sich dabei
nach dem als Antrieb verwendeten Elektrowerkzeug.
4.
Welche Elektrowerkzeuge werden für die Oberflächenbearbeitung verwendet?
Die zur Oberflächenbearbeitung eingesetzten Elektrowerkzeuge sind
– Winkelschleifer
– Polierer
– Geradschleifer
– Schleifbürsten
Die meisten dieser Elektrowerkzeuge
können auch für weitere Arbeitsaufgaben
verwendet werden.
5
6
1. Zweihand-Winkelschleifer
2. Einhand-Winkelschleifer
3. Polierer
6. Geradschleifer
6.
TLX-BRS 01/G
Grundlagen
205
Polierer?
Polierer basieren auf der Bauart der
Winkelschleifer, haben aber im Gegensatz zu diesen einen anderen Drehzahlbereich. Üblich sind Drehzahlen zwischen 700 und 3000 Umdrehungen pro
Minute. Ihr Einsatzbereich entspricht
dem der Winkelschleifer.
206
7.
Exzenterschleifer?
Wegen ihrer geringen Umfangsgeschwindigkeit, der gleichzeitigen Schwingbewegung und ihrer eher sanften Arbeitsweise
gegenüber dem Winkelschleifer eignen
sie sich hervorragend zum Satinieren und
Polieren von empfindlichen lackierten
Oberflächen, welche eben oder nur geringfügig gewölbt sind.
8.
Geradschleifer?
Geradschleifer haben meist eine sehr
hohe Drehzahl und können deswegen
nicht zum Bürsten eingesetzt werden.
Auf Grund ihrer Formgebung eignen sie
sich besser für kleinflächige Schleif- und
Poliervorgänge.
9.
Schleifbürsten?
Schleifbürsten sind speziell für ihren Anwendungsbereich optimiert. Drehzahl,
verfügbare Leistung und ergonomische
Formgebung sowie die Einsatzwerkzeuge sind so abgestimmt, dass eine
hohe Arbeitsqualität und rascher Arbeitsfortschritt erzielt werden können. Sie eignen sich besonders gut für die Anwendung sowohl an kleinen und schwierigen
Werkstücken als auch an großen Flächen
und in schwierigen Arbeitspositionen.
10. Welche Elektrowerkzeuge
benützt man zum Bürsten?
Zum Bürsten wird am besten die Schleifbürste verwendet. In einfachen Arbeitsfällen, vor allem bei großen Flächen,
eignet sich auch ein Winkelschleifer in
Verbindung mit der Topfbürste.
11. Welche Elektrowerkeuge benützt
man zum Strukturieren?
Zum Strukturieren eignet sich am besten
die Schleifbürste zusammen mit einer
Scheibenbürste.
benützt man zum Satinieren?
Zum Satinieren eignet sich am besten die
Schleifbürste zusammen mit einem
Schleifvlies.
benützt man zum Polieren?
Zum Polieren kann man die Schleifbürste, den Exzenterschleifer und eine Sonderbauart des Winkelschleifers, den
Polierer, benützen.
Arbeitssicherheit
Grundsätzlich müssen vor der ersten Inbetriebnahme eines Elektrowerkzeuges
und seines Zubehörs die Bedienungsanleitung und die Sicherheitshinweise gelesen werden!
14. Warum muss grundsätzlich
zweihändig gearbeitet werden?
Bürsten nehmen im Gegensatz zu anderen rotierenden Einsatzwerkzeugen eine
sehr hohe Leistung auf. Deswegen verfügen die verwendeten Elektrowerkzeuge
über hohe Leistungsreserven. Schon alleine aus diesen Gründen ist eine sichere
Werkzeugführung nur im Zweihandbetrieb möglich.
Beim sogenannten „Verhaken“ der
Bürste kann es zu so starken Rückdrehmomenten („Rückschlägen“) kommen,
dass eine Einhandführung nicht nur
leichtsinnig, sondern sogar ausgesprochen gefährlich wäre.
Durch das sichere Führen mit zwei
Händen kann man das Elektrowerkzeug
sicherer und besser am Werkstück positionieren und erreicht damit auch einen
schnelleren Arbeitsfortschritt und eine
bessere Arbeitsqualität.
15. Gleichlauf oder Gegenlauf, was
ist hier die Frage?
Ähnlich wie beim Fräsen ist es beim
Strukturieren, Satinieren, Polieren, insbesondere aber beim Bürsten von Ecken
und Kanten wichtig, eine bestimmte Arbeitsrichtung (Vorschubrichtung) einzuhalten. Während die Werkzeugführung
im Gegenlauf unproblematisch ist, kann
es beim Gleichlauf an Werkstückkanten
zum sogenannten „Einhaken“ kommen.
Beim Bearbeiten innerhalb von
Flächen ist die Arbeitsrichtung weniger
wichtig.
207
19. Wann muss ein Atemschutz
getragen werden?
Immer dann, wenn stark Staub entwickelnde Arbeiten durchgeführt werden.
Insbesondere trifft dies beim Säubern,
Entrosten und beim Entfernen alter Farbaufträge zu.
Gleichlauf – Gegenlauf
Vorschubrichtung = Drehrichtung
Gleichlauf
Vorschubrichtung gegen Drehrichtung
Gegenlauf
Gleichlauf (Einhakgefahr)
Gleichlauf auf ebener Fläche
kein Problem.
TLX-BRS 02/G
Einhaken?
Einhaken passiert typischerweise, wenn
man im Gleichlauf um eine Werkstückkante bürstet. Beim Einhaken werden
sehr hohe Rückdrehmomente frei, welche
das Werkstück bzw. Werkzeug wegschleudern können. Aus diesem Grunde
ist das Werkzeug stets mit beiden Händen
zu führen und das Werkstück in geeigneter Weise zu fixieren (festzuspannen).
17. Warum muss man unbedingt
eine Schutzbrille tragen?
Bei der Verwendung von rotierenden
Einsatzwerkzeugen wie beispielsweise
Bürsten besteht immer die Gefahr, dass
abgetragenes Material, Poliermittel und
Teile der Borsten durch die Fliehkraft in
Richtung des Anwenders geschleudert
werden können. Der berufsgenossenschaftlichen Vorschrift, eine Schutzbrille
zu tragen, muss Folge geleistet werden.
Dies gilt ebenso für den Heimwerker!
18. Warum muss man Handschuhe
tragen?
Beim Bürsten und Polieren kann sich das
Werkstück oder Teile davon sehr stark
erhitzen. Handschuhe schützen vor Verbrennungen, und unbeabsichtigte Berührung mit der Bürste hat beim Tragen von
Handschuhen weniger schwere Folgen.
Gleichlauf an der Kante
Borsten
umfassen Werkstückkante und
erzeugen starke Vortriebskraft um Werkstückkante.
„Einhaken”: Vortriebskraft gerät außer
Kontrolle
Bürste „springt” um Werkstückkante und schleudert (nicht eingespanntes) Werkstück zurück.
TLX-BRS 03/G
20. Welche Bekleidung ist
zweckmäßig?
Bei der Anwendung von Bürsten sollte
unbedingt eng anliegende, robuste Kleidung getragen werden, welche nicht von
der rotierenden Bürste erfasst werden
kann. Am besten wäre eine Lederschürze.
208
Bürsten
Anpressdruck und Wirkung
Bürsten?
Bürsten ist eine Kombination aus spanender und spanloser Oberflächenbearbeitung. Das heißt, neben einem Abtrag
von Material findet durch die Aufprallenergie der Borsten auch eine Umformung („Verdichtung“) des Materialgefüges statt, es werden quasi „Poren“ geschlossen und damit die Oberfläche
besser vor Korrosion geschützt als beim
Schleifen.
Bürsten sind rotierende Werkzeuge zur
Oberflächenbearbeitung. Sie funktionieren durch Rotation und Andruck an das
Werkstück.
Anpressdruck?
Der Anpressdruck soll nur so stark sein,
dass die Borstenspitzen gerade die Werkstückoberfläche berühren. Ist der Anpressdruck zu stark, dann biegen sich die
Borsten um und berühren mit ihrer Längsseite die Oberfläche. Die Bürste verschleißt dadurch eher, ohne aber den
gewünschten Arbeitsfortschritt zu erbringen.
Bürstenstellung?
Weil nur die Borstenspitzen Arbeit verrichten, ist eine entsprechende Werkzeugführung wichtig. Wie bei allen Werkzeuganwendungen ist eine gewisse
Übung erforderlich. Anfängliche Misserfolge sind meist auf zu starken Andruck
(und damit hohen Bürstenverschleiß)
zurückzuführen.
Idealer Anpressdruck. Borstenspitzen
bearbeiten Oberfläche: Höchste
Arbeitsleistung bei geringer Abnützung
Zu hoher Anpressdruck. Borsten treffen
flach auf Oberfläche: Geringe
Arbeitsleistung bei hohem Bürsten
verschleiß.
TLX-BRS 04/G
Drehzahl?
Die Drehzahl ist die wichtigste Einflussgröße beim Bürsten. Je höher die Drehzahl, umso besser der Bürsteneffekt.
Allerdings dürfen die angegebenen,
zulässigen Drehzahlen der Bürsten aus
Sicherheitsgründen nicht überschritten
werden.
Eine niedrige Drehzahl hat einen verminderten Arbeitsfortschritt zur Folge.
Deshalb ist zum Beispiel der Betrieb von
Bürsten an Bohrmaschinen nicht sinnvoll.
Die jeweils günstigste Drehzahl findet
man am besten durch Versuche heraus.
Mit den Herstellerempfehlungen erzielt
man in der Regel gute Ergebnisse. Die
angegebenen Höchstdrehzahlen dürfen
aus Sicherheitsgründen unter keinen
Umständen überschritten werden.
25. Welche Arbeiten kann man mit
Bürsten machen?
Typischerweise Reinigungsarbeiten wie
Säubern, Entrosten, Entzundern, Entschlacken (Schweißnaht-Nachbearbeitung), Entgraten von Stanzkanten,
Sägekanten, Bohrlöchern, Strukturieren,
Mattieren, Satinieren, Aufrauen, Glätten
und Oberflächenveredelung.
26. Wie sind die Borsten beschaffen?
Borsten können gewellt, gezopft oder
kunststoffgebunden sein.
Bürsten
Gewellt
Gezopft
Gebunden
TLX-BRS 06/G
gewellte Borsten?
Gewellte Borsten sind flexibel und passen sich gut der Werkstückoberfläche an.
Sie eignen sich durch ihr weiches Einsetzen sehr gut für leichte, feine Arbeiten
und zum Entrosten.
gezopfte Borsten?
Gezopfte Borsten sind sehr starr und haben dadurch einen aggressiven „Biss“.
Sie sind für grobe Arbeiten sehr gut geeignet, passen sich aber nicht an komplexe Oberflächenformen an. Bevorzugte
Anwendung beim Säubern von Schweißnähten.
Besatz einer Bürste?
Unter dem Besatz einer Bürste versteht
man die Anzahl der Borsten pro Oberflächeneinheit. Bei einer hohen Anzahl
von Borsten pro Flächeneinheit spricht
man von einem dichten Besatz.
209
Bei einer geringen Anzahl von Borsten
pro Flächeneinheit spricht man von einem losen Besatz.
dichter Besatz?
Dichter Besatz macht eine Bürste unflexibel und damit relativ hart. Eine solche
Bürste passt sich komplexen Werkstückformen nicht an und eignet sich daher
eher für ebene Oberflächen. Wegen der
vielen zum Einsatz kommenden Borsten
hat eine Bürste mit dichtem Besatz eine
hohe Abtragsleistung und eine hohe
Standzeit.
loser Besatz?
Loser Besatz macht eine Bürste flexibel
und damit relativ weich. Eine solche
Bürste passt sich komplexen Werkstückformen sehr gut an. Wegen der geringen
Anzahl der zum Einsatz kommenden
Borsten hat eine Bürste mit losem Besatz
eine geringe Abtragsleistung und eine
kurze Standzeit.
32. Aus welchem Material bestehen
Borsten?
Die Borsten einer Bürste können aus folgenden Materialien bestehen:
– Stahl
– Stahl, vermessingt
– Stahl, kunststoffgebunden
– Messing
– Edelstahl
– Kunststoff
33. Wann verwendet man Stahlborsten?
Für die Bearbeitung von Stahl und Eisenmetallen
34. Wann verwendet man
vermessingte Stahlborsten?
Vorzugsweise immer dann, wenn Oberflächen mit einer gewissen Restfeuchtigkeit bearbeitet werden, z. B. beim Strukturieren von Hölzern. Die Borsten bleiben
durch die Messingschicht vor zu schnellem Rostbefall geschützt.
210
Bürstentypen und Schleifzubehör
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
18
20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Scheibenbürste gewellt
Topfbürste gewellt
Pinselbürste gewellt
Scheibenbürste gezopft
Topfbürste gezopft
Pinselbürste gezopft
Scheibenbürste Nylon
Topfbürste Nylon
Pinselbürste Nylon
Scheibenbürste kunststoffgebunden
Topfbürste kunststoffgebunden
Pinselbürste
Fächerschleifer
Fächerbürste
Vliesbürste
Powervlies
Gummischleifteller
Gummispannkörper mit Schleifbändern
Kugelförmige Schleifstifte
Zylindrische Schleifstifte
TLX-BRS 07/G
Messingborsten?
Messingborsten dienen zum Bearbeiten
von Buntmetall und von Hölzern. Für Stahl
verwendet man sie dann, wenn eine ganz
feine Oberfläche erzeugt werden soll.
Edelstahlborsten?
Immer dann, wenn Aluminium oder Buntmetall bearbeitet wird. Würde man für
diese Materialien Stahlborsten verwenden, dann könnte der Stahlabrieb auf der
Werkstoffoberfläche Korrosionsspuren
(Flugrost) hinterlassen. Bei Edelstahlbürsten sollte man die Drehzahl gegenüber Stahlbürsten etwas reduzieren.
Kunststoffborsten?
Weil sie durch das in den Kunststoff eingelagerte Siliziumkarbid werkstoffneutral
sind immer dann, wenn metallische Bürsten das Werkstück ungünstig beeinflussen könnten. Kunststoffborsten sind sehr
elastisch und passen sich den Werkstückkonturen besser an als Metallborsten. Mit Kunststoffbürsten lassen sich
sehr feine Oberflächen und Strukturen erzielen. Allerdings sind sie wärmeempfindlich. Es soll daher nur mit geringen
Andruckkräften gearbeitet werden.
gebundene Borsten?
Gebundene Borsten spreizen sich durch
die Fliehkraft nicht auf. Mit ihnen kann
man deshalb punktgenau arbeiten.
39. Welche Arten von Bürsten gibt es?
Die hauptsächlich verwendeten Bürstenarten sind:
– Scheibenbürsten, gewellt, gezopft,
kunststoffgebunden
– Kegelbürsten, gewellt, gezopft
– Topfbürsten, gewellt, gezopft
– Pinselbürsten, gewellt, gezopft, kunststoffgebunden
– Vliesbürsten
40. Was ist beim Bürsten von Stahl
zu beachten?
Für grobe Arbeiten sind gezopfte Stahlbürsten zu verwenden. Sie sind aggressiv
und wenig elastisch.
Für feine Arbeiten verwendet man
Stahlbürsten mit gewellten Borsten, für
feinste Arbeiten können Messingbürsten
eingesetzt werden.
41. Was ist beim Bürsten von
Edelstahl zu beachten?
Stahlbürsten hinterlassen auf Edelstahl
oxidierende (rostende) Spuren, welche die
Oberfläche zerstören könnten. Messingbürsten könnten zu einer ungewünschten
Oberflächenverfärbung führen. Aus diesen Gründen sollte man für die Edelstahlbearbeitung stets nur Edelstahlbürsten
oder Kunststoffbürsten verwenden.
Buntmetall zu beachten?
Stahlbürsten hinterlassen auf Buntmetallen oxidierende (rostende) Spuren, welche die Oberfläche zerstören könnten.
Zur Bearbeitung verwendet man deshalb
Edelstahlbürsten, Messingbürsten oder
Kunststoffbürsten.
Aluminium zu beachten?
Stahlbürsten hinterlassen auf Aluminium
oxidierende (rostende) Spuren, welche
die Oberfläche zerstören. Messingbürsten haben wegen der elektrochemischen Reaktion (Aluminium ist unedler als Messing) ebenfalls zerstörende
Einflüsse. Man sollte deshalb zur Bearbeitung entweder Edelstahlbürsten oder
Kunststoffbürsten verwenden.
44. Was ist beim Bürsten von Holz
zu beachten?
Bei der Bearbeitung mit Stahlbürsten ist
unter bestimmten Voraussetzungen (Holz
im feuchten Außenbereich) mit Verfärbungen zu rechnen. Mit Edelstahl-, Messing-, Kunststoffbürsten ist man in jedem
Fall auf der sicheren Seite. Eichenholz
sollte nie mit Stahlbürsten bearbeitet
werden.
45. Was ist bei der Bearbeitung
von Eichenholz besonders zu
beachten?
Wird Eichenholz mit Stahlbürsten bearbeitet, kann die Gerbsäure des Holzes so
mit dem Stahl reagieren, dass sich das
Eichenholz an den Bearbeitungsstellen
verfärbt. Eichenholz sollte also nur mit
Edelstahl- oder Messingbürsten bearbeitet werden.
211
Kunststoff zu beachten?
So unterschiedlich wie ihre Artenvielfalt
sind auch die Eigenschaften von Kunststoffen. Um sicherzugehen, muss man an
einem Abfallstück verschiedene Arbeitsproben durchführen, um zum optimalen
Ergebnis zu kommen.
47. Für welche Arbeiten eignet sich
eine Scheibenbürste?
Mit gewellten Borsten zum Reinigen,
Glätten, Strukturieren für „sanfte“ Oberflächenbearbeitung.
Mit gezopften Borsten zum Reinigen,
Entrosten, Entgraten, Schweißnaht-Vorund Nachbearbeitung.
eine Kegelbürste?
Überall dort, wo die Scheibenbürste nicht
optimal eingesetzt werden kann, z. B. an
Winkelprofilen.
eine Topfbürste?
Topfbürsten werden stirnseitig verwendet. Sie eignen sich deshalb sehr gut für
die großflächige Bearbeitung von Werkstücken wie Blechen und Tafeln. Bevorzugt werden sie zusammen mit Winkelschleifern eingesetzt.
eine Pinselbürste?
Durch die Rotation spreizen sich Pinselbürsten auf. Sie sind deshalb sehr gut geeignet, um Hohlräume wie Bohrungen
oder die Innenseite von Rohren zu bearbeiten. Hauptsächlicher Einsatz an
schwer zugänglichen Stellen.
212
53. Warum ist die Bürste beim
Entgraten vorteilhafter?
Im Gegensatz zum schleifenden oder
feilenden Entgraten erhält man beim Entgraten mit der Bürste keinen „Sekundärgrat“ mehr, sondern eine wirklich „runde
Kante“.
Arbeiten mit der Pinselbürste
Pinselbürste in Rohr einführen
Entgraten (Prinzip)
1. Bearbeitungsgrat (z.B. Stanzgrat)
Grat an Werkstückkante
Schleifbürste einschalten. Durch Fliehkraft legen sich die Borsten an die Rohrwandung an.
2. Sekundärgrat
(z.B. nach Abschleifen)
Grat abgeschliffen
Rotierende Pinselbürste langsam aus
dem Rohr ziehen. Innenkante des Rohres
wird gesäubert und entgratet.
TLX-BRS 08/G
3. Kante mit Bürste entgratet
Grat mit Bürste
entfernt
TLX-BRS 09/G
Entgraten
51. Was ist Entgraten?
Beim Entgraten werden scharfkantige
Bearbeitungsrückstände so entfernt,
dass von ihnen keine Verletzungsgefahr
mehr ausgeht bzw. dass nachfolgende
Bearbeitungsgänge störungsfrei durchführbar sind.
52. Was passiert, wenn man durch
Schleifen oder Feilen entgratet?
Man erzeugt einen „Sekundärgrat“, der
zwar wesentlich kleiner ist, aber trotzdem
noch störend sein kann. Dieser Sekundärgrat lässt sich nur durch weitere Arbeitsgänge (Schleifen mit immer feiner
werdenden Schleifmitteln) reduzieren.
Dies ist sehr zeitaufwendig.
Strukturieren
Strukturieren?
Beim Strukturieren wird eine Oberfläche
so bearbeitet, dass entweder eine künstliche Struktur entsteht oder die natürliche
Struktur (Holz) hervorgehoben wird.
55. Wie strukturiert man Metall?
Bei Metallen erreicht man Strukturierungen zum Beispiel durch punktförmiges
Aufsetzen von (meist gebundenen) Topfoder Pinselbürsten oder durch gleichmäßiges Bearbeiten der Oberfläche mit
der Scheibenbürste in einer linearen
Richtung.
56. Wie strukturiert man Holz?
Mit einer Scheibenbürste, welche in der
Faserrichtung des Holzes linear hinund
hergeführt wird. Durch den Bürstvorgang
werden weiche Holzanteile abgetragen,
härtere Fasern bleiben stehen und bewirken dadurch eine „natürliche“ Strukturierung des Holzes. Bewegt man die Bürste
quer zur Faserrichtung oder benützt man
eine Topfbürste, dann wird die Struktur
des Holzes zerstört.
Satinieren
1
2
3
213
2. Schleifvlies
3. in Längsrichtung
satinierte Oberfläche
4. Oberfläche
unbearbeitet
4
1
Strukturieren
1
2
1.
2.
3.
4 5 4.
5.
Elektroschleifbürste
Scheibenbürste
Gebundene Topfbürste
Oberfläche unbearbeitet
Oberfläche strukturiert
4
A
1
2
2. Schleifvlies
3. Satinierte (mattierte)
Oberfläche
4. Oberfläche unbearbeitet
3
4
TLX-BRS 11/G
3
B
5
A
A
A
A
Strukturieren von Holz: nur in Längsrichtung verfahren. Weiche Schichten
werden abgetragen, harte Schichten
bleiben stehen.
B
A
A
A
Strukturieren von Metall: gebundene
Topfbürste wird senkrecht auf die
Oberfläche aufgesetzt. Eine Struktur
wird an die andere gesetzt.
TLX-BRS 10/G
Satinieren
57. Was ist Satinieren?
Unter Satinieren versteht ein feines
Schleifen in einer Vorzugsrichtung, meist
auf Metalloberflächen. Satinierte Oberflächen erzeugt man mit zylindrischen
oder bandförmigen Schleifvliesen, die
man in einer Richtung über das Werkstück
bewegt.
58. Was ist ein Schleifvlies?
Das Schleifvlies besteht aus einem lockeren Gewirk von Kunststofffäden, in welche ein Schleifmittel eingelagert ist.
Schleifvliese werden als flache Scheiben
(Polierer, Exzenterschleifer), Bänder
(Bandschleifer) oder als Zylinder mit
Schaft (Schleifbürsten) hergestellt.
Schleifvlies?
Es ist durch seine lockere Struktur weich,
passt sich dadurch der Oberflächenkontur hervorragend an und ist durch die
Kunststoffbindung neutral, kann also für
alle Werkstoffe verwendet werden.
60. Für welchen Zweck verwendet
man ein Schleifvlies?
Das Schleifvlies ist ideal zur Feinbearbeitung von flachen und gewölbten Oberflächen, speziell bei Lackoberflächen und
Metallen. Da das Schleifvlies eine sehr
offene Struktur besitzt, kann sich der abgetragene Staub in das Schleifvlies einlagern und wird dadurch nicht wieder in die
Werkstückoberfläche eingerieben, was
214
bei Lackoberflächen eine schlechtere
Arbeitsqualität zur Folge hätte.
61. Mit welchen Elektrowerkzeugen
verwendet man vorzugsweise
das Schleifvlies?
Mit dem Exzenterschleifer zur großflächigen Bearbeitung flacher Werkstücke.
Mit der Schleifbürste zum gezielten Satinieren und zur Bearbeitung komplexer
Werkstücke.
62. Zu was darf man ein Schleifvlies
nicht verwenden?
Mit einem Schleifvlies dürfen keine
scharfen Kanten bearbeitet (entgratet)
werden. Scharfe Kanten und Ecken zerstören praktisch sofort die Struktur des
Schleifvlieses.
63. Was ist ein „Powervlies“?
Verwendet man statt des lockeren Fasergewirkes eine festere, schwammartige
Substanz als Grundlage für ein Vlies,
dann erhält man eine höhere Abtragsleistung, mit der sich allerdings keine feine
Oberfläche mehr erzielen lässt.
64. Wozu verwendet man ein
„Powervlies“?
Das Powervlies eignet sich hervorragend
zur Bearbeitung komplexer Metalloberflächen, bei denen der Einsatz von Bürsten zum „Einhaken“ führen könnte.
Polieren
65. Was versteht man unter Polieren?
Polieren heißt Oberflächen mit feinsten
Schleifmitteln (Poliermitteln) so bearbeiten, dass am Ende alle Unebenheiten
beseitigt sind und ein Spiegelglanz
entsteht.
Polieren ist also eine Feinstbearbeitung
von Oberflächen. Vom Prinzip her ist Polieren ein Schleifvorgang.
66. Welche Werkzeuge verwendet
man zum Polieren?
Als Arbeitswerkzeuge dienen je nach
Anwendungszweck Polierer, Exzenter-
schleifer oder Schleifbürsten. Einsatzwerkzeuge sind Polierschwämme, Filzscheiben unterschiedlicher Härte, Lammfellhauben und Nessel bzw. Leinwandscheiben (Schwabbel).
67. Wie funktionieren Filzscheiben?
Beim Auftragen von Poliermittel lagern
sich die Schleifkörner des Poliermittels in
die Filzschicht ein und machen damit die
Filzscheibe zu einer – bildlich gesprochen
– hoch elastischen, feinen Schleifscheibe.
68. Was ist ein Poliermittel?
Poliermittel sind Schleifmittel mit besonders kleinen Korngrößen. Sie sind in der
Regel in einer Trägersubstanz (Öle, Fette,
Wachse) eingebunden, um sie besser
handhaben zu können.
69. Gibt es unterschiedliche
Poliermittel?
Ja. Die Poliermittel unterscheiden sich in
der Konsistenz (es gibt Pasten und
Wachse), in der Körnung (zwischen 800
und 4800) und im Kornmaterial (Korunde,
Karbide, Quarze, Diamant).
70. Warum muss man für jedes einzelne Poliermittel eine separate
Polierscheibe einsetzen?
Würde man beispielsweise eine Filzscheibe, mit der man eine Polierpaste der
Körnung 1200 eingearbeitet hat, mit einer
Polierpaste der Körnung 2400 versehen,
so würde die noch in der Filzscheibe
steckende restliche 1200er Körnung die
neu aufgetragene 2400er Körnung wirkungslos machen. Zwischen jedem Körnungswechsel ist also die Werkstückoberfläche zu reinigen und eine separate
Filzscheibe zu verwenden. Am besten ist
es, wenn man gebrauchte Polierscheiben
mit der verwendeten Körnung kennzeichnet, damit man sie bei Wiederverwendung nicht verwechselt.
71. Was sind die typischen Arbeitsvorbereitungen zum Erzielen
einer Hochglanzpolitur?
Bei unbehandelten Oberflächen muss
zunächst durch Feinschleifen mit Körnungen bis 800 bzw. 1200 die Oberfläche
vorbereitet werden. Dann werden Polier-
wachse oder Polierpasten mit Körnungen
2400 bis 3600 mit Filzscheiben aufgetragen und bearbeitet. Zwischen den Arbeitsvorgängen mit den einzelnen Körnungen ist die Oberfläche sorgfältig zu
reinigen und jeder Körnung ist eine separate Filzscheibe zuzuordnen. Als letzter
Arbeitsgang werden Hochglanzwachs
und die Lammfell- oder Leinwandhaube
(Schwabbel) eingesetzt. Man sieht: Das
Herstellen einer perfekten Hochglanzpolitur ist sehr aufwendig und erfordert viel
Übung.
Polieren (Prinzip)
A
Polierfilzscheibe
Poliermittel dringt in
Polierfilzscheibe ein.
Polierfilzscheibe
Poliermittel
B
C
A
A
B
A
C
A
A
Poliermittel (Polierwachs) wird an rotierende Polierfilzscheibe gepresst.
Poliermittel lagert sich an Filzoberfläche
an.
Polierfilzscheibe trägt Poliermittel auf
Werkstückoberfläche auf
Poliervorgang beginnt.
TLX-BRS 12/G
72. Wie poliert man
Metalloberflächen?
Metalloberflächen kann man mit relativ
hohen Drehzahlen polieren. Die Polierpaste wird entweder manuell direkt auf die
Metalloberfläche aufgerieben oder auf
die Filzscheibe des Polierers, der Schleifbürste oder des Exzenterschleifers aufgebracht. Dann wird mittels der Filzscheibe der Poliervorgang durchgeführt.
215
Zum Abschluss wird die Oberfläche mit
einem Lösungsmittel sorgfältig von allen
Polierresten gereinigt und gegebenenfalls mit der Lammfellhaube und einem
Glanzwachs (Polierer, Exzenterschleifer)
nachbearbeitet.
Man erkennt sehr bald, dass spiegelblankes Polieren von Metallen eine sehr
zeitaufwendige Arbeit ist. Wenn immer
möglich, sollte man bereits industriell
hochglanzpolierte Bleche oder Tafeln
verwenden. Der Mehrpreis lohnt sich in
jedem Fall durch die eingesparte Arbeitszeit. Vor der weiteren Verarbeitung sollte
die Oberfläche durch geeignete Folien
oder Abdeckungen vor Kratzern geschützt werden. Derartig geschützte
Oberflächen müssen dann nur noch an
den Bearbeitungsstellen poliert werden,
wodurch viel Zeit gespart werden kann.
73. Wie poliert man
Lackoberflächen?
Auf die Lackoberfläche wird manuell oder
maschinell (Polierer oder Exzenterschleifer) ein Polierwachs gleichmäßig aufgetragen und mit geringer Drehzahl und geringem Andruck mit der Lammfellhaube
poliert.
74. Wie poliert man Hölzer?
Nach dem Feinschliff der Oberfläche wird
ein geeignetes Wachs manuell oder maschinell (Polierer oder Exzenterschleifer)
gleichmäßig aufgetragen und mit geringer Drehzahl und geringem Andruck zuerst mit einer weichen Filzscheibe und
dann mit der Lammfellhaube poliert. Die
Faserrichtung des Holzes ist dabei zu beachten.
75. Wie poliert man Kunststoffe und
Kunstglas?
Da die Eigenschaften von Kunststoffen,
Acrylglas und Polycarbonat-Glas sehr
unterschiedlich sein können, macht man
am besten zunächst Versuche an einem
Probestück. Es empfiehlt sich, mit niedrigen Drehzahlen zu beginnen und
großflächig mit geringem Andruck zu arbeiten. Die speziell benötigten Polierpasten erfragt man am besten beim Kunststoffhersteller.
216
Der logische Weg zum richtigen Elektrowerkzeug
Arbeitsgang
Werkstückoberfläche
Werkstückgröße
Elektrowerkzeug
Bürsten
flach
groß
klein
Winkelschleifer
Schleifbürste
gewölbt
groß
klein
Winkelschleifer
Schleifbürste
Schleifbürste
komplex geformt
(Hohlkörper, Zylinder,
Profile, Rahmen, Gestelle)
Entgraten
leicht zugänglich
Winkelschleifer
Schleifbürste
komplex
Schleifbürste
Strukturieren
Satinieren
Polieren
Schleifbürste
mit Vorzugsrichtung
Schleifbürste
ohne Vorzugsrichtung
Exzenterschleifer
flach
groß
mittel
klein
Polierer
Exzenterschleifer
Schleifbürste
gewölbt
groß
mittel
klein
Polierer
Exzenterschleifer
Schleifbürste
komplex geformt
(Hohlkörper, Zylinder,
Profile, Rahmen, Gestelle)
Schleifbürste
TLX-BRS T01
217
Der logische Weg zur richtigen Bürstenart
Werkstoff
Werkstück
Bearbeitung
Bürstentyp
Holz
Weichholz
grob
fein
gewellt
Stahl, vermessingt
Kunststoff
Hartholz
gewellt
Stahl, vermessingt
Eiche
gewellt
Edelstahl
Edelhölzer
gewellt
Edelstahl
Metall
Bürstenart
Stahl
grob
mittel
fein
gezopft
gewellt
Stahl
Stahl
Kunststoff
Edelstahl
grob
mittel
fein
gezopft
gewellt
Edelstahl
Edelstahl
Kunststoff
Buntmetall
(Messing, Kupfer)
grob
mittel
gezopft
gewellt
Edelstahl
Edelstahl
fein
Aluminium
grob
mittel
fein
Kunststoff
gezopft
gewellt
Edelstahl
Edelstahl
Kunststoff
TLX-BRS T02
Sägen
Grundlagen
219
Werkstoffe
219
Sägeblätter
220
Elektrowerkzeuge zum Sägen
224
Hubsägen
– Säbelsäge
– Elektrofuchsschwanz
– Tandemsäge
– Multisäge
– Feinschnittsäge
– Stichsäge
225
225
226
227
228
229
230
Rotationssägen
– Handkreissägen
231
231
Umlaufsägen
– Kettensäge
234
234
Arbeitssicherheit beim Sägen
235
Der logische Weg zur
passenden Säge
237
richtigen Sägeblatt
239
Sägen
Grundlagen
1.
„Sägen“?
Sägen sind Handwerkzeuge oder Einsatzwerkzeuge, bei denen die spanabhebenden Schneiden (Zähne) in einer Reihe
angeordnet sind und nacheinander zum
Eingriff kommen. Die Bezeichnung für
das Einsatzwerkzeug ist „Sägeblatt“. Im
Falle von motorisch angetriebenen Sägen erfolgt die Bewegung des Sägeblattes nach einem der drei Grundprinzipien:
– Hub
– Rotation
– Umlauf
Die Sägeblätter werden meist nicht nach
dem Prinzip, sondern nach dem entsprechenden Antriebswerkzeug benannt.
2.
Welche Anforderungen werden
an die zum Sägen dienenden
Werkzeuge gestellt?
Sägen müssen die Arbeitsaufgabe in der
kürzest möglichen Zeit mit der höchstmöglichen Qualität erledigen. Dabei müssen sie für den Anwender das technisch
höchstmögliche Maß an Sicherheit bieten.
3.
Von welchen Einflussfaktoren
hängt die Sägeleistung ab?
Vom geeigneten Sägeblatt und der Eignung des gewählten Elektrowerkzeugs
für die vorgesehene Arbeitsaufgabe.
219
Werkstoffe
4.
Welche Werkstoffe können mit
handgeführten Elektrosägen
bearbeitet werden?
Mit Ausnahme von bestimmten mineralischen Werkstoffen und Glas können nahezu alle Werkstoffe mit handgeführten
Elektrosägen bearbeitet werden.
5.
Nach welchen Eigenschaften
werden Werkstoffe eingeteilt?
Werkstoffe werden nach ihrer Härte und
Struktur sowie der Spanbildung beim Sägen beurteilt. Es gibt weiche bis harte
Werkstoffe, Werkstoffe mit gleichmäßigem Gefüge oder faseriger Struktur und
kurzspanende bis langspanende Werkstoffe.
6.
Wie beeinflussen die Werkstoffeigenschaften die Sägeblattgeometrie?
Die Werkstoffeigenschaften beeinflussen
die Geometrie des Sägeblattes, d. h. die
Zahnform, Zahngröße und Zähnezahl.
7.
Wie beeinflussen die Werkstoffeigenschaften das Elektrowerkzeug?
Die Werkstoffeigenschaften bestimmen
Schnittgeschwindigkeit und die notwendige Antriebsleistung durch das Elektrowerkzeug.
Sägeblätter
8.
Was sind die wichtigsten Eigenschaften eines Sägeblattes?
Die wichtigsten Eigenschaften des Sägeblattes werden bestimmt durch:
– das Sägeblattmaterial
– die Zähnezahl
– der Zahnform
9.
Aus welchem Material bestehen
Sägeblätter?
Je nach dem vorgesehenen Einsatzzweck bestehen Sägeblätter aus
– CV
– HCS
– HSS
– Bimetall
– HM
Es können auch Kombinationen der
obengenannten Materialien vorkommen.
10. Was versteht man unter CV?
CV bedeutet Chrom-Vanadium und bezeichnet die Hauptbestandteile des legierten Stahls. CV-Stähle besitzen eine
hohe Elastizität bei mäßiger Härte und
werden hauptsächlich für das Stammblatt von Kreissägeblättern verwendet.
Für weiche Hölzer werden auch komplette CV-Kreissägeblätter verwendet.
11. Was versteht man unter HCS?
Unter HCS versteht man High Carbon
Steel, also einen Stahl, der durch einen
bestimmten Kohlenstoffanteil eine große
Härte aufweist.
12. Was versteht man unter HSS?
Unter HSS versteht man Hochlegierte
Schnellarbeits Stähle. Sie zeichnen sich
durch höhere Belastbarkeit und Standzeiten sowie höhere Hitzebeständigkeit
aus und werden für Sägeblätter in der
Holz- und Kunststoff-, hauptsächlich
aber bei der Metallbearbeitung eingesetzt. Wegen der größeren Härte sind
HSS-Sägeblätter meist spröder, worauf
bei der Anwendung Rücksicht genommen werden muss.
Bimetall?
HSS-Stähle werden häufig im Verbund
mit niedriglegierten, zähen Werkzeugstählen eingesetzt. In dieser Kombination
ergänzen sich die Eigenschaften (Zähelastisch und Hart) günstig. Der Verbund,
als Bimetall bezeichnet, wird durch Verschweißen der beiden unterschiedlichen
Metalle miteinander hergestellt.
Stichsägeblätter, Bimetallblätter
für Metallwerkstoffe
1
3
2
für Holzwerkstoffe
1
2
1 Grundkörper aus HCS
2 Zähne aus HSS
3 Laser-Schweißnaht
3
TLX-SAW 01/G
220
14. Was versteht man unter HM?
HM ist die Abkürzung für HartMetall.
Hartmetalle sind Sinterwerkstoffe aus
verschiedenen Bestandteilen wie Wolfram, Titan, Tantal, Cobalt und Karbiden.
Sie sind äußerst druck- und verschleißfest, aber spröde. Man verwendet Hartmetalle für hochbeanspruchte Sägeblätter, wo sie als Material für die Zähne verwendet werden. Mit HM bestückte
Sägeblätter eignen sich für höchste Belastung, wegen der hohen Sprödigkeit von
HM sind jedoch bestimmte Mindestgrößen für die Zähne notwendig.
221
Sägen
Kreissägeblätter (Zahnmaterial)
Stichsägeblätter, HM-bestückte
„Riff“-Beschichtung
CV-Blatt
Stammblatt und Zähne
aus demselben
Material
1
2
HM-Blatt
CV-Stammblatt mit eingesetzten HM-Zähnen
HM-Einzelzähne
1
1 2
3
TLX-SAW 03/G
3
1 Hartmetallzähne
2 Hartlötung
3 Stammblatt
HM-Zahnleiste
1
4
5
Stichsägeblätter, Zahnteilung
Zähnezahl?
Bei gegebener Sägeblattgröße wird die
Zähnezahl durch die Zahngröße bestimmt. Pro Hub oder Umdrehung sind
entweder weniger oder mehr Zähne im
Eingriff, die Schnittqualität nimmt mit der
Anzahl der Zähne zu. Wenige große
Zähne bei gegebener Sägeblattlänge ergeben eine große Zahnteilung, viele
kleine Zähne eine kleine Zahnteilung. Weniger Zähne sind kostengünstiger, mehr
Zähne verursachen höhere Kosten.
mittel
groß
progressiv
variabel
HM-Granulat-beschichtet
TLX-SAW 04/G
Grundkörper
HM-Granulat
HM-Zahn (gelötet)
Laserschweißung
HM-Zahnleiste
TLX-SAW 02/G
klein
1
2
3
4
5
222
Zahnform?
Die Zahnform bestimmt Schnittqualität
und Belastbarkeit. Man unterscheidet in
Grundformen und Kombinationen. Die
wichtigsten Grundformen sind:
– Spitzzähne
– Grobzähne
– Flachzähne
– Wechselzähne
– Trapezzähne
– Dachhohlzähne
sowie Mischgeometrien. Spitzzähne und
Grobzähne werden bei CV, HSS und Bimetallblättern verwendet, die anderen
Zahnformen werden bei HM-bestückten
Sägeblättern angewendet.
Die besten Schnittqualitäten werden
meist mit Kombinationen unterschiedlicher Zahnformen erzielt, welche wegen
des
aufwendigen
Schleifverfahrens
kostenintensiver sind.
17. Was ist ein Freischnitt und wozu
dient er?
Unter Freischnitt versteht man den Unterschied zwischen Sägespaltbreite und
der Dicke des Stammblattes bzw. des
Sägeblattrückens. Der Freischnitt ist notwendig, damit der Sägeblattrücken im
Sägeschnitt nicht klemmt. Der Freischnitt
kann durch Schränkung oder Wellen der
Zähne sowie durch Hinterschliff oder
breitere Zähne (HM) erfolgen. Je größer
der Freischnitt, umso kurvengängiger ist
das Sägeblatt bei Hubsägen.
Stichsägeblätter, Zahngeometrie
Zähne gefräst, Freischnitt geschränkt
Kreissägeblätter (Zahnformen)
geschränkte Zähne
Flachzähne
1
2
Zähne gefräst, Freischnitt gewellt
Trapez - Flachzähne
Wechselzähne
3
3
44
4
Zähne geschliffen, Freischnitt
freiwinkelgeschliffen
TLX-SAW 06/G
TLX-SAW 04-2/G
EWL-K021/G
Zähne geschliffen, Freischnitt geschränkt
1 Hohe Spitzenbelastung
bei geschränkten Zähnen
2 hohe Flächenbelastung
beim Flachzahn
3 Wechselzähne teilen
sich die Belastung
4 Belastungsverteilung beim
Trapez- / Flachzahn
Sägen
Kreissägeblätter
Dualverzahnung für
Längs- und Querschnitt
Kreissägeblätter (Freischnitt)
1
2
3
4
5
6
7
HM-Blatt
2
1
3
2
1
4
5
5
6
6
7
7
Material
Zahnbreite
geschränkte Zähne
HM-Zähne
Stammblatt
Freischnitt
Stammblattdicke
Schneidet Massiv-, Weich- und
Hartholz sowie Dickholz-, Spanund Tischlerplatten. Jeweilige
Zahnfolge im 5er Zahnsegment.
TLX-SAW 05/G
geschränktes Blatt
223
18. Welche Sägeblätter verwendet
man für Holz und Holzwerkstoffe?
Für die Bearbeitung von Holz werden Sägeblätter mit mittleren bis großen Zähnen
verwendet, weil Holz ein langspanender
Werkstoff ist. Entsprechend der Dicke
des zu bearbeitenden Werkstückes sollte
die Zahngröße so gewählt werden, dass
mindesten 2 Zähne immer im Eingriff
sind.
19. Warum verwendet man für
Längs- und Querschnitte unterschiedliche Zahnformen?
Hölzer haben eine Vorzugsrichtung der
Fasern. Bei Schnitten längs der Faser
entstehen lange Späne, weshalb Sägeblätter mit großen Zähnen benützt werden sollen. Bei Schnitten quer zur Faser
entstehen kurze Späne, hier genügen
kleine Zähne für eine hohe Schnittqualität. Für die Anwendung bei Längs- und
Querschnitten gibt es Sägeblätter mit einer Kombination kleiner und großer
Zähne.
TLX-SAW 07/G
20. Warum gibt es unterschiedliche
Sägeblätter für schnelle und
saubere Schnitte?
Für schnelle Schnitte benötigt man Sägeblätter mit wenigen großen Zähnen, die
aber einen groben Schnitt verursachen.
Sägeblätter mit vielen kleinen Zähnen ergeben einen feinen Schnitt, aber nur einen geringen Arbeitsfortschritt.
man für Kunststoffe?
Als Zahnwerkstoffe können sowohl HCS,
HSS und HM verwendet werden. Bei weichen Kunststoffen können bei geringer
Schnittgeschwindigkeit HC-Zähne verwendet werden, bei härteren Duromeren
sind HSS-Zähne länger schnitthaltig.
Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK)
sowie Kunststoffe mit mineralischen Füllstoffen sollten mit HM-Zähnen bearbeitet
werden. Kreissägeblätter werden ausschließlich mit HM-bestückten Zähnen
für die Kunststoffbearbeitung eingesetzt.
man für Metalle?
Als Schneiden- oder Zahnwerkstoff wird
bei handgeführten Elektrowerkzeugen
ausschließlich HSS oder HM, eventuell
im Verbund mit einem CV-Stammblatt
verwendet. Bei Hubsägen wird HSS für
NE-Metalle und für Baustähle verwendet,
HM für die Bearbeitung von korrosionsbeständigen Stählen. Bei handgeführten
224
Kreissägen finden ausschließlich HM-bestückte Sägeblätter Verwendung.
23. Welche Sägeblätter benützt man
bei Hubsägen für gerade
Schnitte?
Man benützt Sägeblätter mit breitem
Zahnrücken, wodurch das Sägeblatt eine
bessere Längsführung im Material erhält.
Elektrowerkzeuge
zum Sägen
Stichsägeblätter, Sägeblattbreite
Breites Blatt („normal“)
TLX-SAW 08/G
Schmales Blatt
Spezielles Kurven-Sägeblatt
26. Kann man Sägeblätter
nachschärfen?
Bei Kreissägeblättern ist das Nachschärfen durch einen qualifizierten
Schärfdienst sinnvoll und wirtschaftlich.
Je nach Zahnform kann mehrmals nachgeschärft werden.
24. Welche Sägeblätter benützt
man bei Hubsägen für Kurvenschnitte?
Für Kurvenschnitte werden Sägeblätter
mit großem Freischnitt durch Schränkung
verwendet. Der Sägeblattrücken ist
schmal bis sehr schmal, wodurch enge
Kurvenradien möglich sind.
27. Nach welchen Prinzipien
arbeiten Sägen?
Motorisch angetriebene Sägen arbeiten
nach einem der drei Grundprinzipien:
– Hub
– Rotation
– Umlauf
Die entsprechenden Grundtypen der Sägen bezeichnet man als
– Hubsägen
– Rotationssägen (Kreissägen)
– Umlaufsägen (Bandsägen, Kettensägen)
Leistungsprofile von Sägen
ElektroFuchsschwanz
Schnittleistung
Geradschnitt
Schnittqualität
Kurvenschnitt
Stichsägen
25. Müssen Sägeblätter gekühlt
werden?
Bei handgeführten Sägen ist eine
Schmierung bzw. Kühlung nur bei Schnitten in Metall notwendig. Die Lebensdauer
der Sägeblätter wird dadurch vervielfacht. Als Schmiermittel haben sich so
genannte Schneidfette bewährt. Bei
Kunststoffen sollte wegen deren Temperaturempfindlichkeit zwar auch gekühlt
werden, die Wahl des Kühlmittels ist jedoch kritisch, weil es unter Umständen
den Kunststoff angreifen kann. Eventuell
ist eine Verringerung der Schnittgeschwindigkeit sinnvoller.
Säbelsäge
Multisäge
Kreissäge
Feinschnittsäge
Tandemsäge
Kettensäge
TLX-SAW 09/P
Sägen
225
Hubsägen
Säbelsäge
28. Für welche Werkstoffe eignen
sich Hubsägen?
Hubsägen können für alle sägbaren
Werkstoffe verwendet werden.
Säbelsäge?
Säbelsägen sind Hubsägen, bei denen
Motor und Sägeblatt in einer Richtung
angeordnet sind. Der Name stammt ursprünglich aus den USA, wo dieser Sägentyp entwickelt wurde und weit verbreitet ist.
30. Welche Typen von Hubsägen gibt
es?
Typische Vertreter der Hubsägen sind:
– Säbelsäge
– Fuchsschwanz
– Multisäge
– Feinschnittsäge
– Stichsäge
– Tandemsäge
31. Kann man mit Hubsägen Kurven
sägen?
Hubsägen, welche über sehr breite Sägeblatter oder über Sägeblätter mit
Schwertführung
verfügen
(Feinschnittsäge, Tandemsäge) eignen sich
nicht für Kurvenschnitte. Alle anderen
Hubsägen können für Kurvenschnitte
verwendet werden, wenn schmale Sägeblätter (Kurvenschnittblätter) verwendet
werden.
Säbelsäge
klassische Handwerkerform
1
2
3
1 Sägeblatt
2 Anschlag
3 Antriebsmotor
TLX-SAW 10/G
29. Was ist das gemeinsame
Merkmal aller Hubsägen?
Hubsägen haben als Funktionsprinzip ein
sich hinund herbewegendes Sägeblatt
(oder Sägeblätter). Der Bewegungsablauf
gleicht dem Arbeiten mit der Handsäge.
Die meisten Hubsägen und ihre Sägeblätter sind so eingerichtet, dass meist
nur in einer Hubrichtung gesägt wird. Die
bevorzugte Sägerichtung ist auf Zug, weil
hierdurch die Maschine besser beherrscht wird und das Sägeblatt keinen
Druck- und damit Knickkräften ausgesetzt ist. In Zugrichtung kann bei den
meisten Hubsägen dem Sägeblatt eine
Pendelbewegung überlagert werden,
wodurch mehr Zähne zum Eingriff kommen und damit der Arbeitsfortschritt bei
gleichzeitig geringeren Vorschubkräften
wesentlich gesteigert wird.
33. Was sind die Eigenschaften einer
Säbelsäge?
Säbelsägen werden an einem Spatengriff
am Maschinenende gehalten und am
Maschinenhals oder einem Zusatzhandgriff geführt. Qualitativ hochwertige
Säbelsägen haben einen inneren Massenausgleich zur aktiven Vibrationsdämpfung und ein werkzeugloses
Spannsystem für das Sägeblatt. Die Maschinenleistungen betragen zwischen
600...1200 Watt, die Schnitttiefe richtet
sich nach der Länge des verwendeten
Sägeblattes. Zur Verbessung des Sägefortschrittes kann eine Pendelbewegung
des Sägeblattes zugeschaltet werden.
Bei Hohlprofilen sind Schnitttiefen bis
250 mm möglich.
34. Was kann mit einer Säbelsäge
gesägt werden?
Entsprechend dem verwendeten Sägeblatt alle sägbaren Werkstoffe.
226
35. Welches Systemzubehör gibt es
für die Säbelsäge?
Rohrspanner werden an Säbelsägen verwendet, um in der Installationstechnik
rechtwinklige Schnitte an Profilen und
Rohren durchzuführen.
36. Wozu wird die Säbelsäge am
häufigsten verwendet?
Die typische Verwendung der Säbelsäge
ist im Installations- und Sanitärbereich,
im Fahrzeugbau, im Metallbau und im
Palettenrecycling.
Elektrofuchsschwanz
Elektrofuchsschwanz?
Der Elektrofuchsschwanz wird ähnlich
gehandhabt wie die Handsägen des
Fuchsschwanztyps, woher seine Namensgebung stammt. Er unterscheidet
sich durch den senkrecht zur Sägeblattachse angeordneten Antriebsmotor
von der Säbelsäge.
Säbelsäge (Fuchsschwanz)
klassische Heimwerkerform
1 Sägeblatt
2 Anschlag
3 Antriebsmotor
1 2
3
TLX-SAW 11/G
eines Elektrofuchsschwanzes?
Durch die Bauweise des Elektrofuchsschwanzes unterscheidet sich diese
Säge von der Säbelsäge, in der Arbeitsweise und den meisten Eigenschaften
sind beide Sägetypen sowie den Säge-
blatttypen jedoch gleich. Durch die einfachere Getriebekonstruktion ergibt sich
ein Kostenvorteil, wodurch der Elektrofuchsschwanz besonders für das Heimwerkersegment geeignet ist. Wie die Säbelsäge wird der Elektrofuchsschwanz
zweihändig betrieben. Die Antriebsleistungen liegen zwischen 500... 800 Watt.
Die Schnitttiefe richtet sich nach der
Länge des verwendeten Sägeblattes. Bei
Hohlprofilen sind Schnitttiefen bis 250
mm möglich. Zur Verbessung des Sägefortschrittes kann eine Pendelbewegung
39. Was kann mit einem Elektrofuchsschwanz gesägt werden?
für den Elektrofuchsschwanz?
Rohrspanner werden an Säbelsägen verwendet, um in der Installationstechnik
rechtwinklige Schnitte an Profilen und
Rohren durchzuführen.
41. Wozu wird der Elektrofuchsschwanz am häufigsten verwendet?
Typischer Verwendungsbereich des Elektrofuchsschwanzes sind universelle Sägearbeiten und Palettenrecycling.
Sägen
Tandemsäge
(Fuchsschwanz)
Tandemsäge?
Die Tandemsäge ähnelt im Aussehen
dem Elektrofuchsschwanz, der Antriebsmotor ist im Winkel zur Sägeblattachse
angeordnet. Bei der Tandemsäge werden
zwei Sägeblätter in einer schwertförmigen Führung geführt und gegenläufig bewegt. Die Form der Sägezähne ist symmetrisch.
Tandemsäge
BO
SC
H
5
44. Was kann mit einer Tandemsäge
gesägt werden?
Metalle können mit der Tandemsäge prinzipbedingt nicht gesägt werden: Die Metallspäne, welche zwischen die Sägeblätter und in die Schwertführung gelangen,
würden durch Reibschweißung die Sägeblätter festsetzen. Kunststoffe können
mit Einschränkung gesägt werden: Die
Späne und Stäube geschäumter Thermoplaste, besonders auf Styrolbasis (z.
B. Styropor), erhitzen sich durch die Reibung zwischen den Sägeblättern und der
Führung. Nach Abkühlung blockieren sie
die Sägeblätter durch Schmelzklebereffekt. Mit Hartmetall- Sägezähnen bestückte Sägeblätter eignen sich jedoch
auch zum Sägen weicher und poröser
Steinwerkstoffe wie Gasbeton und weicher Leichtziegel. Die Sägeblätter können werkzeuglos gewechselt werden.
2
3
1
Antriebsmotor
Staubabsaugung
Schwert
2 Sägeblätter (gegenläufig)
Griffverstellung
(horizontal und vertikal)
TLX-SAW 12/P
4
1
2
3
4
5
227
Tandemsäge?
Wegen der starren Führung der Sägeblätter im Schwert ist die Tandemsäge nur für
gerade Schnitte geeignet. Bei Aufnahmeleistungen von 1200... 1600 Watt und Sägeblatthüben von 35...55 mm beträgt die
Sägeblattlänge 300...350 mm. Die Sägeblätter schneiden im Vorwärts- und im
Rückwärtshub. Eine Pendelbewegung
findet deshalb nicht statt. Wegen der Gegenlaufbewegung der Sägeblätter arbeitet die Tandemsäge momentfrei, d. h.
beim Ansetzen und Sägen wird die Säge
weder an das Werkstück gezogen noch
weggestoßen, wodurch die Handhabung
der Säge sehr sicher ist.
für die Tandemsäge?
Als Systemzubehör zur Tandemsäge gibt
es eine Absaugvorrichtung mit der es
möglich ist, beim Sägen von Gasbeton
einen hohen Anteil des entstehenden
Staubes mittels eines Staubsaugers abzusaugen.
46. Wozu wird die Tandemsäge am
Die Tandemsäge ist in erster Linie für die
Bearbeitung von Holz im Zimmereibereich vorgesehen. Typischerweise werden Balken abgelängt und Verzapfungen
hergestellt. Ebenso häufig wird die Tandemsäge im Rohbau zur Bearbeitung von
Gasbetonbauteilen eingesetzt.
228
Multisäge
Multisäge?
Die Multisäge ist eine kleine Säbelsäge.
Das Sägeblatt liegt in einer Linie zum Antriebsmotor. Die Einsatzwerkzeuge sind
in vielen Fällen identisch mit denen der
Stichsäge.
Multisäge
3
1
2
4
1
2
3
4
5
Sägeblatt
Anschlagbügel
Pendelhubeinstellung
Schaltergriff
SDS-Spannsystem für Sägeblatt
TLX-SAW 13/G
5
Multisäge?
Wegen der geringeren Maschinenleistung von ca. 400 Watt ist die Multisäge
sehr klein und handlich, wodurch sie
auch im Einhandbetrieb für diffizile Arbeiten an komplexen Werkstücken verwendet werden kann. Wegen ihrer Handlichkeit lässt sich die Multisäge sehr gut zum
Bearbeiten bereits bestehender Bauteile,
auch an senkrechten Flächen und zum
Entasten im Gartenbereich einsetzen. Zur
Erhöhung des Sägefortschrittes kann
eine Pendelbewegung des Sägeblattes
zugeschaltet werden.
49. Was kann mit einer Multisäge
gesägt werden?
für die Multisäge?
Typisches Zubehör der Multisäge sind
– Winkelanschläge
– Zirkelvorsatz
Winkelanschläge werden an der Multisäge verwendet, um winkeltreue
Schnitte von 90° und 45° an Leisten, Latten und Kanthölzern herzustellen. Der
Zirkelvorsatz ermöglicht die Herstellung
runder Werkstücke.
51. Wozu wird die Multisäge am
Die Anwendung der Multisäge ist extrem
vielseitig. Durch die Möglichkeit des Freihandschnittes (ohne Aufsetzen der Maschine an das Werkstück) sind Arbeiten
möglich, welche mit der Stichsäge nicht
gemacht werden können, z. B. Schleifen,
Bürsten und Feilen mit besonderen Einsatzwerkzeugen.
Sägen
Feinschnittsäge
Feinschnittsäge?
Die Feinschnittsäge ist eine stabförmige
Säge für gerade Schnitte mit hoher
Schnittqualität. Sie wird in den meisten
Anwendungsfällen mit einer Gehrungslade betrieben.
229
54. Was kann mit einer Feinschnittsäge gesägt werden?
Die Feinschnittsäge ist für Holz und
Kunststoffbearbeitung, nicht aber für Metalle geeignet. Die Zahnung ist sehr fein,
wodurch eine hohe Schnittgüte erreicht
wird. Neben Freihandanwendung wird
die Feinschnittsäge meist in einer Gehrungslade betrieben, wodurch winkeltreue Gehrungsschnitte möglich sind.
für die Feinschnittsäge?
Die Gehrungslade ist das Standardzubehör für die Feinschnittsäge. Durch
vielseitige Einstell- und Justagemöglichkeiten können Gehrungs- und Winkelschnitte höchster Präzision realisiert
werden.
Feinschnittsäge
1
56. Wozu wird die Feinschnittsäge
am häufigsten verwendet?
Typisches Anwendungsgebiet der Feinschnittsäge sind Gehrungsschnitte von
Rahmen und Leisten, Zuricht- und Einpassarbeiten sowie Bündigschnitte.
1
1 Säge
2 Sägeblatt
3 Gehrungslade
2
Feinschnittsäge?
Das Sägeblatt ist seitlich am Motorgehäuse angeordnet, wodurch ein maschinenbündiges Sägen möglich ist. Die
Sägeblätter haben symmetrische, dreieckförmige Zähne, wodurch in beiden
Hubrichtungen gesägt wird. Eine Pendelbewegung ist aus diesem Grunde nicht
vorgesehen. Mit Maschinenleistungen
von ca. 350 Watt ist die Feinschnittsäge
leicht und handlich. Wegen der Dreieckzähne sind Quer- und Gehrungsschnitte
gut, Längsschnitte in Holzwerkstoffen
aber nicht gut möglich.
TLX-SAW 15/G
3
TLX-SAW 14/G
Feinschnittsäge „Bündigsägen“
230
Stichsäge
Stichsäge?
Die Stichsäge ist neben der Kreissäge die
meistbenützte Säge in der Holzbearbeitung. Sie verbindet in idealer Weise
Handlichkeit und universelle Einsatzmöglichkeiten miteinander. Motor und Sägeblatt sind in rechtem Winkel zueinander
angeordnet, das Motorgehäuse (in Staboder Bügelform) bildet den Handgriff. Die
Stichsäge und ihr Sägeblattsystem wurden von BOSCH-Tochterfirma SCINTILLA im Jahre 1946 erfunden.
Stichsäge (Bügelgriff)
59. Was kann mit einer Stichsäge
gesägt werden?
für die Stichsäge?
Typisches Systemzubehör sind:
– Spanreißschutz
– Zirkelvorsatz
– Sägetisch
Der Spanreißschutz wird als Einlage in
die Grundplatte der Stichsäge verwendet
und verhindert weitgehend das Ausreißen der Materialoberfläche beim Aufwärtshub des Sägeblattes.
Der Zirkelvorsatz ermöglicht die Herstellung runder Werkstücke.
Mit dem Sägetisch sind stationäre Arbeiten möglich.
Spanreißschutz
Stichsäge?
Die wichtigste Eigenschaft der Stichsäge
ist ihre Handlichkeit und die universellen
Einsatzmöglichkeiten. Die Maschinenleistungen betragen zwischen 300...750
Watt, zur Erhöhung des Sägefortschrittes
kann eine mehrstufige Pendelbewegung
Üblicherweise beträgt der Hub ca. 25
mm. Die Schnitttiefen betragen bis über
100 mm, wobei aber bei Schnitttiefen
oberhalb der doppelten Hubhöhe aus
physikalischen Gründen der Sägespänetransport prinzipbedingt aus dem Sägespalt so behindert wird, dass der Arbeitsfortschritt deutlich zurückgeht. Durch
eine schwenkbare Fußplatte sind Gehrungsschnitte möglich.
2
3
1 Stichsäge
2 Spanreißschutz
3 Grundplatte
TLX-SAW 17/G
TLX-SAW 16/G
1
61. Wozu wird die Stichsäge am
Die Stichsäge eignet sich insbesondere
für komplexe Arbeiten mit Kurvenschnitten in allen Materialien. Sie verfügt unter
allen Sägen über die größte Auswahl an
universellen und speziellen Sägeblättern.
Sägen
Handkreissägen
Handkreissäge?
Die handgeführte Kreissäge ist das wichtigste Elektrowerkzeug zur Holzbearbeitung. Die Namensgebung erfolgte durch
das kreisförmige Sägeblatt, an dessen
Umfang die Sägezähne angeordnet sind.
Handkreissägen sind auf einer Grundplatte so montiert, dass die Motor-Getriebe-Sägeblatt-Einheit in der Höhe und
auch im Winkel zur Grundplatte verstellt
werden können. Hierdurch ist eine Einstellung der Schnitttiefe und des Gehrungswinkel (meist bis 45°) möglich. Die
erste handgeführte elektrische Kreissäge
wurde von der BOSCH-Tochterfirma
SKIL 1924 in den USA entwickelt.
1
Kreissäge
2
3
5
6
1
2
3
4
5
6
7
7
Rotationssägen nur gerade Schnitte
möglich. Die Vorschubrichtung ist stets
im Gegenlauf, d. h. gegen die Rotationsrichtung des Sägeblattes. Der größte Teil
der handgeführten Kreissägen hat
üblicherweise Schnitttiefen von 40...85
mm. Die Leistungsaufnahme beträgt zwischen 350...1600 Watt. Handkreissägen
mit einstellbarer Drehzahl und elektronischer Konstantregelung können optimal auf das zu bearbeitende Material
eingestellt werden und halten die eingestellte Drehzahl auch unter wechselnder
Belastung weitgehend bei. Hierdurch ergibt sich eine bessere Schnittqualität bei
höherem Arbeitsfortschritt. Um die Rückschlagsgefahr durch Klemmen des Sägeblattes im Werkstoff zu verhindern, ist in
Sägerichtung hinter dem Sägeblatt ein
sogenannter Spaltkeil angebracht. Die
Berührung des Sägeblattes vor und nach
dem Sägen wird durch eine beim Ansetzen selbsttätig ausschwenkende Pendelschutzhaube verhindert.
sich Handkreissägen?
TLX-SAW 18/G
4
231
Schutzhaube (fest)
Antriebsmotor
Zusatzhandgriff
Grundplatte
Spaltkeil
Pendelschutzhaube (zurückgeschwenkt)
Parallelanschlag
Handkreissägen?
Die durch das Arbeitsprinzip der Rotation
erreichbaren, hohen Schnittgeschwindigkeiten erlauben wesentlich bessere
Schnittqualitäten und Arbeitsfortschritte,
als dies bei handgeführten Hubsägen
möglich ist. Prinzipbedingt sind bei allen
65. Welche zusätzlichen Varianten
der Handkreissäge gibt es?
Die wichtigsten Varianten der handgeführten Kreissäge sind:
– Handkreissägen mit Eintauchfunktion
– Tauchsägen
– Kapp-und Gehrungssägen
– Paneelsägen
232
schwenkt der Spaltkeil automatisch in
den Sägespalt zurück.
Sogenannte „Tauchsägen“ sind spezielle Handkreissägen, bei denen die
Schnitttiefe über eine Säulenführung erfolgt. Gegen eine Federvorspannung
kann das Sägeblatt durch die Grundplatte in die Materialoberfläche eintauchen. Wegen der Säulenführung ist der
Eintauchvorgang einfach durchzuführen.
Zum Eintauchen muss der Spaltkeil abgenommen werden, zum „normalen“ Sägen jedoch wieder montiert und justiert
werden.
Kreissägen
Eintauchvorgang einer Kreissäge
mit Tauchfunktion
ansetzen
2
1
3
eintauchen
2
1
3
weitersägen
1
1 Spaltkeil
2 Pendelschutzhaube
3 Sägeblatt
TLX-SAW 19/G
2
3
Handkreissägen mit Eintauchfunktion
verfügen über einen Schwenkmechanismus, mit dem das Sägeblatt durch die
Grundplatte der Säge in die Werkstoffoberfläche „eingetaucht“ werden kann,
wodurch sogenannte „Taschenschnitte“
ermöglicht werden. Das Eintauchen ist
mit einem feststehenden Spaltkeil, wie er
bei Handkreissägen üblich und in den
meisten Ländern vorgeschrieben ist,
nicht möglich. Handkreissägen mit Eintauchfunktion haben aus diesem Grunde
einen Spaltkeil, der während des Eintauchens zurückgeschwenkt wird und
dadurch den Eintauchvorgang nicht behindert. Wenn die Säge nach dem Eintauchvorgang weitergeschoben wird,
Kappsägen sind stationär eingesetzte
Kreissägen, welche über einen Schwenkmechanismus auf einem Kapptisch nach
unten geschwenkt werden können und
dabei das auf dem Kapptisch befindliche
Werkstück (Leisten, Kanthölzer, Balken)
ablängen (kappen). Die Werkstücke werden dabei an einen Anschlag gedrückt
oder an diesem fixiert. Neben rechtwinkligen Schnitten sind Winkelschnitte,
meist bis 45°, möglich.
Zur Erhöhung der Arbeitssicherheit
verwendet man für Kappsägen Sägeblätter mit neutraler oder leicht negativer
Zahnstellung. Dies unterstützt das Anpressen des Werkstückes an den Geräteanschlag und verhindert ein unkontrolliertes „Einziehen“ des Werkstückes
durch das Sägeblatt.
Paneelsägen sind ähnlich wie Kappsägen stationär eingesetzte Kreissägen,
welche statt über ein Schwenkgelenk
über Säulen horizontal betätigt werden.
Die Zustellbewegung erfolgt horizontal.
Neben rechtwinkligen und Winkelschnitten bis 45° kann im gleichen Arbeitsgang
zusätzlich auch auf Gehrung geschnitten
werden. Bezüglich der verwendeten Sägeblätter gilt dasselbe wie für Kappsägen.
für die Handkreissäge?
Typisches Systemzubehör für Kreissägen
sind:
– Parallelanschläge
– Führungsschienen
– Sägetische
Sägen
Parallelanschläge erleichtern das parallele Besäumen von Plattenwerkstoffen
und Brettern. Da nur eine einseitige
Führung vorhanden ist, muss die Säge
neben der Vorschubrichtung deshalb
auch mit ihrem Anschlag an das Werkstück gedrückt werden. Die Schnittparallelität ist deshalb stark von der Aufmerksamkeit des Anwenders abhängig.
Führungsschienen ermöglichen Schnitte
höchster Präzision ohne Rücksicht auf
die Faserrichtung des Werkstoffes. Die
Führungsschiene wird mit geeigneten
Spannmitteln direkt auf dem Werkstück
befestigt. Durch die formschlüssige
Führung muss lediglich Vorschubarbeit
geleistet werden. Wegen der besseren
Arbeitsergebnisse ist die Führungsschiene stets dem Parallelanschlag vorzuziehen.
Sägetisch
1
2
3 4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
Tischplatte
Schutzhaube mit Absaugung
Parallelanschlag
Maschinenplatte
Winkelanschlag
Sicherheitsschalter
Tischgestell
TLX-SAW 20/G
7
Sägetische ermöglichen die stationäre
Anwendung von Kreissägen. Die Sägetische müssen zu diesem Zweck mit einem
233
Maschinenschutzschalter mit Wiederanlaufsperre ausgerüstet sein. Eine Abdeckhaube für das Sägeblatt ist vorgeschrieben. Längs- und Queranschläge
vervollständigen die Ausrüstung der Sägetische.
67. Wozu wird die Handkreissäge
am häufigsten verwendet?
Hauptanwendungsgebiet der Kreissäge
ist das schnelle und präzise Trennen, Besäumen und Zuschneiden von plattenförmigen Bauteilen mittels gerader Schnitte.
Schnitttiefen bis über 100 mm werden im
Zimmereibereich eingesetzt, allerdings
ist die Handhabung derart großer Handkreissägen wegen der starken Rückdrehmomente im Falle von Sägeblattklemmern nicht unkritisch.
Kettensäge
Kettensäge?
Bei der Kettensäge wird eine mit Sägezähnen bestückte Kette durch einen quer
zur Kette angeordneten Motor in Umlauf
versetzt. Die an den Gliedern der Sägekette befindlichen Zähne sind sogenannte Hobelzähne, welche einen breiten
Span abtragen, der genügend Freischnitt
für die relativ breite Kette erzeugt. Die Sägekette wird über ein starres Schwert geführt und liegt dabei sowohl im Vorlauf als
auch im Rücklauf völlig frei. Um die Reibung und damit den Verschleiß der Kette
in der Schwertführung zu verringern,
muss die Sägekette durch ein geeignetes
Öl („Sägekettenöl“) geschmiert werden.
Kettensäge
1
2
3
1
2
3
4
4
Handgriff
Motorgehäuse mit Ölbehälter
Schwert (Führung)
Sägekette
TLX-SAW 21/G
Kettensägen?
Kettensägen arbeiten mit hohen Umlaufgeschwindigkeiten und haben deshalb
einen sehr hohen Arbeitsfortschritt. Wegen der starren Schwertführung eignen
sie sich nur für gerade Schnitte. Prinzipbedingt liegt die Sägekette beidseitig völlig frei. Aus diesem Grunde ist eine Zweihandbedienung und das Tragen einer
entsprechenden Schutzausrüstung zwingend vorgeschrieben. Als Elektrowerkzeug verfügen Kettensägen über eine Sicherheitsarretierung des Schalters, eine
Notausschaltung sowie eine sehr schnell
wirkende elektromechanische Kettenbremse. Die üblichen Schwertlängen liegen zwischen 300...400 mm, die Leistungsaufnahmen zwischen 1000...1500
Watt.
Sägekette (Aufbau)
4
1
4
1
2
3
2
1 Schneidezähne (abwechselnd
rechts und links schneidend)
2 Verbindungsglieder
3 Antriebsglieder mit Führung
4 Verbindungsglieder mit
Tiefenbegrenzung
TLX-SAW 22/G
234
sich Kettensägen?
Handgeführte Kettensägen werden ausschließlich für die Bearbeitung von Holz
verwendet.
für die Kettensäge?
Das Systemzubehör der Kettensäge besteht im Wesentlichen aus der Sicherheitsausrüstung. Sie beinhaltet den
Schutzhelm mit Visier, Schutzhandschuhe, Sicherheitsschuhe sowie einen
Schutzanzug.
72. Wozu wird die Kettensäge am
Kettensägen dienen dem schnellen Ablängen und Kappen von Balken und
Kanthölzern sowie von frischem („grünem“) Holz in der Garten- und Forstwirtschaft.
Sägen
74. Was muss beim Stationärbetrieb
von handgeführten Elektrosägen
beachtet werden?
Handgeführte Sägen dürfen nur dann in
Verbindung mit einem Sägetisch stationär betrieben werden, wenn mit einem
Maschinenschutzschalter mit Wiederanlaufsperre ausgerüstet ist. Bei der
Anwendung von Kreissägen an einem
Sägetisch ist eine Abdeckhaube für das
Sägeblatt vorgeschrieben. Grundsätzlich
sollte der Werkstückabschnitt zwischen
Sägeblatt und Parallelanschlag mittels eines Schiebestockes und nicht mit der
Hand geführt werden.
Kettensäge
Schnittführung
Freigeführter Schnitt
!
Abgestützter Schnitt
235
EWL-SAW 23/P
Arbeitssicherheit
73. Was ist bezüglich der Arbeitssicherheit bei sägenden Elektrowerkzeugen zu beachten?
Schwerpunkt des Arbeitsschutzes beim
Sägen sind die scharfgezahnten Einsatzwerkzeuge sowie die teilweise sehr
hohen Umfangsgeschwindigkeiten bei
Rotationssägen.
Im praktischen Betrieb liegen die Einsatzwerkzeuge bei vielen Anwendungen
prinzipbedingt frei. Lediglich Rotationssägen können deshalb mit Schutzhauben
ausgerüstet werden. Diese dürfen vom
Anwender nicht entfernt oder manipuliert
werden. Durch die teilweise sehr hohen
Maschinenleistungen können sich sehr
starke Rückdrehmomente, speziell bei
Kreissägen und Kettensägen, entwickeln.
Eine Schutzbrille sollte grundsätzlich getragen werden, bei längeren Arbeiten ist
ein Gehörschutz zweckmäßig. Die Einsatzwerkzeuge sollten, von Kreissägen
abgesehen, prinzipiell nach Beendigung
der Arbeit aus dem Elektrowerkzeug entfernt werden. Bei Kettensägen ist die
Schutzhülle über die Kette zu schieben.
75. Für welche Schutzmaßnahmen
ist der Anwender verantwortlich?
Der Anwender ist dafür verantwortlich,
dass
– die
herstellerseitig
vorgesehenen
Schutzeinrichtungen der Werkzeuge
nicht verändert oder entfernt werden
– die Anwendung und Verwendung der
Sägen entsprechend der Bedienungsanleitung erfolgt
– er sich mit der persönlichen Sicherheitsausrüstung wie beispielsweise
Schutzbrillen,
Gehörschutz
und
Schutzkleidung ausstattet
– wenn immer möglich, Staubabsaugung
eingesetzt wird.
236
Kettensäge
Sicherheitsschaltung
Sägen
Spaltkeil
2
1
a
2
b
3
4
6
5
1
2
a
b
7
1
2
3
4
5
6
7
Sägengriff
Sicherheitsbügel
Druckfeder
Sicherheitsschalter
Antrieb
Bremsband
Sägenschwert
1
Sägeblatt
Spaltkeil
= maximal 10 mm
= ca. 2 mm
Ohne Spaltkeil:
Sägeblatt
klemmt
Schlägt das Sägenschwert (7) wegen
eines Fremdkörpers zurück, so wird der
Sicherheitsbügel (2) gegen den Handrücken gedrückt. Dadurch wird die
Druckfeder (3) entriegelt und zieht das
Bremsband (6) an. Gleichzeitig wird der
Sicherheitsschalter (4) ausgelöst und
unterbricht die Spannungsversorgung.
Mit Spaltkeil:
Klemmen
wird
verhindert
TLX-SAW 25/P
TLX-SAW 24/P
harte Hölzer
Duromere,
Thermomere
Kunststoffe
GFK
Sperrhölzer
Multiplex
Karrosseriebausperrholz
Spanplatten, leicht
Spanplatten, schwer
MDF
Frische Hölzer
Balken
Bretter
Profile
Platten
Platten
Platten
Platten
Platten
Platten
Platten
Platten
Balken
Werkstück
Bretter
Typ
weiche Hölzer
Holzwerkstoffe
Werkstoff
Naturholz
Gerade
Kurven
Gerade
Kurven
Kurven
Gerade
Gerade
Gerade
Kurven
Schnittart
Gerade
Kurven
Kreissäge
Stichsäge
Säbelsäge
Kreissäge
Stichsäge
Stichsäge
Kreissäge
Sägentyp
Kreissäge
Stichsäge
Tandemsäge
Kreissäge
Stichsäge
Tandemsäge
Kettensäge
Der logische Weg zur passenden Säge
Multisäge
Multisäge
Multisäge, Fuchsschwanz
Multisäge
Multisäge
Säbelsäge, Fuchsschwanz, Kettensäge
Multisäge
Säbelsäge, Fuchsschwanz, Kettensäge
Sägentyp Alternative
Sägen
237
Steinwerkstoffe
Buntmetalle
Gasbeton
Leichtziegel
Kacheln (leicht)
Edelstähle
Baustähle
Profile
Platten
Profile
Platten
Profile
Platten
Profile
Platten
Aluminium
Metalle
Werkstück
Typ
Werkstoff
Gerade
Kurven
Gerade
Kurven
Schnittart
Multisäge
Multisäge
Sägentyp Alternative
Tandemsäge Säbelsäge, Fuchsschwanz
Tandemsäge Säbelsäge, Fuchsschwanz
Stichsäge
Kreissäge
Stichsäge
Säbelsäge
Kreissäge
Stichsäge
Säbelsäge
Stichsäge
Säbelsäge
Stichsäge
Säbelsäge
Sägentyp
Der logische Weg zur passenden Säge (Fortsetzung)
TLX-SAW T01
238
Naturholz
Säbelsäge
Elektrofuchsschwanz
Duromere, Thermomere
GFK
Aluminium
Buntmetalle
Baustähle
Edelstähle
Gasbeton
Leichtziegel
Metalle
Steinwerkstoffe
weiche Hölzer
harte Hölzer
Sperrhölzer
Multiplex
Karosseriebausperrholz
Spanplatten, leicht
Spanplatten, schwer
MDF
Materialtyp
Kunststoffe
Holzwerkstoffe
Material
Sägentyp
HM
HM
Bimetall
Bimetall
HSS
HSS
Bimetall
Bimetall
HCS
HCS
HCS
Bimetall
Bimetall
HCS
Bimetall
HCS
Sägeblattwerkstoff
Der logische Weg zum richtigen Sägeblatt
HSS (Messing)
Bimetall (elastischer)
HM (höhere Standzeit)
HM (höhere Standzeit, gröber)
Bimetall (höhere Standzeit)
Sägeblatt-Alternative
Sägen
239
Stichsäge
Multisäge
Sägentyp
Tandemfuchsschwanz
Holzwerkstoffe
weiche Hölzer
harte Hölzer
Sperrhölzer
Multiplex
Spanplatten, leicht
Spanplatten, schwer
MDF
Gasbeton
Leichtziegel
Steinwerkstoffe
Naturholz
Duromere
Materialtyp
weiche Hölzer
harte Hölzer
Sperrhölzer
Multiplex
Spanplatten, leicht
Spanplatten, schwer
MDF
Kunststoffe
Holzwerkstoffe
Material
Naturholz
Sägeblatt-Alternative
HCS
HCS
HCS
Bimetall
Bimetall
HCS
Bimetall
HCS
HM
HM (nur sehr leichte Werkstoffe)
HCS (keine Schaumstoffe)
Sägeblattwerkstoff
HCS
HCS
HCS
HCS
HCS
HCS
HCS
HCS
Der logische Weg zum richtigen Sägeblatt (Fortsetzung)
240
Kreissäge
Steinwerkstoffe
Metalle
Kunststoffe
Holzwerkstoffe
Naturholz
weiche Hölzer
harte Hölzer
Sperrhölzer
Multiplex
Karosseriebausperrholz
Spanplatten, leicht
Spanplatten, schwer
MDF
GFK
Aluminium
Buntmetalle
Gasbeton
Gasbeton
Leichtziegel
Kacheln (leicht)
Steinwerkstoffe
Metalle
GFK
Aluminium
Buntmetalle
Baustähle
Edelstähle
Kunststoffe
HM-Wechselzahn
HM-Wechselzahn
HM-Wechselzahn
HM-Flachzahn
HM-Flachzahn
HM-Wechselzahn
HM-Flach-Trapezzahn
HM-Flach-Trapezzahn
HM-Flach-Trapezzahn
HM-Flach-Trapezzahn
HM-Flachzahn
HM-Wechselzahn
HM
HM
HM-Granulat
Bimetall
Bimetall
Bimetall
Bimetall
HSS
HSS
TLX-SAW T02
HM-Flach-Trapezzahn (höhere Standzeit)
CV (geringere Standzeit)
HM-Wechselzahn
HSS (Messing)
Bimetall (elastischer)
HM (höhere Standzeit)
Sägen
241
Akkutechnik
Grundlagen
243
Bleiakkumulatoren
244
Akkumulatoren auf Nickelbasis
– Allgemein
– Ladetechnik
– Akkupraxis
245
245
246
247
Nickel-Cadmium-Akkus
248
Nickel-Metallhydrid-Akkus
251
Akku und Umwelt
253
Arbeitssicherheit
253
Akkumulatoren und
Akkuwerkzeuge
254
Akkutechnik
Grundlagen
1. Was ist eine Batterie,
was ist ein Akku?
Eine Batterie ist die Zusammenschaltung
von zwei oder mehr elektrischen Zellen
(Elementen). Akku ist die Kurzform von
Akkumulator. Akkumulatoren sind wiederaufladbare Zellen. Batterien mit wiederaufladbaren Zellen nennt man Akkumulatorenbatterien. Gebräuchlich ist die
Bezeichnung Akku.
2. Volt (V) und Amperestunde (Ah),
was versteht man darunter und
welchen Einfluss haben sie?
Volt (V) ist die Maßeinheit für die elektrische Spannung. Je höher die Spannung
eines Akkumulators, umso mehr Zellen
benötigt er. Je mehr Zellen ein Akku hat,
umso größer und schwerer ist er.
Amperestunden (Ah) ist die Maßeinheit
für die Kapazität eines Akkumulators. Die
Kapazität ist das Maß für die Speicherfähigkeit eines Akkumulators und bedeutet in diesem Falle die entnehmbare
Stromstärke (A = Ampere) mal Zeiteinheit
(h = Stunde).
3. Wie bezeichnet man die Leistungsfähigkeit (den Energieinhalt) eines Akkumulators und
wie wird sie errechnet?
243
Die Bezeichnung heißt Wattstunden,
abgekürzt Wh. Man erhält sie durch die
Multiplikation von Spannung und Kapazität: Volt mal Amperestunden = Wattstunden.
4. Was bedeutet der Energieinhalt
eines Akkus?
Nehmen wir zum Beispiel einen Akku mit
24 Wattstunden Energieinhalt. Mit diesem Energieinhalt kann man ein Elektrowerkzeug mit einer Leistungsaufnahme
von 24 Watt 1 Stunde (60 Minuten) lang
betreiben. Hat das Elektrowerkzeug eine
Leistungsaufnahme von 48 Watt, dann
kann man es 24 : 48 = 0,5 Stunden (30
Minuten) lang betreiben. Hat das Elektrowerkzeug eine Leistungsaufnahme von
240 Watt, dann kann man es 24 : 240 =
0,1 Stunden (6 Minuten) lang betreiben.
Die obigen Rechnungen sind nur Beispielswerte. In der Realität erhält man
wegen unterschiedlicher Akkucharakteristik bei hohen Leistungen etwas geringere Werte.
Zum Vergleich: Mit dem Energieinhalt
eines Akkus verhält es sich wie mit der
Kondition eines Sportlers. Dieser kann
zum Beispiel wenige hundert Meter mit
hoher Geschwindigkeit im Sprint zurücklegen oder im Dauerlauf bei geringer
Geschwindigkeit im Marathonlauf viele
Kilometer zurücklegen.
Energieinhalt von Akkus
Kapazität in Amperestunden (Ah)
1
1,2
1,4
1,7
2
Spannung
in Volt (V)
Energieinhalt in Wattstunden (Wh)
7,2
9,6
12
14,4
16,8
18
24
36
7,2
9,6
12
14,4
16,8
18
24
36
8,6
11,5
14,4
17,3
20,2
21,6
28,8
43,2
* Bleiakkus für Rasenmäher
10,1
13,4
16,8
20,1
23,5
25,2
33,6
50,4
12,2
16,3
20,4
24,5
28,8
30,6
40,8
61,2
14,4
18,2
24
28,8
33,6
36
48
72
2,8
20,2
26,9
33,6
40,6
47
50,4
67,2
100,8
3
20*
30*
21,6
28,8
36
43,2
50,4
54
72
108
144
182
240
288
336
360
480
720
216
288
360
432
504
540
720
1080
TLX-ACC T01
244
5. Welche Typen von
Akkumulatoren gibt es?
Für Elektrowerkzeuge werden im Wesentlichen drei Typen von Akkumulatoren
verwendet. Sie unterscheiden sich in
ihren Elektrodenwerkstoffen und werden
nach diesen benannt:
– Bleiakkumulatoren
– Nickel-Cadmium-Akkumulatoren
(NiCd-Akkus)
– Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren
(NiMh-Akkus)
Bleiakkumulatoren
Bleiakkus?
Bleiakkus haben Elektroden aus Blei- und
Bleiverbindungen, sind dadurch schwer,
haben aber ein sehr gutes Leistungsvermögen bei hohen Entladeströmen.
Akkutechnik
Bleibatterie (Nasszelle)
3
2 4
8
7. Wo werden Bleiakkus eingesetzt?
Bleiakkus werden bevorzugt für Geräte eingesetzt, welche einen hohen Energiebedarf
über längere Betriebszeit haben und bei
denen das Akkugewicht keine große Rolle
spielt. Der Einsatz erfolgt im Elektrowerkzeugsektor typischerweise bei Gartengeräten wie z. B. Akku-Rasenmäher.
8. Was ist das besondere an
„Gelakkus“?
Gelakkus haben statt flüssiger Schwefelsäure einen eingedickten (gelförmigen)
Elektrolyt, sind wartungsfrei und gasdicht
versiegelt. Auch wenn sie gekippt werden
läuft kein Elektrolyt aus. Bezüglich der
Ladetechnik sind sie allerdings anspruchsvoller.
9. Welche Ladegeräte können für
„Gelakkus“ verwendet werden
und welche nicht?
Es können nur spezielle Ladegeräte verwendet werden. Die für Autobatterien üblichen Ladegeräte sind nicht geeignet.
10. Wie weit dürfen Bleibatterien
entladen werden?
Nur bis zu einer Untergrenze, der sogenannten Entladeschlussspannung von
1,75 Volt je Zelle, also bis 10,5 Volt bei einer 12-V-Batterie.
2
Akkutechnik
Entladespannung des Blei-Akkus
(Zellenspannung 2 Volt)
Volt
6
7
1
Entladezeit
TLX-ACC 01/P
5
1 Gehäuse
2 Polanschlüsse
3 Verschlussstopfen
der Zellen
4 Zellentrennwand
5 Negative Platte
6 Poröser Separator
7 Positive Platte
8 Zellenverbinder
2,2
2,1
2,0
1,9
1,8
1,7
Entlade-Schlussspannung
Typischer Verlauf der
Entladespannung eines Blei-Akkus.
TLX-ACC 02/P
245
Akkutechnik
Hochwertige Geräte verfügen über
eine automatische Schutzabschaltung,
wenn die Batteriespannung unter diesen
Wert sinkt. Sie wird dann nicht weiter entladen.
Nickel-Cadmium-Batterien
Akkuzelle (Aufbau)
1
2
11. Wann müssen Bleibatterien
geladen werden?
Sofort nach jeder Entladung, auch nach
einer Teilentladung.
3
4
12. Sind Teilentladungen mit
anschließender Ladung möglich
und gibt es einen MemoryEffekt?
Ja, Teilladungen sind jederzeit möglich,
Bleibatterien haben keinen MemoryEffekt.
Akkumulatoren auf
Nickelbasis
6
7
8
1 Positiver Pol (Deckel)
2 Sicherheitsventil
3 Dichtung
4 Separator
Sicherheitsventil
A
B
5 Positive Elektrode
6 Negative Elektrode
7 Gehäuse
8 Negativer Pol
C
Allgemein
14. Welche Akkumulatoren auf
Nickelbasis gibt es?
Die in Elektrowerkzeugen üblichen Akkumulatoren auf Nickelbasis sind:
– Nickel-Cadmium-Akkus
– Nickel-Metallhydrid-Akkus
Obwohl sie in ihrem Betriebsverhalten
einander ähnlich sind, unterscheiden sie
sich in bestimmten Details (siehe Einzelkapitel).
15. Warum hat ein neuer Akku erst
nach mehreren Lade- und
Entladezyklen seine volle
Leistungsfähigkeit?
Dem Akku geht es wie einem Sportler:
Bevor er volle Leistung erbringt, muss er
„trainiert“ werden. In der Fachsprache
heißt dies, dass die Elektroden sich erst
„formieren“ müssen.
A Phase ohne Druck - geschlossen
B Phase Ventil offen - Druck entweicht
C Phase Druck abgelassen - Ventil schließt
TLX-ACC 03/G
13. Was darf man niemals mit
Bleibatterien machen?
Niemals unter die Entladeschlussspannung entladen und niemals in teilentladenem oder entladenem Zustand lagern.
5
16. Wenn Akkus längere Zeit nicht benützt worden sind, verlieren sie oft
ihre Leistungsfähigkeit. Warum?
Durch die Lagerungszeit finden im Akku
chemische und physikalische Veränderungen statt, oder einfacher ausgedrückt:
Dem Akku geht es wie einem Sportler,
der eine Zeit lang nicht trainiert hat.
17. Was muss man tun, damit der
Akku wieder seine normale
Leistung erreicht?
Um die alte Leistungsfähigkeit wiederzuerlangen, muss der Akku erst wieder ein
paarmal geladen und entladen werden.
Am besten geschieht dies durch die
Benützung des Elektrowerkzeuges.
246
20. Was sind die Nachteile der
Dauerstromladung?
Die Ladezeiten sind mit 3 … 12 Stunden
sehr lang. Bei häufigen Teilladungen kann
unter Umständen ein Memory-Effekt eintreten.
Nur ein formierter Akku hat die volle
Leistung!
Leer
Akku neu
21. Wie funktioniert die thermisch
gesteuerte Ladung?
Prinzipiell ist es möglich, mit einem so
hohen Ladestrom zu laden, dass sich der
Akku nach der Volladung stark erhitzt.
Der Temperaturanstieg nach Erreichen
der Volladung wird über einen Temperatursensor erfasst und wird als Schaltfunktion für die Beendigung der Ladung
ausgenützt.
1. Lade /
Entladezyklus
2. Lade /
Entladezyklus
4. Lade /
Entladezyklus
Volle Kapazität
TLX-ACC 04/G
3. Lade /
Entladezyklus
Ladetechnik
18. Welche Ladeverfahren gibt es für
Akkus auf Nickelbasis?
Man unterscheidet in
– Dauerstromladung
– thermisch gesteuerte Ladung
– zeitgesteuerte Ladung
– programmgesteuerte Ladung
– prozessorgesteuerte Ladung
19. Wie funktioniert die
Dauerstromladung?
Bei der Dauerstromladung wird der Akku
mit einem geringen, konstanten Strom
(ca. 100 … 150 mA) geladen. Verbleibt der
Akku nach der Vollladung weiter im Ladegerät, so wird die überschüssige Ladung
in Wärme umgesetzt. Diese Wärme wird
soweit abgestrahlt, dass der Akku nicht
unzulässig überhitzt wird. Bei entsprechendem Verhältnis von Ladestrom zu
Akkukapazität wird der Akku nicht geschädigt.
22. Was sind die Nachteile der
thermisch gesteuerten Ladung?
Die ständige, hohe Erhitzung schadet
dem Akku. Deshalb und wegen der Abhängigkeit von äußeren Temperatureinflüssen wird dieses Ladeverfahren nicht
angewendet.
zeitgesteuerte Ladung?
Bei der zeitgesteuerten Ladung wird
beim Ladebeginn ein Zeitmesser in
Gang gesetzt, welcher nach einer konstruktiv festgesetzten Zeit den Ladevorgang beendet. In der Praxis wird mit einem konstanten Strom (ca. 1 … 2 A) geladen. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeit
(meist eine Stunde) wird der Ladestrom
sprunghaft auf die sogenannte „Erhaltungsladung“, ein Strom von ca. 50 mA,
reduziert. Dadurch kann der Akku weiterhin am Ladegerät bleiben, ohne geschädigt zu werden.
24. Was sind die Nachteile einer
zeitgesteuerten Ladung?
Es können nur Akkus mit einer genau
dem Ladegerät zugeordneten Kapazität
geladen werden, und diese auch nur,
wenn sie ganz entladen wurden. Wird
ein Akku größerer Kapazität geladen,
dann ist er nach Ablauf der fixierten Zeit
nicht voll. Die noch erforderliche Restladung erfolgt durch die sehr niedrige
„Erhaltungsladung“ und benötigt unter
Umständen weitere 12 Stunden Ladezeit.
Akkutechnik
Ist dagegen der zu ladende Akku beispielsweise nur halb entladen, dann lädt
das zeitgesteuerte Ladegerät auch dann
mit dem (hohen) Konstantstrom weiter,
wenn der Akku bereits „voll“ ist. Der hohe
Ladestrom wird in Wärme umgesetzt und
erhitzt den Akku über das zulässige Maß
hinaus.
programmgesteuerte Ladung?
Bei der programmgesteuerten Ladung
gleicht das Ladegerät in seinem Basisaufbau dem zeitgesteuerten Ladegerät. Der
Timer ist in diesem Falle aber durch eine
Überwachungsschaltung ersetzt, welche
die Spannung des Akkus während des Ladevorganges erfasst. Am Ende der Vollladung ergibt sich sowohl beim NiCd- als
auch beim NiMh-Akku ein typischer Spannungsverlauf. Hierbei kommt es gegen
Ende der Ladung zu einem ausgeprägten
Anstieg der Zellenspannung, kurz danach
zu einem charakteristischen Abfallen der
Zellenspannung. Dies wird durch die Elektronik erkannt und zur Steuerung des Ladezustandes ausgenützt.
247
28. Welchen Vorteil haben
prozessorgesteuerte Ladegeräte?
Prozessorgesteuerte Laderäte laden den
Akku meist wesentlich schonender und
auch schneller als Ladegeräte ohne Prozessorsteuerung.
29. Was bedeutet „fuzzy control“
und welchen Nutzen hat es?
Fuzzy control ist, wenn man einer elektronischen Regelschaltung so etwas wie
das Verhalten des „gesunden Menschenverstandes“ einprogrammiert. Fuzzy
control arbeitet also nicht stur nach
festen Regeln, sondern optimiert sein
Verhalten selbsttätig auf den Zustand des
Akkus und die jeweilige Ladesituation
hin. Dadurch wird der Akku trotz Schnellladung schonender geladen und erreicht
eine höhere Lebensdauer und bessere
Kapazitätsausnützung.
26. Was sind die Vorteile der
programmgesteuerten Ladung?
Eindeutiger Vorteil dieser Ladetechnik
(Delta-Volt-Verfahren) ist es, Akkus unterschiedlichen Ladezustandes oder Kapazitätsgröße laden zu können, weil das Ladegerät die Ladung stets dann beendet,
wenn der Akku „voll“ geladen ist, ohne
von einer vorgegebenen Zeit abhängig zu
sein.
30. Was bewirkt die Temperaturüberwachung des Akkus
während des Ladevorganges?
Die Temperaturüberwachung beeinflusst
den Ladevorgang beim Laden eines zu
kalten oder zu warmen Akkus. Ohne
Temperaturüberwachung könnte sich der
Akku unter Umständen während des Ladevorganges zu stark erhitzen und
womöglich Schaden erleiden. Ein zu kalter Akku nimmt keinen hohen Ladestrom
auf, er wird erst durch einen geringen Ladestrom langsam erwärmt und erst ab
+10 °C Zellentemperatur mit hohem
Ladestrom geladen.
27. Wie funktioniert die prozessorgesteuerte Ladung?
Prozessorgesteuerte Ladegeräte erfassen neben den Basisfunktionen wie Akkuspannung und Akkutemperatur weitere
Parameter, welche sich von Akku zu Akku
wesentlich unterscheiden können. Hierzu
zählt der Verlauf der Akkuspannung
während der Ladung, der Verlauf der
Temperaturentwicklung während der Ladung, sowie das Verhalten des Akkus
während einer kurzen Prüfladung. Diese
Werte sind vom Alterungszustand, seinem Typ und seiner Kapazität abhängig
und werden vom Prozessor bei der Regelung des Ladevorganges berücksichtigt.
31. Lohnt sich der Einsatz von
Schnellladegeräten, oder
schadet das Schnellladegerät
dem Akku?
Der Einsatz lohnt sich immer: Zeit ist
Geld. Schnellladung mit einer Ladezeit
von 1 Stunde oder weniger ist für unsere
Akkus unschädlich. Mit BOSCH Schnellladegeräten werden durch deren schonende Ladeverfahren mit zuverlässiger
Erkennung des Voll-Zustandes die Kapazität und Lebensdauer der Akkus gegenüber normalen Ladegeräten deutlich
gesteigert. Durch den schnelleren Ladevorgang kann man sich oft weitere
Reserveakkus sparen.
32. Wenn die Aufladung beendet
ist, schalten die AutomatikLadegeräte auf eine sogenannte
„Erhaltungsladung“ um.
Was ist das, und schadet es dem
Akku?
Bei der Erhaltungsladung fließt ein sehr
kleiner Restladestrom von wenigen Milliampere weiter in den Akku. Der Erhaltungsladestrom ist so bemessen, dass er
dem Akku nicht schadet.
33. Kann man den Akku über Nacht
im Ladegerät, also unter
Erhaltungsladung lassen?
Bei automatischen Ladegeräten: Ja. Man
sollte das auch ab und zu einmal machen, damit sich Toleranzen im Ladezustand der einzelnen Akkuzellen ausgleichen können. Man nennt diese Art der
Ladung auch „Ausgleichsladung“.
34. Kann man den Akku über das
Wochenende im Ladegerät
lassen?
Bei automatischen Ladegeräten: Ja. Aber
es ist wenig sinnvoll, da der Akku unnötig
erwärmt wird. Außerdem wird Energie
verbraucht.
35. Kann man einen Akku wochenlang im angeschlossenen Ladegerät lassen?
Man kann, aber das wäre schon eine große
Energieverschwendung und ist außerdem
durch die ständige Erwärmung des Akkus
der Lebensdauer etwas abträglich.
36. Wie oft kann ein Akku geladen
werden?
Bei sachgemäßer Benützung und Verwendung von prozessorgesteuerten
Schnellladegeräten sind bis weit über
tausend Ladezyklen erreichbar.
37. Welche Lebensdauer (Zyklenzahl) erreicht ein Akku in der
Praxis?
Die Lebensdauer hängt wesentlich von
der Art der Benützung durch den Anwender ab. Wird zum Beispiel das Elektrowerkzeug bei der Anwendung öfter „abgewürgt“, dann kann die Lebensdauer
deutlich unter 1000 Lade-/Entladezyklen
liegen.
Akkupraxis
38. Was ist vor der ersten Benützung
eines Akkus oder eines
Akkuwerkzeuges besonders
wichtig?
Die Bedienungsanleitung sollte unbedingt gelesen werden, da die Akkutechnik einem schnellen Technologiewandel
unterliegt, welcher unter Umständen eine
neue Art der Anwendung und Bedienung
erforderlich macht.
Akkutechnik
Selbstentladung von NiCD-Akkus
Kapazität
100%
0° C
75%
50%
+20° C
25%
+50° C
0
+30° C
1
2
3
4
Standzeit (Monate)
Je höher die Lagertemperatur um
so stärker ist die Selbstentladung.
TLX-ACC 05/P
248
39. Wie schnell entlädt sich ein
geladener Akku, wenn er
unbenützt herumsteht?
Mit jedem Tag verliert der Akku etwa 1 %
seiner Ladung. Man nennt dies Selbstentladung.
40. Ein Akku soll nach langer
Lagerzeit wieder benützt
werden.
Soll man ihn zunächst laden?
Man kann auch zunächst die Restladung
verbrauchen und dann wieder aufladen.
41. Wie lange kann man einen
Nickel-Cadmium-Akku
aufbewahren?
Die Hersteller geben als mögliche Lagerzeit mehrere Jahre an.
Akkutechnik
42. Soll man einen Akku immer bis
zum Ende entladen oder in jeder
Arbeitspause wieder zwischenladen?
Nach Möglichkeit immer bis zu Ende entladen, weil diese Anwendungsweise vom
Energiestandpunkt her die wirtschaftlichste ist und den chemisch-physikalischen
Vorgängen im Akku am besten entspricht.
249
APT-Einsteckende
1 3 1 2 4
43. Wann ist ein Akku leer?
Dann, wenn das Elektrowerkzeug bei der
Anwendung deutlich an Drehzahl und
Drehmoment verliert.
44. Was ist eine Tiefentladung?
Tiefentladung entsteht z. B., wenn der
Schalter eines Elektrowerkzeuges in der
eingeschalteten Stellung durch einen
Fremdkörper blockiert wird und der
Akku dadurch in entladenem Zustand
längere Zeit eingeschaltet bleibt. Bei
allen BOSCH-Akkuwerkzeugen hat deswegen der Schalter eine neutrale Mittelstellung, in welcher er nicht versehentlich eingeschaltet werden kann. Wenn
man sich diese Betätigung angewöhnt,
wird ein unbeabsichtigtes Einschalten
und damit eine mögliche Tiefentladung
verhindert. Eine Tiefentladung schadet
jedem Akku!
45. Wie benützt man am besten
einen Akku?
Die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer
ist dann am höchsten, wenn man den
Akku regelmäßig benützt.
46. Muss man die Kontakte des
Akkus pflegen?
Auf jeden Fall! Besonders bei Elektrowerkzeugen hoher Leistung müssen die
Kontakte einen hohen Strom übertragen.
Sie müssen daher sauber gehalten
werden.
1
2
3
4
+ /- Kontakte
Optionskontakt
Codierkontakt
NTC-Kontakt
47. Welche Akkuspannung soll man
wählen?
Das kommt auf die Anwendung an.
Niedrige Spannungen, 7,2 und 9,6 Volt
Immer dann, wenn das Werkzeug besonders handlich und leicht sein muss.
Mittlere Spannungen, 12 und 14,4 Volt
Immer dann, wenn es auf hohe Leistung
ankommt und etwas mehr Gewicht keine
so große Rolle spielt.
Hohe Spannungen, 18 und 24 Volt
Immer dann, wenn schnellster Arbeitsfortschritt und höchste Leistung gefordert
wird, eine gewisse Unhandlichkeit und ein
hohes Gewicht aber keine Rolle spielen.
48. Sind Akkus untereinander
austauschbar?
Ja, wenn sie die gleiche Form, das gleiche
Einsteckende (Kontakte) und die gleiche
Spannung haben.
49. Warum kann man z. B. keinen
9,6-Volt-Akku gegen einen
14,4-Volt-Akku austauschen?
Weil die Schalterelektronik und die Motoren auf die jeweiligen Spannungs- und
Strombereiche optimiert ist und bei der
jeweilig höheren Spannung unter Umständen überlastet werden könnte.
250
50. Ist es möglich, Akkugeräte mit
12 Volt über einen Adapter an
der Autobatterie zu betreiben?
Im Prinzip ja. Weil aber die Autobatterie
sehr viel Energie gespeichert hat, kann
es im Überlastfall oder bei Kurzschlüssen zu katastrophalen Folgen kommen:
Der Elektromotor und die Elektronik
könnten verbrennen, der Anwender
könnte verletzt werden. Deshalb sollten
Akkugeräte stets nur mit den dafür vorgesehenen Akkus betrieben werden.
53. Wie kommt es, dass es bei
gleicher Größe des Akkus
unterschiedliche Kapazitäten
geben kann, z. B. 1,4 oder 1,7
oder 2,0 Ah?
Durch technische Weiterentwicklungen
bei der Herstellung kann man mehr aktives Material in den Elektroden des Akkus
unterbringen.
Prinzipieller Zusammenhang zwischen
Elektrodenoberfläche und Kapazität
Nickel-CadmiumAkkumulatoren
52. Was sind die Vorteile des
Nickel-Cadmium-Akkus?
Er ist leicht, klein, arbeitet in jeder Lage,
ist sehr robust und wartungsfrei. Er kann
bei gegebener Baugröße eine hohe Leistung abgeben und ermöglicht eine hohe
Zahl von Lade- und Entladezyklen.
Dicke Elektroden
: Kurze Länge des
Elektrodenwickels
: kleine Elektrodenfläche
: kleine Kapazität
Dünne Elektroden
: große Länge des
Elektrodenwickels
: große Elektrodenfläche
: große Kapazität
Zusammenhang zwischen Elektrodenfläche und Kapazität bei gleicher Zellengröße, aber unterschiedlicher Kapazität.
TLX-ACC 07/G
51. Was ist ein Nickel-CadmiumAkku und was bedeutet NiCd?
Beim Nickel-Cadmium-Akku, abgekürzt
NiCd, bestehen die Elektroden aus Nickel
und Cadmiumverbindungen.
Typische Betriebsspannungen von Akkuwerkzeugen
Werkzeugtyp
Betriebsspannung in Volt (V)
2,4
3,6
4,8
7,2
9,6
12
14,4
16,6
18
24
Stabschrauber
Bohrschrauber
Schlagbohrschrauber
Drehschlagschrauber
Bohrhämmer
Winkelbohrmaschinen
Stichsägen
Säbelsägen
Kreissägen
Universalscheren
Blechscheren
Nietzangen
Bolzenschneider
mögliche Spannungen
optimale Spannungen
TLX-ACC T02
Akkutechnik
54. Warum haben die Akkuzellen je
ein Sicherheitsventil?
Wenn zum Beispiel ein Akku versehentlich
kurzgeschlossen wird (oder der Motor
durch zu hohe Belastung längere Zeit in
eingeschaltetem Zustand „abgewürgt“
wird), fließen extrem hohe Entladeströme,
welche die Zellen schlagartig erhitzen
können. Dadurch kann sich in den Akkuzellen durch die Dampfentwicklung der
chemischen Substanzen ein so hoher
Druck aufbauen, dass sie platzen könnten. Die in BOSCH-Akkus verwendeten
Hochleistungszellen haben ein Sicherheitsventil, welches ähnlich wie bei einem
Dampfdruck-Kochtopf einen eventuell
entstehenden Überdruck entweichen
lässt. Im normalen Arbeitsbereich ist das
Ventil selbstverständlich stets geschlossen.
55. Was ist ein Memory-Effekt und
wie wirkt er sich aus?
Werden NiCd-Akkus mehrmals nicht vollständig entladen, sondern nach teilweiser
Entladung stets wieder vollgeladen, so ist
der Anteil des Elektrodenmaterials, der
immer im geladenen Zustand verblieben
war, nur noch erschwert entladbar. Dies
wirkt sich so aus, daß die Entladespannung etwas absinkt, sobald bei einer tiefergehenden Entladung dieses so veränderte Elektrodenmaterial aktiviert wird.
Auswirkungen gibt es hauptsächlich bei
elektronischen Geräten wie z. B. Computern, Videokameras und Funktelefonen,
die für ihre Elektronik eine gewisse Mindestspannung benötigen. Bei diesen
Geräten ist der geringe Spannungseinbruch durch den Memory-Effekt ausreichend, um zum Abschalten zu führen.
Dadurch ist die Akkukapazität scheinbar
reduziert. Scheinbar insofern, als nach
wie vor die volle Kapazität zur Verfügung
stehen würde, wenn das vom Akku betriebene elektronische Gerät die etwas reduzierte Entladespannung tolerieren
könnte.
56. Wirkt sich der Memory-Effekt bei
Elektrowerkzeugen aus?
Bei Elektrowerkzeugen ist der MemoryEffekt belanglos, da eine geringfügig
niedrigere Akkuspannung lediglich zu einer leichten Drehzahlreduzierung führen
251
würde, ein Weiterarbeiten aber trotzdem
möglich ist. Im übrigen ist der Effekt reversibel, das heißt nach einigen vollständigen Lade-/Entladezyklen verschwindet
er, und der Akku gelangt zu seiner alten
Leistungsfähigkeit zurück.
57. Man hört von Ladegeräten,
welche den Akku vollständig
entladen und erst dann wieder
aufladen. Ist das sinnvoll?
Es ist eine technische Notlösung, um den
Memory-Effekt von Nickel-Cadmium-Akkus bei der Anwendung in elektronischen
Geräten zu verhindern. Bei Akkuwerkzeugen ist dies nicht notwendig und wäre
technisch unsinnig.
58. Wie soll man einen NickelCadmium-Akku aufbewahren:
geladen oder ungeladen?
Am besten ungeladen, weil es ihm nicht
schadet und weil er sich ohnehin nach einer gewissen Zeit selbst entlädt.
59. Ist ein geladener Nickel-CadmiumAkku bei Minustemperaturen
genauso leistungsfähig?
Nein. Unterhalb von ca. -10 °C verhält er
sich sehr träge. Er braucht eine bestimmte Mindesttemperatur. Man erreicht
dies durch einen temperierten Transport
(Tasche) zur Arbeitsstelle.
60. Was versteht man unter NickelMetallhydrid-Akkus und was
bedeutet der Begriff „Metallhydrid“?
Nickel-Metallhydrid-Akkus, auch NiMhAkkus genannt, haben statt Nickel und
Cadmium als Elektroden stattdessen
Nickel und eine Metalllegierung, in welcher Wasserstoff eingelagert ist, als Elektroden.
Metall-Hydrid bedeutet physikalisch
gesehen eine Wasserstoffeinlagerung in
ein Metall. Der Wasserstoff ist also nicht
frei als Gas in der Akkuzelle vorhanden,
sondern in einer Metallelektrode physikalisch gebunden.
252
61. Stimmt es, dass sich NickelMetallhydrid-Akkus bei sehr
niedrigen Temperaturen
ungünstiger als NickelCadmium-Akkus verhalten?
Ja, das ist zur Zeit richtig. Bei Temperaturen kurz unterhalb des Gefrierpunktes
verhalten sich Nickel-Metallhydrid- Akkus ausgesprochen träge. Sie gehen
aber deswegen nicht kaputt. Sobald man
durch geeignete Maßnahmen die Akkutemperatur erhöht hat (z. B. Akku in die
Hosentasche stecken), verhält sich der
Akku wieder normal.
62. Welche Lebensdauer haben
Nickel-Metallhydrid-Akkus?
Bei sachgemäßer Anwendung und bei
Berücksichtigung der höheren Kapazität
merkt man in der Praxis fast keinen Unterschied zum Nickel-Cadmium-Akku.
63. Warum sind Nickel-MetallhydridAkkus teurer als NickelCadmium-Akkus?
Weil die Kosten für die spezielle Metalllegierung sehr hoch sind, die Herstellung
kompliziert ist und zur Zeit nur wenige
Akkuhersteller wirklich gute Qualität liefern können. Man bekommt aber für den
Mehraufwand auch mehr Leistungsvermögen und bessere Eigenschaften.
64. Haben die Nickel-MetallhydridAkkus auch einen Memory-Effekt?
Der Memory-Effekt ist sehr viel weniger ausgeprägt als beim Nickel-Cadmium-Akku.
Für den praktischen Betrieb von Elektrowerkzeugen spielt er keine Rolle mehr.
65. Warum erwärmen sich NickelMetallhydrid-Akkus im Schnellladegerät mehr als NickelCadmium-Akkus und ist das
schädlich?
Nein. Nickel-Metallhydrid-Akkus haben
auf Grund der unterschiedlichen chemischen und physikalischen Prozesse in der
Akkuzelle eine höhere Erwärmung beim
Schnellladen, welche ihnen nicht schadet.
Prozessorgesteuerte Schnelllader mit
Fuzzy-Control erkennen die Erwärmungscharakteristik von Nickel-MetallhydridAkkus und ändern den Ladestrom derart,
dass der Akku nicht geschädigt wird.
66. Wie soll man einen NickelMetallhydrid-Akku aufbewahren:
geladen oder ungeladen?
Im Gegensatz zum Nickel-CadmiumAkku sollte man den Nickel-Metallhydrid-Akku geladen aufbewahren, das
heißt: Vor der Einlagerung aufladen und
ca. alle 6 … 8 Wochen nachladen.
67. Welche Möglichkeiten bieten
Nickel-Metall-Hydrid-Akkus?
Wenn man sie mit Nickel-Cadmium-Akkus
vergleicht, hat man zwei Möglichkeiten:
1. Bei gleicher Baugröße und ungefähr
gleichem Gewicht haben Nickel-Metallhydrid-Akkus eine höhere Kapazität.
2. Bei gleicher Kapazität gegenüber
Nickel-Cadmium-Akkus haben NickelMetallhydrid-Akkus weniger Gewicht
und sind kleiner.
68. Was soll man verwenden:
Kleinere Akkus mit gleicher
Kapazität oder gleich große
Akkus mit höherer Kapazität?
Das kommt auf den Anwendungsfall an.
Wenn die Maschine klein und handlich
sein soll, weil man viel über Kopf oder in
schlecht zugänglichen Stellen arbeitet,
dann sollte man bei gleicher Kapazität
den kleineren und leichteren Akku
wählen. Wenn jedoch das Gewicht und
die Größe keine Rolle spielen, aber viele
Löcher gebohrt oder viele Schrauben verarbeitet werden sollen, dann ist bei gleicher Akkugröße die höhere Kapazität zu
wählen.
Vergleich von Kapazität und
Volumen NiCd und NiMh
NiCd, 2 Ah
NiMh, 2 Ah
NiMh, 3 Ah
TLX-ACC 08/G
Akkutechnik
Akku und Umwelt
69. Warum soll man besonders
Nickel-Cadmium-Akkus auf
jeden Fall einem kontrollierten
Recycling zuführen?
Weil unsachgemäß entsorgte NickelCadmium-Akkus die Umwelt gefährden,
da das Cadmium mit anderen Stoffen
hochgiftige
Verbindungen
eingehen
kann.
70. Wie sind Nickel-MetallhydridAkkus im Bezug auf die Umwelt
einzustufen?
enthalten
keine Schwermetalle und sind deshalb
umweltfreundlich. Trotzdem sollte man
sie dem Recycling zuführen, da man die
teuren Metalllegierungen wieder verwenden kann.
71. Wie entsorgt man verbrauchte
Akkus?
Man gibt sie an den Elektrowerkzeughändler zurück. Dieser sammelt sie und
gibt sie an den Elektrowerkzeughersteller
weiter. Dieser veranlasst ein fachgerechtes Recycling.
72. Wo setzt man bevorzugt
Akkuwerkzeuge ein?
Überall dort, wo es auf Handlichkeit und
Unabhängigkeit vom Stromnetz ankommt.
73. Wo ist die Anwendung von Akkuwerkzeugen weniger sinnvoll?
Überall dort, wo hohe Leistung im Dauerbetrieb verlangt wird.
Arbeitssicherheit
74. Was muss bei der Handhabung
von Akkuwerkzeugen beachtet
werden?
Akkuwerkzeuge haben heutzutage so
hohe Leistungen, dass sie trotz ihrer geringen Größe mit der gleichen Sorgfalt
253
wie ein netzbetriebenes Gerät bedient
werden müssen. Die im Blockierfall auftretenden Rückdrehmomente können erheblich sein. Man sollte deshalb stets die
bei Bohrschraubern vorhandene Drehmomentbegrenzung anwenden und,
wenn vorgesehen, den Zusatzhandgriff
benützen.
75. Was ist im Hinblick auf die
elektrische Sicherheit von
Akkugeräten zu beachten?
Die typischen Betriebsspannungen von
Akku-Elektrowerkzeugen reichen von 2,4
Volt bis 24 Volt. Diese Betriebsspannungen stellen bei Berührung keine unmittelbare Gefahr dar. Dies kann jedoch dazu
führen, dass der Gefahr von Kurzschlüssen der Batteriepole nicht genügend Bedeutung beigemessen wird, wodurch es
zu Unfällen kommen kann. Verschmutzte,
beschädigte oder oxidierte Kontakte können durch die an ihnen entstehenden
Übergangsverluste zu unzulässiger Erwärmung führen. Je nach verwendetem
Akkutyp können im Kurzschlussfall unterschiedlich hohe Ströme auftreten, wenn
durch einen Defekt oder Leichtsinn die
Batteriepole kurzgeschlossen werden.
Bleibatterien haben meist eine hohe
Kapazität (im Bereich der RasenmäherAnwendung 12 … 36 Ah). Die bei einem
Kurzschluss auftretenden Ströme können
300 … 500 Ampere betragen, wodurch
Leitungen und Polverbinder innerhalb von
Sekunden schmelzen können. Die dabei
entstehenden Lichtbögen können Sekundärschäden verursachen. Austretender
Elektrolyt (Schwefelsäure) kann zu Verätzungen führen. Nickel-Cadmium-Batterien und Nickel-Metallhydrid-Batterien
haben zwar eine vergleichsweise geringe
Kapazität von 1,2 … 3 Ah, trotzdem können die bei einem Kurzschluss auftretenden Ströme bis zu 100 Ampere betragen,
wodurch Leitungen und Polverbinder innerhalb von Sekunden schmelzen können. Die dabei entstehenden Lichtbögen
können Sekundärschäden verursachen.
Der Kurzschlussstrom führt innerhalb der
Akkuzellen zu einer schlagartigen Überdruckbildung durch verdampfendes Elektrolyt, wodurch bei Zellen ohne Sicherheitsventil Explosionsgefahr bestehen
kann.
254
Akkumulatoren und
Akkuwerkzeuge
Akkuwerkzeuge stellen das am schnellsten wachsende Segment der Elektrowerkzeuge dar. Über 25 % der durchschnittlich 100 Millionen Elektrowerkzeuge, die jedes Jahr hergestellt werden,
sind Akkuwerkzeuge.
Ihre Handlichkeit und ständig steigende
Leistungsfähigkeit eröffnen in zunehmendem Maße neue Anwendungsfelder. Bei
falscher Anwendung kann es allerdings zu
Problemen kommen. Diese Probleme sind
in fast allen Fällen auf falsche Anwendung
und Behandlung zurückzuführen.
Für die erfolgreiche Anwendung der
Akkuwerkzeuge müssen aber gerade
deshalb die folgenden Punkte besonders
beachtet werden:
„Artgerechte“ Anwendung
Netzgeräte verfügen über unbegrenzten
Energienachschub und hohe Leistungsreserven. Man verwendet sie deshalb auch
für ausdauernde und schwere Arbeitsaufgaben. Die inzwischen recht hohe
Leistungsfähigkeit der Akkuwerkzeuge
verleitet dazu, diese Akkuwerkzeuge für
dieselben Arbeiten zu verwenden, welche
normalerweise den netzgespeisten Geräten vorbehalten ist.
Dies kann dann zu Enttäuschungen
führen, weil Energieträger und Antriebsmotor für diese hohen Dauerleistungen
nicht ausgelegt werden können.
Blockierungen vermeiden
Blockierungen des Antriebsmotors von
Akkuwerkzeugen müssen unbedingt vermieden werden. Während beispielsweise
ein kurzfristiger Blockiervorgang beim
Netzgerät durch die Wärmekapazität des
Motors aufgefangen werden kann, führt
die beim Akkuwerkzeug unter Umständen schon nach wenigen Sekunden zum
Durchbrennen des Motors, der Akkukontakte oder zur Zerstörung des Akkus
selbst.
Richtige Akkunutzung
Die in Akkuwerkzeugen verwendeten
Akkus auf Nickelbasis haben nur bei ständiger Ausnutzung ihren besten Wirkungsgrad. In der Praxis heißt dies:
Mindestens zwei Akkus mit einem
Gerät verwenden; Akku stets zu Ende
entladen; nach langen Betriebspausen
nicht erst aufladen, sondern zunächst die
Restladung verbrauchen.
Die elektrochemischen Vorgänge im
Akku reagieren auf ständige Benützung
günstig. Bei längeren Benützungspausen
kann es zu einem scheinbaren Kapazitätsverlust kommen. Dieser verschwindet allerdings wieder, wenn der Akku mehrere
volle Entlade- und Ladezyklen durchmacht.
Im richtigen Temperaturbereich arbeiten: Elektrochemisch bedingt reagieren
Akkus auf zu niedrige oder zu hohe Temperaturen empfindlich.
Niedrige Temperaturen
Bei niedrigen Temperaturen verlaufen
die elektrochemischen Vorgänge träger,
der Akku kann keine hohen Entladeströme abgeben und keine hohen Ladeströme aufnehmen. Deshalb Akkus immer bei Zimmertemperatur laden und
Akkus beim Arbeiten im Außenbereich
bei Minustemperaturen vorher etwas
aufwärmen, z. B. im warmen Fahrzeuginnern, im Baucontainer oder in der
Hosentasche!
Hohe Temperaturen
Hohe Temperaturen können entstehen,
wenn das Akkuwerkzeug längere Zeit im
Sommer in der Sonnenhitze liegt. Hierbei
können sich leicht Temperaturen oberhalb
von 45° im Akku einstellen, wodurch dieser bei folgender Arbeitsbelastung noch
weiter erhitzt wird. Die Lebensdauer geht
in diesen Fällen drastisch zurück.
Sauberkeit
Akkuwerkzeuge haben wegen des Wechselakkus Kontakte, und zwar sowohl am
Akku selbst als auch im Elektrowerkzeug
und im Ladegerät. Diese Kontakte müssen die Energie übertragen, wobei in
Grenzfällen bei starker Belastung Ströme
um 50 Ampere und höher auftreten können. Verschmutzte Kontakte können sich
dabei so stark erhitzen, dass ihre Federkraft nachlässt und sie damit in der Folgezeit stets zum Überhitzen und zum Beschädigen des Werkzeugs und des Akkus
führen.
Akkutechnik
1.
5.
2.
6.
3.
7.
4.
1.
Akku-Bohrschrauber
2.
Akku-Schlagbohrmaschine
3.
Akku-Bohrhammer
4.
Akku-Säbelsäge
5.
Akku-Universalschere
6.
Akku-Lampe
7.
Akku-Druckluftpumpe
255
Akkuwerkzeuge
Grundlagen
257
Konstruktionsmerkmale
258
Gleichstrommotoren
258
Elektrische Steuerung von
Gleichstrommotoren
259
Getriebe
261
Werkzeugtypen
– Bohrende und schraubende
Akkuwerkzeuge
– Sägende Akkuwerkzeuge
– Schleifende Akkuwerkzeuge
– Schneidende Akkuwerkzeuge
– Spanende Akkuwerkzeuge
– Sonderwerkzeuge
262
265
268
269
270
270
Praxisverhalten
272
Arbeitssicherheit
273
Dauermagnete –
ein interessantes Thema!
274
Akkuwerkzeug
275
Akkuwerkzeuge
Grundlagen
1.
Akkuwerkzeugen?
Akkuwerkzeuge sind Elektrowerkzeuge,
deren Energieträger wiederaufladbare
Stromquellen (Akkumulatoren) sind.
2.
Akkuwerkzeuge?
Akkuwerkzeuge haben den Vorteil, vom
Stromnetz unabhängig zu sein. Sie sind
meist von kleiner Bauart und dadurch
handlich. Sie benötigen kein Netzanschlusskabel, arbeiten mit Niederspannung und sind deshalb auch in
Feuchträumen oder im Außenbereich gefahrlos einsetzbar.
3.
Akkuwerkzeuge, die aus der
Autobatterie betrieben werden?
Sie sind wegen der hohen Kapazität der
Autobatterie sehr leistungsfähig, benötigen aber ein Anschlusskabel und sind
deshalb nur eingeschränkt anwendbar.
Es gibt nur sehr wenige Typen und sie
werden deshalb auch nur für Sonderzwecke eingesetzt.
4.
Akkugeräte für kombinierten
Akku-Netz-Betrieb?
Solche „Universalgeräte“ stellen einen
Kompromiss dar. Sie haben relativ kleine
Motoren und einen Akku mit geringem
Leistungsvermögen. Da auch das Ladegerät im Gerät untergebracht ist, sind sie
relativ unhandlich und/oder wenig leistungsfähig. Für ein Netzgerät haben sie zu
geringe Leistung, für ein Akkugerät wegen
der geringen Akkukapazität ebenfalls. Da
sich dieser Gerätetyp nicht bewährt hat, ist
er praktisch vom Markt verschwunden.
5.
Welche Betriebsspannungen
sind bei Akkuwerkzeugen
üblich?
Für Akkuwerkzeuge sind Spannungen
zwischen 2,4 Volt und 24 Volt üblich. Man
kann generell in folgende Spannungsgruppen einteilen:
– 2,4; 4,8 Volt für Kleingeräte wie Stabschrauber
257
– 7,2; 9,6; 12; 14,4 Volt. Diese Spannungsgruppe ist am häufigsten vertreten.
– 18; 24 Volt. In dieser Spannungsgruppe
sind meist professionelle Geräte mit
hohem Leistungsbedarf angesiedelt.
6.
Was sind die Eigenschaften der
Betriebsspannungen?
Hohe Betriebsspannungen haben bei
gleicher Leistung niedrigere Ströme und
damit geringere Energieverluste im Motor
und an den Batterie- und Schalterkontakten zur Folge.
Höhere Batteriespannungen bedeuten
aber auch eine höhere Zahl von Batteriezellen, wodurch die Batterien für höhere
Spannungen entsprechend größer und
schwerer sind.
Geringere Batteriespannungen benötigen eine geringere Zahl von Batteriezellen, wodurch die Geräte kleiner, leichter
und handlicher sind.
7.
Welche Akkukapazitäten sind
üblich?
Die am häufigsten verwendeten Akkukapazitäten für Elektrowerkzeuge reichen
je nach Zellengröße von 1,2 … 3 Amperestunden.
8.
Welcher Akkukapazität soll man
den Vorzug geben?
Generell gilt, dass die unterschiedlichen
Kapazitäten der am meisten verwendeten Zellengröße für Akkuwerkzeuge sich
im Gewicht nur unwesentlich unterscheiden. Die Zellen höherer Kapazität gestatten eine längere Arbeitszeit pro Ladung,
andererseits sind Zellen geringerer Kapazität aus physikalischen Gründen grundsätzlich robuster.
9.
Welche Zukunft haben
Akkuwerkzeuge?
Akkuwerkzeuge haben innerhalb des
letzten Jahrzehnts einen Marktanteil von
über 25 % aller Elektrowerkzeuge weltweit erreicht. Gründe hierfür sind die
Handlichkeit und das in letzter Zeit stark
angestiegene Leistungsvermögen. Wenn
künftig noch bessere Akkutechnologien
zur Verfügung stehen, wird sich der
Marktanteil noch weiter erhöhen.
258
Konstruktionsmerkmale
10. Welche Gehäuseformen haben
Akkuwerkzeuge?
Akkuwerkzeuge haben meist eine der
drei typischen Gehäuseformen
– Stabform
– Pistolenform
– Mittelgriffgehäuse
11. Welche Werkzeugtypen haben
eine Stabform?
Die Stabform wird für kleine Schrauber
und Winkelbohrmaschinen im unteren
Spannungsbereich verwendet. Hierdurch
sind sie sehr handlich und eignen sich
für Arbeiten bei beengten Platzverhältnissen. Die relativ geringen Drehmomente dieser kleinen Schrauber können
mit der Stabform noch gut beherrscht
werden.
12. Welche Akkumaschinen haben
eine Pistolenform?
Die Pistolenform bewährt sich vorzugsweise, wenn die Akkuwerkzeuge im Einhandbetrieb eingesetzt werden müssen
und gleichzeitig eine starke Vorschubkraft aufgebracht werden muss. Typische
Anwendung bei Akkubohrmaschinen.
13. Welche Akkumaschinen haben
einen Mittelgriff?
Der Mittelgriff hat sich hauptsächlich bei
Bohrschraubern und Schlagbohrschraubern durchgesetzt.
14. Wozu dient der Zusatzhandgriff?
Der Zusatzhandgriff sollte bei starken
Bohrschraubern und Schlagbohrschraubern im oberen Spannungsbereich (24
Volt) verwendet werden. In diesem Leistungsbereich sind die Akkuwerkzeuge
so kräftig, dass die Rückdrehmomente,
besonders wenn die Maschine blockiert
wird, nicht mehr sicher mit einer Hand
beherrscht werden können.
15. Warum ist eine Schalterarretierung bei Akkuwerkzeugen so
wichtig?
Akkuwerkzeuge tragen ihren Energiespeicher mit sich. Bei unsachgemäßer
Ablage (z. B. lose in allgemeinen Werkzeugkisten) kann durch zufällige Berüh-
rung des Schalters die Maschine anlaufen, wodurch Verletzungsgefahr besteht
oder der Akku unbemerkt tiefentladen
wird. Durch das Verriegeln der Schalterarretierung wird diese zufällige Schalterbetätigung wirksam verhindert.
Gleichstrommotoren
16. Welche Motoren verwendet man
in Akkuwerkzeugen?
In Akkuwerkzeugen werden fast ausschließlich permanent erregte Gleichstrommotoren verwendet. Sie verfügen
im Stator über einen so genannten Dauermagneten, der Anker verfügt über
Wicklungen und einen Kollektor mit
Kohlebürsten.
Gleichstrommotoren mit
Dauermagnet?
verfügen bei gegebener Baugröße über
einen sehr guten Wirkungsgrad. Dauermagnete sind auch bei großer Magnetkraft mit kleinem Bauvolumen herstellbar,
wodurch die Motorenabmessungen gering bleiben. Ihr Drehmomentverlauf ist
sehr günstig, wodurch die Drehzahl bei
Belastung relativ wenig nachgibt.
können nur mit Gleichstrom betrieben
werden. Beim Anschluss an Wechselspannung gehen sie kaputt.
18. Welche Bauformen von
Elektromotoren gibt es?
Die in Akkuwerkzeugen verwendeten
Gleichstrommotoren unterscheiden sich
in der Bauweise. Es gibt die
– geschlossene Bauart
– offene Bauart
Gleichstrommotoren geschlossener
Bauart stellen eine komplette, funktionstüchtige Einheit dar. Ihre Baugröße
ist gering und sie sind von einem
geschlossenen Gehäuse umgeben. Das
Lüfterrad des Kühlgebläses, sofern vorhanden, befindet sich innerhalb des
Gehäuses. Sie werden in der Mehrzahl
der Akkuwerkzeuge der niedrigen und
mittleren Leistungsbereiche verwendet.
Akkuwerkzeuge
Gleichstrommotoren offener Bauart
verfügen über einen separaten Anker und
Dauermagnet, die individuell im Werkzeuggehäuse gelagert sind. Sie benötigen dadurch mehr Platz. Das Lüfterrad
des Kühlgebläses kann großzügiger
dimensioniert werden, weshalb diese
Motoren eine höhere Dauerbelastung
gestatten. Sie werden deshalb in Akkuwerkzeugen der höheren Leistungsklassen verwendet.
4
Elektronische Steuerung von
Gleichstrommotoren
3
1
2
3
4
EWL-BAT029/P
2
1
Antriebsritzel
Motorgehäuse
Kühlluftöffnungen
Elektrische Anschlüsse
2
3
4
5 6
20. Wie wird die Drehrichtung
des Gleichstrommotors mit
Dauermagnet geändert?
Die Drehrichtung des Gleichstrommotors
mit Dauermagnet ist entsprechend der
angelegten Polarität. In der Praxis wird
die Drehrichtung umgekehrt, indem man
den Motor umpolt.
Gleichstrommotor mit Dauermagnet
Gleichstrommotor, offene Bauart
1
19. Wie stark können die Elektromotoren belastet werden?
Der Vorteil der Akkuwerkzeuge ist vor allem die durch ihre kleine Baugröße hervorragende Handlichkeit. Dadurch ist die
Motorgröße, aber vor allem auch die
Größe des Kühlluftgebläses wesentlich
geringer als beispielsweise von netzbetriebenen Elektrowerkzeugen. Schon aus
diesem Grunde können sie nicht so stark
belastet werden. Wegen der kleinen Motorgröße ist auch das Wärmespeichervermögen viel geringer, weshalb es bei einer
Motorblockade durch Überlastung sehr
viel schneller zum „Durchbrennen“ des
Motors kommt als beim netzbetriebenen
Werkzeug. Oberste Regel bei der Anwendung von Akkuwerkzeugen ist es deshalb, Motorblockaden unter allen Umständen zu vermeiden!
7
Vorderes Motorlager
Lüfterrad
Kohlebürsten
Kollektor
Hinteres Motorlager
EWL-EM009/G
1
2
3
4
5
6
7
Rotor (Anker)
Dauermagnet
EWL-EM011/G
Gleichstrommotor
geschlossene Bauart
259
260
21. Wie wird die Drehzahl des
Gleichstrommotors mit
Dauermagnet gesteuert?
Die Drehzahlsteuerung von Gleichstrommotoren mit Dauermagnet erfolgt durch
eine so genannte Impulssteuerung. Vom
Prinzip her bedeutet dies, dass der Motor
über einen elektronischen Schalter in
schneller Folge einund ausgeschaltet
wird. Durch Ändern des Schaltverhältnisses, d.h. der Ausschaltzeit zur Einschaltzeit, ändert sich die mittlere Spannung
am Motor und damit dessen Drehzahl.
Die Ein- und Ausschaltvorgänge erfolgen
mehrere tausend Mal pro Sekunde, wodurch sich in der Praxis ein gleichmäßiger
Motorlauf ergibt.
Durch unterschiedliches Verhältnis zwischen Ein- und Ausschaltzeit kann man
die Drehzahl des Gleichstrommotors
steuern.
C: Während eines Zeitabschnittes ist der
Motor zu 75 % der Zeit ausgeschaltet
und zu 25 % der Zeit eingeschaltet.
Wiederholt sich dieser Ablauf regelmäßig, dann wird dem Motor durchschnittlich 25 % der möglichen Energie zugeführt. Als Wirkung stellen
sich etwa 25 % der Maximaldrehzahl
ein.
D: Während eines Zeitabschnittes ist der
Wiederholt sich dieser Ablauf regelmäßig, dann wird dem Motor durchschnittlich 50 % der möglichen Energie zugeführt. Als Wirkung stellen sich
E: Während eines Zeitabschnittes ist der
Wiederholt sich dieser Ablauf regelmäßig, dann wird dem Motor durchschnittlich 75 % der möglichen Energie zugeführt. Als Wirkung stellen sich
Erkenntnis: Je kürzer die Einschaltzeit
gegenüber der Ausschaltzeit ist, umso
niedriger ist die Motordrehzahl. Je länger
die Einschaltzeit gegenüber der Ausschaltzeit ist, umso höher ist die Motordrehzahl.
Ein Zeitabschnitt ist etwa eine Zehntausendstel Sekunde lang. Das bedeutet,
dass pro Sekunde etwa 10 000 Ein- und
Ausschaltvorgänge stattfinden. Durch
diese hohe Zahl (Frequenz) ist die mittlere
Spannung und damit die Motordrehzahl
gegenüber dem abgebildeten Beispiel so
gleichmäßig, dass man Schwankungen
gar nicht wahrnimmt.
(Akkuwerkzeug)
C: Niedere Drehzahl
Volt
0
Drehzahl 0
D: Mittlere Drehzahl
Volt
0
Drehzahl 0
E: Hohe Drehzahl
Volt
0
Drehzahl 0
TLX-ELO 19/G
Akkuwerkzeuge
elektrischer Bremse?
Viele Akkuwerkzeuge verfügen über eine
so genannte elektrische Bremse. Sie bewirkt, dass nach dem Abschalten der
Motor kurzgeschlossen wird, wodurch
ein der Drehrichtung entgegengerichtetes Magnetfeld entsteht. Hierdurch wird
der Motor innerhalb von Sekunden bis
zum Stillstand abgebremst. Besonders
bei sägenden und schleifenden Akkuwerkzeugen bedeutet dies zusätzliche
Sicherheit.
Gleichstrommotor
Elektrische Bremse
(Prinzip)
A
261
Getriebe
23. Welche Getriebe verwendet man
in Akkuwerkzeugen?
Die relativ kleinen Motoren der Akkuwerkzeuge haben eine sehr hohe Drehzahl, um die gewünschte Leistung zu erbringen. Da die Werkzeugdrehzahlen
(Spindeldrehzahlen) aber wesentlich geringer sind und ein hohes Drehmoment
benötigen, muss man dem Motor ein Getriebe vorschalten. Üblicherweise verwendet man hierzu
– Stirnradgetriebe
– Planetenradgetriebe
– Riementriebe
– Kurbeltriebe
Für die Umsetzung in eine Hubbewegung
verwendet man zusätzlich einen Kurbeltrieb.
3
Getriebearten
2
Stirnradgetriebe
1
B
3
Planetenradgetriebe
1
2
EWL-GET 001/G
A Motor an Spannung: Betrieb
B Motor kurzgeschlossen: Gebremst
1 Permanentmagnet
2 Anker
3 Schalter
EWL-BAT030/P
unterschiedlichen Getriebetypen?
Stirnradgetriebe: Sie sind von einfachem Aufbau und sehr kostengünstig
herstellbar. Sie benötigen allerdings bei
gleicher Leistung relativ viel Platz. Typische Anwendung in größeren Geräten
wie Sägen, Bohrhämmern, Winkelschleifern, Scheren.
262
Planetenradgetriebe: Sie sind bei gleicher Leistung von kleiner Baugröße und
können ein höheres Drehmoment übertragen. Sie sind komplexer und damit kostenintensiver. Typische Anwendung bei
Bohrschraubern.
Riementriebe: Sie erlauben nur geringe
Übersetzungsverhältnisse und sind relativ groß. Sie haben aber den Vorteil, dass
sich recht einfach große Achsabstände
überbrücken lassen. Typische Anwendung beim Elektrohobel.
Kurbeltriebe: Kurbeltriebe setzen eine
Rotationsbewegung in eine Hubbewegung um. Typische Anwendung bei
Stichsägen, Säbelsägen und beim
Schlagwerksantrieb von Bohrhämmern.
Spindellock?
Unter Spindellock versteht man die mechanische Verriegelung der Werkzeugspindel eines Elektrowerkzeuges. Die
Spindelblockierung erlaubt einen einfachen Werkzeugwechsel (z. B. Öffnen und
Schließen eines Schnellspannfutters).
Der Spindellock kann manuell, aber auch
automatisch beim Stillstand des Gerätes
erfolgen.
Werkzeugtypen
26. Welche Akkuwerkzeugtypen
gibt es?
Die zur Zeit gebräuchlichsten Akkuwerkzeuge lassen sich in folgende Hauptgruppen einteilen:
– Bohrende und schraubende Werkzeuge
– Sägende Werkzeuge
– Schleifende Werkzeuge
– Schneidende Werkzeuge
– Spanende Werkzeuge
Daneben gibt es noch Akkuwerkzeuge
für Sonderanwendungen und industrielle
Fertigungstechnik.
Bohrende und schraubende
Akkuwerkzeuge
27. Welche Leistungsanforderungen
stellt das Bohren und Schrauben?
Bohren und Schrauben sind Arbeitsgänge, deren Vollendung im Einzelfall relativ geringe Zeitabschnitte von nur wenigen Sekunden und einen relativ geringen
Leistungseinsatz erfordern. Technisch
gesehen handelt es sich um einen so
genannten Aussetzbetrieb, d. h. Arbeitsphasen und Pausen wechseln stets einander ab, wobei die Pausen den Arbeitsphasen entsprechen oder meist sogar
länger sind. Mit der begrenzten Energiemenge des Akkus lassen sich damit eine
bestimmte Anzahl Arbeitsspiele vollenden, von denen jedes einzelne in sich abgeschlossen ist.
Diese Betriebsart kommt dem Akkuwerkzeug entgegen und ist die Begründung dafür, dass im Bereich Bohren und
Schrauben die bei weitem größte Anzahl
von Akkuwerkzeugen zu finden ist.
28. Welche grundsätzlichen Unterschiede bestehen zwischen
Bohrmaschinen und Schraubern
für Netzbetrieb und Akkubetrieb?
Die Leistungsfähigkeit der akkubetriebenen Bohrmaschinen und Schrauber hat
inzwischen an die Leistungen kleiner netzbetriebener Bohrmaschinen und Schrauber Anschluss gefunden und kann diese
teilweise voll ersetzen. Die einzige Beschränkung liegt in der Anzahl der möglichen Arbeitsfälle: Beim Akkugerät sind sie
durch den Energieinhalt des Akkus und
die Anzahl der Ersatzakkus beschränkt,
beim netzbetriebenen Gerät nicht.
Akku-Bohrmaschinen?
Akkubohrmaschinen sind sehr klein und
handlich. Der bevorzugte Bohrbereich
beträgt ca. 10 mm in Stahl. Typische
Bauform ist der Pistolengriff, der für den
Bohrbetrieb ergonomischer ist als der
Mittelgriff. Der Anteil reiner Bohrmaschinen ist im Akkubereich zugunsten von
Bohrschraubern rückläufig. Im Spezialbereich Winkelbohrmaschinen belegen
sie jedoch ein wichtiges Segment.
Akkuwerkzeuge
Akku-Schlagbohrmaschinen?
Akku-Schlagbohrmaschinen haben (meist
im zweiten Getriebegang) eine hohe
Drehzahl, um die für den Schlagbetrieb
erforderliche hohe Schlagfrequenz zu erzeugen. Prinzipiell lässt sich der Schlagmodus abschalten, damit auch schlagfrei
gebohrt (oder geschraubt) werden kann.
Akku-Schrauber mit Stabgriff
EWL-BAT023/P
30. Wo verwendet man
Akkubohrmaschinen?
Reine Akkubohrmaschinen finden fast
nur noch im gewerblichen Bereich Anwendung. Speziell im Fahrzeug- und Apparatebau sowie in der Montagetechnik
werden sie als Einzweckgerät benützt.
263
Akku-Tiefenanschlagschrauber
mit Pistolengriff
32. Wo verwendet man AkkuSchlagbohrmaschinen?
Akku-Schlagbohrmaschinen werden dort
verwendet, wo hauptsächlich Dübellöcher in harte Mauerwerkstoffe wie
Klinker und Kalksandstein gebohrt werden müssen. Daneben sind auch Bohrungen in Betonwerkstoffen möglich.
Akku-Schrauber?
Akkuschrauber haben eine Getriebeabstufung, welche niedrige Drehzahlen,
aber hohes Drehmoment bevorzugt. Zur
Begrenzung des Drehmomentes dient
eine in Stufen einstellbare Kupplung, welche beim Erreichen des gewählten
Drehmomentes überrastet.
Der Einstellbereich des Drehmomentes
liegt meist zwischen 0,5 … 15 Nm.
Eine Sonderform des Akkuschraubers,
der so genannte Tiefenanschlagschrauber, verfügt über einen Tiefenanschlag.
Dieser bewirkt, dass nach Erreichen einer
bestimmten Einschraubtiefe (z. B. von
Senkkopf-Holzschrauben in Holz) der
Schraubvorgang durch eine Ausrückkupplung beendet wird.
Typische Bauformen der Akkuschrauber sind Ausführungen mit Pistolengriff,
Mittelgriff und im unteren Leistungsbereich mit Stabgriff.
EWL-BAT019/P
34. Warum wird bei Akkuschraubern
nicht das volle Motordrehmoment
zum Schrauben eingesetzt?
Das maximale Drehmoment des Motors
liegt um den Faktor 2 … 3 über der höchsten Drehmomenteinstellung der Überrastkupplung. Hierdurch wird gewährleistet, dass das abgegebene Drehmoment
auch dann konstant auf dem eingestellten
Wert bleibt, wenn das Motordrehmoment
wegen der zum Ende der Entladung niedrigeren Akkuspannung zurückgeht. Man
benützt also den Drehmomentüberschuss
des Motors als „Leistungsreserve“.
35. Wo werden Akkuschrauber
eingesetzt?
Akkuschrauber werden als Einzweckgerät meist im gewerblichen Bereich
eingesetzt. Die Sonderform des Stabschraubers findet auch im Heimwerkerbereich Verwendung.
Akku-Bohrschrauber?
Akku-Bohrschrauber sind Akkuschrauber, bei denen die Drehmomentkupplung
durch eine weitere Schaltstellung mechanisch blockiert werden kann. In dieser
Schaltstellung steht dann das maximal
durch den Motor mögliche Drehmoment
zur Verfügung, wenn Bohrungen großen
Durchmessers oder großer Tiefe gemacht
werden müssen, wozu hohe Drehmomente erforderlich sind. Obwohl die Pistolenform für bestimmte Anwendungen ergonomische Vorteile aufweist, hat sich
weltweit der Mittelhandgriff als häufigste
Bauform durchgesetzt.
Akku-Bohrschrauber
mit Mittelgriff
– Schrauben mit Drehmomentkupplung
möglich. Weil zum Bohren und Schlagbohren hohe Drehzahlen, zum Schrauben
aber niedrigere Drehzahlen erforderlich
sind, liegen die Drehzahlbereiche relativ
weit auseinander. Die erste Gangstufe
zum Schrauben hat typischerweise eine
Drehzahl zwischen 450 … 650 U/min, die
zweite Drehzahlstufe zum Bohren und
Schlagbohren
liegt
meist
bei
1600 … 2000 U/min.
Durch die Kombination von Kupplung
und Schlagwerk sind Akku-Schlagbohrschrauber etwas schwerer und damit unhandlicher, aber auch kostenintensiver
als reine Bohrmaschinen oder Bohrschrauber.
EWL-BAT011/P
Akku-Schlagbohrschrauber
37. Wo werden Bohrschrauber
eingesetzt?
Akku-Bohrschrauber haben sich wegen
ihrer Leistungsfähigkeit und ihrer universellen Anwendungsmöglichkeit in allen
Gewerken durchgesetzt. Sie dominieren
eindeutig das Segment der Akkuwerkzeuge, sind quasi zum Synonym für Akkuwerkzeuge geworden. Sie gehören zur
Grundausstattung im gewerblichen und
Heimwerkerbereich.
Akku-Schlagbohrschrauber?
Akku-Schlagbohrschrauber verfügen neben der Drehmomentkupplung zusätzlich
über ein Rastenschlagwerk. Durch diese
Kombination werden die drei Schaltstellungen
– Bohren ohne Schlag
– Bohren mit Schlag
EWL-BAT012/P
264
Akku-Drehschlagschrauber?
Im Drehschlagschrauber erzeugt ein
Rotationsschlagwerk schlagartige Drehimpulse hoher Intensität, wodurch mit
relativ kleinem Leistungsbedarf hohe
Drehmomente erzeugt werden können.
Die Drehmomente wirken durch die
Massenentkopplung im Schlagwerk
nahezu rückdrehmomentfrei auf das
Werkzeug (Schrauberbit oder Steckschlüssel) ein, wodurch die hohen
Drehmomente vom Anwender sehr gut
beherrscht werden können. Akku-Drehschlagschrauber können deshalb trotz
hoher Drehmomentabgabe von 50 …
100 Nm sehr handlich ausgeführt werden. Als wichtigste Bauform dominiert
der Mittelhandgriff.
Akkuwerkzeuge
40. Wo werden Akku-Drehschlagschrauber eingesetzt?
Akku-Drehschlagschrauber werden bevorzugt bei Montagetechniken eingesetzt, welche hohe Drehmomente
erfordern: Festziehen und Lösen von
Maschinenschrauben im Metallbau,
Fahrzeugbau, Apparatebau. Daneben
auch für Schraubverbindungen mit langen Holzschrauben, z. B. zusammen mit
Rahmendübeln.
265
werke sind leistungsfähige Akku-Bohrhämmer meist nur im oberen Betriebsspannungssegment (24 V) vertreten.
Akku-Bohrhammer
Akku-Drehschlagschrauber
EWL-BAT021/P
EWL-BAT016/P
Akku-Bohrhämmer?
Akku-Bohrhämmer sind Einzweckgeräte,
welche über ein Hammerschlagwerk verfügen. Sie sind deshalb zum Hammerbohren in harte Baustoffe wie Beton und
Naturstein geeignet. Der typische Bohrbereich entspricht der Befestigungstechnik mit Bohrdurchmessern von 4...20 mm.
Die Bohrleistungen im häufigsten Anwendungsbereich von 6...12 mm entsprechen
dem der netzgespeisten Geräte.
Da das Schlagwerk eine bestimmte
Basis-Eingangsleistung benötigt, um zu
funktionieren, müssen Hammerschlagwerke für Akku-Bohrhämmer einen besonders guten Wirkungsgrad haben. Rein
mechanische Schlagwerke haben sehr
geringe Reibungsverluste. Pneumatische
Schlagwerke haben etwas höhere Reibungsverluste, sind aber laufruhiger. Wegen der Leistungsaufnahme der Schlag-
42. Wozu dienen Akku-Bohrhämmer?
Akku-Bohrhämmer werden bevorzugt im
Außenbereich eingesetzt und dort, wo
auf Grund der Arbeitssituation ein Netzanschluss hinderlich oder nicht möglich
ist (z. B. Gerüstbau). Wegen ihrer Leistungsfähigkeit und Handlichkeit werden
sie aber zunehmend auch in der gewerblichen Befestigungstechnik eingesetzt.
Da Akku-Bohrhämmer über einen so
genannten Schlagstopp verfügen, können sie auch im reinen Bohrbetrieb als
leistungsfähige Bohrmaschine eingesetzt
werden. Die SDS-Werkzeugaufnahme
wird zu diesem Zweck durch ein Bohrfutter ersetzt, wodurch Rundschaftbohrer
gespannt werden können. Wegen der hohen Leistungsfähigkeit von Akku-Bohrhämmern können große Bohrdurchmesser verwendet werden. Die bei allen
Bohrhämmern übliche Sicherheitskupplung schützt den Anwender wirkungsvoll
bei klemmenden Bohrern.
Sägende Akkuwerkzeuge
stellt das Sägen?
Beim Sägen handelt es sich um Arbeitsvorgänge, die je nach Einsatzfall mehrere
Sekunden bis zu mehrere Minuten Dauer-
betriebszeit bei gleichzeitig hohem Leistungsbedarf erfordern. Dieser Betriebsfall
ist für Akkuwerkzeuge weniger günstig
und muss entsprechend berücksichtigt
werden. Akkubetriebene Sägen sollten
also nur dort verwendet werden wo der
Einsatz eines netzbetrieben Gerätes nicht
möglich ist oder aber das Leistungsvermögen der Akkusäge für die Arbeitsaufgabe ausreicht.
Sägen für Netzbetrieb und
Akkubetrieb?
Nach wie vor vergleicht man netzbetriebene Sägen mit ihrer unbegrenzten Energieversorgung mit dem Akkugerät, dessen Energievorrat nur für eine begrenzte
Schnittlänge ausreicht. Oft kann deshalb
bei extremen Anforderungen die Arbeitsaufgabe nicht erfüllt werden, weil der
Akku vorzeitig entladen ist. Speziell bei
den zu früheren Zeiten üblichen Akkus mit
relativ geringer Kapazität und den wenig
optimierten Werkzeugen war dies oft der
Fall. Das führt dann zur Enttäuschung. Inzwischen ist das Leistungsvermögen jedoch beachtlich gestiegen. Trotzdem
müssen sägende Geräte mit Akkubetrieb
getrennt betrachtet werden und ihr im
Gegensatz zum netzbetriebenen Gerät
geringeres Leistungsvermögen muss von
vorne herein bei der Auswahl der Anwendung berücksichtigt werden. Nur bei „artgerechtem“ Einsatz kann das Akkugerät
mit seiner Leistung überzeugen.
45. Welche Typen von sägenden
Akkuwerkzeugen gibt es?
Die sägenden Akkuwerkzeuge teilen sich
auf in
– Hubsägen
– Rotationssägen
Zu den Hubsägen zählen
– Stichsägen
– Säbelsägen
Typischer Vertreter der Rotationssägen
ist die
– Kreissäge
Akku-Stichsägen?
Die Eigenschaften der Akku-Stichsägen
entsprechen in ihren wesentlichen me-
chanischen Eigenschaften den netzgespeisten Stichsägen des unteren Leistungssegmentes. Kurbeltrieb und Antriebsstrang (Motor, Getriebe) sind für den
Akkubetrieb optimiert.
Akku-Stichsäge
EWL-BAT010/P
266
Um der Handlichkeit willen wird oft mit
relativ geringen Betriebsspannungen
(14,4 … 18 Volt) gearbeitet, damit die
Akku-Stichsäge nicht zu schwer wird. Im
gewerblichen Bereich werden Betriebsspannungen bis 24 Volt verwendet, wodurch auch schwer spanbare Werkstoffe
bearbeitet werden können. Als typische
Bauform wird der Bügelhandgriff verwendet, weil hierbei der Akku gut in das Gesamtdesign integriert werden kann.
47. Wo werden Akku-Stichsägen
eingesetzt?
Obwohl Akku-Stichsägen durchaus über
mit dem entsprechenden Netzgerät vergleichbare Sägeleistungen bezüglich der
Geschwindigkeit und der Schnitttiefe verfügen, sind die Schnittlänge und damit
die Arbeitszeit wegen des relativ geringen
Energieinhalts des Akkus begrenzt. Auch
bei leistungsfähigen Geräten mit 24 Volt
Betriebsspannung sollten Akku-Stichsägen deshalb nur bei kleineren Arbeitsaufgaben anwenden. Sie stellen, insbesondere bei größeren Arbeitsaufgaben,
keinen vollwertigen Ersatz für netzgespeiste Stichsägen dar.
Ihr Anwendungsgebiet sind typischerweise Anpassarbeiten im Trockenbau,
Messebau und im Montagebetrieb.
Akkuwerkzeuge
Akku-Säbelsägen?
Ähnlich der Akku-Stichsägen entsprechen die Eigenschaften der Akku-Säbelsägen denjenigen der netzgespeisten Säbelsägen. Auch hier sind Kurbeltrieb und
Antriebsstrang (Motor, Getriebe) für den
Akkubetrieb optimiert. Gegenüber der
netzgespeisten Variante sind Akku-Säbelsägen jedoch deutlich kleiner (und
handlicher). Um zufrieden stellende
Sägeleistungen zu bekommen, sind leistungsfähige Akku-Säbelsägen meist nur
im oberen Betriebsspannungssegment
(24 V) vertreten.
In idealer Form haben Akku-Säbelsägen umschaltbare Hublängen.
Akku-Säbelsäge
267
im Außenbereich. Weitere Anwendungsgebiete sind Gartenbaubetriebe (Entasten von Bäumen) und der Installationsbereich.
Akku-Kreissägen?
Kreissägeblätter haben durch die große
Blattfläche, welche sich während des
Sägevorgangs im Werkstoff befindet,
einen hohen Reibungsanteil. Der Leistungsbedarf einer Kreissäge ist also relativ hoch, weshalb sich Akku-Kreissägen
mit ihrem begrenzten Energievorrat nur
für leichte Sägearbeiten in nicht zu
dicken Werkstoffen eignen. Die Sägeblätter für Akku-Kreissägen unterscheiden sich von den normalen Kreissägeblättern durch eine geringere
Stammblattdicke und eine geringere
Zahnbreite. Wegen des hohen Leistungsbedarfes sind für Akku-Kreissägen,
speziell im Handwerk, hohe Betriebsspannungen (z. B. 24 Volt) sinnvoll.
Akku-Kreissäge
49. Welchen Vorteil haben AkkuSäbelsägen mit umschaltbarer
Hublänge?
Akku-Säbelsägen mit umschaltbarem
Hub können optimal auf die Arbeitsaufgabe eingestellt werden:
Bei der Holzbearbeitung braucht man
ein relativ geringes Hubmoment, aber
eine hohe Hubgeschwindigkeit und eine
große Hublänge.
Bei der Metallbearbeitung braucht man
ein höheres Hubmoment, die Hubgeschwindigkeit und die Hublänge können
kleiner sein.
50. Wo werden Akku-Säbelsägen
eingesetzt?
Akku-Säbelsägen sind ideal geeignet, um
Ablängarbeiten
im
Montagebetrieb
durchzuführen. Die Unabhängigkeit vom
Netzanschluss gestattet die Durchführung auch an unzugänglichen Stellen
EWL-BAT015/P
EWL-BAT018/P
52. Wo werden Akku-Kreissägen
eingesetzt?
Das typische Einsatzgebiet der AkkuKreissägen sind leichte Sägearbeiten in
Plattenwerkstoffen, dünnen Sperrhölzern und Querschnitte in dünnem
Massivholz.
Schleifende Akkuwerkzeuge
stellen schleifende Geräte?
Schleifen ist wie das Sägen eine Arbeitsaufgabe, welche oft länger dauernde Einschaltzeiten erfordert. Dies gilt besonders
für den Oberflächenschliff. Schwingschleifer und Exzenterschleifer sind meist
über mehrere Minuten dauernde Zeitabschnitte in Betrieb, haben aber nur einen
mittleren Leistungsbedarf. Winkelschleifer haben eine hohe Abtragsleistung, aber
auch einen sehr hohen Leistungsbedarf,
insbesondere beim Oberflächenschliff.
Für solche Arbeitsfälle ist die Akkukapazität in den meisten Fällen nicht ausreichend. Beim Trennschliff mittels Winkelschleifer ist der Leistungsbedarf etwas
geringer, insbesondere wenn extrem
dünne Trennscheiben (max. 1 mm) verwendet werden.
schleifenden Geräten für
Netzbetrieb und Akkubetrieb?
Für akkubetriebene Schleifgeräte gilt prinzipiell dasselbe wie für akkubetriebene
Sägen: Man darf das Leistungsvermögen
nicht mit dem netzbetriebenen Gerät vergleichen, welches über eine unbegrenzte
Energiezufuhr verfügt. Dies muss beim
Einsatz unbedingt berücksichtigt werden,
um Enttäuschungen zu vermeiden. Der
Vorteil akkubetriebener Geräte ist in erster
Linie ihre Unabhängigkeit vom Stromnetz.
Die Leistung steht mit der zur Zeit verfügbaren Akkutechnologie nur an zweiter
Stelle.
55. Welche Typen von
Akku-Schleifgeräten gibt es?
Ein sinnvoller Einsatz von Akku-Schleifgeräten konzentriert sich auf die folgenden Typen:
– Schwingschleifer und Exzenterschleifer
– Trennschleifer (Winkelschleifer)
56. Welche Eigenschaften
haben Akku-Schwing- und
Exzenterschleifer?
Oberflächenschleifgeräte mit Akkubetrieb sind in erster Linie klein und handlich. Ihre Schleiffläche entspricht deshalb
eher dem unteren Segment der Schleifgeräte. Um das Gerätegewicht in Grenzen zu halten, beträgt die Betriebsspannung meist 14,4 … 18 Volt.
57. Wo werden Schwing- und
Exzenterschleifer eingesetzt?
Typisches Einsatzgebiet sind kleinere
Schleifarbeiten bei schlecht zugänglichen Arbeitssituationen sowie überall
dort, wo kein Netzanschluss vorhanden
ist, wie beispielsweise bei Arbeiten an
Fahrzeugen oder Booten.
Akku-Winkelschleifer?
Akku-Winkelschleifer haben typischerweise einen maximalen Scheibendurchmesser von 100 mm, weil größere Scheibendurchmesser wegen des größeren
Hebelarmes am Umfang einen zu hohen
Leistungsbedarf hätten. Akkuspannungen von 24 Volt wären für den Leistungsbedarf zwar günstig, sind aber wegen
ihres Gewichtes und ihrer Größe der
Handlichkeit des Schleifers abträglich.
Die üblichen Betriebsspannungen liegen
deshalb im Bereich 14,4 … 18 Volt.
Akku-Winkelschleifer
EWL-BAT025/P
268
59. Wo werden Akku-Winkelschleifer
eingesetzt?
Akku-Winkelschleifer eignen sich für
kleinere Schleif- und Trennarbeiten an
Metallprofilen, metallbeschichteten Verbundplatten und für Trennarbeiten an dünnen Blechen (z. B. Dachbedeckungen,
Fahrzeugbau, Küchenbau, Messebau).
Akkuwerkzeuge
stellen schneidende Geräte?
Der Leistungsbedarf schneidender Werkzeuge für die Metallbearbeitung ist deutlich geringer als der sägender und schleifender Geräte. Auch sind schneidende
Arbeiten meist von geringerem Zeitbedarf. Akkugeräte haben sich deshalb in
diesem Werkzeugsegment schon seit
langer Zeit etablieren können.
schneidenden Geräten für
Die im Metallbereich am häufigsten zu
bearbeitenden Blechstärken sind im Bereich von 0,6...1,5 mm anzutreffen. Die
Leistung der meisten akkubetriebenen
Blechscheren und Nager reicht aus, um
dem Netzgerät durchaus vergleichbare
Schnittleistungen zu erbringen.
Bei Blechdicken über 1,5 mm steigt jedoch der Leistungsbedarf so stark an,
dass der Einsatz von Akkugeräten nicht
sinnvoll wäre.
62. Welche Typen von schneidenden
Geräten für Akkubetrieb gibt es?
Schneidende Werkzeuge im Akkubereich
sind:
– Blechscheren
– Nager
– Universalscheren
Blechscheren und Nager werden zur Bearbeitung von Metall verwendet, Universalscheren zum Trennen von elastischen
Kunststoffen und Geweben.
Akku-Blechscheren und -Nager?
Gemeinsames Merkmal sind die außerordentlich gute Handlichkeit und das Fehlen
eines Anschlusskabels, welches erfahrungsgemäß sehr empfindlich gegen die
scharfen Schnittränder von Blechen ist.
Die Schnittgeschwindigkeit entspricht
dem der netzbetriebenen Geräte, in der
Regel wird dasselbe Schneidwerkzeug
verwendet. Die Vorschubgeschwindigkeit
ist so zu halten, dass die Hubzahl beim
Schneiden nicht zu stark zurückgeht. Wegen des relativ geringen Leistungsbedar-
fes genügen für die Scheren und Nager
Betriebsspannungen von 9,6 Volt.
Akku-Blechschere
EWL-BAT022/P
Schneidende Akkuwerkzeuge
269
64. Wo werden akkubetriebene
Blechscheren und Nager
eingesetzt?
Wegen der Unabhängigkeit vom Netz
werden akkubetriebene Scheren und Nager vorzugsweise im Fahrzeugbau,
Küchenbau, in der Klimatechnik und im
dachdeckenden Bereich eingesetzt.
Akku-Universalscheren?
Universalscheren verfügen über ein vieleckiges, kreisförmiges Messer, welches
an einem fest stehenden Gegenmesser
entlang das zugeführte Material trennt.
Das Messer ist quer zur Werkzeugachse
angeordnet und wird über ein Winkelgetriebe angetrieben. Da der Leistungsbedarf gering ist, genügt eine Betriebsspannung von 7,2 Volt. Dadurch sind
Akku-Universalscheren außerordentlich
leicht und handlich.
66. Wo werden Akku-Universalscheren eingesetzt?
Typische Einsatzbereiche der akkubetriebenen Universalschere ist das Trennen
und Besäumen von Bodenbelägen, das
Bearbeiten von Leder und von Stoffgeweben.
Parallelanschläge ermöglichen das
präzise Besäumen. Winkelanschläge
gestalten das genaue Einpassen von
Bodenbelägen entlang dem BodenWand-Übergang.
270
Leistungssegmentes. Aus Gründen der
Handlichkeit ist die Betriebsspannung
meist 18 Volt.
EWL-U003/G
Universalschere
70. Wo werden Akkuhobel
eingesetzt?
Akku-Hobel stellen eine sinnvolle Ergänzung dar, wenn es um kleinere Abrichtund Einpassarbeiten geht. Damit eignen
sie sich besonders in der Montage von
Einbaumöbeln, Innenausstattung, Laden- und Messebau.
Akku-Hobel
Spanende Akkuwerkzeuge
Sonderwerkzeuge
spanenden Geräten für
Grundsätzlich beschränkt die im Akku zur
Verfügung stehende Energiemenge den
Einsatz spanender Akkuwerkzeuge. Um
die zur Verfügung stehende Energiemenge des Akkus optimal zu nutzen,
müssen daher beim Arbeitsfortschritt
Kompromisse eingegangen werden. Die
Spandicke und die Vorschubgeschwindigkeit müssen gegenüber dem netzgespeisten Gerät deutlich zurückgenommen
werden.
71. Welche Typen von Sonderwerkzeugen für Akkubetrieb gibt es?
Wie bei allen Elektrowerkzeugen gibt es
auch bei den akkubetriebenen Werkzeugen Sondergeräte. Sie stellen in der
Regel keine Massengeräte dar, sondern
ermöglichen Problemlösungen in besonderen Anwendungsfällen. Von der Vielzahl der möglichen Sondertypen seien
hier die wichtigsten erwähnt:
– Kartuschenpressen
– Blindnietgeräte
– Luftpumpen
– Lampen
– Bolzenschneider
Akku-Hobel?
Akkubetriebene Hobel haben einen
Spandickenbereich bis ca. 1,5 mm. Ihre
Hobelleistung entspricht etwa derjenigen
von netzgespeisten Geräten des unteren
Akku-Kartuschenpressen dienen zum
dosierten Auspressen von Elastomeren,
Dichtungsmitteln und Klebern aus Kartuschen oder Kunststoffbeuteln. Im Gegensatz zu manuellen Kartuschenpressen
gestatten sie eine präzisere Dosierung
EWL-BAT014/P
stellen spanende Akkuwerkzeuge?
Spanen (von Holz) ist eine Arbeitsaufgabe mit ähnlich hohem Leistungsbedarf
wie das Sägen. Die Zeitintervalle, bei denen das Werkzeug im Einsatz ist, entspricht etwa dem Sägen. Der aktuelle
Leistungsbedarf ist dabei abhängig von
– der Spandicke
– der Vorschubgeschwindigkeit
Mit zunehmender Spandicke und schneller werdendem Vorschub steigt zwar der
Arbeitsfortschritt, aber auch die Leistungsaufnahme.
Akkuwerkzeuge
Akku-Blindnietgeräte, auch Blindnietzangen genannt, dienen zum Setzen von
Blindnieten (Pop-Nieten). Manuelle Blindnietzangen verlangen einen relativ hohen
Kraftaufwand, welcher sehr schnell zur
Ermüdung führt. Druckluftbetriebene
Blindnietzangen sind zwar sehr schnell,
haben jedoch einen hinderlichen Druckluftschlauch und benötigen einen kleinen
Druckspeicher direkt am Gerät. Akkubetriebene Blindnietzangen sind handlicher
und haben wegen der pro Nietvorgang
sehr kurzen Einschaltdauer eine hohe
Stückzahlkapazität.
Akku-Luftpumpen müssen grundsätzlich in zwei Kategorien eingeteilt werden:
– Druckpumpen
– Volumenpumpen
Druckpumpen sind in der Lage, hohe
Drücke bis zu ca. 10 bar zu erzeugen,
allerdings bei geringer Luftmenge. Typischerweise werden hierbei Kolbenpumpen eingesetzt, welche durch einen Kurbeltrieb betätigt werden. Bei kleineren
Drücken werden auch Membranpumpen
eingesetzt. Typisches Anwendungsgebiet ist das Aufpumpen von Bällen,
Reifen und Ballons.
Volumenpumpen erzeugen nur einen
geringen Überdruck, liefern aber eine
vergleichsweise hohe Luftmenge. Üblicherweise handelt es sich dabei um Impeller- oder Lamellenpumpen, welche
nach dem Rotationsprinzip arbeiten.
Typisches Anwendungsgebiet ist das
Aufblasen von Schlauchbooten und Luftmatratzen.
Akku-Lampen: Bei Arbeiten in beengten Räumen, z. B. bei Installationen und
Montagearbeiten, hängt die Arbeitsqualität, aber auch die Arbeitssicherheit von
der Beleuchtung der Arbeitsstelle ab.
Akku-Lampen ergänzen deshalb auf
sinnvolle Weise das Segment der Akku-
werkzeuge. Die Kompatibilität der Akkus
mit denen der Werkzeuge ist hierbei ein
wichtiger Vorteil.
Akku-Lampe
EWL-BAT013/P
und eine gleichmäßigere Anwendung. Ihr
Vorteil gegenüber druckluftbetriebenen
Kartuschenpressen ist der Wegfall des
sehr oft hinderlichen Versorgungsschlauches. Wegen des niedrigen Energiebedarfes kommen Kartuschenpressen mit
kleinen Betriebsspannungen aus und
sind deshalb sehr handlich.
271
Akku-Bolzenschneider dienen dem Ablängen von Bewehrungsstäben im Stahlbetonbau und von Gewindestangen. Da
die aufzubringenden Scherkräfte enorm
sind und im Tonnenbereich liegen, wäre
eine mechanische Kraftübertragung nicht
mit der Handlichkeit eines Akkuwerkzeuges vereinbar. Aus diesem Grund erfolgt
die Kraftumsetzung hydraulisch. Der
Elektromotor treibt eine kleine Hydraulikpumpe an, die ihrerseits einen kleinen
Hydraulikzylinder speist, welcher das
Schneidwerkzeug betätigt. Durch die
elektrohydraulische Arbeitsweise lassen
sich kleine, aber leistungsfähige Bolzenschneider mit Akkubetrieb realisieren. Die
typische Schneidkapazität für Bewehrungsstäbe liegt im Durchmesserbereich
von 10...12 mm.
272
Praxisverhalten
72. Wie wirkt sich die Überlastung
von Akkuwerkzeugen aus?
Akkuwerkzeuge sind klein, leicht und
handlich. Sie werden daher in zunehmendem Maße verwendet. Aus Bequemlichkeit werden sie dabei oft für Arbeitsaufgaben eingesetzt, welche eigentlich die
Anwendung des leistungsfähigeren Netzgerätes erfordern würden. Wird dabei
das Akkuwerkzeug überlastet, dann leiden darunter besonders
– Motor
– Akku
Der Motor eines Akkuwerkzeuges ist
klein und hat deshalb zwangsläufig nur
eine geringe Wärmekapazität. Er brennt
im Überlastfall deshalb schneller durch
als der Motor eines Netzgerätes. Im
Blockadefall kann dies innerhalb von wenigen Sekunden geschehen.
Der Akku liefert im Überlastfall unzulässig hohe Ströme, welche seine Zyklenzahl (und damit die Gesamtlebensdauer)
dramatisch verkürzen können. Etwa
90 % aller Reklamationen über zu kurze
Akku-Lebensdauer sind auf häufige
Überlastfälle zurückzuführen!
Besonders starke Gefährdung des Akkuwerkzeuges tritt ein, wenn es unautorisiert an der Autobatterie betrieben wird.
Die Autobatterie hat einen vielfach höheren Energieinhalt als die Elektrowerkzeugbatterie, wovon im Überlastfall eine
erhebliche Gefahr, auch für den Anwender, ausgehen kann.
73. Wie sollte man mit
Akkuwerkzeugen umgehen?
Akkuwerkzeuge sollten nur im Rahmen
ihres vorgesehenen Einsatzbereiches betrieben werden. Überlastfälle oder gar
Blockaden sind unbedingt zu vermeiden.
Beim Schrauben sollte stets mit der
Drehmomentkupplung und nie im Bohrmodus gearbeitet werden. Bei leistungsintensiven Arbeitsvorgängen wie beim
Sägen oder Trennschleifen ist der Vorschub so zu halten, dass die Motordrehzahl nicht zu stark zurückgeht.
Die Kontakte im Werkzeug, am Akku
und am Ladegerät sollten regelmäßig
kontrolliert und gegebenenfalls bei Verschmutzung gesäubert werden. Beim
Aufbewahren sollte stets die Einschaltsperre aktiviert sein, damit ein unbeabsichtigtes Einschalten (z. B. in der
Werkzeugkiste) verhindert wird. Durch
unbeabsichtigtes, unbemerktes Einschalten kann der Akku tiefentladen werden. Dies ist unter allen Umständen zu
vermeiden.
Akkuwerkzeuge
Arbeitssicherheit
74. Welche Sicherheitsmaßnahmen
gelten für Akkuwerkzeuge?
Akkugeräte zeichnen sich durch eine
geringe Baugröße aus, weswegen der
Sicherheit oft nicht die notwendige Aufmerksamkeit gewidmet wird. Grundsätzlich geht eine mögliche Gefahr von den
Einsatzwerkzeugen (z. B. Bohrer, Sägeblätter) aus, wie bei jedem anderen Maschinenwerkzeug auch. Deswegen sind
die generell hierfür geltenden Vorsichtsmaßnahmen zu beachten und einzuhalten. Daneben gelten für Akkuwerkzeuge
ganz besonders:
– Rückdrehmomente
– Einschaltsperren
– Werkzeugwechsel
Rückdrehmomente entstehen beim
Überlasten oder Blockieren besonders
von Bohrschraubern. Trotz ihrer vergleichsweise geringen Abmessungen liefern sie große Drehmomente, welche
speziell dann unangenehm sind, wenn
das Werkzeug nur mit einer Hand geführt
wird. Insbesondere bei den Geräten
höherer Leistung ist dies zu beachten. In
Leistungsbereichen, bei denen die
Geräte über Zusatzhandgriffe verfügen,
sollten diese auch benützt werden.
Einschaltsperren dienen dazu, dass das
Akkuwerkzeug nicht plötzlich loslaufen
kann, wenn z. B. der Schalter unbeabsichtigt betätigt wird. Dies könnte der Fall
sein, wenn man das Gerät in eine Tasche
steckt oder lose in einer Werkzeugkiste
liegen hat. Die am Gerät befindliche Einschaltsperre sollte deshalb außerhalb der
eigentlichen Benützung immer gesichert
sein.
Werkzeugwechsel beim Akkugerät unterscheidet sich wesentlich vom Netzgerät. Während das Netzgerät nach
Ziehen des Netzsteckers definitiv ohne
Energieversorgung ist, trägt das Akkugerät mit eingestecktem Akku seinen
Energievorrat ständig bei sich. Dies muss
stets bedacht werden! Speziell von
sägenden Akkugeräten geht beim Sägeblattwechsel ein sehr hohes Gefähr-
273
dungspotential aus, wenn der Akku im
Gerät eingesteckt bleibt. Ein unbeabsichtigtes Einschalten beim Werkzeugwechsel kann traumatische Folgen haben. Es
ist deshalb stets der Weisung in der Betriebsanleitung zu folgen: Werkzeugwechsel nur bei abgezogenem Akku!
75. Wie steht es um die elektrische
Sicherheit bei Akkuwerkzeugen?
Akkuwerkzeuge werden mit Kleinspannungen unter 50 Volt betrieben und gelten
daher ohne besondere Schutzmaßnahmen als elektrisch ungefährlich. Trotzdem
darf nicht vergessen werden, dass der
Akkumulator in ganz oder teilweise geladenem Zustand als Energiespeicher
anzusehen ist. Bei unsachgemäßer
Bedienung oder im Kurzschlussfall kann
von ihm eine Gefährdung ausgehen. Kurzschlüsse sind unter allen Umständen zu
vermeiden. Nickel-Cadmium-Batterien
und Nickel-Metallhydrid-Batterien haben
zwar eine vergleichsweise geringe Kapazität von 1,2 … 3 Ah, trotzdem können die
bei einem Kurzschluss auftretenden
Ströme bis zu 100 Ampere betragen, wodurch Leitungen und Polverbinder innerhalb von Sekunden schmelzen können.
Die dabei entstehenden Lichtbögen können Sekundärschäden verursachen. Der
Kurzschlussstrom führt innerhalb der
Akkuzellen zu einer schlagartigen Überdruckbildung durch verdampfendes Elektrolyt, wodurch bei Zellen ohne Sicherheitsventil (meist bei NoName-Produkten)
Explosionsgefahr bestehen kann.
274
Dauermagnete –
ein interessantes Thema!
Akkubetriebene Werkzeuge werden von
Gleichstrommotoren mit Dauermagneten
angetrieben. Sie sind zwar nur für Gleichstrom geeignet, haben aber einen hervorragenden Wirkungsgrad. Ihr Leistungsvermögen hängt hauptsächlich vom
Werkstoff des Dauermagneten ab.
Dauermagnete können aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, die
wichtigsten Magnetwerkstoffe sind:
– Stahl
– Metall-Legierungen
– Oxidkeramiken
– Seltene-Erden-Magnetwerkstoffe
Der Magnetwerkstoff ist der wichtigste
Einflussfaktor für die Leistungsfähigkeit
eines Magneten. Die wichtigsten Kenngrößen des Magnetwerkstoffes sind die
Remanenzinduktion (Magnetfeldstärke)
und die Koerzitivfeldstärke (Ummagnetisierungsfeldstärke). Letztere entscheidet über die Überlastungsempfindlichkeit.
Stahl
Der in der Frühzeit der Elektrotechnik verwendete gehärtete, magnetisierte Stahl
ermöglicht nur sehr schwache Magnetfelder. Er wird nicht mehr verwendet und
gehört der Vergangenheit an.
Metall-Legierungen
Legierte metallische Magnetwerkstoffe
bestehen hauptsächlich aus den Metallen Aluminium, Nickel und Cobalt
(Alnico).
Alnico zeichnet sich durch eine hohe
Remanenzinduktion, jedoch sehr geringe
Koerzitivfeldstärke aus. Alnico-Magnete
vertragen eine sehr hohe Einsatztemperatur bis ca. 450 °C.
Oxidkeramik
Magnete aus Oxidkeramik werden auch
als Hartferrite oder Ferritmagnete
bezeichnet. Ihre Bestandteile sind Eisenoxid, Strontium- oder Bariumoxid. Ferritmagnete sind kostengünstig, ermöglichen aber nur eine geringe Remanenzinduktion und haben eine geringe
Koerzitivfeldstärke. Sie sind dadurch anfällig gegen Überlastung. Die maximale
Anwendungstemperatur beträgt bis ca.
200 °C, bei tiefen Temperaturen besteht
die Gefahr der Entmagnetisierung.
Seltene-Erden-Magnetwerkstoffe
Diese Magnetwerkstoffe bestehen aus
Neodym-Eisen-Bor- oder Samarium-Cobalt-Legierungen.
Die Seltenen Erden Neodym und insbesondere Samarium sind sehr kostspielig. Seltene-Erden-Magnetwerkstoffe
sind auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung sehr reaktionsfreudig und
müssen deshalb gegen Korrosion geschützt werden.
Samarium-Cobalt-Legierungen haben
eine hohe Remanenzinduktion und eine
hohe Koerzitivfeldstärke. Je nach Zusammensetzung können diese Magnetwerkstoffe bis ca. 350 °C eingesetzt werden, auch bei tiefen Temperaturen tritt
keine Entmagnetisierung ein.
Neodym-Eisen-Bor-Legierungen haben gegenüber Samarium-Cobalt-Legierungen eine höhere Remanenzinduktion
und eine höhere Koerzitivfeldstärke bei
etwas geringeren Kosten. Je nach
Zusammensetzung können diese Magnetwerkstoffe bis ca. 220 °C eingesetzt
werden.
Magnetisierung
Die zur Magnetisierung von Dauermagnetwerkstoffen erforderlichen Magnetfelder werden durch elektrische Ströme
erzeugt. In vielen Fällen genügt hierzu ein
kurzer, starker Stromstoß (Impulsmagnetisierung). Die Magnetisierung kann am
fertig geformten Magneten, aber auch
während der Herstellung innerhalb der
Werkzeugform erfolgen. Durch die Magnetisierung innerhalb der Werkzeugform
können die magnetischen Eigenschaften
hervorragend beeinflusst werden.
Akkuwerkzeuge
275
Der logische Weg zum richtigen Akkuwerkzeug
Anwendung
Werkstoff/
Schraubentyp
Bohren
Metall
Holz
Dimension
Werkzeugtyp
Normale
Arbeitsbedingungen
(z. B. Werkbank)
Werkzeugtyp
Erschwerte
Arbeitsbedingungen
(z. B. über
Kopf)
bis 6mm
Bohrschrauber
7,2...9,6 V
Bohrmaschine
7,2 V
6...10 mm
Bohrschrauber
9,6...14,4 V
Bohrschrauber
9,6 V
über 10mm
Bohrschrauber
14,4...24 V
Bohrschrauber
14,4 V
7,2 V
bis 10mm
Bohrschrauber
7,2...9,6 V
Bohrmaschine
10...20 mm
Bohrschrauber
12...24 V
Bohrschrauber
12 V
über 20 mm
Bohrschrauber
24 V
Bohrschrauber
14,4 V
Schlagbohren
Mauerwerk
Schlagbohrschrauber 12...14,4 V
Schlagbohrschrauber 12 V
Beton
Schlagbohrschrauber 14,4...24 V
Schlagbohrschrauber 14,4 V
Hammerbohren
Beton
Bohrhammer
Bohrhammer
Schrauben
Holzschrauben
Rahmendübelschrauben
24 V
24 V
bis 3 mm Stabschrauber
2,4...4,8 V
Stabschrauber
2,4...4,8 V
bis 5 mm Bohrschrauber
9,6...12 V
Bohrschrauber
7,2...9,6 V
über 5 mm Bohrschrauber
12...14,4 V
Bohrschrauber
12 V
große 6-KantSchrauben
Bohrhammer
(ohne Schlag)
24 V
Bohrschrauber
24 V
bis
100 mm lg
Bohrschrauber
14,4 V
Drehschlagschrauber 9,6 V
über
100 mm lg
Bohrschrauber
24 V
Bohrschrauber
14,4 V
Bohrhammer
(ohne Schlag)
24 V
Bohrschrauber
24 V
Zimmermannschrauben
Schnellbauschrauben
bis 3,5 mm Bohrschrauber
12 V
Bohrschrauber
9,6 V
Bohrschrauben
12... 14,4 V
Bohrschrauber
12 V
12... 14,4 V
Bohrschrauber
12 V
bis M 6
Bohrschrauber
12 V
M 6...M 8
M 8...M 10
Maschinen
schrauben,
Muttern
ACW-T05
Fräsen
Grundlagen
277
Oberfräsen
277
Fräswerkzeuge
279
Systemzubehör
286
Fräspraxis
287
Arbeitssicherheit
291
Praxistabellen
291
Fräsen
Grundlagen
1. Was versteht man unter Fräsen?
Fräsen ist eine spanabhebende Bearbeitungsart durch die Rotationsbewegung
eines Schneidwerkzeuges.
2.
Welche Charakteristik hat
Fräsen?
Beim Fräsen wird ein senkrecht zum
Werkstück
stehendes,
rotierendes
Schneidwerkzeug quer zu seiner Rotationsachse über das zu bearbeitende
Werkstück bewegt.
277
Oberfräsen
6.
Welche Typen von Oberfräsen
gibt es?
Handgeführte Oberfräsen unterscheiden
sich in Verwendungszweck und Leistungsaufnahme voneinander. Üblich
sind
– Multifunktionsgeräte
– Kantenfräsen
– Oberfräsen
4.
7. Was ist ein Multifunktionsgerät?
Multifunktionsgeräte bestehen aus einem
stabförmigen Motor, welcher alleine als
Geradschleifer verwendet werden kann.
Auf einen Fräsvorsatz montiert wird er zur
voll funktionsfähigen Oberfräse, allerdings mit ergonomischen Kompromissen. Multifunktionsgeräte werden meist
im Heimwerkerbereich verwendet, die
Leistungsaufnahme beträgt meist ca. 600
Watt.
5.
8. Was ist eine Kantenfräse?
Kantenfräsen haben statt einer geraden
Grundplatte einen verstellbaren Winkelanschlag, mit dem sie an Werkstückkanten entlanggeführt werden können. Die
Leistungsaufnahme geht meist bis ca.
700 Watt, Kantenfräsen sind anwendungsoptimiert und handlich.
Welche Werkstoffe können
gefräst werden?
Es können alle spanbare Werkstoffe gefräst werden. Handgeführte Oberfräsen
werden hauptsächlich zur Bearbeitung
von Holz und Holzwerkstoffen eingesetzt.
Welche Oberflächengüte kann
mit der Oberfräse erreicht
werden?
einwandfreiem Einsatzwerkzeug kann
eine Oberflächenqualität erreicht werden,
die keinerlei Nachbearbeitung erforderlich macht.
Welche Elektrowerkzeuge
verwendet man zum Fräsen?
Die handgeführten Elektrowerkzeuge
zum Fräsen werden mit dem Sammelbegriff Oberfräsen bezeichnet. Der Begriff
„Oberfräse“ umschreibt, dass sich die
Fräse beim Betrieb oberhalb des Werkstückes befindet.
Kantenfräsvorsatz
1
2
1 Antriebsmotor
2 Kantenfräsvorsatz
3 Werkstückkante
3
EWL-K002/G
3.
278
Oberfräse
EWL-FR011/P
9. Was ist eine Oberfräse?
Die eigentlichen Oberfräsen sind Einzweckgeräte, die konstruktiv und ergonomisch auf ihre Anwendung hin optimiert
sind. Die Leistungsbereiche gehen von
ca. 800 … 2000 Watt. Als Werkzeugaufnahme dienen Spannzangen.
Säulenführung?
An den auf der Grundplatte befestigten
Säulen ist das Maschinengehäuse verschiebbar angeordnet. Es kann in der
Höhe zur Grundplatte verstellt und fixiert
werden. Diese Verstellmöglichkeit wird
auch als Fräshub bezeichnet.
14. Welche Aufgabe hat der
Werkzeughalter?
Als Werkzeughalter dienen bei der Oberfräse so genannte Spannzangen. Aufgabe der Spannzange ist es, den Fräser
genau zentrisch in der Motorwelle der
Oberfräse zu befestigen.
Spannzange (Prinzip)
10. Aus was besteht eine Oberfräse?
Die Oberfräse besteht typischerweise
aus
– Antriebsmotor
– Grundplatte
– Säulenführung
– Werkzeugaufnahme
– Spindelblockierung
– Tiefeneinstellung
– Tiefenanschlag
Antriebsmotor?
Der Antriebsmotor stellt bei der Oberfräse den Maschinenkörper dar. Er versetzt
den Fräser in Rotation. Am Maschinenkörper sind die zur Maschinenführung
nötigen Handgriffe und Bedienungselemente angebracht.
Grundplatte?
Die Grundplatte dient zur Führung der
Oberfräse auf dem Werkstück und zur
Aufnahme des Systemzubehörs.
2 3
4
1 Einsatzwerkzeug (z. B. Fräser)
2 Spannzange mit Außenkonus
geschlitzt
3 Überwurfmutter (Spannmutter)
4 Innenkonus (in Antriebsspindel)
EWL-S040/G
1
15. Wozu dient die
Spindelblockierung?
Durch die Spindelblockierung kann die
Motorwelle bei stillstehender Maschine
festgesetzt werden. Hierdurch ist das
Lösen und Festziehen der Spannzangenmutter mit nur einem Gabelschlüssel
möglich.
Tiefeneinstellung?
Die Tiefeneinstellung dient zur präzisen
Positionierung des Maschinengehäuses
über der Grundplatte und damit zur Einstellung der Frästiefe.
Fräsen
Tiefenanschlag?
Der Tiefenanschlag begrenzt den Fräshub nach unten und sichert damit die
maximale Eintauchtiefe. Meist ist der Tiefenanschlag mehrstufig ausgeführt, wodurch man häufig gebrauchte Frästiefen
voreinstellen kann.
18. Welche Drehzahlen sind bei
Oberfräsen üblich?
Die üblichen Drehzahlbereiche der Oberfräsen gehen von ca. 12 000 … 27 000
U/min, wobei Zwischendrehzahlen eingestellt werden können.
19. Wozu dient die
Drehzahleinstellung?
Mit der Drehzahleinstellung kann die Umfangsgeschwindigkeit des Fräsers entsprechend seines Arbeitsdurchmessers
und der Werkstoffart angepasst werden.
Generell gilt: Kleine Fräser brauchen
hohe Drehzahl, große Fräser niedrigere
Drehzahl.
279
Fräswerkzeuge
Fräser?
Wie bei allen Einsatzwerkzeugen zur
spanabhebenden Bearbeitung werden
die Eigenschaften weitgehend durch die
Geometrie der Werkzeugschneide bestimmt. Folgende Einzelkriterien beeinflussen Arbeitsfortschritt, Schnittgüte,
Standzeit, Materialtauglichkeit und Vorschubkräfte:
Winkel am Fräser
27
0°
20. Warum fängt die Drehzahleinstellung nicht bei null an?
Der Fräser braucht eine gewisse Mindestdrehzahl, meist über 10 000 U/min,
um ratterfrei arbeiten zu können. Wenn
die Drehzahl zu klein wäre, könnten Fräser, Oberfräse und Werkstück beschädigt
werden.
Zusammenwirken der verschiedenen Winkel:
Der Spanwinkel γ beeinflusst den Spanauswurf, der Keilwinkel β des Fräszahns die
Standzeit und der Freiwinkel α die Schnittqualität.
Der Schnittwinkel ergibt sich aus β und γ.
22. Warum ist eine Konstantelektronik vorteilhaft?
Sie nützt die Maschinenleistung besser
aus, verringert die Überlastungsgefahr
und ergibt eine höhere Arbeitsqualität.
– Spanwinkel
– Freiwinkel
– Keilwinkel
– Schnittwinkel
– Freischnitt
Die Leistungsfähigkeit eines Fräsers
hängt von der Optimierung der Einzelkriterien auf das zu bearbeitende Material
ab. Dabei ist zu beachten, dass die Optimierung direkt in die Herstellkosten
eingeht.
In der Praxis bedeutet dies, dass hochwertige Fräser ein deutlich höheres Preis-
EWL-F018/G
21. Welche Aufgabe hat eine
Konstantelektronik?
Die Konstantelektronik hält auch dann die
Drehzahl konstant auf dem voreingestellten Wert, wenn die Belastung steigt oder
fällt.
niveau haben als so genannte No-NameFräser. Da mit dem höherwertigen
Einsatzwerkzeug stets das bessere
Arbeitsergebnis und der schnellere
Arbeitsfortschritt erzielt werden, ist das
vermeintlich teurere Einsatzwerkzeug auf
die Dauer stets preiswerter als ein „billiges“ Einsatzwerkzeug.
Spanwinkel
Große Spanwinkel begünstigen das Eindringen der Schneide in den Werkstoff,
kleine oder negative Spanwinkel erschweren das Eindringen. Je größer der
Spanwinkel ist, umso geringere Vorschubkräfte sind erforderlich und desto
besser die Schnittqualität bei der Bearbeitung von Hirnholz. Kleinere Spanwinkel erhöhen die Vorschubkräfte und ergeben eine schlechtere Schnittqualität bei
Hirnholz. Der Spanwinkel beeinflusst den
Spanauswurf. Die Auslegung des Spanwinkels ist deshalb weitgehend vom zu
bearbeitenden Material abhängig.
Freiwinkel
Große Freiwinkel machen die Schneidenkante aggressiv, aber auch bruchgefährdet. Die Reibung des Schneidenrückens
im Material ist gering. Kleine Freiwinkel
erhöhen die Festigkeit der Schneide, erhöhen aber auch die Reibung im Material,
wodurch eine höhere Erwärmung des
Schneidortes auftritt. Der Freiwinkel bestimmt somit die Schnittqualität.
Fräsergeometrie
Freiwinkel
Kleiner Freiwinkel:
Höhere Reibung im Werkstoff
Fräsergeometrie
Spanwinkel
Spanwinkel groß:
Günstige Spanabnahme
Spanwinkel klein:
Risse bei der Spanabnahme
EWL-FR001/P
Großer Freiwinkel:
Geringe Reibung im Werkstoff
EWL-FR002/P
280
Keilwinkel
Zu große Spanwinkel ergeben kleine Keilwinkel, wodurch die Schneide gegen Beanspruchung empfindlicher wird. Die
Stabilität und die Wärmeabfuhr verringern sich stark. Durch Verringerung des
Freiwinkels kann bei großen Spanwinkeln
der Keilwinkel verringert und damit die
Schneidenbelastbarkeit erhöht werden.
Der Keilwinkel beeinflusst also die Standzeit des Fräsers.
281
Fräsen
Schnittwinkel
Der Schnittwinkel wird durch den Spanwinkel und die Stellung der Schneide zur
Materialoberfläche
gebildet.
Kleine
Schnittwinkel erleichtern das Eindringen
der Schneide in dem Werkstoff, größere
erschweren es.
Fräserschneiden
24. Wie viel Schneiden haben Fräser?
Die meisten Fräser besitzen zwei gegenüberliegende Schneiden, wodurch
sich große Spannuten ergeben, welche
besonders beim Bearbeiten von langspänigen Werkstoffen einen günstigen Spantransport gewährleisten. Sonderfräser
(z. B. für Aluminium) und Fräser geringen
Durchmessers besitzen oft nur eine
Spannut, um einen einwandfreien Spantransport zu gewährleisten. Bei Fräsern
mit geringen Spanabnahmen, z. B. Bündigfräsern, werden zum Teil 3-schneidige
Fräser verwendet, um eine hohe Oberflächengüte zu erreichen.
25. Welche Durchmesser haben
Fräser?
Die bei handgeführten Oberfräsen eingesetzten Fräser haben im Arbeitsbereich
meist Durchmesser zwischen 3 mm bis
maximal 30 mm.
Fräser mit einer Schneide wurden für besseren Spanauswurf bei sehr kleinen Durchmessern entwickelt. Mittlere und große Ø
mit 2 Schneiden sind die Regel und erlauben das Anlöten von HM-Schneiden. Mit
3-schneidigen Fräsern lassen sich bei
kleinen Schnittkräften sehr saubere Oberflächen erzielen.
EWL-F019/G
Freischnitt
Der Freischnitt ist notwendig, damit der
Fräser beim Nutenfräsen nicht klemmt.
Der Freischnitt wird durch Hinterschliff
oder breitere Zähne (HM) realisiert.
Schneidenformen von Fräsern
1
2
3
1 gerade Schneide
2 schräge Schneide
3 Spiralschneide
EWL-F031/G
26. Welche Form hat die
Werkzeugschneide?
Die typischen Schneidenformen sind
– die gerade Schneide
– die schräge Schneide
– die gewendelte Schneide
27. Welche Eigenschaft haben
gerade Schneiden?
Gerade Schneiden erzeugen beim
Schnitt keine Zugkräfte auf die Fräse und
das Werkstück. Laminierte oder furnierte
Oberflächen werden nicht von der Werkstückoberfläche weggezogen. Die Späne
werden radial weggeschleudert. Für die
normalen Fräsarbeiten sind Fräser mit
geraden Schneiden eine kostengünstige
Lösung.
schräg gestellte Schneiden?
Schräg gestellte Schneiden erzeugen
eine leichte Zugwirkung auf die Oberfräse, was die manuelle Niederhaltekraft unterstützt. Die Späne werden schräg nach
oben und radial weggeschleudert. Hierdurch eignen sich die Fräser auch zu
leichten Fräsarbeiten an NE-Metallen.
wendelförmige (spiralförmige)
Schneiden?
Wendelförmige Schneiden, ähnlich den
Spannuten eines Spiralbohrers, erzeugen
eine starke Zugwirkung auf die Oberfräse, die Tiefenarretierung muss deshalb
sehr gut fixiert werden (Tiefenanschlag
verwenden). Der Spantransport erfolgt
nach oben, weshalb sich diese Fräser
sehr gut für tiefe Fräsungen und für Nuten
eignen. Die wendelförmigen Schneiden
sind nur in HSS realisierbar, wodurch sich
diese Fräser nur für relativ weiche Hölzer
eignen. Eine Sonderform dieser Fräser
eignen sich für die Bearbeitung von Aluminiumblechen.
30. Wozu braucht man eine
Spantiefenbegrenzung?
Die Spantiefenbegrenzung vermindert
die Verletzungsgefahr und die Belastung
des Fräsers. Ohne Spantiefenbegrenzung könnte der Fräser stark überlastet
werden und zur Blockade der Oberfräse
oder zu Werkzeugbruch führen.
Fräser, Spantiefenbegrenzung
C
33
,8°
b
a
Ø max
Die Vorschriften der deutschen Holz-Berufsgenossenschaft: Begrenzung der Spanlückenweite a (abhängig vom Werkzeugdurchmesser), Begrenzung der Spandicke
b max. 1,1mm und „weitgehend kreisrunde
Form“ (C = 0,6 x Ø max) für sicheres rückschlagarmes Arbeiten.
EWL-F020/G
282
31. Welche Schaftdurchmesser sind
bei Fräsern üblich?
Die überwiegende Zahl der Fräser haben
metrische Schaftdurchmesser von 6; 8;
10; 12 mm, wobei die häufigsten Durchmesser 8 und 12 mm betragen. In englischsprachigen Ländern sind jedoch
auch die Inch-(Zoll)Maßsysteme üblich.
Die Abmessungen sind dann 1 ⁄4 "; 3⁄8 ";
1
⁄2 “.
32. Was muss bei den Schaftdurchmessern beachtet werden?
Die metrischen Abmessungen dürfen
nicht mit den Inch-Abmessungen verwechselt werden. Dies kann relativ leicht
geschehen, weil die Maße sich nur geringförmig unterscheiden. 1 ⁄4 " ~ 6,35 mm;
3
⁄8 " ~ 9 mm; 1 ⁄2 " ~ 12,5 mm. Wenn man
also einen metrischen Fräser in eine InchSpannzange setzt, kann man sie nicht
fest genug anziehen. Umgekehrt lässt
sich ein Inch-Fräser nur mit Gewalt in eine
metrische Spannzange treiben und sitzt
dann meist unlösbar fest.
Fräsen
HSS-Fräsern?
Fräser aus HSS lassen sich wegen der
Elastizität des Werkstoffes mit sehr dünnen und scharfen Schneiden versehen.
Sie ergeben dadurch eine besonders
gute Oberfläche. Weil aber HSS relativ
schnell abstumpft und bei unsachgemäßer Anwendung zum Überhitzen
neigt, sind diese Fräser nur zur Bearbeitung von weichen Hölzern geeignet.
Fräsern mit HM-Schneiden?
Fräser mit HM-Schneiden sind robust
und haben auch bei der Bearbeitung von
harten Hölzern und Kunststoffen eine
lange Standzeit. Obwohl kostenintensiver als HSS-Fräser, haben sie für normale Fräsarbeiten das günstigere PreisLeistungs-Verhältnis.
Voll-HM-Fräsern?
Fräser mit kleinen Durchmessern
(< 6mm) für spezielle Anwendungsfälle,
wie
beispielsweise
Schriftenfräser,
werden oft vollständig aus Hartmetall
gefertigt. Sie haben meist besondere
Schneidenformen, die sich mit HSS
nicht in der gewünschten Standzeit herstellen lassen.
37. Sind Fräser nachschärfbar?
Die bei handgeführten Oberfräsen eingesetzten Fräser haben meist so geringe
Abmessungen, dass ein Nachschärfen
technisch zu aufwendig und damit kostenungünstig wäre. Auch wegen der
sich ändernden Abmessungen ist das
Schärfen eher unüblich.
38. Welche Formen gibt es bei
Fräsern?
Fräser lassen sich in fast allen gewünschten Formen herstellen. Die am häufigsten
in der Praxis verwendeten Fräser sind
– Nutfräser
– Profilfräser
– Bündigfräser
– Planfräser
– Falzfräser
– Gratfräser
– Verleimprofilfräser
– Scheibennutfräser
– Schriftfräser
39. Was sind Nutfräser?
Nutfräser sind die weitaus am häufigsten
eingesetzten Fräser. Sie werden für die
Herstellung von Nuten im Werkstück,
aber auch zur Bearbeitung der Werkstückkante verwendet. Die Oberfräse
wird dabei mittels eines Anschlags oder
einer Schiene geführt.
Fräserarten
Nutfräser
2-schneidig
EWLF-021.1/G
33. Aus welchem Werkstoff sind die
Fräser?
Fräser bestehen entweder vollständig
aus hochwertigem Werkzeugstahl (HSS)
oder haben Schneiden aus Hartmetall
(HM). In Sonderfällen kann auch der gesamte Fräser aus Hartmetall bestehen.
283
40. Was sind Profilfräser?
Profilfräser verfügen meist über einen
Führungszapfen oder ein Führungskugellager. Diese Fräser werden von der Werkstückkante geführt, der Fräser folgt also
genau der Werkstückkontur. Die am häufigsten eingesetzten Profile sind der 45°
Fasenfräser zum Anfasen der Kanten sowie der Abrundfräser (Viertelstabfräser)
und der Hohlkehlfräser.
284
42. Was sind Planfräser?
Mit Planfräsern werden Oberflächen aneinander angepasst oder Oberflächenüberstände abgefräst.
Fräserarten
Fasefräser
Fräserarten
Planfräser
EWL-F023.2/G
Abrundfräser
EWL-F023.1/G
Hohlkehlfräser
43. Was sind Falzfräser?
Falze, rechtwinklige Abstufungen und
Ausfräsungen an Werkstückkanten werden mit Falzfräsern hergestellt. Als
Führung dient ein Zapfen oder ein Kugellager.
Falzarbeiten
41. Was sind Bündigfräser?
Bündigfräser dienen dazu, Furnier oder
Beschichtungsüberstände in einem Arbeitsgang mit den Werkstückkanten
„bündig“ zu fräsen. Als Anschlag dient
dabei ein Führungskugellager am unteren Fräserende, das denselben Durchmesser hat wie der Flugkreis der Fräserschneiden.
EWL-F024.1/G
Bündigfräser
EWL-F003/G
Fräserarten
Fräsen
44. Was sind Gratfräser?
Gratfräser, auch Zinkenfräser genannt,
verwendet man für die so genannten
Gratverbindungen von Bauteilen, auch
als „Schwalbenschwanzverbindungen“
bezeichnet. Sie werden meist mit speziellen Zinkenfrässchablonen verwendet.
Fräserarten
Zinkenfräser
285
46. Was sind Scheibennutfräser?
Tiefe und schmale Nuten an der Stirnfläche von Brettern können mit normalen
Nutfräsern nicht hergestellt werden.
Hierzu werden so genannte Scheibennutfräser verwendet. Scheibennutfräser sind
mehrteilig: Auf einen Schaft wird die eigentliche Frässcheibe montiert. Bei der
Nut-und-Feder-Verbindung von Bauteilen wird das Gegenstück (die „Feder“) mit
einem zum Scheibennutfräser passenden Federfräser hergestellt.
Fräserarten
Scheibennutfräser
mit Aufnahmedorn
EWL-F022.2/G
Zinkenfräser mit Ritzer
45. Was sind Verleimprofilfräser?
Beim Verleimen hängt die Festigkeit direkt von der Größe der verleimten Fläche
ab. Bei dünnen oder schmalen Werkstücken wird deshalb durch eine zickzack-förmige Profilierung mittels eines
Verleimprofilfräsers die Klebefläche vergrößert.
Fräserarten
Verleimfräser
EWL-F024.1/G
Federfräser
47. Was sind Schriftfräser?
Schriften werden meist in Form schmaler
Nuten mit geringer Tiefe freihand in
die Werkstückoberfläche gefräst. Die
Schneide ist meist neutral profiliert, damit
vom Fräser keine Zugmomente ausgehen, welche das freihändige Verfahren
beeinflussen könnten.
Fräserarten
EWL-F024.2/G
EWL-F022.1/G
Schriftfräser
Verleimprofilfräser
286
48. Wozu dienen Fräser mit Anlaufzapfen oder Kugellager?
Der Anlaufzapfen bzw. das Kugellager
wirkt wie ein Anschlag, wodurch der Fräser den Werkstückkonturen folgen kann.
Besonders bei der Kantenbearbeitung
und beim Bündigfräsen ist dies der Fall.
49. Was ist günstiger, der Anlaufzapfen oder ein Kugellager?
Generell sind Kugellager günstiger, weil
sie auf dem Werkstück keine Brand- und
Reibspuren hinterlassen. Allerdings haben auch Fräser mit Anlaufzapfen ihre Berechtigung. Der Anlaufzapfen ist von kleinerem Durchmesser als die Kugellager,
der Fräser kann deshalb engeren Konturen folgen. Man muss bei Fräsern mit
Anlaufzapfen zügig verfahren, damit der
Anlaufzapfen nicht zu lange an einer Stelle
verweilt. Bei Fräsern mit Kugellager können diese ersetzt werden, oder gegen Kugellager mit größerem Außenringdurchmesser ausgewechselt werden, woduch
die Fräskontur verändert werden kann.
Konturfräser
für die Oberfräse?
Das typische Systemzubehör der handgeführten Oberfräse sind neben den
Fräsern
– Parallelanschlag
– Führungsschiene
– Fräszirkel
– Kopierhülsen
– Frästisch
– Zinkenfrässchablone
51. Wozu dient der Parallelanschlag?
Der Parallelanschlag gestattet das Fräsen parallel zu den Werkstückkanten.
Dabei ist zu beachten, dass der Anschlag
nur in Richtung zum Werkstück führt.
Durch gerichteten manuellen Andruck
muss verhindert werden, dass sich die
Fräse vom Werkstück wegbewegt.
52. Wozu dient die
Führungsschiene?
Die Führungsschiene garantiert zusammen mit dem Führungsschienenadapter
exaktes Fräsen unabhängig von den
Werkstückkanten. Durch die beidseitige
Führung wird die Oberfräse sehr sicher
und präzise geführt. Die Führungsschiene
wird mit geeigneten Schraubzwingen am
Werkstück befestigt.
53. Wozu dient der Fräszirkel?
Mit dem Fräszirkel können Radien bzw.
kreisrunde Werkstücke gefräst werden.
mit AnlaufKugellager
54. Wozu dienen Kopierhülsen?
Kopierhülsen gestatten die formtreue
Herstellung von Serienteilen nach Schablonen. Weil die Führung nur einseitig ist,
muss für sicheres und präzises Fräsen
die Oberfräse mit der Kopierhülse fest
gegen die Schablone gedrückt werden.
EWL-F030/G
mit Anlaufzapfen
Systemzubehör
55. Wozu dient ein Frästisch?
Handgeführte Oberfräsen können durch
die Montage in einem Frästisch als Stationärgeräte benützt werden. Dies ist
speziell bei komplexen Frästeilen vorteilhaft, weil eine höhere Bearbeitungsqualität erreicht werden kann. Durch die bequemere Handhabung der Frästeile wird
eine höhere Arbeitssicherheit erreicht.
Fräsen
56. Warum muss bei stationärem
Betrieb ein Wiederanlaufschutz
vorhanden sein?
Beim Einsatz im Frästisch wird der EinAusschalter der Maschine blockiert und
stattdessen über einen Schalter am Frästisch geschaltet. Für den Fall, dass der
Netzstecker unabsichtlich gezogen wird,
darf die Maschine beim Wiedereinstecken
nicht von selbst anlaufen, weil hierdurch
schwere Unfälle entstehen können. Der
Wiederanlaufschutz verhindert dies.
57. Wozu dienen
Zinkenfrässchablonen?
Zinkenfrässchablonen ermöglichen die
rationelle und präzise Herstellung der
klassischen Holzverbindungen mit Fingerzinken und Schwalbenschwanz in
Verbindung mit speziellen Fräsern und
Kopierhülsen.
Zinkenfräsgerät
287
Fräspraxis
58. Welche Werkstoffe werden mit
der Oberfräse bearbeitet?
Generell können alle spanenden Werkstoffe, insbesondere Holzwerkstoffe, bearbeitet werden. Metalle können jedoch
nur mit schweren, stationären Fräsmaschinen bearbeitet werden. Lediglich
dünne Aluminiumbleche können auch mit
der handgeführten Oberfräse bearbeitet
werden.
59. Welche Vorschubrichtungen
gibt es?
Die Vorschubrichtung ist bei handgeführten Oberfräsen sicherheitsrelevant. Man
unterscheidet in
– Gleichlauffräsen
– Gegenlauffräsen
Die richtige Fräsrichtung entscheidet
maßgeblich über die sichere Maschinenführung bei allen Fräsvorgängen entlang
von Kanten.
Fräsrichtung
A
Gegenlauffräsen
B
C
Gleichlauffräsen
= Vorschubrichtung
EWL-F032/G
A mit Schablone für verdeckte Zinken
B Schablone für Fingerzinken
C Einstelllehren
EWL-Z004/G
C
60. Was ist Gegenlauffräsen?
Beim Gegenlauffräsen ist die Vorschubrichtung entgegen der Drehrichtung des
Fräsers. Hierdurch wird die Fräserschneide in das Material gezogen, zusammen mit Anschlägen oder Führungs-
288
rollen ergibt sich dadurch eine sichere
Maschinenführung. Die Vorschubkräfte
sind naturgemäß hoch, können aber dadurch besser kontrolliert werden.
61. Was ist Gleichlauffräsen?
Beim Gleichlauffräsen entspricht die Vorschubrichtung der Drehrichtung des Fräsers. Der Radeffekt des Fräsers bewirkt
ein „Fortlaufen“ des Fräsers auf der Werkstückoberfläche, wodurch die Oberfräse
nicht mehr kontrolliert geführt werden
kann. Handgeführte Oberfräsen werden
deshalb nicht im Gleichlauf betrieben.
62. Werden Nuten im Gleichlauf oder
im Gegenlauf gefräst?
Beim Fräsen von Nuten, wenn beide Fräserschneiden im Eingriff sind, wählt man
eine Vorschubrichtung, welche die Wirkung des Parallelanschlages unterstützt.
Vorschubrichtungen
optimale Vorschubrichtung
beim Nutfräsen
= Vorschubrichtung
EWL-F033/G
optimale Vorschubrichtung beim
Kantenfräsen
63. Was ist beim Fräsen von
Holzwerkstoffen zu beachten?
Hölzer haben eine relativ geringe Härte
und lassen sich gut zerspanen. Bei zu hohen örtlichen Temperaturen, das heißt,
wenn man mit dem Fräser zu lange an einer Stelle verweilt, neigen sie jedoch zum
Anbrennen.
Die Elastizität, speziell bei langfaserigen, weichen Hölzern, übt eine gewisse
Klemmwirkung auf den Fräser aus, welche in zusätzliche Reibungswärme umgesetzt wird. Besonders wichtig ist es,
bei Massivholz die Faserrichtung zu beachten, wenn man gute Arbeitsergebnisse erzielen will.
64. Beeinflusst die Fräsrichtung die
Schnittqualität?
Massivholz ist ein Werkstoff mit ausgeprägter Faserrichtung. Deshalb ist die
Fräsrichtung bzw. die Rotationsrichtung
des Fräsers zur Faser von ausschlaggebender Bedeutung für die Schnittgüte. In
den Fällen, wo man in der Wahl der Fräsrichtung Freiheit hat, sollte man die für die
Schnittqualität günstigste Fräsrichtung
wählen. Die typischsten Fräsrichtungen
sind:
– längs der Faser
– quer zur Faser
– schräg zur Faser
wobei bei der Fräsrichtung diagonal zur
Faser die Drehrichtung des Fräsers zur
Faser für die Schnittqualität entscheidend ist.
65. Wie verfährt man beim Fräsen
längs der Faser?
Fräsen entlang der Faserrichtung ergibt
eine hohe Schnittgüte. Beim Fräsen von
Kanten kann die Schnittgüte noch etwas
verbessert werden, wenn man zunächst
wie üblich im Gegenlauf fräst, allerdings
noch nicht auf Fertigmaß. Man lässt etwa
1⁄10 … 1⁄20 mm stehen und fräst diesen
Rest im letzten Fräsgang im Gleichlauf
auf Maß. Bei diesen geringen Spandicken kann die Oberfräse auch im
Gleichlauf noch sicher beherrscht werden. Diese Methode bewährt sich auch
beim Besäumen von Furnierüberständen, weil dadurch ein Einreißen des Furniers verhindert wird.
Fräsen
Bei Fräsen von Nuten, welche in einem
Arbeitsgang mit dem entsprechenden
Fräserdurchmesser hergestellt werden,
arbeitet der Fräser auf einer Nutseite
stets im Gleichlauf, auf der anderen Nutseite stets im Gegenlauf. Man erzielt
auch hierbei eine hohe Schnittgüte, die
allerdings durch in der Nut zurückbleibende Späne etwas schlechter ist als
eine vergleichbare Fräsung an der Werkstückaußenkante. Absaugung verbessert
hier die Schnittgüte.
Durchgang. Nach Abtrocknen richten
sich die Fasern etwas auf. Wenn man
dann nochmals mit gleicher Einstellung
überfräst, erreicht man eine geringfügige
Verbesserung der Schnittqualität. Grundvoraussetzung ist in jedem Falle ein
scharfer Fräser. Schon geringfügig abgenützte Fräser beeinträchtigen deutlich
das Ergebnis.
EWL-FR003/P
quer zur Faser?
Bei allen Stirnflächen („Hirnholz“) hat
man austretende Fasern, die quer zur
Fräsrichtung stehen. Werkstoffbedingt ist
die Schnittgüte deshalb weniger gut als
in Längsrichtung, die Oberfläche ist
rauer. An dieser Tatsache kann nichts
geändert werden. Verbesserungsmöglichkeiten bietet beim Fräsen von Kanten
auch hier das Fräsen in mehreren Stufen,
wobei zum Schluss nur noch ein sehr
dünner Span genommen werden sollte.
Bewährt hat sich ein kurzes Anfeuchten
der gefrästen Kante nach dem letzten
Fräsrichtung quer zur
Faserrichtung
= rauer Schnitt auf beiden Seiten
EWL-FR004/P
Fräsen von Holz
Fräsen von Holz
Fräsrichtung parallel zur
Faserrichtung
= sehr glatter Schnitt
289
schräg zur Faser?
Beim Fräsen schräg zur Faserrichtung
entscheidet die Drehrichtung des Fräsers
zur Faserrichtung die Schnittqualität.
Hierbei sind zwei Fälle möglich:
– Schnitt schräg gegen die Faserrichtung
– Schnitt schräg mit der Faserrichtung
Schnitt schräg gegen die
Faserrichtung:
Bei diesem Schnittverlauf löst sich der Faserverbund durch die Spaltwirkung der eindringenden Schneide etwas, wodurch die
Schnittgüte sehr rau werden kann. Hierbei
gibt es Unterschiede je nach Holzart. Harte
Hölzer haben bei dieser Fräsart meist eine
bessere Oberflächengüte als weiche Hölzer. Da die Drehrichtung der Oberfräse und
damit des Fräsers nicht geändert werden
kann, sollte man, wenn immer man die Wahl
hat, diese Fräsrichtung vermeiden.
Schnitt schräg mit der Faserrichtung:
Bei diesem Schnittverlauf werden beim
Fräsvorgang die Fasern aneinandergepresst, wodurch Ausrisse vermieden werden. Die erreichbare Schnittqualität ist
deshalb sehr hoch. Wenn man die Wahl
hat, sollten Fräsarbeiten stets schräg mit
der Faserrichtung erfolgen.
Fräsen von Holz
Fräsrichtung schräg zur
Faserrichtung,
Fräserdrehrichtung gegen die
Faserrichtung
= rauer Schnitt auf beiden Seiten
Fräsrichtung schräg zur
Faserrichtung,
Fräserdrehrichtung mit der
Faserrichtung
= glatter Schnitt auf beiden Seiten
EWL-FR005/P
Fräsen von Holz
EWL-FR006/P
290
68. Wie fräst man widerspänige
Hölzer?
Bei widerspänigen Hölzern, z. B. Sapeli,
laufen die Fasern in Schichten gegeneinander. Die Schichten verlaufen meist
streifig parallel. Wenn man längs dieser
Streifen fräst, muss die Faserrichtung beachtet werden.
Fräst man schräg zu den Schichten,
kann man keine Vorzugsrichtung einhalten. Egal wie man fräst, man trifft meist
eine ungünstige Zone an der Oberfläche.
Hier fräst man am besten in mehreren
Durchgängen mit nur geringer Spandicke. Dies vermindert tiefe Ausrisse.
Fräsen
Arbeitssicherheit
69. Was muss beim Fräsen beachtet
werden?
Beim Arbeiten mit Oberfräsen müssen
vor allem die für schnelllaufende Holzbearbeitungsmaschinen bindenden Vorschriften eingehalten werden. Sie sind in
der Betriebsanleitung und den Sicherheitshinweisen aufgeführt.
70. Wie muss die Oberfräse geführt
werden?
Die Oberfräse muss grundsätzlich mit
beiden Händen geführt werden, das
Werkstück ist sicher festzuspannen.
Lg
Le
71. Wie tief muss der Fräserschaft in
die Spannzange ragen?
Grundsätzlich so tief wie möglich, mindestens aber 2⁄ 3 der Schaftlänge. Je tiefer der
Fräserschaft in der Spannzange sitzt, umso
präziser und sicherer ist der Rundlauf.
291
Führungssäulen nach oben. Wegen der
hohen Umdrehungszahlen läuft der
Motor und damit auch der Fräser noch
eine gewisse Zeit nach. Wenn die Fräse
nicht hochgefahren wird, kann der noch
laufende Fräser beim Ablegen die Ablagefläche beschädigen und die Oberfräse
herumschleudern.
74. Warum soll der Fräser nach
Arbeitsende aus der Oberfräse
ausgespannt werden?
Die Fräseschneiden sind sehr scharf. Wegen der Verletzungsgefahr sollte nach Gebrauch der Fräser ausgespannt werden
und nicht in der Maschine verbleiben.
Auch könnten die empfindlichen Fräserschneiden bei der Berührung mit anderen
Werkzeugen beschädigt werden.
75. Welche Schutzmaßnahmen
sollte man stets beim Arbeiten
mit der Oberfräse anwenden?
Die Schutzbrille sollte grundsätzlich getragen werden, bei längerem Arbeiten ist ein
Gehörschutz zweckmäßig. Da der Staub
bestimmter Holzarten zu Erkrankungen
der Atemwege führen kann, ist ein Atemschutz und die Absaugung der Späne in
bestimmten Bereichen vorgeschrieben.
Praxistabellen
Fräsen in Holz
Empfohlene Schnittgeschwindigkeiten
Lg = Schaftlänge
Le = Einspannlänge
72. Was muss bei den Fräserschäften beachtet werden?
Wegen der geringen Maßunterschiede
zwischen den metrischen und Zollabmessungen der Spannzangen und der
daraus folgenden Verwechslungsgefahr
muss man diesen besondere Aufmerksamkeit widmen.
73. Wie legt man eine Oberfräse ab?
Man löst stets vor dem Ablegen die Hubfixierung und fährt die Fräse auf den
Holzwerkstoff
HSS- Fräser
m/s
HM-Fräser
m/s
Weichhölzer
50 … 80
60 … 90
Harthölzer
40 … 60
50 … 80
Spanplatten
–
60 … 80
Tischlerplatten
–
60 … 80
Hartfaserplatten
–
40 … 60
beschichtete
Platten
–
40 … 60
FR-T01
Für die Drehzahl gilt allgemein:
Für kleinere Fräserdurchmesser höhere
Drehzahl.
Für größere Fräserdurchmesser kleinere
Drehzahl.
292
Drehzahltabelle für Fräser
Werkzeug-Ø
mm
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
22
24
25
28
30
35
40
45
50
60
70
80
100
115
125
180
230
300
Drehzahlen in Umdrehungen/Minute (abgerundet)
bei Schnittgeschwindigkeit in Metern/Minute
5
1500
1000
790
630
530
450
390
350
310
280
260
240
220
190
170
150
140
130
120
110
100
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
30
30
30
20
20
10
10
10
10
–
–
–
8
2500
1600
1200
1000
840
720
630
560
500
460
420
390
360
310
280
250
230
210
190
180
160
150
140
140
130
120
110
100
100
90
80
70
60
50
50
40
30
30
20
20
20
10
10
–
10
3100
2100
1500
1200
1000
900
790
700
630
570
530
480
450
390
350
310
280
260
240
220
210
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
70
70
60
50
40
30
30
20
20
10
10
10
15
4700
3100
2300
1900
1500
1300
1100
1000
950
860
790
730
680
590
530
470
430
390
360
340
310
290
280
260
250
230
210
190
190
170
150
130
110
100
90
70
60
50
40
40
30
20
20
10
20
6300
4200
3100
2500
2100
1800
1500
1400
1200
1100
1000
970
900
790
700
630
570
530
480
450
420
390
370
350
330
310
280
260
250
220
210
180
150
140
120
100
90
70
60
50
50
30
20
20
25
7900
5300
3900
3100
2600
2200
1900
1700
1500
1400
1300
1200
1100
990
880
790
720
660
610
560
530
490
460
440
410
390
360
330
310
280
260
220
190
170
150
130
110
90
70
60
60
40
30
20
40
12000
8400
6300
5000
4200
3600
3100
2800
2500
2300
2100
1900
1800
1500
1400
1200
1100
1000
970
900
840
790
740
700
670
630
570
530
500
450
420
360
310
280
250
210
180
150
120
110
100
70
50
40
50
15000
10000
7900
6300
5300
4500
3900
3500
3100
2800
2600
2400
2200
1900
1700
1500
1400
1300
1200
1100
1000
990
930
880
830
790
720
660
630
560
530
450
390
350
310
260
220
190
150
130
120
80
60
50
60
19000
12000
9500
7600
6300
5400
4700
4200
3800
3400
3100
2900
2700
2300
2100
1900
1700
1500
1400
1300
1200
1100
1100
1000
1000
950
860
790
760
680
630
540
470
420
380
310
270
230
190
160
150
100
80
60
65
20000
13000
10000
8200
6900
5900
5100
4600
4100
3700
3400
3100
2900
2500
2300
2000
1800
1700
1500
1400
1300
1200
1200
1100
1000
1000
940
860
820
730
690
590
510
460
410
340
290
250
200
180
160
110
90
60
70
22000
14000
11000
8900
7400
6300
5500
4900
4400
4000
3700
3400
3100
2700
2400
2200
2000
1800
1700
1500
1400
1300
1300
1200
1100
1100
1000
920
890
790
740
630
550
490
440
370
310
270
220
190
170
120
90
70
80
25000
16000
12000
10000
8400
7200
6300
5600
5000
4600
4200
3900
3600
3100
2800
2500
2300
2100
1900
1800
1600
1500
1400
1400
1300
1200
1100
1000
1000
900
840
720
630
560
500
420
360
310
250
220
200
140
110
80
90
28000
19000
14000
11000
9500
8100
7100
6300
5700
5200
4700
4400
4000
3500
3100
2800
2600
2300
2200
2000
1900
1700
1600
1500
1500
1400
1300
1100
1100
1000
950
810
710
630
570
470
400
350
280
240
220
150
120
90
100
31000
21000
15000
12000
10000
9000
7900
7000
6300
5700
5300
4800
4500
3900
3500
3100
2800
2600
2400
2200
2100
1900
1800
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
790
700
630
530
450
390
310
270
250
170
130
100
110
35000
23000
17000
14000
11000
10000
8700
7700
7000
6300
5800
5300
5000
4300
3800
3500
3100
2900
2600
2500
2300
2100
2000
1900
1800
1700
1500
1400
1400
1200
1100
1000
870
770
700
580
500
430
350
300
280
190
150
110
150
47000
31000
23000
19000
15000
13000
11000
10000
9500
8600
7900
7300
6800
5900
5300
4700
4300
3900
3600
3400
3100
2900
2800
2600
2500
2300
2100
1900
1900
1700
1500
1300
1100
1000
950
790
680
590
470
410
380
260
200
150
FR-T02
Fräsen
1
5
2
6
3
7
1
4
Fräsen mit Kopierhülse
2
Fräsen mit Zinkenschablone
3
Fräsen von Stirnseiten
4
Fräsen mit Schablone
5
Fräsen mit Anlaufrolle
6
Fräsen mit Parallelanschlag
7
Fräsen mit Staubabsaugung
293
Hobeln
Grundlagen
295
Elektro-Handhobel
295
Hobelmesser
296
Systemzubehör
302
Hobelpraxis
303
Arbeitssicherheit
307
Der logische Weg
zum richtigen Hobelmesser
308
Hobeln
Grundlagen
295
3.
1. Was versteht man unter Hobeln?
Der Vorgang des Hobelns ist eine spanabhebende Oberflächenbearbeitung. Typische Anwendungen sind das Glätten
und Abrichten, aber auch das Strukturieren von Oberflächen. Beim Hobeln entsteht ein Materialverlust in Form von
Spänen.
2.
Welche Charakteristik
hat Hobeln?
Beim Hobeln wird ein parallel zum Werkstück liegendes, rotierendes Schneidwerkzeug quer zu seiner Rotationsachse
über das zu bearbeitende Werkstück bewegt.
Welche Werkstoffe können
gehobelt werden?
Es können alle spanbaren Werkstoffe gehobelt werden. Handgeführte Hobel werden fast ausschließlich zur Bearbeitung
von Holz und Holzwerkstoffen eingesetzt.
4.
Welche Oberflächengüte kann
mit dem Hobel erreicht werden?
einwandfreiem Einsatzwerkzeug kann
eine Oberflächengüte erreicht werden,
die keinerlei Nachbearbeitung erforderlich macht.
5.
Welche Elektrowerkzeuge verwendet man zum Hobeln?
Als Elektrowerkzeug werden handgeführte Elektrohobel verwendet. Sie werden als Elektro-Handhobel oder einfach
als Hobel bezeichnet.
Elektro-Handhobel
Elektro-Handhobel
3
6.
Welche Hobelbreiten sind
üblich?
Die üblichen Hobelbreiten sind 82 mm
und 100 mm, wobei 82 mm die gebräuchlichste Hobelbreite darstellt.
4
1
7. Was ist ein Breithobel?
Hobel mit einer Hobelbreite von 100 mm
und mehr werden als Breithobel bezeichnet.
2
5
8. Welche Spandicken sind üblich?
Die mögliche Spandicke ist von der Motorleistung des Hobels abhängig. Die üblichen maximalen Spandicken betragen
1,5…3,5 mm.
9
8
Spandickeneinstellung
Spanauswurf
Handgriff
Maschinengehäuse
Parallelanschlag
vordere Hobelsohle
(einstellbar)
Hobelwelle mit Hobelmesser
hintere Hobelsohle (fest)
Parkschuh
9.
Welche Leistungsaufnahmen
haben Elektrohobel?
Die Aufnahmeleistungen der elektrischen
Handhobel betragen je nach Spandicke
zwischen 500…1000 Watt.
EWL/HOB013/P
6
1
2
3
4
5
6
6
7
7
8
9
7
10. Aus was besteht ein Elektrohobel?
Neben dem eigentlichen Maschinengehäuse sind die wichtigsten Elemente die
– Hintere Hobelsohle
– Vordere Hobelsohle
– Hobelwelle
296
11. Welche Aufgabe hat die hintere
Hobelsohle?
Die hintere Hobelsohle stellt die Grundplatte dar und ist mit dem Maschinengehäuse fest verbunden. Auf ihr ruht der
Hobel, wenn er über das Werkstück geführt wird.
12. Was ist an der hinteren
Hobelsohle besonders wichtig?
Die hintere Hobelsohle muss absolut
planparallel zur Hobelwelle sein, damit
eine hohe Oberflächengüte erreicht wird.
Bei der Produktion hochwertiger Hobel
wird das erreicht, indem man die montierte Hobelsohle elektronisch vermisst
und anschließend nochmals in montiertem Zustand überarbeitet.
13. Welche Aufgabe hat die vordere
Hobelsohle?
Die vordere Hobelsohle ist in der Höhe
verstellbar und übernimmt die Höhenführung der Hobelwelle über die Werkstückoberfläche. Mit der vorderen Hobelsohle wird also die Spandicke bestimmt.
14. Welche Aufgabe hat
die Hobelwelle?
Die Hobelwelle, auch Messerwelle, Messerkopf oder Hobelkopf genannt, trägt an
ihrem Umfang ein oder mehrere Messer
und trägt damit bei der Rotation die Werkstückoberfläche in Form von Spänen ab.
15. Was ist an der Hobelwelle
besonders wichtig?
Die Hobelwelle muss absolut präzise
rund laufen und über eine selbstsichernde Messerbefestigung verfügen.
Hobelmesser
Hobelmesser?
Neben den für spanabhebende Werkzeuge üblichen Winkeln können Hobelmesser längs ihrer Schneidkante ein besonderes Profil haben, welches direkten
Einfluss auf die zu bearbeitende Oberfläche hat. Folgende Kriterien bestimmen
die Werkzeugeigenschaften:
– Spanwinkel
– Freiwinkel
– Keilwinkel
– Schnittwinkel
– Schneidenwerkstoff
– Schneidenprofil
– Messeranordnung
– Anzahl der Messer
Die erreichbare Oberflächengüte hängt
von der Optimierung der Einzelkriterien
auf das zu bearbeitende Material ab.
Winkel am Hobelmesser
270°
= Freiwinkel
= Spanwinkel
= Keilwinkel
+ = Schnittwinkel
EWL-HOB011/P
die Winkel am Hobelmesser?
Große Spanwinkel begünstigen das Eindringen der Schneide in den Werkstoff,
kleine oder negative Spanwinkel erschweren das Eindringen. Je größer der
Spanwinkel ist, umso geringere Vorschubkräfte sind erforderlich. Kleinere
oder negative Spanwinkel erhöhen die
Vorschubkräfte. Die Auslegung des
Spanwinkels ist deshalb weitgehend vom
zu bearbeitenden Material abhängig.
Große Freiwinkel machen die Schneidenkante aggressiv, aber auch bruchgefährdet. Die Reibung des Schneidenrückens im Material ist gering. Kleine
Freiwinkel erhöhen die Festigkeit der
Schneide, erhöhen aber auch die Reibung im Material, wodurch eine höhere
Erwärmung des Schneidortes auftritt.
Zu große Spanwinkel ergeben kleine
Keilwinkel, wodurch die Schneide gegen
Beanspruchung empfindlicher wird. Die
Stabilität und die Wärmeabfuhr verringern sich stark. Durch Verringerung des
Hobeln
Freiwinkels kann bei großen Spanwinkeln
der Keilwinkel verringert und damit die
Schneidenbelastbarkeit erhöht werden.
Der Schnittwinkel wird durch den Spanwinkel und die Stellung der Schneide zur
Materialoberfläche
gebildet.
Kleine
Schnittwinkel erleichtern das Eindringen
der Schneide in den Werkstoff, größere
erschweren es.
18. Aus welchen Werkstoffen sind
Hobelmesser?
Als Schneiden- bzw. Messerwerkstoff
werden hochlegierte Werkzeugstähle
(HSS) oder Hartmetall (HM) verwendet.
HSS-Messern?
Bei Messern aus HSS lassen sich
größere Span- und Freiwinkel realisieren,
was zu scharfen, aggressiven, aber nur
gering belastbaren Schneiden führt. Man
wird also HSS-Messer nur dann einsetzen, wenn eine sehr hohe Oberflächengüte gefordert wird. Die geringe
Standzeit in harten Hölzern muss dabei in
Kauf genommen werden.
HM-Messern?
HM-Messer eignen sich für höchste Belastung, wegen der hohen Sprödigkeit
von HM sind jedoch Keilwinkel notwendig, die bei bestimmten Werkstoffen Einfluss auf die Oberflächengüte haben
können. Dies muss in Kauf genommen
werden, wenn man auf die hohe Standzeit von HM-Messern auch in abrasiven
Holzwerkstoffen wie Spanplatten Wert
legt.
21. Was sind Wendemesser?
Als Wendemesser bezeichnet man Hobelmeser mit zwei Schneiden. Wenn eine
Schneide stumpf geworden ist, wird das
Messer aus dem Messerhalter genommen, gewendet und wieder eingebaut.
Wendemesser sind nicht nachschärfbar,
sie werden nach Aufbrauch entsorgt.
22. Welche Hobelmesser sind
nachschärfbar?
HSS-Hobelmesser sind nachschärfbar.
Unter Nachschärfen versteht man das
Schärfen (Abziehen) des intakten Mes-
297
sers auf einem Abziehstein. Nachschleifen per Hand einer schartigen Schneide
ist nicht möglich, da die geforderte Genauigkeit nicht erreicht werden kann.
Hobelmessertypen
HSS-Einfachmesser
nachschärfbar,
nachschleifbar
HSS-Wendemesser
nachschärfbar
HM-Wendemesser
nicht
nachschärfbar
EWL-HOB012/P
23. Welche Profile gibt es bei
Hobelmessern?
Die Messerprofile lassen sich in drei
Grundtypen einteilen:
– rechteckige Hobelmesser
– Hobelmesser mit abgerundeten Kanten
– „Rustikal“-Hobelmesser
24. Für welche Arbeiten eignen sich
rechteckige Hobelmesser?
Rechteckige Hobelmesser verwendet
man, wenn die Breite des zu hobelnden
Werkstückes kleiner ist als die Hobelbreite des Hobels. Man verwendet sie
ebenso, wenn Falze gehobelt werden.
25. Für welche Arbeiten eignen sich
Hobelmesser mit abgerundeten
Kanten?
Für das Hobeln von Werkstücken, die
breiter sind als die Hobelbreite des Hobels, sowie für große Oberflächen sind
Hobelmesser mit gerundeten Kanten
günstiger, weil sich hierdurch bessere
Übergänge entlang der Hobelspuren realisieren lassen.
298
Hobelmesser
Einfluss der Messergeometrie auf
das Hobelergebnis, wenn die zu
bearbeitende Fläche breiter als
das Messer ist.
(Unterschiede zwischen den
Hobelbahnen überhöht dargestellt!)
26. Wo werden RustikalHobelmesser verwendet?
Hobelmesser mit gewelltem Schneidenprofil (so genannte „Rustikalmesser“)
werden zur Erzeugung eines „antiken“
Oberflächenbildes verwendet.
Rustikal-Hobelmesser
A
Gerade Hobelmesser
B
C
Stufen zwischen den einzelnen
Hobelbahnen, schwierig zu
überschleifen.
Hobelmesser mit gerundeten Ecken
Übergänge zwischen den einzelnen
Hobelbahnen können einfach überschliffen werden.
EWL-H010/P
A
B
C
D
feines Profil
grobes Profil
glatt gehobelt
rustikal gehobelt
EWL-R011 /G
D
27. Welche Aufgabe hat
der Messerhalter?
Der Messerhalter muss einen sicheren
Sitz der Messer in der Hobelwelle gewährleisten. Er muss über eine Einstellmöglichkeit verfügen und an den jeweiligen Messertyp wie beispielsweise HMWendemesser
oder
HSS-Messer
(Wendemesser) oder Rustikalmesser angepasst sein.
28. Warum hat jeder Messertyp
einen speziellen Messerhalter?
Weil die Hobelmesser bei der Rotation
auf ganzer Breite in das Werkstück eindringen, sind sie sehr starken mechanischen Belastungen ausgesetzt. Insbesondere der Messerrücken muss wirksam abgestützt werden. Deswegen
muss der Messerhalter genau auf das
entsprechende Messerprofil abgestimmt
sein.
299
Hobeln
29. Wie werden die Hobelmesser auf
der Hobelwelle befestigt?
Hobelmesser werden mittels eines Messerhalters und eines Klemmstückes auf
der Hobelwelle befestigt. Der Messerhalter hat dabei die Aufgabe, das Hobelmesser in der richtigen Position zu
halten, während das Klemmstück die
fliehkraftsichere Befestigung des Hobelmessers bewirkt.
33. Warum müssen Wendemesser
nach der Montage oder dem
Wenden nicht eingestellt
werden?
Weil Wendemesser ihre Geometrie nicht
verändern, können feste Messerhalter
verwendet werden, die automatisch für
eine richtige Messerposition sorgen.
Spannverfahren für Hobelmesser
30. Wie sind Einfachmesser
befestigt?
Einfachmesser werden nur mit einem
Klemmstück auf der Hobelwelle befestigt. Während der Montage müssen
sie manuell oder mit einer Einstellschablone ausgerichtet und dann festgespannt werden.
2
31. Warum müssen Einfachmesser
bei jeder Montage neu
eingestellt und justiert werden?
Einfachmesser sind nachschleifbar und
nachschärfbar. Sie werden deshalb bei
jedem Nachschleifvorgang kleiner. Weil
deswegen die Hobelwelle keinen fixen
Anschlag oder einen vorgeformten Messerhalter haben kann, muss das Messer
nicht nur nach dem Nachschleifen, sondern grundsätzlich bei jeder Montage
neu ausgerichtet werden
1
3
4
1
32. Wie sind Wendemesser
befestigt?
Wendemesser werden neben dem
Klemmstück durch einen vorgeformten
und auf den Messertyp abgestimmten
Messerhalter auf der Hobelwelle befestigt. Je nach Hobelwellentyp ist dabei
der Messerhalter ein separates Bauteil
oder die Hobelwelle ist so profiliert, dass
der Messerhalter ein Bestandteil der Hobelwelle selbst ist.
2
3
2
1
2
3
4
Messer
Klemmstück
Körper
Gegenhalter
3
EWL-HOB004/P
1
300
34. Wie sind die Messer auf der
Hobelwelle angeordnet?
Grundsätzlich gibt es die gerade und die
schräge Anordnung der Messer auf der
Hobelwelle. Wenn die Hobelmesser schräg
angeordnet sind, müssen sie wegen der
Zylinderform der Hobelwelle eine gebogene, wendelförmige Geometrie haben.
gerade Hobelmesser?
Im Normalfall sind die Messer parallel zur
Hobelwellenachse angeordnet. Diese Lösung genügt universalen Ansprüchen und
ist kostengünstig, weil Messer und Messerhalter eine einfache Geometrie haben.
Die weitaus meisten Hobel sind deshalb
mit geraden Messern ausgerüstet.
Hobelwellen-Messersysteme
gebogene Hobelmesser?
Werden das oder die Messer schräg zur
Hobelwellenachse angeordnet, so ergibt
sich bei gerader Ausrichtung des Hobels
zur Vorschubrichtung ein „ziehender“
Schnitt. Durch die gekrümmte Messerund Messerhaltergeometrie ist die Herstellung kostenintensiver. Gebogene Hobelmesser werden deshalb nur bei Spezialhobeln eingesetzt. Sie sind stets aus
HSS. Wendemesser aus Hartmetall sind
bei gebogenen Hobelmessern nicht
möglich.
1
4
3
2
Hobelwelle mit zwei
geraden Messern
1
5
4
3
ziehenden Schnitt?
Ein ziehender Schnitt besteht dann, wenn
das Hobelmesser nicht quer, sondern
schräg zur Vorschubrichtung in das
Werkstück eindringt.
2
Hobelwelle mit einem
geraden Messer
2
4
38. Für welche Anwendungen ist ein
ziehender Schnitt vorteilhaft?
Ziehende Schnitte sind immer dann vorteilhaft, wenn an einer Werkstückkante
Ausrissgefahr besteht. Bei entsprechendem Anstellwinkel übt das Hobelmesser
bei ziehendem Schnitt eine Kraftwirkung
in das Werkstück aus, wodurch die Ausrissgefahr stark vermindert wird.
3
1
1
2
3
4
5
Hobelwelle
Hobelmesser
Spannkeil
Spannschrauben
Auswuchtbohrungen
Drehrichtung
EWL-HOB001/P
Hobelwelle mit einem
Schräg-(Spiral-)messer
Hobeln
301
39. Wie viele Hobelmesser sind
zweckmäßig?
Es gibt Hobelwellen für Elektro-Handhobel mit einem Messer oder zwei gegenüberliegenden Messern. Bei Stationärmaschinen, wo mit großen Hobelwellendurchmessern und hohen Vorschubgeschwindigkeiten gearbeitet wird, werden
stets zwei Hobelmesser oder mehr verwendet.
Hobelmesser-Position
Rechtwinkliger und ziehender
Schnitt
1
40. Beeinflusst die Zahl der Hobelmesser den Arbeitsfortschritt?
Das hängt von der Drehzahl, dem Durchmesser der Hobelwelle und der Vorschubgeschwindigkeit ab. Bei den für
handgeführte Elektrohobel üblichen Werten ergeben sich keine nennenswerten
Unterschiede.
41. Beeinflusst die Zahl der Hobelmesser die Oberflächengüte?
Wie beim Arbeitsfortschritt hängt die erzielbare Oberflächengüte ebenfalls von
der Drehzahl, dem Durchmesser der Hobelwelle und der Vorschubgeschwindigkeit ab. Bei den für handgeführte Elektrohobel üblichen Werten ergeben sich auch
hier keine nennenswerten Unterschiede.
2a
42. Welches sind die Vorteile nur
eines Hobelmessers?
Bei der Verwendung nur eines Hobelmessers kann man die Hobelwelle kleiner
dimensionieren, wodurch der gesamte
Hobel kompakter und damit handlicher
wird. Bei Beschädigungen des Hobelmessers durch verunreinigte Werkstücke
(Heftklammern, Nägel, Schmutz) wird nur
ein Messer beschädigt. Insgesamt halbieren sich die Messerkosten, wodurch
der Einsatz von Hobeln mit einem Messer
langfristig wirtschaftlicher ist.
2b
EWL-HOB002/P
3
Legende zum Bild links:
1 Gerade Messer, gerader Schnitt.
2 Ziehender Schnitt bei geraden Messern
durch schräge Führung des Hobels.
2a Gerade Messer, ziehender Schnitt nach
links.
2b Gerade Messer, ziehender Schnitt nach
rechts.
3 Gebogene Messer, ziehender Schnitt nur
nach links möglich.
43. Welche Drehzahlen haben
Hobelwellen?
Die Schnittgeschwindigkeit des Elektrohobels ist durch die Festdrehzahl des Elektrowerkzeuges und den Hobelwellendurchmesser vorgegeben und kann nicht
verändert werden. Sie ist auf die Bearbeitung der gebräuchlichsten Hölzer und
Holzwerkstoffe abgestimmt. Die typischen
Drehzahlen hängen vom Durchmesser der
Hobelwelle ab und betragen bei
35 mm Ø ≈ 18000 U/min
47 mm Ø ≈ 16500 U/min
56 mm Ø ≈ 13000 U/min
44. Warum gibt es keine variable Geschwindigkeit beim Elektrohobel?
Das Hobelmesser braucht eine gewisse
Mindestschnittgeschwindigkeit, um ratterfrei arbeiten zu können. Üblicherweise
beträgt sie 45 m/s. Wenn die Drehzahl zu
klein wäre, könnten Hobelmesser, Hobel
und Werkstück beschädigt werden.
45. Welche Aufgabe hat eine
Konstantelektronik und wann
ist sie zu empfehlen?
Die Konstantelektronik hält auch dann die
Schnittgeschwindigkeit konstant, wenn
die Belastung steigt oder fällt. Sie nützt die
Maschinenleistung besser aus, verringert
die Überlastungsgefahr und ergibt eine
höhere Arbeitsqualität. Das bessere Arbeitsergebnis durch die gleichmäßig hohe
Drehzahl und der schnellere Arbeitsfortschritt machen den Hobel mit Konstantelektronik wirtschaftlicher und damit letzten Endes „preiswerter“.
Systemzubehör
für den Elektrohobel?
Das typische Systemzubehör des handgeführten Elektrohobels besteht aus:
– Parallelanschlag
– Falztiefenanschlag
– Stationäreinrichtungen
– Schärfvorrichtung
47. Wozu dient der
Parallelanschlag?
Der Parallelanschlag ermöglich die Begrenzung der Hobelbreite, wenn entlang
von Kanten gehobelt wird, wie es beispielsweise beim Falzen erforderlich ist.
Er ermöglicht also das Einstellen der
Falzbreite.
48. Wozu dient der Falztiefenanschlag?
Der Falztiefenanschlag ergänzt die
Funktion des Parallelanschlags dahingehend, als dadurch neben der Falzbreite
auch die Falztiefe eingestellt werden
kann.
49. Welche Stationäreinrichtungen
gibt es?
Mit Hilfe von entsprechenden Untergestellen kann der Elektro-Handhobel auch
stationär betrieben werden. Die möglichen Varianten sind:
– Abrichthobel
– Dickenhobel
Im Stationärbetrieb sind ein Messerschutz und ein Wiederanlaufschutzschalter vorgeschrieben.
Abrichten: A: Oberfläche
B: Winkel
C: Dicke Hobeln
A
3
1
4
C
B
3
2
1
4
1
3
5
1
2
3
4
5
Elektrohobel
Winkelanschlag
Werkstück
Untergestell zum Abrichten
Untergestell zum Dicke Hobeln
EWL-A003/G
302
50. Was ist ein Abrichthobel?
Unter Abrichten versteht man das winkelgenaue Hobeln, z. B. von Kanthölzern.
Der Winkel kann dabei 90°, aber auch jeden anderen Wert betragen. Wenn der
Hobel auf ein Untergestell montiert wird,
kann er für diese stationären Abrichtarbeiten eingesetzt werden. Das Untergestell verfügt meist über einen Winkel-
Hobeln
51. Was ist ein Dickenhobel?
Ein Dickenhobel ist eine Einrichtung, mit
der man Werkstücke präzise auf eine vorher eingestellte Dicke planparallel hobeln
kann. In der Regel versteht man unter einem Dickenhobel eine Stationärmaschine. Es gibt allerdings auch Vorsatzgeräte (Dickenhobeleinrichtung), an die
man einen Elektrohobel anbauen kann.
Die Dickenhobeleinrichtung gestattet neben dem Abrichten auch das Hobeln von
Latten und kleinen Kanthölzern auf
Dicke.
52. Wozu dient der Messerschutz?
Der Messerschutz deckt bei nicht
benütztem Gerät das Hobelmesser ab.
Beim Ansetzen und Vorschieben des
Werkstückes schwenkt der Messerschutz um die Werkstückbreite zur Seite
und gibt das rotierende Messer frei.
53. Warum muss die nicht benützte
Messerfläche abgedeckt sein?
Da man im stationären Betrieb beide
Hände frei hat, um das Werkstück an die
Maschine zu führen, besteht die Gefahr
einer unbeabsichtigten Berührung des
laufenden Messers, wenn diese nicht abgedeckt wäre. Aus diesem Grunde ist der
Messerschutz bei stationär betriebenen
Hobeln Vorschrift.
54. Warum muss bei stationärem
Betrieb ein Wiederanlaufschutz
vorhanden sein?
Beim Einsatz im Stationärbetrieb wird der
Ein-AusSchalter der Maschine blockiert
und stattdessen über einen Schalter am
Untergestell oder an der Abrichteinrichtung geschaltet. Für den Fall, dass der
Netzstecker unabsichtlich gezogen wird,
darf die Maschine beim Wiedereinstecken nicht von selbst anlaufen, weil
hierdurch schwere Unfälle entstehen
können. Der Wiederanlaufschutz verhindert dies.
55. Wozu dient eine
Schärfvorrichtung?
Die Schärfvorrichtung dient zum Schärfen von HSS-Hobelmessern.
Schärfvorrichtung für Hobelmesser
4
1
2
1
2
3
4
Hobelmesser
Klemmstück
Halter
Schleifstein
1
3
EWL-HOB005/P
anschlag. Mit ihm können auch Gehrungen gehobelt werden.
303
56. Warum ist die Benützung einer
Schärfvorrichtung sinnvoll?
Die Schärfvorrichtung ist so gestaltet,
dass zwei Hobelmesser in genau definierter Position fixiert und gemeinsam mit
dem Abziehstein „abgezogen“ (geschärft) werden können. Durch die
Schärfvorrichtung wird also gewährleistet, dass beide Hobelmesser absolut
gleichmäßig geschärft werden.
Hobelpraxis
57. Welche Werkstoffe werden mit
dem Elektrohobel bearbeitet?
Mit dem handgeführten Elektrohobel
werden hauptsächlich Holz und Holzwerkstoffe bearbeitet. Die Bearbeitung
von Kunststoffen ist möglich, wenn die
Hobelbreite gering ist (ca. 20...50 mm, je
nach Kunststofftyp).
58. Was ist bei Holzwerkstoffen zu
beachten?
Holz ist im Vergleich zu anderen Materialien relativ weich und kann deshalb hervorragend spanabhebend bearbeitet
werden. Als „gewachsener“ Werkstoff ist
es im Naturzustand faserig strukturiert
und durch Wachstumseinflüsse weist es
59. Was ist beim Ansetzen des
Hobels zu beachten?
Beim Ansetzen des Hobels muss die
Andruckkraft auf der vorderen Hobelsohle liegen, sonst ergibt sich eine Delle
im Ansatzbereich.
60. Was ist beim Absetzen des
Hobels zu beachten?
Beim Absetzen des Hobels muss die
Andruckkraft auf der hinteren Hobelsohle
liegen, sonst ergibt sich eine Delle im
Absetzbereich.
61. In welche Richtung muss
gehobelt werden?
Die Hobelrichtung ist nach Möglichkeit
so zu wählen, dass nicht entgegen dem
Faseraustritt gehobelt wird, weil dies die
Oberflächengüte beeinträchtigen kann.
Durch leicht schräges Ansetzen des Hobels kann ein „ziehender“ Schnitt erreicht
werden, was sich vorteilhaft auf die
Oberflächengüte auswirkt.
Hobeln
Hobelrichtung
Hobeln
Hobelrichtung
Hobelrichtung ungünstig
Raue Oberfläche
63. Wie hobelt man widerspänige
Hölzer?
Bei widerspänigen Hölzern, z. B. Sapeli,
laufen die Fasern in Schichten gegeneinander. Egal wie man hobelt, man trifft
meist eine ungünstige Zone an der Oberfläche. Hier hobelt man am besten in mehreren Durchgängen mit nur geringer Spandicke. Dies vermindert tiefe Ausrisse.
Hobeln
Hobelrichtung
EWL-HOB003.1/P
Hobelrichtung günstig
Glatte Oberfläche
flächengüte als weiche Hölzer. Man
sollte, wenn immer man die Wahl hat,
diese Hobelrichtung vermeiden.
EWL-HOB003.2/P
Unregelmäßigkeiten wie beispielsweise
Äste auf. Dies muss beim Geräteeinsatz
berücksichtigt werden, weil es auf die
Oberflächengüte Einfluss hat.
62. Was passiert, wenn man gegen
die Faserrichtung hobelt?
Bei diesem Schnittverlauf löst sich der
Faserverbund durch die Spaltwirkung der
eindringenden Schneide etwas, wodurch
die Schnittgüte sehr rau werden kann.
Hierbei gibt es Unterschiede je nach
Holzart. Harte Hölzer haben bei dieser
Fräsart meist eine bessere Ober-
Faserrichtung irregulär
Kleine Spandicke einstellen
EWL-HOB003.3/P
304
64. Was passiert, wenn man quer
zur Faser hobelt?
Beim Hobeln quer zur Faser erhält man
eine extrem raue Oberfläche, weil die Fasern aus ihrem Verbund herausgerissen
werden. In der Praxis wird deshalb diese
Hobelrichtung nicht angewandt.
Hobeln
65. Wie hobelt man Stirnhölzer?
Beim Hobeln von Stirnholz (Hirnholz) besteht an der Austrittskante Ausrissgefahr.
Hier muss durch handwerkliche Praktiken (Ansetzen von beiden Seiten, Anklemmen eines Materialrestes vor dem
Hobelgang) Vorsorge getroffen werden.
Hobeln von Stirnholz
305
beim Hobeln von Kanten auch hier das Hobeln in mehreren Stufen, wobei zum
Schluss nur noch ein sehr dünner Span genommen werden sollte. Bewährt hat sich
ein kurzes Anfeuchten der gehobelten
Kante nach dem letzten Durchgang. Nach
Abtrocknen richten sich die Fasern etwas
auf. Wenn man dann nochmals mit gleicher Einstellung überhobelt, erreicht man
eine geringfügige Verbesserung der
Schnittqualität. Grundvoraussetzung ist in
jedem Falle ein scharfes Hobelmesser.
Schon geringfügig abgenützte Hobelmesser beeinträchtigen deutlich das Ergebnis.
66. Zu welchem Zweck dienen die
Sicken in der Hobelsohle?
Die Sicken in der Hobelsohle dienen
dazu, den Hobel genau auf der Werkstückkante zu zentrieren und zu führen.
Ausriss am
Werkstückende
67. Was muss beim Anfasen von
Kanten beachtet werden?
Durch das Zentrieren des Hobels auf der
Werkstückkante mittels der Sicke in der
Hobelsohle wird bereits in der 0-Stellung
der Spantiefe ein Span abgenommen.
Wenn man darauf nicht achtet und bereits eine Spantiefe einstellt, wird unter
Umständen gleich beim ersten Hobeldurchgang zu viel Material abgenommen.
Abhilfe A:
EWL-HOB014/P
Nur Beilage reißt aus
Hobeln
Fasen von Kanten
Abhilfe B:
...dann
fertig hobeln
EWL-HOB009/P
Erst in
Gegenrichtung
ansetzen...
Bei allen Stirnflächen („Hirnholz“) hat man
austretende Fasern, die quer zur Hobelrichtung stehen. Werkstoffbedingt ist die
Schnittgüte deshalb weniger gut als in
Längsrichtung, die Oberfläche ist rauer. An
dieser Tatsache kann nichts geändert werden. Verbesserungsmöglichkeiten bietet
1
2
3
1 vordere Hobelsohle
2 Sicke
3 Fase
68. Wie hobelt man Schrägen?
Freihändig ist es so gut wie unmöglich,
präzise Schrägen zu hobeln. Um Schrägen gleichmäßig und vor allem im gewünschten Winkel zu hobeln, verwendet
man zweckmäßigerweise eine Art Schablone, welche man sich aus Reststücken
anfertigt. Beim Hobeln wird auf der Schablone angesetzt und die Schablone zusammen mit dem Werkstück gehobelt.
69. Wie hobelt man dünne
Stirnkanten?
Dünne Stirnkanten, z. B. die Schmalseiten von Brettern und von Sperrhölzern,
werden beim Hobeln meist nicht winklig,
da die Auflagefläche sehr klein ist und
man den Hobel beim Ansetzen und beim
Vorschub leicht verkantet. Durch das Anklemmen von Holzresten (z. B. Dachlatten) längs der Stirnkanten verbreitert man
die Auflagefläche, wodurch ein präzises
Hobeln möglich wird.
Hobeln
Bearbeiten dünner Platten
Auflagefläche schmal
Kippgefahr
Auflagefläche breit
sichere Führung
EWL-HOB015/P
306
70. Wie macht man mit dem Hobel aus
einem Kantholz ein Rundholz?
Man bearbeitet zunächst die Kanten im
Winkel von 45°, bis aus dem 4-Kant-Profil ein 8-Kant geworden ist. Dann bearbeitet man wieder die Kanten, bis aus dem
8-Kant ein 16-Kant geworden ist. Mit je-
307
Hobeln
dem Mal entstehen mehr Kanten, bis aus
dem ehemaligen 4-Kant fast ein Rundholz geworden ist. Am Ende überschleift
man die Kanten. Mit einiger Sorgfalt kann
man auf diese Weise fast perfekte Rundhölzer herstellen.
Herstellung von Rundhölzern
4-kant
73. Welchen Zweck hat der
so genannte Parkschuh?
Bei Hobeln mit einem so genannten
„Parkschuh“ kann der Hobel zwar auch
im Auslauf abgesetzt werden, aber nur
auf glatten Oberflächen. Da auf Werkbänken erfahrungsgemäß fast immer
Werkstückreste und Handwerkzeuge zur
Ablage kommen, sollten auch Hobel mit
Parkschuh grundsätzlich erst nach Stillstand abgesetzt werden. Der Parkschuh
dient nicht als Auslaufschutz, sondern
generell dazu, beim Ablegen das Hobelmesser vor Beschädigungen zu schützen.
Ablageschutz
(Prinzip)
8-kant
2
1
2
3
4
3
Hobel
Werkbankoberfläche
Hobelwelle
Parkschuh in Ablagestellung
des Hobels
5 Parkschuh in Arbeitsstellung
des Hobels
4
5
EWL-A002/G
16-kant
EWL-HOB010/P
1
Arbeitssicherheit
71. Was muss beim Hobeln beachtet
werden?
Wie fast alle Holzbearbeitungsmaschinen
hat der Elektrohobel mit hoher Drehzahl
umlaufende Messer, welche eine prinzipielle Verletzungsgefahr darstellen. Im
handgeführten Betrieb ist der Hobel deshalb stets mit beiden Händen zu führen,
um eine unbeabsichtigte Berührung mit
den Messern zu vermeiden.
72. Wie legt man einen Hobel ab?
Wegen der hohen Umdrehungszahlen
und der Masse der Hobelwelle ergeben
sich nach dem Ausschalten des Hobels
lange Auslaufzeiten. Grundsätzlich sollte
daher der Hobel erst nach dem Stillstand
abgesetzt werden. Diese Regel gilt auch
dann, wenn der Hobel über einen so genannten „Parkschuh“ verfügt.
74. Warum ist ein Gehörschutz
zweckmäßig?
Moderne Hobel sind so konstruiert, dass
sie ein relativ niedriges Leerlaufgeräusch
in tiefer Frequenzlage haben. Das Arbeitsgeräusch ist jedoch konstruktiv
nicht zu beeinflussen. Aus diesem
Grunde sollte bei andauernden Arbeiten
mit dem Hobel ein Gehörschutz getragen
werden.
308
75. Warum sollten die Späne
abgesaugt werden?
Wo gehobelt wird, da fallen Späne (sagt
das Sprichwort). Dies gilt insbesondere
bei der Verwendung des elektrischen
Handhobels. Der sehr hohe Arbeitsfortschritt produziert innerhalb kürzester
Zeit erhebliche Mengen von Spänen, welche unbedingt abgesaugt werden sollten.
Hierzu sind geeignete Staubsauger zu
verwenden. Zusätzlich unterstützt die
Fremdabsaugung die Spanabfuhr durch
die Spankanäle des Hobels. Verstopfungen, zum Beispiel durch harzhaltige
Späne von Nadelhölzern, werden dadurch
vermieden.
Die Absaugung der Späne dient auch
der Sauberkeit am Arbeitsplatz. Saubere
Arbeitsplätze verbessern die Sicherheit
und machen eine rationellere Arbeitsweise möglich, wenn die Arbeitsfläche
und das Werkstück frei von Spänen ist.
Der logische Weg zum richtigen Hobelmesser
Werkstoff
Oberflächengüte
Werkstückbreite
Messerform
Messertyp
Weiche Hölzer
normal
schmäler als
Hobelbreite
rechteckig
HM-Messer
breiter als
Hobelbreite
abgerundet
HM-Messer
sehr gut
rechteckig
HSS-Messer
rustikal
gewellt
HSS-Rustikalmesser
schmäler als
Hobelbreite
rechteckig
HM-Messer
breiter als
Hobelbreite
abgerundet
HM-Messer
Harte Hölzer
gut
Weiche
Kunststoffe
Thermoplaste
sehr gut
nur Schmalseiten
rechteckig
HSS-Messer
Harte
Kunststoffe
Duroplaste, GFK
normal
nur Schmalseiten
rechteckig
HM-Messer
Hobeln
1
5
2
6
3
7
1
4
Hobeln mit Parallelanschlag
2
Hobeln mit Spanabsaugung
3
Hobeln von Kanthölzern
4
Tiefeneinstellung
5
Abrichten
6
Dicke hobeln
7
Kanten hobeln
309
Diamantbestückte
Einsatzwerkzeuge
Grundlagen
311
Diamantbestückte
Einsatzwerkzeuge
313
Anwendung diamantbestückter
Einsatzwerkzeuge
319
Schleifen, Trennen
320
Bohren
324
Praxis mit diamantbestückten
Einsatzwerkzeugen
326
Sicherheit
327
Atlas der Schadensbilder
328
Diamantbestückte Einsatzwerkzeuge
Warum diamantbestückte
Einsatzwerkzeuge?
Für bestimmte Anwendungsfälle sind
diamantbestückte Einsatzwerkzeuge besonders geeignet, weil sie gegenüber
herkömmlichen Einsatzwerkzeugen folgende Vorteile aufweisen können:
– höheren Arbeitsfortschritt
– längere Standzeit
– bessere Arbeitsqualität
– höhere Wirtschaftlichkeit
Die gegenüber herkömmlichen Einsatzwerkzeugen höheren Einstandskosten relativieren sich wegen der vorgenannten
Vorteile. Zu Ende gerechnet sind für viele
Einsatzbereiche, insbesondere in der
Steinbearbeitung, diamantbestückte Einsatzwerkzeuge die preiswertere Alternative.
EWL-DIA004/SCT
1.
Diamanten unterscheidet man nach ihrer
Struktur in
– monokristalline Diamanten
– polykristalline Diamanten
EWL-DIA003/SCT
Grundlagen
311
2.
Welche Eigenschaften hat der
Diamant?
Der Diamant hat von allen auf der Erde
vorkommenden Stoffen die größte Härte.
Theoretisch lässt sich mit ihm jedes andere Material bearbeiten. Die Eigenschaften des Diamanten sind abhängig von
seiner Entstehung und seiner Struktur.
Entstehung und Struktur bestimmen
Geometrie und Härte und haben deshalb
großen Einfluss auf die Verwendbarkeit in
Einsatzwerkzeugen.
Härtevergleich
4.
Welche Vorteile haben die
synthetischen Diamanten?
Die Struktur der synthetischen Diamanten (monokristallin oder polykristallin)
kann bei der Herstellung beeinflusst werden, eine Anpassung an den späteren
Einsatzzweck ist also möglich.
KurzKnoop-Härte
zeichen N/mm2
Eigenschaften synthetischer
Diamanten
Diamant
D
70.000
Kriterium
Kubisches Bornitrid
CBN
45.000
Belastbarkeit
hoch
niedrig
Siliciumcarbid
SiC
25.000
Standzeit
hoch
niedrig
Edelkorund
A
20.000
Reibfläche
klein
Schleifmittel
DIA-T03
3.
Welche Arten von Diamanten
gibt es?
Man unterscheidet:
– natürliche Diamanten
– synthetische Diamanten
Innerhalb der synthetischen (künstlichen)
Monokristallin Polykristallin
Bruchfestigkeit hoch
groß
niedrig
Freischneidend nein
ja
Arbeitsfortschritt
mittel
schnell
Kosten
hoch
niedrig
DIA-T04
312
5.
EWL-DIA004/SCT
polykristalline Diamanten?
Polykristalline Diamanten bestehen aus
einem Verbund von Einzelkristallen, welcher insgesamt nicht dieselbe Festigkeit
wie eine monokristalline Struktur aufweist. Polykristalline Diamanten sind bruchempfindlicher und weniger hart. Ihre
Standzeit ist deshalb deutlich geringer.
Die Vielzahl der Einzelkristalle hat aber
mehr scharfe Schneidkanten und einen
besseren Freischnitt. Dies ermöglicht einen schnelleren Arbeitsfortschritt als bei
monokristallinen Diamanten.
7.
beschichtete Diamanten?
In besonderen Einsatzbereichen ist es
zweckmäßig, die einzelnen Diamanten
mit einer Beschichtung zu versehen. Die
Beschichtung erfolgt durch Bedampfung
im Vakuum, als Beschichtungsmaterial
werden Titan, Chrom oder Nickel verwendet. Es ergeben sich hierdurch folgende Vorteile:
– Bessere Kristallhaftung im Segment
= längere Standzeit
– Erhöhung des Kornüberstandes
= höhere Abtragsleistung
– Verhindert Oxidation des Diamanten
= höhere Standzeit
In der Summe kann durch beschichtete
Diamanten die Standzeit um ca. 30 % erhöht werden bei gleichzeitig doppeltem
Arbeitsfortschritt.
Die Beschichtung ist allerdings kostenintensiv.
EWL-DIA003/SCT
monokristalline Diamanten?
Monokristalline Diamanten haben die
größere Härte und eignen sich deshalb
besonders zur Bearbeitung harter Werkstoffe. Die geringe Bruchgefahr sichert
eine lange Standzeit, die geringe Reibungsfläche an den klar strukturierten
Schneidkanten ermöglicht den Einsatz
bei geringen Maschinenleistungen. Die
Herstellkosten entsprechen den Eigenschaften: Sie sind höher als bei polykristallinen Diamanten.
EWL-DIA006/SCT
6.
8. Was muss bei allen Diamanten
beachtet werden?
Diamanten bestehen aus Kohlenstoff und
haben einen Schmelzpunkt von ca.
3800 °C im Vakuum. In normaler Atmosphäre (Luft) verbrennen Diamanten bei
ca. 1300 °C. Diese Eigenschaft kann die
Standzeit erheblich vermindern. Wenn
während des Arbeitseinsatzes die Temperatur niedrig gehalten werden kann
(Kühlung), kann mit hohen Standzeiten
gerechnet werden. Wenn allerdings die
diamanttragenden Segmente des Einsatzwerkzeuges überhitzt werden, verbrennen die Diamanten.
9.
Wie wirkt der Diamant als
Werkzeug?
Der Diamant wirkt spanabhebend. Seine
Schneidkanten tragen das zu bearbeitende Material ab. Weil aber die Schneidkanten der Diamanten winzig sind, sind
die abgetragenen Späne, insbesondere
bei der Steinbearbeitung, staubförmig.
Man spricht daher auch eher von einem
schleifenden Vorgang.
10. Was ist Voraussetzung für die
Wirkung des Diamanten?
Diamanten sind nur dann als Werkzeug
einsetzbar, wenn sie scharfe Schnittkanten haben. Da die Schnittkanten aber
mit zunehmender Bearbeitungszeit abstumpfen, muss während des Arbeitsvorganges sichergestellt sein, dass sich
ständig neue scharfe Schnittkanten bilden (z. B. durch neue Bruchzonen bei
polykristallinen Diamanten) oder durch
Ausbrechen der stumpfen Diamanten
und Freilegen von neuen Diamanten bei
monokristallinen Diamanten.
Diamantbestückte
Einsatzwerkzeuge
11. Wie sind diamantbestückte
Einsatzwerkzeuge aufgebaut?
Da die Diamanten sehr klein sind, werden
sie in ein Trägermaterial eingebettet. Das
diamanthaltige Trägermaterial ist entsprechend dem Einsatzwerkzeug geformt und an der Schneidkante des Einsatzwerkzeuges dauerhaft befestigt. Die
häufigste Form von Diamantwerkzeugen
ist die Anwendung von so genannten
Segmenten. Das Material, aus dem die
Segmente bestehen und worin sich die
Diamanten befinden, nennt man Bindung
oder, in der Fachsprache, Matrix.
12. Welche Aufgabe hat die Matrix
(Bindung)?
Die Matrix umschließt die einzelnen Diamanten und verbindet sich mechanisch
und teilweise auch chemisch damit. Sie
gibt dem Diamantsegment seine Form
und Festigkeit. Im praktischen Betrieb
muss sich die Matrix nun so abnützen,
313
dass nach Stumpfwerden der „arbeitenden“ Diamanten diese ausbrechen und
neue, scharfe Diamanten als „Ablösung“
an die Schneidfläche gelangen. Da die
Abnützung der Diamanten vom zu bearbeitenden Material abhängt, muss auch
die Matrix entsprechend abgestimmt
sein.
13. Aus was besteht eine Matrix?
Für die Matrix wird eine Mixtur aus Metallen verwendet, deren Zusammensetzung
anwendungsoptimiert sein muss. Typische Bestandteile sind: Wolframcarbid,
Mangan, Wolfram, Zinn, Cobalt, Zink,
Chrom, Eisen, Molybdän, Vanadium, Blei,
Nickel, Aluminium, Magnesium, Kupfer,
Tantal, Titan. Die Bestandteile sind pulverförmig, werden mit den Diamanten
gemischt, in Formen gepresst und
anschließend gesintert (bei hohen Temperaturen „gebacken“).
14. Welche Eigenschaften hat eine
Matrix?
Die Eigenschaften einer Matrix hängen
von den Bestandteilen und vom Herstellprozess ab. Je nach dem späteren Verwendungszweck wird man die Eigenschaften bei der Herstellung auswählen.
Die wichtigsten Matrixtypen sind
– harte Matrix
– weiche Matrix
15. Wo wird eine harte Matrix
verwendet?
Eine harte Matrix benötigt man zur Bearbeitung von „weichen“ Werkstoffen. Der
Überstand des Diamantkorns ist groß,
dadurch dringen die Diamanten tief in
den Werkstoff ein. Vor dem Diamanten
bleibt ein kleiner Raum zwischen Werkstoff und Matrix. Hier entsteht durch die
wegen der großen Eindringtiefe entstandenen großen Partikel („Späne“) viel
abrasive Reibung. Durch diese Reibung
wird die Matrix abgenützt. Die Abnützung darf nicht zu schnell vor sich
gehen, da sonst der Diamant zu früh
freigelegt wird und damit ausbricht, bevor seine Schneidkanten abgenützt sind.
Die Matrix bei weichen Werkstoffen
muss deshalb hart sein, damit die Diamanten länger in der Matrix gehalten
werden.
314
Matrix
Harte Bindung
Harte Bindung
Weiches Material
EWL-DIA007.1/P
16. Wo wird eine weiche Matrix
verwendet?
Eine „weiche“ Matrix benötigt man zur
Bearbeitung von harten Werkstoffen. Der
Überstand des Diamantkorns ist klein,
dadurch dringen die Diamanten nicht
sehr tief in den Werkstoff ein. Vor dem
Diamanten bleibt ein wesentlich kleinerer
Raum zwischen Werkstoff und Matrix.
Hier entsteht durch die wegen der kleinen
Eindringtiefe entstandenen kleinen Partikel („Späne“) wenig abrasive Reibung.
Durch diese Reibung würde die Matrix
nur sehr wenig abgenützt. Durch das
harte Material werden die Diamanten
aber schnell stumpf und müssen rechtzeitig ausbrechen, damit neue Diamanten
die Schneidarbeit übernehmen können.
Die Matrix muss also weich sein, damit
dieser Vorgang stattfinden kann.
Diamantverteilung?
Unter der Diamantverteilung versteht
man, wie die einzelnen Diamanten innerhalb der Matrix verteilt sind. Je regelmäßiger die Diamanten in der Matrix
verteilt sind, umso besser ist der
Arbeitsfortschritt. Die Diamantverteilung
stellt also ein wichtiges Kriterium für die
Qualität dar. Da die Diamantverteilung
nur durch die Zerstörung des Segments
festgestellt werden kann, muss man den
Herstellerangaben vertrauen. Bei den so
genannten NoName- Herstellern und
billiger Importware ist eine gleichmäßige
Diamantverteilung meist nicht gegeben.
Segmentaufbau
Diamantverteilung
regelmäßige Verteilung
Matrix
Weiche Bindung
Hartes Material
EWL-DIA007.2/P
unregelmäßige Verteilung
EWL-DIA008/P
Weiche Bindung
Diamantkonzentration?
Unter Diamantkonzentration versteht
man die Anzahl der Diamanten pro Volumeneinheit in der Matrix. Nur eine ideale
Diamantkonzentration ergibt den besten
Arbeitsfortschritt. Ideal bedeutet, dass
die Diamantkonzentration an das zu bearbeitende Material angepasst sein
muss. Zu hohe Diamantkonzentration
führt zu hohen Vorschubkräften, welche
wiederum zu hoher thermischer Belastung führen. Zu geringe Diamantkonzentration bedeutet geringe Standzeit
und zu langsamen Arbeitsfortschritt. Die
ideale Diamantkonzentration ergibt den
besten Arbeitsfortschritt.
Aus diesem Grund gibt es z. B. bei
Trennscheiben Typen mit unterschiedlicher Diamantkonzentration für die unterschiedlichen Baumaterialien. Höhere Diamantkonzentration führt natürlich zu
höheren Herstellkosten.
315
Segmentaufbau
Diamantkonzentration
zu hohe Konzentration
Kornkonzentration
Karatvolumen
ct/cm3
Belagvolumen
%
C 25
1,1
6,00
C 50
2,2
12,50
C 75
3,3
18,75
C 100
4,4
25,00
C 125
5,5
31,25
C 150
6,6
37,50
C 175
7,7
43,75
C 200
8,8
50,00
günstige Konzentration
DIA-T08
zu geringe Konzentration
EWL-DIA009/P
Bezeichnung
316
19. Welche Arten von Segmenten
gibt es?
Entsprechend den vielfältigen Einsatzzwecken und den zu bearbeitenden
Werkstoffen gibt es unterschiedliche
Segmentformen und Segmentarten. Die
wichtigsten sind:
– Ringsegmente
– Unterbrochene Segmente
– Sondersegmente
– Verbundsegmente
Ringsegmenten?
Ringsegmente sind ununterbrochene
Segmente am Umfang von Trennscheiben oder der Stirnseite von Bohrkronen.
Damit durch die Wärmedehnung beim
Arbeitsprozess keine Verformung oder
Segmentbrüche auftreten, werden Ringsegmente nur bei nassen Prozessen, d. h.
im Nassschliff oder beim Nassbohren,
eingesetzt.
Ringsegment
2
1
1 Stammblatt
2 Ununterbrochenes Ringsegment
denen eine stärkere Erwärmung stattfindet
als bei nassen Arbeitsverfahren. Außerdem
sind unterbrochene Segmente bei der Bearbeitung „weicher“ Werkstoffe wirtschaftlicher, weil für diese Arbeitsaufgaben weniger Diamanten benötigt werden.
Unterbrochene Segmente
3
1
1 Stammblatt
2 Segment
3 Dehnungsschlitze
2
EWL-DIA013/P
22. Was sind Sondersegmente?
Sondersegmente haben anwendungsspezifische Formen. So sind z. B. die so
genannten „Turbo“-Segmente eine Kombination aus Ringsegment und unterbrochenem Segment: Das umlaufende Ringsegment ist mit radialen, geraden oder
schräg verlaufenden Vertiefungen („Rillen“) versehen, durch die beim Rotieren ein
Kühlluftstrom entsteht, der einen schnellen und trotzdem schonenden Schnitt,
speziell in dünnem Material, ermöglicht.
Sondersegment
EWL-DIA012/P
unterbrochenen Segment?
Unterbrochene Segmente können breite
oder schmale Schlitze zwischen den einzelnen Segmenten haben, welche die Wärmedehnung während des Arbeitsvorganges
aufnehmen. Ohne diese „Dehnungsschlitze“ würden sich die Trennscheiben
beim Einsatz durch die Wärmeentwicklung
verziehen und die Arbeit unmöglich machen. Unterbrochene Segmente sind daher
typisch für trockene Arbeitsverfahren, bei
4
3
2
1
1 Stammblatt
2 Segmentband
3 Löcher zur Schwingungsdämpfung
4 Nuten im Segment
EWL-DIA014/P
Segmenthöhe?
Die Segmenthöhe ist das rein geometrische Maß vom unteren Rand bis zum
oberen Rand des Segmentes. Es sagt
nichts über die im praktischen Betrieb
nutzbare Höhe des Segmentes aus.
Für den praktischen Betrieb ist alleine die
nutzbare Segmenthöhe, die so genannte
Nutzhöhe, entscheidend.
Nutz- oder Arbeitshöhe?
Die Nutzhöhe ist die Segmenthöhe, die
für den Arbeitsprozess zur Verfügung
steht. Sie kann sich wesentlich von der
Gesamthöhe des Segmentes unterscheiden. Die Nutzhöhe ist unter Umständen
nur bei der Zerstörung eines neuen Segmentes messbar. Hohe Nutzhöhen haben
ihren Preis und sind daher in der Regel
nur bei Qualitätsherstellern, nicht aber
bei billiger Importware zu finden. Scheinbar hohe Segmenthöhen, welche in Wirklichkeit aber nur eine geringe Nutzhöhe
aufweisen, werden deshalb von weniger
seriösen Herstellern (NoName) für Billigprodukte oft als Täuschung benützt.
Segmentaufbau
Nutzhöhe
H
N
volle Nutzhöhe
H
N
teilweise Nutzhöhe
H H
S
N
scheinbare und wirkliche
Nutzhöhe
H N Nutzhöhe
H S Scheinbare Nutzhöhe
EWL-DIA010/P
23. Was sind Verbundsegmente?
Unter Verbundsegmenten versteht man
Segmente, deren Matrix aus verschiedenen Schichten mit unterschiedlicher
Härte und/oder Diamantkonzentration
bestehen kann. Randverstärkte Segmente sind z. B. dort sinnvoll, wo bevorzugt harte Werkstoffe getrennt werden.
Ohne diese Randverstärkung würde der
Segmentrand mit der Zeit rund, was
seine Oberfläche und damit auch die Vorschubkraft (und Hitzeentwicklung) vergrößern würde.
317
26. Wie werden die Segmente
befestigt?
Die Verbindung der Segmente mit dem
Stammblatt (oder Rohrkörper bei Bohrkronen) muss die vom Elektrowerkzeug
abgegebene mechanische Leistung auf
das Segment übertragen, die Rotationsfliehkräfte aufnehmen und bei Fehlbedienung genügend Sicherheitsreserven
aufweisen. Die üblichen Verbindungstechniken sind:
– Aufsintern
– Löten
– Laserschweißen
– Reibungsschweißen
Jedes einzelne dieser Verfahren hat
Eigenschaften, welche es für bestimmte
Anwendungen besser geeignet machen
als andere Verfahren.
aufgesinterte Segmente?
Aufsintern ist das einzige Verfahren, welches sich für die Verbindung von umlaufenden Ringsegmenten mit dem Stammblatt eignet. Das Stammblatt wird in eine
Form gelegt, das Bindungs-Diamantgemisch hinzugefügt und durch Druck und
Hitze verfestigt und mit dem Stammblatt
verbunden.
Diamant-Segment
aufgesintert
2
1 Stammblatt
2 Segment
EWL-DIA025/P
1
aufgelötete Segmente?
Beim Löten wird neben dem Stammblatt
und dem Segment als Verbindungsmittel
ein hochschmelzendes Lot (Hartlot)
benötigt, wobei es während des Lötprozesses wichtig ist, die maximal zulässige
Diamant-Grenztemperatur nicht zu überschreiten. Lötverbindungen sind immer
dann zweckmäßig, wenn Reparaturen
(Ersatz von Segmenten) möglich sein sollen.
Diamant-Segment
aufgelötet
2
3
1
1 Stammblatt (Bohrkrone)
2 Segment
3 Lot
EWL-DIA026/P
318
lasergeschweißte Segmente?
Qualitativ hochwertige, unterbrochene
Segmente an Trennscheiben werden
ausschließlich durch Laserschweißung
mit dem Stammblatt verbunden, lediglich
im niedrigen Preissegment und bei NoName-Produkten werden Einzelsegmente aufgesintert. Die Laserschweißnaht ist im Gegensatz zu anderen
Schweißverfahren schmal, aber tief, wodurch das Segment an der Schweißnaht
ohne Überhitzung nahtlos mit dem
Stammblatt verschmilzt.
31. Sind Segmente auswechselbar?
Das Auswechseln von ausgebrochenen
Einzelsegmenten ist arbeitsintensiv und
nur bei relativ neuwertigen Einsatzwerkzeugen zweckmäßig. Weil die Auswechselkosten in einem wirtschaftlichen Verhältnis zu den Kosten eines neuen Werkzeugs stehen müssen, wird man diese
Möglichkeit nur für große Einsatzwerkzeuge im oberen Preissegment wählen.
Diamant-Segment
lasergeschweißt
2
3
EWL-DIA027/P
1
1 Stammblatt
2 Segment
3 Schweißnaht
Segmentbefestigungen durch
Reibschweißung?
Reibschweißverfahren werden dann angewendet, wenn die Segmente nicht am
Umfang, sondern radial an der Fläche einer Scheibe angebracht sind. Dies ist bei
Schleifscheiben für den Oberflächenschliff, z. B. bei Topfscheiben für Betonschleifer der Fall. Die Reibschweißtechnik ist dem Lötverfahren bei dieser
Anwendung überlegen, weil wenig Prozesswärme erzeugt wird, wodurch ein
Verziehen der Scheibe vermieden werden
kann.
Diamant-Segment
Reibschweißung
2
3
3
1
1 Stammblatt (Topfscheibe)
2 Segment
3 Schweißfläche
EWL-DIA028/P
319
Anwendung
diamantbestückter
Einsatzwerkzeuge
32. Welche Anwendungen gibt es für
diamantbestückte Einsatzwerkzeuge?
Zusammen mit Elektrowerkzeugen werden diamantbestückte Einsatzwerkzeuge
meist für folgende Arbeitsaufgaben eingesetzt:
– Oberflächenschliff
– Trennschliff
– Bohren
Oberflächenschliff?
Unter Oberflächenschliff versteht man
die Bearbeitung von Werkstückoberflächen. Typische Anwendungen sind die
Glättung von Oberflächen und die Oberflächenveredelung.
Trennschliff?
Unter Trennschliff versteht man das Trennen und Ablängen von Werkstücken. Die
Schleifarbeit findet an der Stirnseite, am
Umfang des Schleifmittels (der Trennscheibe), statt. Das Verfahren ähnelt dem
Sägen.
35. Was versteht man unter Bohren?
Bohren bedeutet das Herstellen von
zylindrischen Durchgangslöchern oder
Vertiefungen in Werkstücken oder Baukörpern.
320
Schleifen und Trennen
Topfscheibe
2
3
EWL-D004/G
1
1 Stammblatt
2 Segment
1 Trägermaterial
2 Verschweißung
1
2
3
4
Stammblatt 2
Segment
Segmentträger
Kühlkanal
3
1
4
EWL-DIA030/P
Schleifscheibe
2
EWL-DIA029/P
36. Welche diamantbestückten
Einsatzwerkzeuge verwendet
man zum Schleifen und Trennen?
Die typischen Einsatzwerkzeuge zum
Schleifen und Trennen sind:
– Trennscheiben
– Schleifscheiben
– Topfscheiben
1
37. Welche Arten von Trennscheiben, Schleifscheiben und
Topfscheiben gibt es?
Die Scheiben müssen an das Elektrowerkzeug und an das zu bearbeitende
Material angepasst sein. Sie unterscheiden sich in folgenden Kriterien:
– Durchmesser
– Segmentform
– Segmentzusammensetzung
Daneben gibt es grundsätzlich zwei
Einsatzbereiche:
– Trockenschliff
– Nassschliff
Scheibendurchmesser?
Der mögliche Durchmesser der Scheiben
wird durch die maximal zulässige Umfangsgeschwindigkeit und damit durch
die Drehzahl des Elektrowerkzeuges bestimmt. Jeder Drehzahl ist somit ein maximaler Scheibendurchmesser zugeordnet.
Drehzahltabelle
Scheibendurchmesser
mm
inch
100
4
115
41⁄2
125
5
150
6
180
7
230
9
300
12
Drehzahl
U/min
11.000
11.000
11.000
9.300
8.500
6.500
5.000
SLF–T07
Segmentform?
Die Segmentform richtet sich nach der
Härte des zu bearbeitenden Werkstoffes
und dem Arbeitsverfahren. Ringsegmente eignen sich nur für den Nassschliff. Bei der Bearbeitung „weicher“
Werkstoffe genügen weniger Segmente
per Umfang als bei härteren Werkstoffen.
Diamantscheiben, Segmentanordnung
A
B
C
D
EWL-D005/G
für Baumaterial
für Beton
für abrasives Material
für hartes Material
Topfscheibe für Flächenschliff
– „weiche“ Baustoffe, z. B. Asphalt,
– Mauerwerksbaustoffe, z. B. Ziegel,
Hohlblock, Kalksandstein
– Beton
– Hartgestein und Keramik
41. Wo wird „trocken“ geschliffen?
Der Trockenschliff wird in der Regel bei
weniger harten und unbewehrten Baustoffen und beim Oberflächenschliff
praktiziert. Der beim Schleifen in erheblichen Mengen entstehende Staub muss
zwingend abgesaugt werden.
42. Wo wird „nass“ geschliffen?
Der Nassschliff wird meist beim
Trennschliff mit stationären Geräten und
bei harten Baustoffen wie Beton angewendet werden. Bewehrte Baustoffe
können grundsätzlich nur nass durchschliffen werden. Beim Trockenschliff
würden die Diamanten durch die Reibungshitze im zähen Metall verbrennen.
E
A
B
C
D
E
321
Segmentzusammensetzung?
Die Segmentzusammensetzung hat entscheidenden Einfluss auf den Arbeitsfortschritt und die Standzeit des Einsatzwerkzeuges. Harte Werkstoffe verlangen
eine „weiche“ Matrix, weniger harte
Werkstoffe eine härtere Matrix. Im Prinzip
benötigt man für jeden Werkstoff eine
spezielle Matrix. Aus rationellen Gründen
verwendet man meist Segmentzusammensetzungen für folgende Werkstoffgruppen:
verwendet man zum Trenn- und
Oberflächenschliff?
Die typischen Elektrowerkzeuge für den
Trennschliff und Oberflächenschliff mit
diamantbestückten Einsatzwerkzeugen
sind:
– Winkelschleifer
– Betonschleifer
– Trennschleifer
– Steinsägen
– Schlitzfräsen
– Nutfräsen
45. Wo werden Winkelschleifer
eingesetzt?
Winkelschleifer werden zusammen mit
diamantbestückten Einsatzwerkzeugen
nur für gelegentliche Arbeiten wie Trennen und Oberflächenschliff eingesetzt.
Wegen der aggressiven Gesteinsstäube
ist nur der Einsatz von Winkelschleifern
mit gepanzerten Motorwicklungen sinnvoll.
322
EWL-W005/G
Winkelschleifer
(kleine Bauart)
46. Wo werden Trennschleifer
eingesetzt?
Trennschleifer sind Winkelschleifer, an
welchen Trennscheiben ab 300 mm
Durchmesser betrieben werden. Der
große Trennscheibendurchmesser ergibt
hierbei die für Trennarbeiten meist erforderliche große Schnitttiefe. Trennschleifer werden zum Trennen von Gesteinswerkstoffen mit einem Trennschlitten
ausgerüstet, der winkeltreue Trennschnitte ermöglicht und das Verkanten
der Trennscheibe im Material weitgehend
verhindern hilft.
Winkelschleifer
Betonschleifer
1
2
3
4
2
3
Absaugschlauch
Antriebsmotor
Haltebügel
4
EWL-B005/G
1
Trennschleifer
EWL-W007/G
45. Wo werden Betonschleifer
eingesetzt?
Betonschleifer sind Sonderausführungen
von kleinen Winkelschleifern zum Flachschleifen und Bearbeiten von Gesteinsoberflächen. Als Einsatzwerkzeug werden diamantbestückte Schleifteller eingesetzt. Wegen des Trockenschliffs und
der sehr hohen Drehzahl werden hohe
Abtragsleistungen erzielt, welche eine
extrem hohe Staubentwicklung zur Folge
haben. Betonschleifer sind deswegen mit
einer geschlossenen Absaug-Schutzhaube ausgestattet und dürfen nur zusammen mit einer leistungsstarken und
zugelassenen Staubabsaugung betrieben werden.
47. Wo werden Steinsägen
eingesetzt?
Zum Trennen von dünnem Plattenmaterial aus Steinwerkstoffen werden so genannte Steinsägen verwendet. Steinsägen sind vom Prinzip her Trennschleifer,
gleichen aber in ihrem konstruktiven Aufbau der Handkreissäge. Es handelt sich
hierbei um spezialisierte Einzweckgeräte,
welche sowohl für wassergekühlten
Nassschnitt als auch für Trockenschnitt
verwendet werden können. Steinsägen
zeichnen sich durch besondere Handlichkeit aus. Im Falle des Nassbetriebes
muss die Steinsäge hierfür geeignet sein
und über einen Trenntransformator oder
einen FI-Schalter betrieben werden.
323
Steinsäge
Schlitzfräse
1
2
3
5
4
1
2
3
4
5
6
2
Motorgehäuse
Trennscheibe
Tiefenanschlag
Absauganschluss
(Trockenschnitt)
5 Wasserbehälter (Nassschnitt)
1
2
3
4
EWL-S015/P
1
48. Wo werden Schlitzfräsen
eingesetzt?
Als Schlitzfräsen werden Trennschleifer
bezeichnet, welche zum Ziehen von
tiefen Schlitzen in Gestein, Beton und
Mauerwerk verwendet werden. Sie sind
konstruktiv speziell für diese Anwendungsfälle ausgelegt und können nicht
für allgemeine Schleifarbeiten eingesetzt
werden. Schlitzfräsen verfügen über einen in die Maschinenkonstruktion integrierten Trennschlitten mit AbsaugSchutzhauben und Tiefenanschlägen.
Wegen der extrem hohen Staubentwicklung muss zwingend abgesaugt werden.
Antriebsmotor
Schutzhaube
Tiefeneinstellung
Absauganschluss
Diamantscheibe
Grundplatte
(Führungsschlitten)
6
49. Wo werden Nutfräsen
eingesetzt?
Nutfräsen oder Mauernutfräsen besitzen
denselben prinzipiellen Aufbau wie
Schlitzfräsen, sind aber im Gegensatz zu
diesen mit zwei Trennscheiben ausgerüstet. Bei der Anwendung werden hierdurch zwei parallele Schlitze gezogen,
der dabei entstehende Mittelsteg wird
anschließend manuell ausgebrochen.
Wegen der doppelten Belastung durch
zwei Trennscheiben ist die maximale
Schnitttiefe geringer als bei Schlitzfräsen
gleicher Maschinenleistung. Wegen der
extrem hohen Staubentwicklung muss
zwingend abgesaugt werden.
Mauernutfräse
EWL-M003/G
3
5
EWL-S013/G
4
50. Was sind die Vorteile
von diamantbestückten
Schleifwerkzeugen?
Gegenüber nicht mit Diamanten bestückten Schleifmitteln werden die Schleifscheiben nicht verbraucht, verändern
also ihren Umfang nicht. Dadurch bleibt
die (optimale) Umfangsgeschwindigkeit
bis zum vollständigen Aufbrauch der
Segmente erhalten, wodurch sich der Arbeitsfortschritt während der gesamten
Lebensdauer nicht verändert und gleich
hoch bleibt.
von diamantbestückten
Trennwerkzeugen?
„Normale“ Trennscheiben verbrauchen
sich, wodurch sich der Durchmesser
mehr und mehr verringert. Dadurch geht
nicht nur die Umfangsgeschwindigkeit
und damit der Arbeitsfortschritt stetig
zurück, sondern auch die beim Trennen
so wichtige Schnitttiefe. Diamantbestückte Trennscheiben behalten (bis auf
wenige Millimeter) ihren ursprünglichen
Durchmesser, wodurch bis zum Aufbrauch der Segmente der Arbeitsfortschritt und auch die Schnitttiefe erhalten
bleiben.
Bohren
52. Welche diamantbestückten
Einsatzwerkzeuge verwendet
man zum Bohren?
Die typischen Einsatzwerkzeuge zum
Bohren sind Bohrkronen.
53. Welche Arten von Bohrkronen
gibt es?
Die Bohrkronen müssen an das Elektrowerkzeug und an das zu bearbeitende
Material angepasst sein. Sie unterscheiden sich in folgenden Kriterien:
– Durchmesser
– Segmentform
– Segmentzusammensetzung
Daneben gibt es grundsätzlich zwei
Einsatzbereiche:
– Trockenbohren
– Nassbohren
Diamantbohrkronen
A
B
C
A für Nassbohren
B für Trockenbohren
C Dosensenker
EWL-D002/G
324
Bohrkronendurchmesser?
Der Durchmesser der Bohrkronen bestimmt zusammen mit der Maschinendrehzahl die Umfangsgeschwindigkeit.
Durchmesser und Maschinendrehzahl
müssen deshalb aufeinander abgestimmt
sein, um den optimalen Arbeitsfortschritt
zu ermöglichen. Die Antriebsmaschinen
verfügen deshalb meist über ein mehrgängiges mechanisches Getriebe und
elektronische Drehzahlregelung. Mit zunehmendem Durchmesser nimmt auch
das erforderliche Drehmoment zu, das
letztlich durch die Antriebsmaschine aufgebracht werden muss.
Segmentform?
Die Segmentform richtet sich nach der
Härte des zu bearbeitenden Werkstoffes
und dem Arbeitsverfahren. Ringsegmente werden meist nur für kleine Durchmesser bis 30mm und fast ausschließlich
im Nassbetrieb eingesetzt. Bei der Bearbeitung „weicher“ Werkstoffe genügen
weniger Segmente per Umfang als bei
härteren Werkstoffen.
Segmentzusammensetzung?
Die Segmentzusammensetzung hat entscheidenden Einfluss auf den Arbeitsfortschritt und die Standzeit des Einsatzwerkzeuges. Harte Werkstoffe verlangen
eine „weiche“ Matrix, weniger harte
Werkstoffe eine härtere Matrix. Je nach
Anforderungen kann man „aggressive“
Zusammensetzungen wählen, welche einen schnellen Arbeitsfortschritt gestatten, oder Zusammensetzungen, die eine
lange Segmentlebensdauer ergeben.
Segment-Eigenschaften
Kriterium
Weicher
Werkstoff
Harter
Werkstoff
Segmentbindung
hart
weich
DiamantKorngröße
groß
klein
DiamantKornüberstand
groß
klein
DiamantEindringtiefe
groß
klein
DiamantBruchneigung
hoch
gering
DiamantGeometrie
ungleichmäßig
gleichmäßig
Diamanttyp
polykristallin
monokristallin
DiamantBeschichtung
keine
wenn nötig
Diamantqualität
nieder–mittel
hoch
Kosten
niedriger
höher
325
Diamanten durch die Reibungshitze im
zähen Metall verbrennen.
verwendet man zum Bohren?
Die typischen Elektrowerkzeuge zum
Bohren mit diamantbestückten Einsatzwerkzeugen sind:
– Kernbohrgeräte
– Diamantbohrmaschinen
60. Wo werden Kernbohrgeräte
eingesetzt?
Kernbohrgeräte sind universell einsetzbar und Voraussetzung für Bohrungen
großen Durchmessers in harten Baustoffen wie beispielsweise Beton. Sie sind
vom Prinzip her stationäre Einzweckgeräte, die für den Bohrvorgang mittels
Dübel und Schrauben am Baukörper befestigt werden. Andere Befestigungsmöglichkeiten sind Vakuum-Befestigungen oder Abspreizungen. Solide Befestigung ist nötig, da der Bohrvorgang mit
sehr hohem Andruck erfolgen muss.
Diamant-Kernbohrsystem
57. Wo wird „trocken“ gebohrt?
Die Trockenbohrtechnik wird bei weniger
harten und unbewehrten Baustoffen
praktiziert. Typischerweise sind dies
Mauerwerkstoffe. Der beim Bohren entstehende Staub muss zwingend durch
die Hohlbohrkrone abgesaugt werden,
weil dadurch gleichzeitig die Bohrkrone
gekühlt wird. Nassbohren wird auch deshalb bei Mauerwerk nicht angewendet,
weil die Bohrflüssigkeit im meist hohlen
Mauerwerk versickern würde.
58. Wo wird „nass“ gebohrt?
Die Nassbohrtechnik muss bei harten
Baustoffen wie Beton angewendet werden, um die Bohrkrone zu kühlen und das
Bohrmehl aus dem homogenen Baustoff
herauszuspülen. Bewehrungen können
grundsätzlich nur nass durchschliffen
werden. Beim Trockenbohren würden die
1 Bohrständer
2 Wasserfangring
3 Diamant-Bohrkrone
4 Spindellager mit Wasserzufuhr
5 Kernbohrmaschine
6 Vorschubhebel
EWL-D014/G
DIA-T07
61. Woraus bestehen
Kernbohrgeräte?
Kernbohrgeräte bestehen aus dem Bohrgestell und der darin befestigten Bohrmaschine, die typspezifisch sowohl ein
fester Bestandteil des Gerätes sein kann
als auch separat verwendbar sein kann
326
(Diamantbohrmaschine). Zum Kernbohrgerät kann folgendes Systemzubehör
gehören:
– Wasserzufuhr
– Wasserfangring
– Vakuumpumpe
– Absaugvorrichtungen
– Befestigungsmittel
– FI-Schalter
62. Was ist die Besonderheit von
Diamantbohrmaschinen?
Diamantbohrmaschinen sind eine Sondergruppe der Kernbohrgeräte. Merkmal
der Diamantbohrmaschinen ist, dass sie
auch außerhalb der Bohrvorrichtung
handgeführt verwendet werden können.
Allerdings muss dann ein Zentrierbohrer
oder eine Anbohrhilfe verwendet werden,
damit der Bohrvorgang sicher beherrscht
werden kann. Die handgeführte Anwendung erfolgt meist in Mauerwerk und in
der Trockenbohrtechnik. In der Bohrvorrichtung werden die Diamantbohrmaschinen wie ein Kernbohrgerät eingesetzt.
63. Sind Schlagbohrmaschinen
verwendbar?
Herkömmliche
Schlagbohrmaschinen
sind nicht für Diamantwerkzeuge geeignet, weil durch die Schlagwirkung die
Segmente zerstört werden können. Eine
Ausnahme bilden spezielle Schlagbohrmaschinen mit „sanftem“ Schlag. Damit
lassen sich typische Bohrungen im Installationsbereich (Verteilerdosen etc.) in
Mauerwerk rationell herstellen. Die betreffenden Maschinen müssen aber speziell als für Diamantwerkzeuge geeignet
beschrieben sein.
64. Was sind die Vorteile der diamantbestückten Hohlbohrkronen?
Die Vorteile sind so überzeugend, dass
größere Durchbrüche fast nur noch
mittels Diamantbohrkronen hergestellt
werden:
– erschütterungsfreies Bohren
– Baustoffstruktur um die Bohrstelle wird
nicht beschädigt
– das Bohrloch ist extrem genau
– geringe Lärmentwicklung
– bewehrungsunempfindlich
– hohe Standzeit der Bohrkronen
Praxis mit diamantbestückten
Einsatzwerkzeugen
65. Welche Standzeiten haben
Diamantwerkzeuge?
Die Standzeiten diamantbestückter Einsatzwerkzeuge ist je nach Werkzeugtyp
und Einsatzart um den Faktor 10 …100
höher als der „normaler“ Einsatzwerkzeuge. Hierdurch werden die höheren
Einstandskosten neutralisiert.
66. Wovon hängt die Standzeit ab?
Das wichtigste Kriterium, welches Standzeit und Arbeitsfortschritt neben der
Werkzeugqualität am wesentlichsten beeinflusst, ist die richtige Handhabung.
Häufigste Ursache bei zu geringer Standzeit sind Anwendungsfehler.
67. Wie kann man Anwendungsfehler vermeiden?
Anwendungsfehler vermeidet man am besten durch Beachten der Bedienungsanleitung von Gerät und Einsatzwerkzeug.
68. Wie kann man Anwendungsfehler erkennen?
Anwendungsfehler erkennt man meist
durch
– geringen Arbeitsfortschritt
– geringe Standzeit
– typisches Schadensbild am Einsatzwerkzeug
69. Was versteht man unter Qualität?
Qualität ist, wenn die laut Herstellerangaben erwartete Leistung beim Anwender
erbracht wird. Hierbei ist darauf zu achten, dass es bei fast allen Herstellern
unterschiedliche Preissegmente gibt, innerhalb deren bestimmte Qualitätsvoraussetzungen erfüllt werden.
70. Welche Preissegmente gibt es
bei Diamantwerkzeugen?
In der Regel gibt es drei Preissegmente:
– unteres Preissegment. Die Einsatzwerkzeuge sind für Anwender bestimmt, die
gelegentlich Arbeiten durchführen und
für die geringe Einstandskosten wichtig
sind.
– mittleres Preissegment. Hier werden ein
durchschnittlicher Arbeitsfortschritt und
eine durchschnittliche Standzeit erwartet.
327
71. Warum sind „billige“
Einsatzwerkzeuge teuer?
Arbeitszeit ist der teuerste Faktor bei der
Anwendung von Elektrowerkzeugen.
Wenn ein billiges Einsatzwerkzeug nicht
den
gewünschten
Arbeitsfortschritt
erbringt, wird wertvolle Arbeitszeit verschwendet und damit teuer.
72. Warum sind „teure“
Einsatzwerkzeuge preiswert?
Weil sie den schnelleren Arbeitsfortschritt
und das bessere Arbeitsergebnis bringen. Durch die Einsparung teurer Arbeitszeit wird das vermeintlich teurere Werkzeug letztlich viel preiswerter als ein billiges Werkzeug.
Sicherheit
73. Welche besonderen Sicherheitsmaßnahmen muss man bei der
Verwendung von Diamantwerkzeugen beachten?
Generell gelten für den Umgang mit diamantbestückten Einsatzwerkzeugen alle
Regeln, die auch für normale Einsatzwerkzeuge an Elektrowerkzeugen wichtig
und vorgeschrieben sind. Darüber hinaus
ist besonders zu beachten:
– der hohe Staubanfall beim
Trockenschliff
– die Gefährlichkeit von Gesteinsstaub
– Verkantungsgefahr beim
Freihandtrennen
74. Warum ist der Staub besonders
gefährlich?
Bei der Steinbearbeitung fällt der Staub in
sehr hohen Mengen an und ist deswegen
lästig. Die Feinheit des Staubes und die
meist silikathaltigen Bestandteile machen
ihn extrem gefährlich für die Atemwege. Er
kann sich in den Lungenbläschen festsetzen und damit zu bleibenden Lungenschädigungen (Silikose, Bergmannskrankheit) führen. Neben den Atemwegen
sind vor allem auch die Augen gefährdet.
Generell muss bei der Steinbearbeitung eine wirkungsvolle Staubabsaugung
verwendet werden. Dies kann je nach
Werkzeugtyp durch das Werkzeug oder
durch eine externe Staubabsaugung mittels eines dafür geeigneten Staubsaugers
erfolgen. Trotzdem müssen immer eine
Schutzbrille und Atemschutz getragen
werden. Wegen der Lärmentwicklung ist
ein Gehörschutz zweckmäßig.
75. Was muss beim Freihandtrennen
beachtet werden?
Beim freihändigen Trennen, Schlitzen oder
Nuten besteht die Gefahr des Verkantens.
Dies kann starke Rückdrehmomente zur
Folge haben, auch können Segmente ausbrechen. Die Berufsgenossenschaften
schreiben deshalb vor, dass für das
freihändige Trennen eine Führung notwendig ist. Diese Führung wird auch als so genannter Trennschlitten bezeichnen und
wird mit der Schutzhaube von Trennschleifern verbunden bzw. ist bei Schlitzfräsen,
Nutfräsen und Steinsägen ein fester Bestandteil des Maschinengehäuses.
2
1
1
2 Schutzhaube
EWL-F027/G
– oberes Preissegment. In diesem Segment wird schnellster Arbeitsfortschritt
bei längster Standzeit erreicht, wodurch sich die höheren Einstandskosten schnell amortisieren.
328
Atlas der Schadensbilder
Die folgenden Schadensbilder sind
typisch.
Sie werden in der Regel durch Anwendungsfehler verursacht.
Schadensbilder an
diamantbestückten Trennscheiben
Diamant-Trennscheiben
EWL-DIA015/P
Ursachen:
Aufschlagen der Trennscheibe
Hartes Aufsetzen
Verkanten der Trennscheibe
Verschieben des Werkstückes
Nicht angepasster Scheibentyp
Falsche Drehrichtung
Zu große Schnitttiefe
Ursachen:
Zu hohe Umdrehungszahl
EWL-DIA016/P
Schadensfall:
Querrissbildung innerhalb des
Segmentes
Schadensfall:
Verlust von Segmenten
329
Schadensfall:
Unrunder Verschleiß des
Diamantbelages
Schadensfall:
Starker Verschleiß des Diamantbelages
Ursachen:
Spindellagerung ausgeschlagen
Spindeldurchmesser abgenutzt
Trennscheibe nicht zentriert
Ursachen:
Zu hohe Vorschubgeschwindigkeit
Spindellagerung nicht in Ordnung
Zu niedrige Spindeldrehzahl
EWL-DIA017/P
EWL-DIA018/P
Ursachen:
Übermäßiger Planschlag
Trennscheibe nicht senkrecht zur
Schnittrichtung
Trennscheibe und Schnittrichtung
nicht parallel
EWL-DIA020/P
Schadensfall:
Übermäßiger seitlicher
Verschleiß
der Segmente
Schadensfall:
Stumpfer Diamantbelag
Ursachen:
Zu hohe Spindeldrehzahl
Zu schwache Motorenleistung
und zu geringer Vorschub
EWL-DIA019/P
Schadensfall:
Blaue Anlaufbereiche am Stammblatt und an den Segmenten
Schadensfall:
Abnutzung des Stammblattes
unterhalb des Segmentes
Ursachen:
Schnitt in armierten Beton
Zu hohe Werkzeugbelastung
Ursachen:
Unterhalb des zu schneidenden
Materials stößt die Trennscheibe
auf abrasives Material
Stark abrasives Material
EWL-DIA021/P
Schadensfall:
Teller- oder wellenförmig verbogenes Stammblatt
Schadensfall:
Risse im Stammblatt von den
Nuten ausgehend
Ursachen:
Übermäßig große Schnittfläche
Seitlich stark abgenutzte Segmente
Trennscheibe wird vom getrennten
Material eingeklemmt
Trennscheibe und Schnittrichtung
nicht parallel
Ursachen:
Zu hartes Ansetzen
Trennscheibe nicht senkrecht zur
Schnittfläche
EWL-DIA022/P
EWL-DIA023/P
EWL-DIA024/P
330
Schadensbilder an
diamantbestückten Bohrkronen
331
Diamantbohrkrone
Schaden:
Segmentverlust, ein oder mehrere
Schneidsegmente sind ausgefallen.
Die Höhe der Schneidsegmente
ist > 3 mm. Es liegen keine weiteren
Merkmale vor, die auf einen
Anwendungsfehler oder Gewalteinwirkung schließen lassen.
Diamantbohrkrone
Neuzustand
7 mm
> 3 mm
normaler Verschleißzustand
Ursache:
Es liegt ein Materialfehler vor.
Schaden:
Segmentverlust, ein oder mehrere
Schneidsegmente sind ausgefallen
Die Höhe der Schneidsegmente ist
< 3 mm.
Diamantkronen können eingesetzt
werden, bis die Diamant-Segmente
vollständig aufgebraucht sind.
< 3 mm
Ursache:
Verschleiß. Es liegt kein Frühausfall
vor, der auf Fabrikations- oder
Materialfehler zurückzuführen ist.
EWL-B041/P
EWL-B040/P
332
Diamantbohrkrone
Schaden:
Schneidsegmente sind nach
außen gebogen.
Ursachen:
Ausbrüche an Schneidsegmenten
können auftreten durch Einhaken
im Bohrbetrieb, z. B. beim Durchtrennen von Eisenarmierungen,
wenn diese lose werden.
Ursachen:
Beim Entfernen des Bohrkerns bei
laufender Maschine und/oder
durch seitliches Klopfen auf den
Kern werden die Segmente nach
außen gedrückt. Bei langen
Bohrkernen ist dies besonders
kritisch.
EWL-B044/P
EWL-B042/P
Diamantbohrkrone
Schaden:
Ausbruch an einem oder mehreren
Schneidsegmenten.
Diamantbohrkrone
Schaden:
Rohrköper verbeult/deformiert.
Diamantbohrkrone
Schaden:
Schneidsegmente sind nach
innen gebogen.
EWL-B043/P
Ursachen:
Die Bohrkrone wurde beim Anbohren
nicht ausreichend zentriert. Durch
die dabei auftretende Taumelbewegung werden die Segmente
seitlich belastet.
Bei Schräganbohren mit handgeführten Werkzeugen wurde beim
Einschwenken die Bohrkrone
überlastet.
Ursachen: Zum Beseitigen des Bohrkerns wurde auf den Kronenkörper
geschlagen oder die Bohrkrone gegen
einen harten Gegenstand geschlagen.
Die festsitzende Krone wurde gewaltsam gelöst und dabei der Rohrkörper
beschädigt.
EWL-B045/P
1
5
2
3
6
1
4
Kernbohrtechnik mit Bohrständer
2
Kernbohrtechnik Freihand
3
Trennen von Platten
4
Nuten von Beton
5
Schleifen von Stein
6
Trennen von Beton
333
Steinbearbeitung
Werkstoff Stein
335
Bearbeitungsarten für Gestein
335
Einsatzwerkzeuge zur
Steinbearbeitung
– Meißel
– Bohrer
– Diamantwerkzeuge
336
337
339
344
Elektrowerkzeuge zur
Steinbearbeitung
– Bohrmaschine
– Diamantbohrmaschinen
– Schlagbohrmaschinen
– Bohrhämmer
– Meißelhämmer
– Abbruchhämmer
– Nadelabklopfer
– Befestigungstechnik in
Steinwerkstoffen
– Trennschleifer
– Schlitzfräsen
– Nutfräsen
– Nassschleifer
– Betonschleifer
346
346
346
347
348
350
351
351
352
354
354
354
355
355
Systemzubehör
356
Arbeitssicherheit
357
Steinbearbeitung
Werkstoff Stein
1. Welche Steinwerkstoffe gibt es?
Man unterscheidet Naturgestein und
Kunstgestein.
2.
Naturgestein?
Man unterscheidet 3 Gruppen von Naturgestein:
– Eruptivgestein: Granit, Gneis, Basalt
– Sedimentgestein: Kalkstein, Sandstein, Travertin
– Metamorphgestein: Schiefer, Marmor,
Quarzit
Innerhalb der einzelnen Gruppen gibt es
viele unterschiedliche Arten.
3.
Naturgestein?
Naturgestein hat unterschiedliche Zusammensetzung. Innerhalb einer Gesteinssorte können auf Grund von
Einflüssen bei der Entstehung Härte und
Struktur erhebliche Unterschiede aufweisen.
4.
Kunstgestein?
Kunstgestein besteht aus natürlichen Mineralien, welche einer physikalischen und
chemischen Behandlung unterzogen
werden und meist durch Wärme oder
„Abbinden“ ihre endgültige Form und
Festigkeit annehmen.
5.
Kunstgestein?
Die Eigenschaften von Kunstgestein können bei der Herstellung genau bestimmt
werden und sind innerhalb der Baustoffgruppen gleichmäßig. Kunstgestein kann
mit den dafür geeigneten Werkzeugen
meist problemlos bearbeitet werden.
Kunstgestein ist der am meisten verwendete Bauwerkstoff.
6.
Welche Handelsformen von
Kunstgestein gibt es?
Typische Kunstgesteine sind:
– Vollziegel
– Kalksandstein
– Klinker
– Fliesen
– Hohlziegel
– Gas- oder Leichtbeton
– Leichtziegel – Beton
335
Bearbeitungsarten für Gestein
7.
Welche Bearbeitungsarten für
Stein gibt es?
Man kann Stein durch Schlag, Rotation,
Schlagen und Rotation sowie durch
Schleifen bearbeiten.
8. Was versteht man unter Rotation?
Mit Rotation bezeichnet man die Drehbewegung des Einsatzwerkzeuges.
9. Wo wird Rotation angewendet?
Beim Bohren, Schlagbohren, Hammerbohren, bei der Kernbohrtechnik.
10. Was versteht man unter Schlag?
Mit Schlag bezeichnet man die Axialbewegung (Vorwärts-Rückwärts-Bewegung) des Einsatzwerkzeuges.
11. Wo wird Schlag angewendet?
Beim Schlagbohren, Hammerbohren und
beim Meißeln.
12. Was versteht man unter Schleifen?
Schleifen ist die abrasive Abtragung von
Oberflächen durch geeignete Schleifmittel.
13. Wo wird Schleifen angewendet?
Bei der Oberflächenbearbeitung, z. B.
beim Betonschleifen, beim Trennen von
Stein und bei der Kernbohrtechnik.
14. Was versteht man unter Trennen?
Unter Trennen versteht man im Gegensatz zum Oberflächenschliff den Tiefenschliff.
15. Wo wird Trennen angewendet?
Zum Teilen, Ablängen und Anpassen von
Werkstücken, z. B. Steinplatten.
Kernbohrtechnik?
Bei großen Bohrdurchmessern wird nicht
das Material des gesamten Durchmessers abgetragen, sondern nur ein ringförmiger Spalt in das Material geschliffen.
Der dabei stehen bleibende Kern wird bei
Sacklöchern nachträglich ausgebrochen,
bei Durchbruchbohrungen fällt der Kern
von selbst aus.
336
17. Wo wird Kernbohrtechnik
angewendet?
Bei großen Bohrdurchmessern und wenn
erschütterungsfreies Arbeiten notwendig
wird.
18. Kann man Bearbeitungsarten
kombinieren?
Ja. Bei der Schlagbohrmaschine und
beim Bohrhammer wird die Drehbewegung mit einer Schlagbewegung kombiniert.
19. Was ist der Vorteil, wenn
Bearbeitungsarten kombiniert
werden?
Die Kombination von Bearbeitungsarten
ergibt meist höhere Bearbeitungsqualität
und schnelleren Arbeitsfortschritt. Manche Bearbeitungsarten wie Schlagbohren
oder Hammerbohren werden erst durch
die Kombination von Bearbeitungsarten
ermöglicht.
eignen sich für welche
Bearbeitungsart?
Rotation
– Bohrmaschinen
– Kernbohrtechnik
Rotation und Schlag
– Schlagbohrmaschinen
– Bohrhämmer
Schlag
– Meißelhämmer
– Abbruchhämmer
– Nadelabklopfer
Schleifen
– Betonschleifer
Trennen
– Trennschleifer
– Schlitzfräsen
– Nutfräsen
Einsatzwerkzeuge
Begriff Einsatzwerkzeug?
Als Einsatzwerkzeug oder Arbeitswerkzeug bezeichnet man die Werkzeuge, die
in den Werkzeughalter des Elektrowerkzeuges eingesetzt werden, z. B. Bohrer,
Meißel, Trennscheiben, Bohrkronen.
22. Welche Einsatzwerkzeuge
verwendet man für die
Steinbearbeitung?
Meißel, Bohrer, Steinbohrer, Hammerbohrer, Diamantwerkzeuge, Trennscheiben, Schleifscheiben, Bohrkronen.
23. Wie funktioniert ein Meißel?
Meißel erzeugen durch Schlag und Keilwirkung eine Lockerung und Zerstörung
des Gefüges von Gestein.
Die Form und Qualität des Arbeitsergebnisses hängt weitgehend von der
Handhabung des Werkzeuges durch den
Anwender ab.
Man unterscheidet Durchbruchmeißeln
zum Erzeugen von Löchern, Abstemmmeißeln zur Bearbeitung von Werkstückkanten und Abbruchmeißeln zum Zerlegen von Steinbauteilen.
Steinbearbeitung
24. Welche Meißelarten gibt es und
wofür werden sie verwendet?
Meißel gibt es für nahezu jeden
Verwendungszweck. Die verschiedenen
Meißelarten charakterisieren durch Form
und Aussehen ihren typischen Einsatz. Sie
sind deshalb in vielen Formen und Varianten erhältlich. Neben Meißeln gibt es für
Sonderzwecke Schlagwerkzeuge wie
Stampferplatten und Spaltwerkzeuge.
Meißeln in Steinwerkstoffen
Durchbruchmeißeln
A Spitzmeißel
Der Einsatz von Spitzmeißeln empfiehlt
sich vor allem in harten Baustoffen wie zum
Beispiel in Beton. Hier wird die gesamte
Schlagenergie auf einen Punkt konzentriert
und ermöglicht durch die anschließende
Keilwirkung die größte Abtragsleistung.
Spitzen heißt ausschlagen, aufschlagen,
aufbrechen oder ausbrechen.
Ansetzen
B Flachmeißel
Der Flachmeißel wird bei weicheren
Gesteinsarten wie Ziegel, weichem
Kalksandstein und dergleichen bevorzugt eingesetzt. Durch die Schneide wird
eine effektivere Schlagenergie an diesen
Baustoffen wirksam. Er dient auch zum
„Umranden“, das heißt Anzeichnen von
auszuschlagendem Mauerwerk.
Regelmäßig umsetzen
Abbruchmeißeln
C Spatmeißel
Breiter Flachmeißel zum Aufbrechen und
Lockern von Erdreich, Estrich und Bitumen oder zum Abschlagen von verputzten Wänden und Mauern. Durch die
große Schneidenbreite von 50 mm bis
110 mm wird bei allen Leichtbaustoffen,
wie zum Beispiel Schwemmstein, Hochlochziegeln oder Gips eine günstige
Meißel- und Stemmleistung erreicht.
Auch beim Abschlagen von Fliesen kann
je nach Mörtelhärte ein entsprechend
breiter Meißel gewählt werden.
TLX-STN 01/P
Ansetzen
(Rissbildung fördern)
Abstemmen
337
D Kanal- und Hohlmeißel
Hiermit können Kanäle und Schlitze für
Gas-, Wasser- und elektrische Leitungen
in den verschiedensten Baustoffen (außer
Granit und Marmor) gezogen werden.
Kanalmeißel mit vorgezogenen Flügeln
werden bevorzugt bei weicheren Baustoffen eingesetzt. Durch die leichte
Kröpfung des Hohlmeißels kann die Tiefe
einfacher konstant gehalten werden.
zeughalter mit Konus. Die größtmögliche
Verdichtungstiefe wird mit der kleinen
Stampferplatte erzielt.
Meißel
A
I Stockerplatten
Stockerplatten werden zum Aufrauen
oder Glätten von Oberflächen bei Beton,
B
Meißelwerkzeuge
E
C
F
A
B
C
D
Spitzmeißel
Flachmeißel
Spatmeißel
Kanal- und Hohlmeißel
TLX-STN 02/G
D
E Mörtelmeißel
Zum Entfernen von Mörtel aus gefugtem
Mauerwerk gedacht.
F Zahnmeißel
Zahnmeißel sind im Einsatz einem Flachmeißel gleichzusetzen. Der Vorteil liegt in
der breiten Schneide mit der Wirkung eines Spitzmeißels. Die Spitzen schlagen
sich punktuell in den Baustoff ein, wobei
dieser gut abgetragen wird. Beim Ausziehen von Fugen, Abschlagen von Kacheln,
Fliesen und Steinplatten mit anschließendem Ausputzen oder Aufrauen von Oberflächen ist diese Arbeitsweise von Vorteil.
G
H
I
2
J
G Spaten
Zum Lösen und Ausheben von Erdreich,
Lehm und Ton.
H Stampferplatten
Stampferplatten werden für kleine
Verfestigungen und Verdichtungsarbeiten
(Sand, Kies, Stampfbeton oder schwere
Böden) verwendet. Die Aufnahme der
Stampferplatte erfolgt über einen Werk-
1
2
E
F
G
H
I
J
Mörtelmeißel
Zahnmeißel
Spaten
Stampferplatten
Stockerplatten
Spaltwerkzeuge
1 Keil
2 Keilbacken
TLX-STN 03/G
338
Steinbearbeitung
Kunst- oder Naturstein eingesetzt. Die
Struktur der Oberfläche ist von der Zähnezahl und der Stockdauer beziehungsweise der Einzelschlagstärke abhängig.
Die Aufnahme der Stockerplatte erfolgt
über einen Werkzeughalter mit Konus. Da
die Gesteinsoberfläche leicht abgetragen
wird, können Stockerplatten bei festem
Untergrund auch zum Ablösen von kautschukhaltigen Anstrichen verwendet
werden.
339
25. Wie funktioniert ein Bohrer?
Bohrer erzeugen durch Rotation und
Andruck in lockerem und sprödem Gestein durch die Schabewirkung der Bohrerschneide einen Materialabtrag.
Bohren in weichem Gestein
A
B
J Spaltwerkzeuge
Spaltenwerkzeuge werden zum Aufkeilen
von massivem Gestein benutzt, nachdem
vorher durch einen Bohrhammer dementsprechende Bohrungen angebracht
wurden.
L Fugenmeißel
Zum Entfugen, unbeschädigten Herausnehmen von intakten Mauersteinen, Abreißen von Kacheln, Entfernen von Verputzlagen (mit Hartmetallzähnen).
M Stechbeitel
Für allgemeine Zimmermannsarbeiten,
rasches Abtragen von weichem Holz,
z. B. Ausbrechen alter Fensterrahmen.
Meißel
K
L
K Fliesenmeißel
L Fugenmeißel
M Stechbeitel
TLX-STN 04/G
M
A Durch Andruck dringt die
Schneide in das Material ein.
B Durch Drehbewegung wird das
Material abgeschabt und aus
dem Bohrloch transportiert.
TLX-STN 05/G
K Fliesenmeißel
Zum Entfernen von Fliesen (mit ergonomisch abgewinkeltem Arbeitsende).
26. Wie funktioniert ein Steinbohrer?
Steinbohrer bewirken durch Schlagwirkung und Meißelschneide eine Zertrümmerung des Gesteins, durch die Rotation
eine runde Arbeitsfläche. Durch die Rotation fördert die Bohrerwendel das Bohrmehl aus dem Bohrloch. Steinbohrer
werden zusammen mit Schlagbohrmaschinen eingesetzt.
27. Welche Steinbohrerarten gibt es
und wofür werden sie verwendet?
Man unterscheidet zunächst nach dem
Arbeitsprinzip.
Für lockeres, poröses Gestein (Mauerwerk) verwendet man Bohrer für rein drehenden Betrieb. Sie verfügen über eine
Hartmetallschneide, welche an ihrer
Schneidkante scharf geschliffen ist.
Diese Bohrer, unter dem Namen Hartmetall-Mehrzweckbohrer („Karat“) bekannt,
dürfen nicht im Schlagbetrieb verwendet
werden, weil sonst die Schneide ausbrechen kann.
340
Für hartes Gestein (Beton) verwendet
man Bohrer im Schlagbohrbetrieb. Sie
verfügen über eine sogenannte Meißelschneide, um der Beanspruchung beim
Schlagbohrbetrieb dauerhaft zu widerstehen.
Neben den grundsätzlichen Unterschieden der Bohrerarten für rein bohrenden Betrieb und den schlagbohrenden
Betrieb ist der Anschliff der Bohrerschneide und die Zusammensetzung des
verwendeten Hartmetallplättchens sowie
die Form der Nuten für das Arbeitsergebnis und die Lebensdauer des Bohrers
entscheidend. Alle diese Faktoren müssen auf den zu bearbeitenden Werkstoff
abgestimmt sein.
Bohren in Gestein
Schlagbohrmaschine
28. Was ist ein Hammerbohrer?
Hammerbohrer wirken genau so wie
Steinbohrer, sind aber wegen der höheren Einzelschlagstärke der Bohrhämmer
kräftiger gestaltet und in der Regel aus
höherwertigem Werkstoff hergestellt. Ihre
Geometrie unterscheidet sich wesentlich
von den Steinbohrern für Schlagbohrmaschinen.
Hohe Rotationsgeschwindigkeit
Hohe Schlagzahl
Hoher Geräuschpegel
Geringe Einzelschlagenergie
Geringer Arbeitsfortschritt in
hartem Gestein
Geringe Rotationsgeschwindigkeit
Geringe Schlagzahl
Geringer Geräuschpegel
Hohe Einzelschlagenergie
Hoher Arbeitsfortschritt in
hartem Gestein
TLX-STN 06/P
Bohrhammer
29. Warum haben Hammerbohrer
ein besonderes Einsteckende?
Hammerbohrer werden nicht mehr über
ein Bohrfutter gespannt, weil dieses die
auftretenden Kräfte nicht übertragen
könnte. Der wesentliche Unterschied ist
also auch das Einsteckende, mit welchem der Hammerbohrer im Werkzeughalter des Bohrhammers befestigt ist und
welches die Schlagwirkung überträgt.
Durch die Trennung von Fixierung und
Kraftübertragung kann das Einsatzwerkzeug ohne zusätzliche Werkzeuge (z. B.
Bohrfutterschlüssel) mit dem Elektrowerkzeug verbunden werden.
SDS bedeutet Spannen Durch System
Weltweit haben sich 3 Systeme am Markt
durchgesetzt:
– BOSCH SDS-plus für leichte Bohrhämmer
– BOSCH SDS-top für mittlere Bohrhämmer
– BOSCH SDS-max für schwere Bohrhämmer
341
Steinbearbeitung
SDS-plus
SDS-plus ist ein von BOSCH 1975 entwickeltes Einstecksystem.
Der Schaftdurchmesser beträgt 10
mm, zur Übertragung des Drehmomentes dienen 2 symmetrische Keilnuten, die
Fixierung im Werkzeughalter erfolgt
durch 2 ovale Taschennuten.
SDS-plus
Einsteckende
2
4
3
1
4
6
SDS-top
SDS-top basiert auf dem erfolgreichen
SDS-plus-System und schließt
die
Lücke zum größeren SDS-max-System.
Der Schaftdurchmesser beträgt 14 mm,
zur Übertragung des Drehmomentes dienen 2 asymmetrische Keilnuten, die Fixierung im Werkzeughalter erfolgt durch
2 ovale Taschennuten.
Der Schritt zur Entwicklung von SDStop wurde nötig, um den immer höheren
Schlagleistungen der mittleren Bohrhammerklasse zwischen 3 und 5 kg das entsprechende Werkzeugsystem zur Verfügung zu stellen.
SDS-top
5
Einsteckende
6
2
4
3
Werkzeughalter
1
4
6
5
6
75
Werkzeughalter
Halt der Werkzeuge
TLX-STN 08/G
75
TLX-STN 07/G
2 geschlossene Nuten für die
automatische Verriegelung
3 hohe Rundlaufgenauigkeit durch
eine ca. 40 mm lange Werkzeugführung
4 2 offene Nuten mit ca. 75 mm 2
Auflagefläche für verschleißfreie
Kraftübertragung
Halt der Werkzeuge
342
SDS-max
SDS-max ist ein von BOSCH weiterentwickeltes Einstecksystem mit 18-mmSchaftdurchmesser-Einsatzwerkzeugen
für Hämmer ab der 5-Kilogramm-Klasse.
Der Schaftdurchmesser beträgt 18 mm,
zur Übertragung des Drehmomentes dienen 3 asymmetrische Keilnuten, die Fixierung im Werkzeughalter erfolgt durch
2 ovale Taschennuten.
Dübelbohrer: Hierbei handelt es sich
um spezielle Bohrwerkzeuge, die ihre Anwendung bei leichten bis mittelschweren
Bohrhämmern zum Bohren von Dübelund sonstigen Befestigungslöchern in
Gesteine finden. Sie sind mit SDS-plusEinsteckende ausgestattet. Diese Bohrer
gibt es auch als Hartmetall-Mehrzweckbohrer („Karat“) für den schlagfreien Betrieb in weichen Baustoffen.
SDS-max
Einsteckende
2
4
3
1
5
4
6
30. Welche Hammerbohrerarten
gibt es und wofür werden sie
verwendet?
Neben der Größe der Einsteckenden unterscheiden sich Hammerbohrer in ihrer
Geometrie voneinander. Je nach Bohrerdurchmesser und Einsatzzweck kommen
unterschiedliche Wendel- und Schneidenformen zur Anwendung.
BOSCH Dübelbohrer S4: Diese Dübelbohrer haben eine optimierte Wendelform zum Tiefbohren, auch bei kleinen
Bohrerdurchmessern. Sie verfügen über
eine Zwischenwendel, die aktiv am Bohrmehltransport teilnimmt, aber so zurückgesetzt ist, dass keine zusätzliche Reibung an der Bohrlochwand erfolgt.
5
6
Werkzeughalter
6 Verriegelungssegmente für sicheren
Halt der Werkzeuge
TLX-STN 09/G
7 5
S4 Bohrergeometrie
Steinbearbeitung
Hammerbohrer
SDS-plus-Bohrer
Dübelbohrer
Wendelbohrer
Wendelbohrer mit Quadro-X-Kopf
343
bohrer gibt es mit einem 2 fach- oder 4
fach-Schneider (Quadro-X-Kopf). Der 4
fach-Schneider ermöglicht:
– gute Zentrierung und punktgenaues
Anbohren,
– hohe Bohrleistung und dadurch
kürzere Bohrzeiten,
– exakte Bohrlochführung ohne ein
Verhaken,
– größere Laufruhe und geringere
Vibration,
– lange Lebensdauer auch bei einem
eventuellen Armierungstreffer,
– große Bohrpräzision für Befestigungslöcher.
Saugbohrer
Bohrerschneiden
A Quadro-X-Bohrer (Vierschneider)
B Zweischneider
SDS-max-Bohrer
Wendelbohrer
A
2 1 3
B
2
2
1
2
Wendelbohrer mit Quadro-X-Kopf
Durchbruchbohrer
3
1 Bohrerschaft
2 Hauptschneiden
3 Nebenschneiden
Hohlbohrkrone
TLX-STN 10/G
Saugbohrer: Über den hohlen Bohrerschaft wird der Gesteinsstaub über einen zusätzlichen Spülkopf und ein
Sauggebläse von der Bohrerschneide
abgesaugt. Saugbohrer haben keine
Wendel und werden im SDS-plus-System von 8 bis 24 mm Bohrdurchmesser
eingesetzt.
Wendelbohrer: Sie werden zum Bohren
von Lochdurchmessern im Bereich von
12 bis 52 mm und bei Arbeitslängen von
150 bis 850 mm verwendet. Die spezielle
Wendelform sorgt für einen schnellen und
sicheren Bohrmehltransport. Wendel-
TLX-STN 11/G
Durchbruchbohrer: Durchbruchbohrer
verfügen über eine sehr kurze Wendel
und
neigen
deshalb
bei
tiefen
Durchbruchbohrungen weniger zum
Klemmen. Die geringe Reibung in der
Bohrung ermöglicht schnelleren Arbeitsfortschritt. Da der Bohrmehltransport
durch die kurze Wendel beeinträchtigt ist,
ist er, wie der Name sagt, speziell für
Durchbrüche, aber weniger für Sacklöcher geeignet. Typische Bohrbereiche
sind von 45 bis 80 mm Durchmesser bei
Arbeitslängen von 500 bis 850 mm.
Hohlbohrkronen für Bohrhammereinsatz: Werden in erster Linie zum
Herstellen von kurzen Bohrungen für
Abzweig- und Verteilerdosen eingesetzt.
Der stehen bleibende Kern wird manuell
344
ausgebrochen. Die Bohrdurchmesser gehen von 40 bis 125 mm bei Arbeitslängen
von 100 mm.
Diamantwerkzeugen?
Als Diamantwerkzeuge bezeichnet man
Einsatzwerkzeuge, deren Schneiden mit
Diamanten besetzt sind. Die Diamanten
üben eine schleifende Wirkung auf den
Werkstoff aus und verbrauchen sich dabei. Typische Diamantwerkzeuge sind
Trennscheiben, Schleifscheiben und
Kernbohrkronen.
32. Wie ist der Aufbau von
Diamantwerkzeugen?
Auf einem Trägerwerkstoff befinden sich
Segmente aus einem Bindemetall, in
dem Diamanten eingelagert sind. Anzahl
der Diamanten pro Segmentvolumen
und Festigkeit der Bindung entscheiden
über den Einsatzzweck in verschiedenen
Werkstoffen. Die Befestigung der Segmente auf dem Trägermaterial erfolgt
durch Sintern, Löten oder Laserschweißung.
Diamantsegmente
2
3
1 Trägermaterial
2 Verschweißung
TLX-STN 12/G
1
33. Welche Qualitätsunterschiede
gibt es bei Diamantwerkzeugen?
Bei Diamantwerkzeugen wird die Qualität
und damit der mögliche Arbeitsfortschritt
und die Lebensdauer im Wesentlichen
von folgenden Faktoren bestimmt:
– Anzahl der Diamanten pro Segmentvolumen für den zu bearbeitenden Werkstoff
– Verteilung der Diamanten innerhalb
des Segmentes
– Form der Einzeldiamanten
– Segmentform für den zu bearbeitenden Werkstoff
– Nutzbare Segmenthöhe
– Befestigung des Segmentes auf dem
Trägermaterial
Polykristalline
Diamanten
Monokristalline
Diamanten
34. Mit welchen Diamantwerkzeugen
wird Stein bearbeitet?
Mit Trennscheiben, Schleifscheiben,
Bohrkronen.
Trennscheibe?
Trennscheiben schleifen sich mit ihrer
Stirnseite durch das Material. Dabei entsteht ein Trennspalt. Der Schleifstaub
wird durch die Rotation der Trennscheibe
aus dem Material gefördert. Die auf den
Diamantsegmenten entstehende Hitze
wird durch die Luft abgeführt, wenn sich
infolge der Rotation die Segmente außerhalb des Werkstoffes befinden.
36. Welche Trennscheiben gibt es
Je nach Baumaterial werden unterschiedliche Typen eingesetzt. Sie werden
bei BOSCH wie folgt gekennzeichnet:
Typ „Baumaterial“: Für wechselnde Anwendungen in Baustellenmaterialien wie
Mauerziegel, mittelharter Kalksandstein
und Beton. Eine spezielle Kobaltbindung
sorgt für ein optimiertes Nachschärfen.
Lasergeschweißte Diamantschneidsegmente.
Typ „Beton“: Standardblatt für Beton.
Das Segment ist durch Wolfram-Karbid
verstärkt, damit für alle Betonsorten die
maximale Schnittleistung zur Verfügung
steht.
Lasergeschweißte
Diamantschneidsegmente.
Steinbearbeitung
Typ „Granit/Hartbeton“: Speziell für extrem hartes Gestein, armierten Beton und
Granit.
Metallbedampfte Diamanten und eine
innovative Bronzebindung sorgen mit optimaler Wärmeabfuhr für doppelt schnellen Schnitt und halben Kraftaufwand bei
gleicher Standzeit. Sandwichtechnik im
Segmentaufbau erlaubt eine konstante
Selbstnachschärfung. Lasergeschweißte
Diamantschneidsegmente.
Typ „Fliesen“: Durchgehendes Diamantsegment für saubere Schnittkanten
in Keramikfliesen und Natursteinplatten.
Selbst glasierte Keramikfliesen werden
ohne Kantenbruch getrennt. Diamantschneiden direkt aufgesintert.
Typ „Abrasiv“: Mit Spezialsegmenten
für abrasive Materialien wie Frischbeton
und Asphalt. Die harte Bindung widersteht der Belastung durch stark schleifende Materialien und ermöglicht somit
eine maximale Standzeit. Lasergeschweißte Diamantschneidsegmente.
Diamantscheiben, Segmentanordnung
A
B
C
D
38. Welche Schleifscheiben gibt es
Wie bei Trennscheiben müssen auch
Schleifscheiben entsprechend dem zu
bearbeitenden Material ausgewählt werden. Sie sind bei BOSCH wie folgt gekennzeichnet:
Typ „Beton“: Für hohen Arbeitsfortschritt. Bindung mit Kobaltanteilen und
hartmetallverstärkt.
Typ „Abrasiv“: Bindung für Kalkputz
und Estrichboden optimiert und besonders widerstandsfähig gegen Belastung
durch stark schleifende Materialien.
Typ Granit/Baumaterial: Umlaufende
Segmente erzeugen ein feines Finish auf
Natursteinen, Granit und Beton.
TLX-STN 13/G
für Baumaterial
für Beton
für abrasives Material
für hartes Material
Topfscheibe für Flächenschliff
Schleifscheibe?
Bei Schleifscheiben bewegen sich die
Segmente durch die Rotation an der
Oberfläche des Werkstückes. Durch zusätzliche Bewegung der Maschine (vorwärts-rückwärts und/oder seitwärts) wird
ein flächiger Abtrag erreicht. Da sich die
Segmente auf der Werkstückoberfläche
bewegen, werden sie durch die Luft
gekühlt.
Typ „Schutzanstrich“: Mittelharte Metallbindung und weite Segmentabstände
ermöglichen niedrige Arbeitstemperaturen. Dadurch Verringerung der Schmiereffekte bei thermoplastischen Schutzanstrichen.
E
A
B
C
D
E
345
39. Wie funktioniert eine Bohrkrone?
Bei Bohrkronen erzeugen die Segmente
einen Ringspalt im Durchmesser der
Bohrkrone, durch Einwirkung von Andruck- oder Vorschubkräften wird der
Ringspalt in die Tiefe geschliffen. In
porösen Werkstoffen wird die dabei entstehende Wärme durch Luft-(Staub-)absaugung abgeführt, bei harten Werkstoffen durch die Zufuhr von Kühl- und
Spülwasser.
346
40. Welche Bohrkronen gibt es und
wofür werden sie verwendet?
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Bohrkronen zum Trockenbohren
und Bohrkronen zum Nassbohren. Da
Trockenbohren hauptsächlich bei „weicheren“ Werkstoffen (Mauerwerk) angewendet wird, haben Trockenbohrkronen
andere Segmentgrößen als Nassbohrkronen, die für härtere Werkstoffe (Beton)
eingesetzt werden.
Diamant-Hohlbohrkronen
B
C
A für Nassbohren
B für Trockenbohren
C Dosensenker
TLX-STN 14/G
A
41. Wozu braucht man
Wasserkühlung?
Um die Segmente zu kühlen und den
Schleifstaub aus dem Bohrloch zu
spülen.
42. Wann muss Wasserkühlung
eingesetzt werden?
Wasserkühlung ist bei allen harten Baustoffen, insbesondere Beton (Armierung!), notwendig.
43. Wann darf kein Wasser
eingesetzt werden?
Bei Mauerwerk, speziell wenn Hohlsteine
verwendet werden. Das Wasser würde
innerhalb der Kammern in das Mauerwerk fließen und Wasserschäden verursachen.
Elektrowerkzeuge zur
Steinbearbeitung
verwendet man zur Steinbearbeitung?
Bohrmaschinen, Schlagbohrmaschinen,
Bohrhämmer, Meißelhämmer, Abbruchhämmer, Nadelabklopfer, Winkelschleifer,
Schlitzfräsen, Nutfräsen, Betonschleifer,
Nassschleifer, Kernbohrgeräte.
Bohrmaschinen und wann
Bohrmaschinen arbeiten ausschließlich
mit Rotation. Zusammen mit HartmetallMehrzweckbohrern, welche über eine
speziell geschliffene Bohrerschneide verfügen, eignen sie sich hervorragend zum
Bohren von Löchern in weiches Gestein
wie z. B. einfach gebrannte Ziegel,
Leicht- und Hohlziegel, Hohlblocksteine
und leichte Kalksandsteine. In einfach
gebrannte Kacheln lassen sich ausrissfreie Löcher bohren, mit Hartmetall-Lochsägen lassen sich bei angepasster Drehzahl Ausschnitte in Kacheln für Armaturen bohren.
Diamantbohrmaschinen und
wann werden sie verwendet?
Diamantbohrmaschinen verwendet man
zum Antrieb von diamantbestückten
Hohlbohrkronen (Kernbohrtechnik). Entsprechend den erforderlichen Drehmomenten und Drehzahlen sind sie für diesen Zweck besonders ausgelegt. Sie
verfügen in der Regel über eine Constant-Regelelektronik mit Überlastschutz
sowie eine Sicherheitskupplung. Wegen
der nötigen hohen Andruckkräfte werden sie bei größeren Bohrdurchmessern
ausschließlich in einem Bohrständer betrieben, welcher am Werkstück mittels
Dübel oder Vakuum-Saugplatte befestigt
wird. Über ein vorgesetztes, abgedichtetes Spindellager wird der Bohrkrone bei
Anwendung der Nassbohrtechnik das
Kühlwasser zugeführt.
Steinbearbeitung
Diamant-Kernbohrsystem
347
Schlagbohrmaschinen
1
2
Schlagbohrmaschinen und wann
Schlagbohrmaschinen
arbeiten
mit
Schlag und Rotation. Die Einzelschlagstärke ist sehr gering, die Schlagzahl mit
durchschnittlich über 40 000 Schlägen
pro Minute dagegen sehr hoch. Man
kann Schlagbohrmaschinen zum Herstellen von Bohrungen in Naturgestein und
Beton benützen. Als Einsatzwerkzeug
werden sogenannte Steinbohrer verwendet. Bei Mauerwerk ist lediglich bei hartem Kalksandstein ein Vorteil vor dem
rein bohrenden Betrieb mit HartmetallMehrzweckbohrern gegeben. Durch die
Möglichkeit, den Schlag abzuschalten,
sind Schlagbohrmaschinen universell
einsetzbar und bilden damit die Grundausrüstung für den professionellen und
den privaten Anwender.
3
1 Pistolenform
2 Pistolenform mit Zusatzhandgriff
3 Spatengriff mit Zusatzhandgriff
TLX-STN 16/G
5 Kernbohrmaschine
1 Bohrständer
6 Vorschubhebel
2 Wasserfangring
3 Diamant-Bohrkrone
4 Spindellager mit
Wasserzufuhr
TLX-STN 15/G
48. Wie wird die Schlagbewegung in
der Schlagbohrmaschine erzeugt?
Die Schlagbewegung wird innerhalb der
Schlagbohrmaschine durch zwei Rastenscheiben erzeugt, welche sich bei der
Rotation gleitend aufeinander abwälzen.
Eine Rastenscheibe ist im Maschinengehäuse fixiert, die andere Rastenscheibe befindet sich auf der Bohrspindel. Beim Betrieb werden durch den manuellen Andruck die Rastenscheiben
gegeneinander gedrückt. Die Zähne der
Rastenscheiben sind sägezahnförmig
ausgebildet, sodass sie aneinander
hochlaufen und nach Überwinden der
Zahnspitze in den Zahngrund zurückfallen können. Die Fallenergie wird als
„Schlag“ auf den Bohrer übertragen.
Die Stärke der Schlagbewegung und
damit die Aggressivität der Schlagbohrmaschine hängt von der Andruckkraft
des Anwenders ab, die Lärmentwicklung
ist prinzipbedingt und erheblich.
348
Rastenschlagwerk
Bohrhämmer
4
3
1
2
Vorschubbewegung:
Rasten gleiten übereinander und bewegen
Bohrspindel nach vorn.
Rückprallbewegung:
Rasten gleiten über Rastenspitze, durch
Andruckfeder und Andruck der Maschine
„fallen“ Rasten wieder in die Ausgangslage zurück.
Bohrspindel (axial beweglich)
Andruckfeder
Rastenscheibe auf Bohrspindel fixiert
Rastenscheibe fest im Maschinengehäuse
B
TLX-STN 17/G
1
2
3
4
A
Bohrhämmer und wann werden
sie verwendet?
Bohrhämmer arbeiten mit Rotation und
Schlag.
Die Einzelschlagstärke ist sehr hoch,
die Schlagzahl mit durchschnittlich 1000
bis 3000 Schlägen pro Minute dagegen
gering. Bohrhämmer sind umso effektiver, je härter das zu bohrende Gestein ist.
Als Einsatzwerkzeug werden sogenannte
Hammerbohrer verwendet.
C
A 2 kg-Klasse
B 5 kg-Klasse
C 10 kg-Klasse
TLX-STN 18/G
In Ruhestellung
50. Welche Arten von Schlagerzeugung gibt es bei
Hämmern?
Nach dem augenblicklichen Stand der
Technik haben sich 2 Systeme durchgesetzt:
– das elektromechanische Schlagwerk
– das elektropneumatische Schlagwerk
Allen Hammerschlagwerken ist gemeinsam, dass im Vergleich zur Schlagbohrmaschine nur sehr geringe Andruckkräfte
notwendig sind.
Steinbearbeitung
51. Wie funktioniert ein elektromechanisches Schlagwerk und was
sind seine Eigenschaften?
Durch einen Exzenter wird eine Hebelfeder in schwingende Bewegung versetzt.
Ein durch die Hebelfeder angetriebener
Schläger überträgt die Energie über einen
Döpper auf das Einsatzwerkzeug. Die
Rückprallenergie des Schlägers wird
über die Hebelfeder gespeichert und
wirkt bei der Vorwärtsbewegung des
Schlägers selbstverstärkend mit. Das
elektromechanische Schlagwerk ist einfach, robust und hat eine geringe mechanische Reibung. Es benötigt sehr wenig
Eigenenergie und hat bei optimierter
Konstruktion bis in den Bereich der 2-kgBohrhammerklasse gute Eigenschaften.
Es wird in leichten Bohrhämmern mit
Netzbetrieb sowie in Bohrhämmern mit
Akkubetrieb eingesetzt.
Federschlagwerk (Prinzip)
1
2
3 4
5
Schlagbewegung
1
2
3
4
5
Döpper
Schlagwerkrohr
Schläger
Exzenterantrieb
Feder (Hebelschwinger)
TLX-STN 19/G
Rückholbewegung
349
52. Wie funktioniert ein elektropneumatisches Schlagwerk und
was sind seine Eigenschaften?
Elektropneumatische Schlagwerke bestehen prinzipiell aus einem Antriebskolben und einem Flugkolben oder
Schläger, die sich in einem Zylinderrohr
hinund herbewegen. Zwischen Antriebskolben und Schläger befindet sich
ein Luftkissen, welches die Bewegung
des Antriebskolbens auf den Schläger
überträgt. Die Rückprallenergie des
Schlägers wird im Luftkissen durch Kompression gespeichert und wirkt beim
Vorwärtshub des Antriebskolbens zusätzlich verstärkend auf die Beschleunigung des Schlägers ein. Je härter das zu
bearbeitende Material ist, umso höher ist
die gespeicherte Rückprallenergie und
damit die Hammerwirkung.
Elektropneumatische Schlagsysteme
haben sich als Standardsystem am Markt
durchgesetzt. Sie sind konstruktiv aufwendiger und haben einen etwas höheren Eigenenergieverbrauch, dafür aber
ein niedrigeres Geräuschniveau als elektromechanische Systeme. Oberhalb der
2-kg-Hammerklasse sind sie mit den
heutigen technischen Möglichkeiten obligatorisch. Durch die hinund hergleitenden Teile sind sie von zuverlässiger
Schmierung abhängig und benötigen
deshalb regelmäßige Wartungsintervalle.
350
Pneumatisches Schlagwerk
1
2
3
4
5
1 Schlagbolzen/Einsatzwerkzeug
2 Zylinderrohr
3 Flugkolben (Schläger)
4 Luftpolster
5 Antriebskolben
Antriebskolben verdichtet Luftpolster,
treibt Flugkolben nach vorne.
Flugkolben „fliegt“ frei auf Schlagbolzen
und gibt Schlagenergie ab.
Meißelhämmer und wann
Meißelhämmer arbeiten ausschließlich
mit Schlag und haben wegen des Fehlens der Rotation einen einfacheren
mechanischen Aufbau. Da keine Kraftreserven für die Rotationsreibung bereitgestellt werden müssen, ist die Schlagkraft in der Regel höher als bei einem
Bohrhammer gleicher Leistung. Von den
äußeren Dimensionen sind Schlaghämmer etwas kleiner als leistungsgleiche
Bohrhämmer und damit etwas ergonomischer. Die typischen Meißelhämmer werden bis etwa zur 11-kg-Gewichtsklasse
hergestellt. Die Anwendungspositionen
sind senkrecht nach unten, waagrecht
und in der unteren Gewichtsklasse auch
über Kopf.
Meißelhämmer
5-kg-Klasse
BO
SC
HH
AM
ME
R
Antriebskolben geht zurück. Flugkolben
ist vom Schlagbolzen abgeprallt und
„fliegt“ zurück.
TLX-STN 20/P
Flugkolben kam zum Stillstand, hat
Bewegungsrichtung umgekehrt und
„fliegt“ durch die höhere Kompression mit höherer Geschwindigkeit
und damit höherer Energie auf den
Schlagbolzen.
TLX-STN 21/P
10-kg-Klasse
Antriebskolben geht nach vorne.
Flugkolben „fliegt“ noch zurück und
erhöht dadurch die Verdichtung
(Kompression).
351
Steinbearbeitung
Abbruchhämmer und wo werden
sie verwendet?
Abbruchhämmer haben dasselbe Arbeitsprinzip wie Meißelhämmer, sind aber
im Gegensatz zu diesen größer, schwerer
und für die Arbeitsposition senkrecht
nach unten ausgelegt. Die Maschinengewichte bewegen sich im Bereich von 15
bis 30 kg. Ihr Hauptvorteil ist die
Anschlussmöglichkeit an das normale
Stromnetz oder an mobile Stromerzeuger
und damit Unabhängigkeit von schweren
Druckluftkompressoren und sperrigen
Hochdruckschläuchen.
55. Was ist ein Nadelabklopfer und
wo wird er verwendet?
Im Elektrowerkzeugbereich werden Nadelabklopfer als Vorsatzgerät von Bohrhämmern angetrieben. Die Schlagenergie wird auf ein in einer Hülse geführtes
Nadelbündel (meist 19 HSS-Nadeln)
übertragen. Mittels dieser Nadeln können
Oberflächen bearbeitet werden. Nadelabklopfer dienen zum kleinflächigen Abtrag verwitterter Betonschichten, zum
Freilegen und Entrosten von Armierungseisen bei der Betonsanierung und
beispielsweise zur Entschlackung oder
Nachbearbeitung von Schweißnähten.
Nadelabklopfer
Abbruchhammer
1
2
3
2
1
3
Nadelabklopfer bei Sanierungsarbeiten
4
Motorgehäuse
gefederte Handgriffe
Schlagwerksgehäuse
Werkzeughalter
Einsatzwerkzeug
1 Nadeln
2 Nadelabklopfer-Vorsatz
3 Bohrhammer als Antrieb
TLX-STN 23/G
1
2
3
4
5
3
TLX-STN 22/G
EWL-MEI005/G
5
1 2
352
Befestigungstechnik in Steinwerkstoffen
Der logische Weg zum richtigen Bohrverfahren
Typische Baustoffe
Naturgestein
Vollmaterial
Plattenmaterial
Hammerbohren
Beton
Mauerwerkbaustoffe
Plattenbauelemente
Normal- Leicht- Vollsteine Vollsteine Loch- Platten und
beton beton mit dichtem mit porigem steine
Tafeln
Gefüge
Gefüge
Schlagbohren
Drehbohren
TLX-STN T01
Vollbausteine
mit dichtem
Gefüge
Beton
Tafeln
drehend
schlagend
leicht
schwer
drehend
Kalksandstein
Vollmaterial
Leichtbeton
hämmernd
drehend
drehend
Vollmaterial
Tafeln
Fertigbeton
hämmernd
drehend
drehend
hämmernd
drehend
Vollziegel
Vollmaterial
Tafeln
Normalbeton
Vollmaterial
drehend
Vollmaterial
Travertin
Sandstein
drehend
Vollmaterial
Tafeln
Marmor
hämmernd
drehend
Vollmaterial
Tafeln
Granit
Bohrvorgang
Naturgestein
Bauteil
Handelsform
Baustoff
Der logische Weg zum richtigen Bohrer und Elektrowerkzeug
Befestigungstechnik in Steinwerkstoffen
Schlagbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Hammerbohrer
Drehbohrer
Hammerbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Drehbohrer
Hammerbohrer
Drehbohrer
Hammerbohrer
Drehbohrer
Bohrertyp
TLX-STN T02
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Schlagstellung
Bohrhammer
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Bohrhammer
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Bohrhammer
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Bohrhammer
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Schlagbohrmaschine
in Bohrstellung
Elektrowerkzeug
Steinbearbeitung
353
354
Winkelschleifer (Trennschleifer)
und wo werden sie eingesetzt?
Winkelschleifer werden in der Steinbearbeitung zum Trennen von Platten eingesetzt, wenn die notwendige Schnitttiefe
nicht übermäßig tief sein muss. Als Einsatzwerkzeug werden Diamant-Trennscheiben verwendet. Um gefährliche
Rückdrehmomente durch eventuelles
Verkanten der Scheibe zu vermeiden,
schreibt die Berufsgenossenschaft die
Verwendung
eines
sogenannten
Trennschlittens zwingend vor. Prinzipiell
sollten beim Trennen von Stein Atemschutz und Staubabsaugung eingesetzt
werden.
Schlitzfräse
1
4
1
2
3
4
2
3
5
6
Antriebsmotor
5 Diamantscheibe
Schutzhaube
6 Grundplatte
Tiefeneinstellung
(Führungschlitten)
Absauganschluss
TLX-STN 25/G
Schlitzfräsen und wo werden sie
eingesetzt?
Schlitzfräsen dienen zum Ziehen von tiefen Schlitzen in Gestein, Beton und Mauerwerk. Sie sind konstruktiv speziell für
diesen Arbeitsfall ausgelegt und können
nicht als Winkelschleifer verwendet werden. Schlitzfräsen verfügen über einen in
die Maschinenkonstruktion integrierten
Trennschlitten mit Absaug-Schutzhaube
und einstellbarem Tiefenanschlag. Der
leistungsstarke Antriebsmotor ist meist
mit einer Constant-Regelelektronik und
Überlastschutz ausgerüstet.
Nutfräsen und wo werden sie
eingesetzt?
Die sogenannten Mauernutfräsen gleichen in Konstruktion und Aufbau den
Schlitzfräsen, sind aber im Gegensatz zu
diesen mit 2 Trennscheiben ausgerüstet.
Beim Einsatz werden damit 2 parallele
Schlitze gezogen, der dabei entstehende
Mittelsteg wird anschließend manuell
ausgebrochen. Damit die Mauernutfräse
noch manuell gehandhabt werden kann,
ist die Leistungsgrenze bei ca. 2,5 kW angesetzt. Damit lassen sich Nuttiefen von
ca. 65 mm erreichen.
Mauernutfräse
TLX-STN 26/G
TLX-STN 24/G
Trennschleifer
Steinbearbeitung
Nassschleifer und wo werden sie
eingesetzt?
Nassschleifer sind eine Sonderausführung der Winkelschleifer und dienen
zum Flachschleifen von Gesteinsoberflächen. Als Einsatzwerkzeug werden sogenannte Schleiftöpfe verwendet, die
Umdrehungszahl liegt bei etwa 2000 Umdrehungen pro Minute. Mit entsprechend
feiner Körnung der Schleiftöpfe lassen
sich sehr glatte Oberflächen erzielen.
Um Staubentwicklung zu vermeiden
und den Schleiftopf zu spülen, wird über
ein abgedichtetes Zwischenlager am Getriebeflansch während des Betriebes
kontinuierlich Wasser zugeführt. Aus Sicherheitsgründen ist beim Nassschliff ein
Trenntransformator oder ein FI-Schalter
von der Berufsgenossenschaft zwingend
vorgeschrieben.
355
Betonschleifer und wo werden
sie eingesetzt?
Betonschleifer sind eine Sonderausführung der Winkelschleifer und dienen
zum Flachschleifen von Gesteinsoberflächen. Als Einsatzwerkzeug werden
Diamant-Topfscheiben verwendet. Der
Schliff erfolgt trocken und mit hohen
Umdrehungszahlen. Je nach zu bearbeitendem Material werden unterschiedliche
Topfscheiben eingesetzt.
Wegen des Trockenschliffs und der
sehr hohen Abtragskraft ist die Staubentwicklung sehr hoch. Betonschleifer sind
deswegen mit einer geschlossenen
Absaug-Schutzhaube ausgestattet und
dürfen nur zusammen mit einer leistungsstarken Absaugung (Spezialstaubsauger)
verwendet werden.
Betonschleifer
1 Motorgehäuse
2 Zusatzhandgriff
3 Getriebegehäuse
4 Lagerflansch mit
Wasserzufuhr
5 Wasserzufuhr
6 Schnellspann6 flansch
7 Schleiftopf
TLX-STN
27/G
EWL-N
005/G
1
2
3
4
2
3
Absaugschlauch
Antriebsmotor
Haltebügel
4
TLX-STN 28/G
1
Nassschleifer
356
Systemzubehör
Führungsschlitten für Trenn- und
Winkelschleifer
2
1
62. Welches Systemzubehör gibt es?
Typische Systemzubehöre sind beispielsweise:
– Tiefenanschläge, Absaugvorrichtungen, Staubfangeinrichtungen, Meißelvorsätze, Hammer-Winkelbohrköpfe,
Bohrfutter und Adapter für Bohrhämmer
– Trennschlitten und Absaughauben für
Winkelschleifer
– Bohrständer, Wasserfangringe, Vakuumpumpen und Anbohrhilfen für Diamant-Kernbohrmaschinen
1
2 Schutzhaube
Saugfix
TLX-STN 30/G
Systemzubehör?
Unter Systemzubehör versteht man
Einsätze, Vorsätze oder Anbauteile, die
konstruktiv für die Verwendung an einem
bestimmten Elektrowerkzeugtyp ausgelegt sind.
1
3
63. Was ist der Nutzen von
Systemzubehör?
Durch das sogenannte Systemzubehör
lassen sich die Einsatzmöglichkeiten
eines Elektrowerkzeuges oft erheblich
erweitern. Dies bedeutet in jedem Falle
einen erhöhten Kundennutzen.
4
1
2
3
4
Saugglocke für Bohrer
Anschluss für Staubsaugerschlauch
Tiefenanschlag
Befestigung (am Zusatzhandgriff)
TLX-STN 29/G
2
Steinbearbeitung
Arbeitssicherheit
Arbeitssicherheit?
Unter Arbeitssicherheit versteht man die
Anwendung und Bedienung von Werkzeugen und Maschinen in der Weise,
dass eine Gefährdung und Schädigung
des Anwenders vermieden wird.
65. Wie kann man sich schützen?
Durch die Wahl eines geeigneten Gerätes
für die entsprechende Arbeitsaufgabe,
durch die Verwendung eines Gerätes von
einem renommierten Hersteller, der die
geltenden Sicherheitsvorschriften einhält
und dafür garantiert (bei sogenannten
NoName-Geräten oft nicht der Fall). Der
aktive Schutz des Anwenders beginnt mit
dem Lesen der Betriebsanleitung und der
Sicherheitshinweise, dem zweckgebundenen Einsatz des Werkzeuges und seiner Sicherheitseinrichtung sowie der
Anwendung von persönlichen Arbeitsschutzmitteln
(Brillen,
Handschuhe,
Atemschutz etc.).
Arbeitsschutzmittel
357
66. Welche elektrischen Gefahren
gibt es und wie schützt man sich
davor?
Gegen elektrische Gefahren aus der Maschine (Elektromotor) schützt man sich
durch die Schutzisolation, eine Isolation
zwischen allen elektrischen Teilen gegenüber den mechanischen Teilen der
Maschine.
Gegen elektrische Gefahren von
außerhalb der Maschine (versehentliches Berühren spannungsführender Gegenstände mit der Maschine) schützt
man sich durch die Vollisolation. Diese
Gefahr besteht besonders bei den Maschinen, mit denen man typischerweise
Wände bearbeitet, unter denen elektrische Leitungen liegen können, also
Schlagbohrmaschinen und Bohrhämmern.
67. Was bedeutet Vollisolation?
Vollisolation bedeutet völlige Isolierung
der elektrischen Maschinenteile von den
äußerlichen mechanischen Maschinenteilen wie Bohrfutter, Spindel, Flansch,
Werkzeughalter etc. sowie konsequenter
Gestaltung aller während des Betriebs
möglichen Griffpositionen durch Verwendung von Kunststoffgehäusen.
68. Wie wirkt sich die Vollisolation
aus?
Beim versehentlichen Anbohren von
spannungsführenden Leitungen oder bei
Isolationsdefekten innerhalb der Maschine wird der Anwender sicher vor
einem Stromschlag geschützt.
TLX-STN 31
69. Trenntransformatoren und FISchalter, wie funktionieren sie?
Trenntransformatoren
trennen
den
Geräteanschluss von der Erdung des öffentlichen Stromnetzes und verhindern
damit bei defekter Isolierung des angeschlossenen
Gerätes
(durch
Beschädigung, Staub oder Feuchtigkeit) einen Stromfluss über den Anwender.
Trenntransformatoren müssen immer unmittelbar an das Gerät angeschlossen
werden. Ordnungsgemäß angeschlossene Trenntransformatoren bieten optimale Sicherheit, sind aber schwer und
kostenintensiv.
358
FI-Schalter messen den Stromfluss
hinein in das angeschlossene Gerät und
den Rückstrom aus dem angeschlossenen Gerät heraus. Fließt durch eine defekte Isolierung (durch Beschädigung,
Staub oder Feuchtigkeit) über den Anwender ein sogenannter Fehlerstrom (FI)
zur Erdung und überschreitet einen bestimmten eingestellten Wert, dann erkennt dies der FI-Schalter, weil der Rückstrom um den Fehlerstrom kleiner ist als
der Hinstrom. Als Folge davon unterbricht der FI-Schalter in Sekundenbruchteilen den gesamten Stromfluss: Er
schaltet das Gerät vom Netz.
Die eingestellte Fehlerstromhöhe liegt
weit unterhalb der Gefahrengrenze für
den Menschen.
Sicherheitskupplung?
Die Sicherheitskupplung bei Bohrhämmern verhindert beim Blockieren des Bohrers (Klemmen im Bohrloch oder bei Armierungstreffern) ein Rückdrehmoment
auf den Anwender. Die Ansprechschwelle
der Sicherheitskupplung ist auf die Leistung des jeweiligen Bohrhammers abgestimmt und kann nicht verändert werden.
71. Wie wirkt sich eine
Sicherheitskupplung aus?
Speziell beim Arbeiten auf Leitern oder
Gerüsten könnte die Verwendung eines
Bohrhammers ohne Sicherheitskupplung fatale Folgen haben. Bei BOSCHHämmern wird aus diesem Grunde die
technisch aufwendige Sicherheits-Überlastkupplung eingebaut, die gegenüber
einfachen Rutschkupplungen ihre Eigenschaften über die gesamte Gerätelebensdauer nicht verändert.
72. Warum ist Gesteinsstaub so
gefährlich?
Speziell bei der Anwendung von Diamant-Trenn-und Schleifscheiben können
sehr hohe Staubtemperaturen entstehen.
Der Staub wird dadurch in hohem Maße
getrocknet und reagiert stark mit der
Feuchtigkeit in den menschlichen Atemwegen. Speziell die im Gestein enthaltenen Silikate sind extrem aggressiv und
können sich langfristig gesundheitsschädigend auswirken.
73. Wie kann man sich vor
Gesteinsstaub schützen?
Passiver Schutz ist das Tragen einer geeigneten Staubmaske, aktiver Staubschutz wäre die Anwendung geeigneter
Staubabsaugung, z. B. durch externe
Staubsauger oder durch Verwendung
von Elektrowerkzeugen mit Eigenabsaugung.
persönlichem Arbeitsschutz?
Persönlicher Arbeitschutz ist z. B. das
Tragen von Schutzbrille, Gehörschutz,
Staubmaske, Handschuhen, Sicherheitsschuhen und passender Kleidung.
75. Warum ist persönlicher
Arbeitsschutz gerade bei der
Steinbearbeitung so wichtig?
Wegen der Splitter- und Staubentwicklung bei der Steinbearbeitung.
Steinbearbeitung
1.
5.
2.
6.
3.
7.
1.
4.
Schlagbohrmaschine
2.
Bohrhammer (Hohlbohrkrone)
3.
Diamantbohrmaschine
4.
Bohrhammer (Durchbruchbohrer)
5.
Trennschleifer
6.
Betonschleifer
7.
Meißelhammer
359
Scheren und Nager
Scheren
361
Rotationsscheren
361
Trennen von Blechen
362
Blechscheren
363
Schlitzscheren
366
Nager
367
Nager mit stoßendem Schnitt
368
Nager mit ziehendem Schnitt
369
Praktischer Umgang mit Nagern
370
Schaumstoffsägen
371
Schneidkapazitäten
372
Der logische Weg zum geeigneten
Blechbearbeitungswerkzeug
373
Scheren und Nager
Scheren
361
Blechschere – Schneidvorgang
1.
TLX-SN 02/P
Was versteht man unter dem
Begriff „Scheren“?
Unter dem Begriff „Scheren“ versteht
man das Trennen eines Werkstoffes
durch die Einwirkung von Scherkräften
mittels der Einwirkung von zwei oder
mehr gegeneinander geführten Werkzeugschneiden.
2.
Was ist die wichtigste Eigenschaft des Schervorganges?
Der Schervorgang erfolgt relativ schnell,
was einen hohen Arbeitsfortschritt ergibt.
Bei ordnungsgemäßem Zustand des
Schneidwerkzeuges sind die Schnittkanten am Werkstück von hoher Qualität.
Der abgeschnittene Span entsteht (theoretisch) endlos an einem Stück.
Wie erfolgt der Vorschub
einer Schere?
Der Vorschub von Scheren im Bereich
der Elektrowerkzeuge erfolgt durch den
Anwender.
7.
Ist zum Vorschub einer Schere
Kraftaufwand nötig?
Ja. Je nach Materialstärke kann der
Kraftaufwand erheblich sein.
Abscheren
1
2
Rotationsscheren
TLX-SN 01/G
3
1 Schermesser
2 Blechtafel
3 Abgeschertes Material
6.
8.
Welchen Handelsnamen hat die
Rotationsschere?
Rotationsscheren werden auch als
Universalscheren bezeichnet.
9.
Welche Werkstoffe können mit
Scheren bearbeitet werden?
Das ist vom Scherentyp abhängig. Es
können sowohl elastische Werkstoffe als
auch Metalle bearbeitet werden.
4.
Welche Arten von Scheren
gibt es?
Elektrisch betriebene, handgeführte
Scheren gibt es in den Varianten
– Rotations(Universal)-Scheren
– Blechscheren
– Schlitz- oder Tafelscheren
5.
Wie erfolgt der eigentliche
Schervorgang?
Beim Schervorgang werden aufeinander
folgende Quetschrisse im Werkstoff erzeugt, wodurch der Werkstoff getrennt
wird.
Wie funktioniert die
Rotationsschere?
Bei der Rotationsschere wird eine runde
oder vieleckige Messerscheibe rotierend
an einem feststehenden Untermesser
vorbeigeführt. An den Schneidkanten von
Untermesser und Messerscheibe wird
der Werkstoff getrennt.
Kreismesser
1
2
3
4
1 Messerschutz
2 Kreismesser
3 Gegenmesser
4 Führung
TLX-SN 03/G
3.
362
10. Welche Materialien lassen
sich mit der Rotationsschere
bearbeiten?
Mit der Rotationsschere lassen sich elastische Materialien wie Kunststofffolien,
Elastomere, Stoffe, Papier und Kartonagen trennen.
14. Welche Arbeitsschutzmaßnahmen sind bei der Benützung von
Rotationsscheren besonders
wichtig?
Der Messerschutz muss so eingestellt
werden, dass nur die Messerfläche frei
liegt, die der Dicke des zu schneidenden
Materials entspricht.
Universalschere
Trennen von Blechen
15. Was ist beim Trennen von
Blechen zu berücksichtigen?
Beim Trennen von Blechen müssen die
materialspezifischen Eigenschaften berücksichtigt werden.
TLX-SN 04/G
11. Welche Materialien lassen sich
nicht mit der Rotationsschere
bearbeiten?
Alle nichtelastischen Materialien wie beispielsweise Holzwerkstoffe und Metalle.
12. Welches Systemzubehör hat die
Rotationsschere?
Das Systemzubehör besteht aus einem
Parallelanschlag und einem Kantenanschlag.
Der Parallelanschlag gestattet präzises
Besäumen von Kanten und die Herstellung von Materialstreifen.
Der Kantenanschlag erlaubt passgerechtes Zuschneiden, beispielsweise
beim Verlegen von Bodenbelägen direkt
in der Verlegeposition entsprechend dem
Verlauf des Boden-Wand-Überganges.
13. Welche Wartungsarbeiten sind
bei der Rotationsschere nötig?
Die Schneidkanten des Rotationsmessers müssen von Zeit zu Zeit nachgeschärft werden. Die Rückseite des Rotationsmessers muss gelegentlich mit
Schmiermittel benetzt werden.
16. Welche Eigenschaften können
Bleche haben?
Bleche können weich, zäh, oder hart
sein. In der Industrie können Bleche bis
zu 50 mm Stärke haben. Im handwerklichen Betrieb werden üblicherweise Bleche bis zu 10 mm Stärke verwendet. Am
häufigsten sind jedoch Blechstärken bis
ca. 2 mm.
17. Was ist bei harten Blechen zu
beachten?
Harte Bleche verursachen eine höhere
Belastung an den Schneidwerkzeugen
und damit auch höheren Verschleiß derselben.
18. Was ist bei weichen Blechen zu
beachten?
Weiche Bleche wie beispielsweise geglühte Stahlbleche oder NE-Metallbleche
neigen zu verstärkter Gratbildung an den
Schneidkanten, wodurch die Schneidwerkzeuge „verschmiert“ werden. Dies
kann zu erhöhter Reibung und zum Klemmen der Schneidwerkzeuge führen.
19. Welche Besonderheit haben
Schwarzbleche?
Die so genannten Schwarzbleche haben
aufgrund ihres Herstellungsverfahrens
auf ihrer Oberfläche eine Walzhaut, welche sehr hart ist. Diese Walzhaut hat eine
stärkere Abnützung der Schneidwerkzeuge zur Folge.
363
Scheren und Nager
21. Wie verhalten sich Bleche aus
Nichteisen(NE)- Metallen?
Bleche aus NE-Metallen wie Aluminiumoder Kupferlegierungen sind „weicher“
als Stahlbleche und verursachen weniger
Verschleiß an den Schneidwerkzeugen.
Wenn sie jedoch „zu weich“ sind, verursachen sie durch stärkere Gratbildung mehr
Reibung an den Schneidwerkzeugen.
22. Mit welchen Werkzeugen werden
Bleche besäumt oder getrennt?
Zum Trennen oder Besäumen von Blechen werden Blechscheren und Nager
verwendet.
Blechscheren
24. Wie sind die Schneidwerkzeuge
von Scheren beschaffen?
Die Schneidwerkzeuge von Blechscheren
bestehen aus einem Untermesser und
einem Obermesser. Das Untermesser ist
fest im Schneidfuß gelagert, das Obermesser wird von der Maschine angetrieben und macht eine Hubbewegung.
Je nach Gerätetyp können Untermesser
und Obermesser fest oder einstellbar
sein.
Messer (Schermesser)
2
1
1
2
3
4
Obermesser
Schneidfuß
Untermesser
Justierschraube
3
4
TLX-SN 06/G
20. Welche Besonderheit hat
Edelstahl?
Korrosionsbeständige Stähle, so genannte „Edelstähle“, haben wegen ihrer
besonderen Legierungsbestandteile eine
etwa doppelt so hohe Festigkeit wie normaler Baustahl. Die Schneidwerkzeuge
von Scheren und Nagern werden deshalb
auch doppelt so stark beansprucht und
verschleißen wesentlich schneller.
2
Blechschere
TLX-SN 02/P
Blechschere – Schneidvorgang
23. Nach welchem Prinzip arbeiten
Blechscheren?
Blechscheren arbeiten mittels Hubbewegung eines Schermessers, wodurch das
zu schneidende Material durch aufeinander folgende Schervorgänge in einem
Stück getrennt wird.
1
Scherspalt?
Der Scherspalt ist der seitliche Abstand
vom Obermesser zum Untermesser einer
Schere.
4
3
1
2
3
4
Getriebekopf
Antriebsmotor
Schneidwerkzeug
Spanabweiser
TLX-SN 05/G
26. Welchen Einfluss hat
der Scherspalt?
Der Scherspalt beeinflusst die Qualität
der Schnittkante und die Standzeit der
Schermesser.
364
Senkrechter Abstand
(oberer Umkehrpunkt des Obermessers)
Schermesser
Waagrechter Abstand
1
1
3
S
3
S
2
2
S = viel kleiner als s
zu klein
Arbeitsfortschritt gering
s
10
zu groß
S>
S
s
10
richtig
S=
S = etwas kleiner als s
richtig
s
s
S
s
10
zu klein
S s
zu groß
Spitzenbelastung
1 Obermesser
3 Blech
2 Untermesser
TLX-SN 08/P
1 Obermesser
2 Untermesser
3 Blech
TLX-SN 07/P
S<
Scheren und Nager
27. Wie wird der Scherspalt
eingestellt?
Der Scherspalt wird durch Verändern der
Lage des Untermessers eingestellt. Dabei wird eine so genannte Fühlerlehre
verwendet, damit der Abstand genau
dem notwendigen Maß entspricht.
Messerabstand?
Unter dem Messerabstand versteht man
die senkrechte Stellung des Obermessers zum Untermesser in der obersten
Hubstellung.
29. Welchen Einfluss hat
der Messerabstand?
Der Messerabstand bestimmt den möglichen Vorschub pro Messerhub und damit
den möglichen Arbeitsfortschritt. Zusätzlich beeinflusst der Messerabstand die
Belastung des Obermessers.
30. Wie wird der Messerabstand
eingestellt?
Der Messerabstand wird durch Verändern der Lage des Obermessers eingestellt.
31. Was passiert beim
Schervorgang?
Beim Schervorgang werden durch den
Druck von Obermesser und Untermesser
so hohe Scherspannungen auf das Blech
erzeugt, dass ein so genannter Quetschriss auftritt. Durch die Vorschubbewegung wird bei jedem Hub des Obermessers der Quetschriss weiter fortgesetzt,
bis die entsprechende Werkstücklänge
abgetrennt ist.
32. Welcher Kraftaufwand ist beim
Scheren nötig?
Der Kraftaufwand für den Vorschub beim
Scheren ist von der Blechdicke und der
Spanbreite abhängig. Je dicker das
Blech und je breiter der Span, umso mehr
Energie wird zur Verformung des Spanes
benötigt. Folglich steigt auch der nötige
Kraftaufwand. Er kann bei zu breiten
Spänen so hoch werden, dass ein praktischer Vorschub nicht mehr möglich ist.
365
33. Warum eignen sich Scheren nur
zum Besäumen?
Weil die Vorschubkräfte von der Spanbreite abhängig sind. Je breiter der Span,
umso größer die notwendige Vorschubkraft. Man kann deshalb aus praktischen
Gründen bei dickeren Blechen nur die
Ränder besäumen.
34. Kann man mit Scheren Platten
trennen?
Nur dünne Bleche (< 1 mm). Dicke Bleche
kann man nicht trennen, weil die Vorschubkräfte dabei so groß werden, dass
ein Trennen von Blechtafeln in der Praxis
nicht mehr möglich ist.
35. Welche Blechstärken können
bearbeitet werden?
Am häufigsten werden Bleche mit einer
Dicke von 0,5 ...1,5 mm bearbeitet. Entsprechend der Maschinengröße lassen
sich Bleche bis ca. 5 mm noch relativ
mühelos mit handgeführten Geräten bearbeiten. Für Blechstärken über 5 ... 10 mm
gibt es handgeführte Spezialscheren.
36. Soll man die Schermesser
schmieren?
Nein. Weil handgeführte Blechscheren
über keine Niederhalter verfügen, ist die
Reibung des Bleches auf der Oberfläche
des Untermessers sogar erwünscht, damit dünne Bleche nicht in den Scherspalt
gezogen werden.
37. Welche Arbeitsschutzmaßnahmen sind bei der Benützung
von Blechscheren besonders
wichtig?
Die Blechschere an sich ist wegen der relativ kleinen Schneidwerkzeuge ein sehr
sicheres Gerät. Gefahr geht von dem
messerscharfen Grat der geschnittenen
Blechkanten aus. Es muss deshalb mit
Handschuhen und einem an der Maschine angebrachten Handschutz gearbeitet werden. Wegen der scharfen
Blechkanten ist das elektrische Anschlusskabel besonders gefährdet. Es
sollte daher vor jedem Arbeitseinsatz des
Gerätes genauestens kontrolliert werden.
366
40. Was passiert beim
Schervorgang?
Beim Schervorgang wird ein streifenförmiger Span vom beweglichen Messer
von unten her nach oben abgeschert. Der
Span hat die Breite des Schlitzes zwischen den zwei feststehenden Messern
und rollt sich nach oben schneckenförmig auf.
Spanabweiser an einer Blechschere
1 Blechschere
2 Spanabweiser
1
TLX-SN 10/G
2
Schneidvorgang
2
3
Schlitzscheren
1
Schlitzscheren?
Schlitzscheren arbeiten nach demselben
Grundprinzip wie „normale“ Blechscheren. Im Gegensatz zu diesen besitzen sie
aber zwei feste Untermesser.
1 Schneidmesser
2 Schneidleisten
3 Blech
TLX-SN 12/P
Schlitzschere
3
1 Schneidmesser
2 Schneidleisten
3 Lagerbolzen
TLX-SN 11/P
1 2
39. Wie sind die Schneidwerkzeuge
von Schlitzscheren beschaffen?
Die Schneidwerkzeuge der Schlitzschere
bestehen aus zwei Untermessern, zwischen denen sich ein bewegliches Messer hinund herbewegt.
41. Warum kann man mit der
Schlitzschere Blechplatten
trennen?
Weil nur der schmale, zwischen den Messern abgescherte Span verformt werden
muss. Die Vorschubkräfte sind deshalb
gering.
bearbeitet werden?
Schlitzscheren werden üblicherweise für
Blechstärken bis ca. 1,5 mm eingesetzt.
Bei dickeren Blechen müsste die Mechanik der Schneidwerkzeuge sehr aufwendig gestaltet werden, was sehr kostenintensiv wäre.
Scheren und Nager
367
43. Soll man die Schermesser der
Schlitzschere schmieren?
Im Gegensatz zur „normalen“ Blechschere wird das zu schneidende Blech
von den beiden Untermessern symmetrisch gestützt. Das Schneidwerkzeug
übt deshalb eine Niederhalterfunktion
aus, wodurch das Blech gut fixiert wird.
Man kann und sollte deshalb die
Schneidwerkzeuge schmieren.
44. Kann man mit der Schlitzschere
Kurven schneiden?
Am besten eignet sich die Schlitzschere
für gerade Schnitte. Mit speziellen Messern kann man jedoch auch Kurvenschnitte machen, wenn die Radien nicht
zu klein sind.
45. Welche generelle Regel gilt
beim Arbeiten mit Blech- und
Schlitzscheren?
Scheren werden stets mit laufendem
Motor an das Werkstück angesetzt. Nur
dadurch wird eine Überlastung des
Schneidwerkzeuges verhindert.
Nager
Nager?
Nager arbeiten nach dem Prinzip einer
Stanze.
47. Welche Schneidwerkzeuge
haben Nager?
Nager haben eine fest mit dem Maschinengehäuse verbundene Matrize, durch
die ein beweglicher Stempel gestoßen
oder gezogen wird.
Matrize
1
3
2
1 Matrizenhalter
2 Matrize
3 Stempel
TLX-SN 14/G
Nager für Blechstärken
bis 3,5 mm
Nager für Blechstärken
bis 1,6 mm
TLX-SN 13/G
Stempel?
Der Stempel ist das bewegliche Schneidwerkzeug eines Nagers. Er kann eine
stoßende oder ziehende Funktion haben.
Sein Querschnitt ist entweder rechteckig
oder rund.
Matrize?
Die Matrize ist der feststehende Teil des
Schneidwerkzeuges eines Nagers. Die
Öffnung in der Matrize (Stanzform) muss
dieselbe Form wie der Stempel haben,
also rechteckig oder rund.
50. Welche Arten von Nagern
gibt es?
Je nachdem, bei welchem Teil des Hubvorganges der Schnitt- oder Stanzvorgang erfolgt, werden Nager in die Funktionsprinzipien
– stoßender Schnitt
– ziehender Schnitt
eingeteilt. Entsprechend diesen Funktionsprinzipien haben die Nager unterschiedliche Eigenschaften.
368
Nager mit stoßendem Schnitt
51. Was sind Nager mit stoßendem
Schnitt?
Bei Nagern mit stoßendem Schnitt erfolgt
der Stanzvorgang bei der Abwärtsbewegung des Stempels.
Stanzvorgang beim Nagen
Stoßend, Rechteckstempel
1
52. Welchen Vorteil haben Nager
mit stoßendem Schnitt?
Der Stempel wird beim Stanzvorgang
druckbelastet. Er kann deshalb sehr
hohe Stanzkräfte aufnehmen, ohne zu
brechen. Er ist deshalb sehr robust. Die
Späne werden nach unten ausgestoßen
und lagern sich deshalb nicht auf der
Matrize oder der Werkstückoberfläche
ab.
2
3
54. Welche Stempelquerschnitte
haben Nager mit stoßendem
Schnitt?
Bei Nagern mit stoßendem Schnitt sind
Rechteckstempel und Rundstempel
üblich.
55. Was sind die Eigenschaften des
Rechteckstempels?
Rechteckstempel erzeugen Späne von
rechteckigem Querschnitt. Diese Späne
sind wenig scharfkantig und können
leicht entsorgt werden. Die Schnittkanten
im Werkstück sind von relativ guter Qualität. Der Arbeitsfortschritt ist hoch.
Rechteckstempel sind robust und können zu einem gewissen Grad nachgeschärft werden. Sie müssen genau zur
Matrize ausgerichtet sein und brauchen
deswegen eine robuste Führung.
4
1 Stempel
2 Matrize
3 Blech
4 Span
TLX-SN 15/P
53. Welchen Nachteil haben Nager
mit stoßendem Schnitt?
Die gesamten Stanzkräfte müssen von
der Matrize aufgefangen werden. Die Befestigung der Matrize am Maschinengehäuse ist einer Zugbelastung ausgesetzt und muss deshalb kräftig genug
ausgeführt werden. Bei großen Nagern
ist die Matrizenbefestigung relativ dick,
wodurch sich eine breite Schneidspur im
Material ergibt. Auch die Kurvenschnittgängigkeit ist bei großen Nagern mit
stoßendem Schnitt geringer.
des Rundstempels?
Rundstempel erzeugen hufeisenförmige
Späne mit spitzen Kanten. Sie sind
schwieriger zu entsorgen als die Späne
von Rechteckstempeln. Die Schnittkanten im Werkstück sind rauer, der Arbeitsfortschritt ist etwas geringer. Rundstempel lassen sich rationell herstellen und
eignen sich sehr gut für Kurvenschnitte.
Die Ausrichtung und Führung zur Matrize
ist unkritisch und kann relativ einfach realisiert werden. Rundstempel sind nicht
nachschärfbar.
Scheren und Nager
369
Ziehend, Rundstempel
Stoßend, Rundstempel
1
1
3
2
1
5
2
3
4
3 Blech
4 Span
Nager mit ziehendem Schnitt
1 Stempel
2 Matrize
3 Blech
4 Span
5 Führung
TLX-SN 17/P
1 Stempel
2 Matrize
TLX-SN 16/P
4
57. Was sind Nager mit ziehendem
Schnitt?
Bei Nagern mit ziehendem Schnitt erfolgt
der Stanzvorgang bei der Aufwärtsbewegung des Stempels.
setzt. Die Matrizenbefestigung kann daher kleiner als beim Nager mit stoßendem
Schnitt ausgeführt werden. Zusätzlich
kann die Matrize ohne besonderen Aufwand drehbar gelagert werden, wodurch
sich eine ausgezeichnete Kurvengängigkeit erreichen lässt.
58. Welchen Vorteil haben Nager mit
ziehendem Schnitt?
Die gesamten Stanzkräfte müssen von
der Matrize aufgefangen werden. Die Befestigung der Matrize am Maschinengehäuse ist einer Druckbelastung ausge-
59. Welchen Nachteil haben Nager
mit ziehendem Schnitt?
Der Stempel wird beim Stanzvorgang
zugbelastet. Die möglichen Zugkräfte
sind daher durch den Stempelquerschnitt und die Güte des Stempel-
370
werkstoffes begrenzt. Er ist deshalb nicht
so hoch belastbar wie der Stempel bei
stoßendem Schnitt. Die Späne werden
nach oben gefördert und lagern sich deshalb auf der Matrize oder der Werkstückoberfläche ab.
60. Welche Stempelformen haben
Nager mit ziehendem Schnitt?
Nager mit ziehendem Schnitt haben
Rundstempel.
61. Warum sind Nager mit
ziehendem Schnitt besonders
gut für Kurvenschnitte geeignet?
Weil die Matrizenbefestigung kleiner ist
und die Möglichkeit besteht, die Matrize
drehbar im Maschinengehäuse zu lagern.
Nagen von Wellblechen
Mit normaler Matrize
!
!
Kann zum Klemmen führen
Mit Spezial- bzw. Universalmatrize
Klemmt nicht
63. Mit welchen Nagern können
Trapezbleche bearbeitet
werden?
Entweder mit speziellen Trapezblechnagern oder mit speziellen Matrizenformen.
Trapezblechnager verfügen über verlängerte Schneidwerkzeuge, die auch der
Kontur von hohen Trapezblechen folgen
können.
Spezialmatrizen gestatten es, mit „normalen“ Nagern Trapezbleche und Wellbleche mit niedriger Profilhöhe zu schneiden.
64. Was ist beim Bearbeiten von
Trapezblechen zu beachten?
Die Schnittrichtung muss quer zur Maschinenachse erfolgen, damit das
Schneidwerkzeug dem Verlauf des
Blechprofils folgen kann, ohne dass das
Maschinengehäuse den Arbeitsfortschritt
behindert.
Nagen von flachen Trapezblechen
Nagen in Längsrichtung zur
Werkzeugachse
TLX-SN 19/P
62. Welche generelle Regel gilt beim
Arbeiten mit Nagern?
Nager werden stets mit laufendem Motor
an das Werkstück angesetzt. Nur dadurch wird eine Überlastung des
Schneidwerkzeuges verhindert.
TLX-SN 18/P
Nagen von tiefen Trapezblechen
Nagen in Querrichtung zur
Werkzeugachse
TLX-SN 20/P
Praktischer Umgang
mit Nagern
Scheren und Nager
bearbeitet werden?
Am häufigsten werden Bleche mit einer
Dicke von 0,5 ...1,5 mm bearbeitet. Entsprechend der Maschinengröße lassen
sich Bleche bis ca. 3,5 mm bearbeiten.
Für Blechstärken über 5 ... 12 mm gibt es
Spezialnager.
66. Müssen die Schneidwerkzeuge
geschmiert werden?
Ja. Beim Stanzvorgang wird der ausgestanzte Span durch die Matrize gedrückt,
wodurch Reibung und damit Reibungswärme entsteht. Aus diesem Grunde
muss eine Schmierung erfolgen, die auch
die Kühlfunktion übernimmt.
67. Welche Schmiermittel verwendet
man am besten?
Am besten eignen sich spezielle
Schmiermittel, die auch eine gute Kühlfunktion haben, wie beispielsweise so
genannte Schneidöle.
68. Wie wird in der Praxis
geschmiert?
Man kann entlang der vorgesehenen
Schnittlinie eine Schmiermittelspur auftragen oder das Schneidwerkzeug regelmäßig in einen mit Schmiermittel gefüllten Behälter eintauchen.
69. Welche Arbeitsschutzmaßnahmen sind bei Nagern besonders
zu beachten?
Nager sind an sich wegen der relativ kleinen und geschützt liegenden Schneidwerkzeuge sehr sichere Geräte. Gefahr
geht von dem messerscharfen Grat der
geschnittenen Blechkanten aus. Es muss
deshalb mit Handschuhen und einem an
der Maschine angebrachten Handschutz
gearbeitet werden. Wegen der scharfen
Blechkanten ist das elektrische Anschlusskabel besonders gefährdet. Es
sollte daher vor jedem Arbeitseinsatz des
Gerätes genauestens kontrolliert werden.
70. Welchen Einfluss hat die Form
der Späne auf die Sicherheit?
Bei der Späneform muss nach der Stempelform unterschieden werden:
Rechteckstempel: Die Späneform von
Nagern mit Rechteckstempel ist recht-
371
eckig und deshalb weitgehend ungefährlich. Die Späne sind leicht zu entsorgen.
Rundstempel: Die Späneform von Nagern mit Rundstempel, unabhängig vom
Schneideprinzip, ist, grob gesehen, hufeisenförmig mit scharfen Spitzen. Die
scharfen Spitzen können Verletzungen
verursachen. Weil sich die Späne mit
ihren scharfen Spitzen in der Werkstückumgebung festsetzen können, ist
die Entsorgung aufwendiger.
Schaumstoffsägen
Schaumstoffsäge?
Die Schaumstoffsäge ist ein Werkzeug
zum Trennen von dicken elastischen
Werkstoffen wie Schaumgummi, Elastomere, Polster und Isolationsmaterial.
72. Nach welchem Prinzip funktionieren Schaumstoffsägen?
Der Werkstoff wird durch die gegenläufige Hubbewegung der Sägemesser getrennt und dann rechts und links an der
Sägemesserführung vorbeigeführt. Damit dies funktioniert, muss der zu schneidende Werkstoff eine gewisse Elastizität
aufweisen.
Schaumstoffsäge
1
2
3
1 Antriebsmotor
2 Sägemesser mit Führung
3 Gleitschuh
TLX-SN 21/G
73. Wie sind die Schneidwerkzeuge der Schaumstoffsäge
beschaffen?
Die Schneidwerkzeuge gleichen Sägeblättern, deren symmetrische Zahnung
einseitig angeschrägt ist. Die Sägemesser laufen in einer Führungsschiene und
werden über Mitnehmernocken im Getriebekopf der Maschine gegenläufig hinund herbewegt.
74. Welche Werkstoffe können
nicht mit der Schaumstoffsäge
bearbeitet werden?
Starre Werkstoffe wie Styrolschäume oder
Styrolhartschäume können nicht bearbeitet werden, da sie sich wegen mangelnder
Elastizität nicht an den Führungen der
Sägemesser vorbeibewegen lassen.
Stäube von diesen Werkstoffen können
sich in den Führungen festsetzen, durch
die Reibung schmelzen und so die Sägemesser in den Führungen verkleben.
für die Schaumstoffsäge?
Das Systemzubehör der Schaumstoffsäge besteht aus Sägemessern und den
dazugehörenden Messerführungen in
verschiedenen Arbeitslängen.
Schärfvorrichtung für
Schaumstoff-Sägeblätter
4
1
2
1
TLX-SN 22/P
372
2
3
1
2
3
4
Sägeblatt
Klemmstück
Halter
Schleifstein
Schneidkapazitäten
Schneidkapazität von Scheren und Nagern in Abhängigkeit vom Werkstoff
Praktische Anhaltswerte für walzharte Werkstoffe. Oberflächenharte Werkstoffe haben
kürzere Standzeit der Schneidwerkzeuge zur Folge. Weiche (geglühte) Werkstoffe, speziell NE-Metalle, „schmieren“ und führen durch Klemmen unter Umständen zu Aufbauschneiden und Werkzeugbruch.
Schneidkapazität
Werkstoff und Festigkeit
Herstellerangabe
Stahlblech
(Tiefziehblech)
mm
400 N/mm2
1
1,25
1,5
2
3
3,5
4
4,5
1 mm
1, 25 mm
1,5 mm
2 mm
3 mm
3,5 mm
4 mm
4,5 mm
Stahlblech (Fein- Korrosionsbestänkornstahlblech)
dige Stähle
(„Edelstahl“)
2
600 N/mm
600...800 N/mm2
0,8 mm
0,9 mm
1 mm
1,2 mm
1,8 mm
2 mm
3 mm
3,5 mm
0,5 mm
0,8 mm
1 mm
1 mm
1,5 mm
1,8 mm
2 mm
2, 5mm
Aluminiumlegierung *
280 N/mm2
1,5 mm
1,6 mm
2 mm
3 mm
3,5 mm
4 mm
4,5 mm
5 mm
* Abhängig von der Legierung und dem „Schmierverhalten“ des Werkstoffes
TLX-SN T01
Scheren und Nager
373
Der logische Weg zum geeigneten
Blechbearbeitungswerkzeug
Randbearbeitung,
Besäumen
gerade Schnitte
Kurvenschnitte
Hohe Schnittqualität
geringere Schnittqualität
Scheren
Nager
hoher Arbeitsfortschritt
langsamer Arbeitsfortschritt
Scheren
Nager
hohe Vorschubkraft
geringe Vorschubkraft
Scheren
Nager
Außenkurven
Innenkurven, weite Radien
Scheren
Nager,
Scheren
Nager
Innenkurven, enge Radien
Trennschnitte
von Blechtafeln
Ausschnitte
in Blechtafeln
Profilbleche
gerade Schnitte
dünne...dicke Bleche
dünne Bleche
Schlitzscheren
Nager
normale
Kurvenschnitte
Nager
enge Kurvenschnitte
dünne...mittlere Bleche
Nager mit
ziehendem
Schnitt
normale
Kurvenschnitte
Nager
enge
Kurvenschnitte
dünne...mittlere Bleche
Nager mit
ziehendem
Schnitt
Wellbleche
Nager
(Spezialmatrize),
Trapezblechnager
flache Trapezbleche
Nager
(Spezialmatrize),
Trapezblechnager
hohe Trapezbleche
Trapezblechnager
Fügen und
Farbspritzen
Fügen
375
Grundlagen
375
Tackern
375
Heißkleben
378
Löten
379
Schweißen
383
Farbspritzen
385
Fügen
Unter Fügen versteht man das Verbinden
von Bauteilen miteinander. Die spezielle
Fügetechnik mittels Schraubverbindungen wurde bereits in einem speziellen
Beitrag beschrieben. Im Folgenden werden weitere Fügetechniken beschrieben,
soweit sie mit Elektrowerkzeugen erfolgen.
375
5. Bei welchen Verbindungstechniken
werden Elektrowerkzeuge benützt?
Für die folgenden Verbindungstechniken
werden Elektrowerkzeuge benützt:
– Tackern (Nageln)
– Heißkleben
– Löten
– Schweißen
Die für obige Verbindungstechniken verwendeten Elektrowerkzeuge basieren auf
den Funktionsprinzipien
– Hubbewegung
– Wärme
also nicht, wie sonst für Elektrowerkzeuge üblich, auf einer Rotationsbewegung.
Grundlagen
Tackern
1. Welche Verbindungsarten gibt es?
Grundsätzlich wird in lösbare Verbindungen und nicht lösbare Verbindungen unterschieden. Daneben gibt es noch die so genannten bedingt lösbaren Verbindungen.
6. Was versteht man unter Tackern?
Als Tackern bezeichnet man das Verbinden von zwei Werkstücken durch das Einschlagen von Verbindungsmitteln mittels
eines manuell oder elektrisch betätigten
Einschlagwerkzeuges.
2. Was sind lösbare Verbindungen?
Als lösbare Verbindungen werden Verbindungen bezeichnet, welche ohne Zerstörung oder Beschädigung von Werkstück und Verbindungsmittel gelöst
werden können. Typischer Vertreter der
lösbaren Verbindung ist die Schraubtechnik.
3.
Was sind bedingt lösbare
Verbindungen?
Als bedingt lösbare Verbindungen kann
man Verbindungen bezeichnen, welche
durch die Zerstörung oder Beschädigung
des Verbindungselementes gelöst werden können, ohne dass dabei das
Werkstück wesentlich beschädigt wird.
Typischer Vertreter der bedingt lösbaren
Verbindung ist das Nageln.
4.
Was sind nicht lösbare
Verbindungen?
Als nicht lösbar werden Verbindungen
bezeichnet, wenn sie nur durch Zerstörung oder Beschädigung des Verbindungsmittels und des Werkstückes
gelöst werden können. Typische Vertreter
der nicht lösbaren Verbindung ist das Kleben, Löten und Schweißen.
7.
Welche Verbindungsmittel
benützen Tacker?
Tacker benützen als Verbindungsmittel
besonders geformte Nägel und Klammern.
8. Was sind Tackernägel?
Tackernägel haben einen viereckigen
Querschnitt mit angestauchtem Kopf. Sie
sind aneinandergefügt, um sie magazinfähig zu machen. Es gibt sie in unterschiedlichen Längen.
9. Was sind Tackerklammern?
Tackerklammern haben einen viereckigen Querschnitt und haben eine rechteckige U-Form. Sie sind aneinander gefügt, um sie magazinfähig zu machen.
Es gibt sie in unterschiedlichen Längen
und Breiten.
10. Welche Klammertypen gibt es?
Neben den unterschiedlichen Abmessungen unterscheiden sich die Klammern in
– ungeharzte Klammern
– geharzte Klammern
– schräg angespitzte Klammern
(„D“-Spitzen)
376
15. Welche Werkstoffe können nicht
getackert werden?
Alle harten Werkstoffe wie beispielsweise
Metalle, Steinwerkstoffe, Glas und harte
Kunststoffe.
Klammern
A „Normal“- Klammer
B geharzte Klammer
C Klammer mit D-Spitzen
A
B
C
1 Harzauftrag
EWL-K007/G
1
16. Welche Tackerwerkzeuge gibt es?
Die Tackerwerkzeuge sind vielfältig. Die
bekanntesten Typen sind:
– Handtacker
– Hammertacker
– Elektrotacker
– Drucklufttacker
Tacker
Elektrotacker
ungeharzte Klammern?
Ungeharzte Klammern haben geringe
Einschlagkräfte, weshalb sie überwiegend bei manuellen Tackern eingesetzt
werden.
geharzte Klammern?
Geharzte Klammern sind mit einem Klebeharz beschichtet. Beim Einschlagen in
das Werkstück erhitzt sich das Klebeharz
örtlich durch die Reibung und wirkt wie
ein Schmelzkleber, wodurch die Klammer
besser im Werkstück haftet.
Handtacker
schräg angespitzte Klammern?
Es gibt Klammern, bei welchen die Einschlagenden gegensinnig schräg angespitzt sind. Beim Einschlagen spreizen
sich diese Klammern durch die Richtungswirkung der schrägen Spitzen auf
und verstärken dadurch erheblich die
Haltekraft.
Hammertacker
EWL-T001/G
getackert werden?
Im Regelfall können nur Holz und Holzwerkstoffe getackert werden, wenn das
Holz nicht zu hart ist. Naturhölzer und
Sperrhölzer sind besser zu tackern, weil
die Fasern eine zusätzliche Klemmkraft
ausüben. Andere Holzwerkstoffe wie
Spanplatten sind nur mit geharzten
Klammern einigermaßen gut zu tackern.
Handtacker?
Im Handtacker wird durch eine Hebelbetätigung im Griff des Tackers manuell
eine Feder gespannt. Nach Erreichen
einer konstruktiv vorgegebenen Federvorspannung wird die Feder schlagartig
freigegeben. Die Feder treibt mit der in ihr
gespeicherten Energie über einen
Schlagbolzen die Klammer in das Werkstück. Im Tackergehäuse ist das Klammermagazin untergebracht.
der Holz verarbeitenden Industrie und im
Zimmereihandwerk.
Elektrotacker
6
Hammertacker?
Schlagtacker werden ähnlich wie Hämmer benützt. Sie wirken durch die Wucht
des Schwunges. Beim Anschlag treibt ein
Schlagbolzen durch die Schwungmasse
des Gerätes die Klammer in das Werkstück. Das Klammermagazin befindet sich
im Handgriff.
Elektrotacker?
Elektrotacker gleichen in der Form etwa
dem Handtacker, sind aber größer. Sie enthalten ein elektromechanisches Schlagwerk, bei dem ein Magnet den Schlagbolzen betätigt. Durch eine vorgeschaltete
Elektronik kann die Schlagstärke in gewissen Grenzen vorgewählt werden. Dadurch
lässt sich die Schlagkraft auf den Werkstoff
des Werkstückes und auf die Größe der
Klammern und Nägel einstellen. Im Gerät
ist meist ein Universalmagazin vorhanden,
wodurch Klammern verschiedener Breite
und Länge, aber auch Nägel untergebracht werden können.
Drucklufttacker?
Drucklufttacker gleichen in ihrer Funktion
etwa den Elektrotackern, der Antrieb des
Schlagbolzens erfolgt aber durch einen
Druckluftzylinder. Da die Einschlagenergie
schlagartig zur Verfügung stehen muss, ist
bei Drucklufttackern ein Druckluftreservoir
im Gerät untergebracht, wodurch der
Tacker große Abmessungen hat. Auch der
relativ unflexible Druckluftschlauch macht
Drucklufttacker etwas unhandlich. Man
setzt Drucklufttacker deshalb nur dort ein,
wo die außerordentlich hohe Schlagkraft
notwendig ist, beispielsweise als Nagler in
377
3
2
4
5
9
1
7
8
10
1
2
3
4
5
Magnetspule
Magnetanker
Mitnehmer
Stößel
Rückholfeder
6 Regler
7 Bedienhebel
8 Microschalter
9 Einstellschieber
10 Magazin
Wird die Magnetspule (1) mit Strom
versorgt, so wird der Magnetanker (2)
schlagartig nach unten gezogen. Er
nimmt über den Mitnehmer (3) den
Stößel (4) mit. Dieser schlägt aus dem
Magazin (10) eine Klammer in den
Werkstoff. Danach wird der Magnetanker
(2) durch die Rückholfeder wieder in die
Ausgangslage zurückgedrückt.
EWL-T011/P
378
21. Wie sicher sind Tacker?
Tacker sind außerordentlich sicher, wenn
sie bestimmungsgemäß verwendet werden. Sie sollten stets auf dem Werkstück
betätigt werden, niemals sollte mit ihnen
frei „geschossen“ werden. Viele Tacker
verfügen deshalb über eine Sicherheitsmechanik, die ein Auslösen nur dann ermöglicht, wenn der Tacker aufgesetzt
ist.
Heißkleben
Heißkleben?
Unter Heißkleben versteht man Verklebungen von Klebstoffen, welche sich unter Hitzeeinwirkung verflüssigen. Sie werden in flüssigem Zustand auf die Klebeflächen
aufgebracht.
Nach
dem
Zusammenfügen der Klebeflächen in
heißem Kleberzustand muss die Klebestelle bis zum Erkalten des Klebers fixiert
sein. Erst dann hat der Kleber seine Endfestigkeit. Erneute Wärmezufuhr kann
den Kleber wieder verflüssigen, wodurch
die Klebekraft wieder aufgehoben wird.
Heißkleber?
Heißkleber haben eine Temperaturbeständigkeit bis etwa 50 °C. Darüber hinaus
verlieren sie schnell an Festigkeit. Es gibt
sie in verschiedenen Farben und Härtegraden. Sie eignen sich nicht für dauernde
Wasser- und Lösungsmitteleinwirkung,
sind aber gut alterungsbeständig.
verklebt werden?
Alle Werkstoffe mit saugfähigen oder
porösen Oberflächen, welche entsprechend hitzebeständig sind. Typische
Werkstoffe sind Holz, Holzwerkstoffe,
Steinwerkstoffe und Faserwerkstoffe wie
Gewebe, Leder, Karton und Papier.
verklebt werden?
Alle Werkstoffe mit glatter, nicht saugfähiger Oberfläche wie Glas, Metall und glatte Kunststoffe. Im Zweifelsfall sind Klebeproben zu machen.
Hitzeempfindliche Kunststoffe wie z. B.
Polystyrolschäume können nicht verklebt
werden.
Schmelzkleber
Typ
Basis
Klebetechnik
Vikosität
Verarbeitungszeit
Aushärten, Abbinden
Temperaturbeständigkeit
Beständigkeit in ausgehärtetem Zustand
Wasseraufnahme
Nicht geeignet für
dPas
bei 20 °C Raumtemperatur
handfest
funktionsfest
endfest
°C
Wasser
Lösungsmittel
Alterung
%
Heißkleber
EVA-Polymerisat
Schmelz-/Heißkleben
fest
ca. 15 sec bei 120 °C
–
wenige Minuten
nach Abkühlung
40 . . . 50
bedingt
bedingt
gut
n. a.
PE, PP, PTFE, Silikon
KLE-T02
verwendet man zum Heißkleben?
Zum Heißkleben werden so genannte
Heißklebepistolen verwendet.
Heißklebepistole
2
1
379
Löten
30. Was versteht man unter Löten?
Löten ist ein Verfahren zum Herstellen einer nicht lösbaren Verbindung von zwei
oder mehr Werkstücken aus gleichen oder
verschiedenen, jedoch für das Löten geeigneten Metallen unter Verwendung eines Zusatzmaterials (Lot), dessen
Schmelzpunkt unter dem der zu fügenden
Metalle liegt.
Löten
Heißklebepistolen?
Heißklebepistolen verfügen über eine
Heizpatrone und ein Vorschubsystem.
Mittels des manuell betätigten Vorschubsystems wird der stabförmige
Klebstoff durch die Heizpatrone gedrückt. Er wird innerhalb der Heizpatrone erhitzt und tritt dann verflüssigt
durch eine Düse aus. Die Temperatur
der Heizpatrone ist elektronisch geregelt, weshalb es auch im Dauerbetrieb
nicht zur Überhitzung kommt.
für Heißklebepistolen?
Das Systemzubehör der Heißklebepistolen besteht aus unterschiedlich geformten Düsen und aus einer Ablage mit
Tropfschale.
29. Wie verhält es sich mit der
Sicherheit von Heißklebepistolen?
Heißklebepistolen sind elektrisch sehr sicher, sollten allerdings wie alle Elektrogeräte in eingeschaltetem Zustand nicht
unbeaufsichtigt bleiben. Durch die hohe
Schmelztemperatur von 150 … 180 °C
des Klebers ist bei der Anwendung allerdings Vorsicht nötig, um Verbrennungen
zu vermeiden.
B
A
B
A Benetzen der Lötfläche
B Kapillarwirkung zieht das Lot
in den Spalt
EWL-MVT007/P
1 Schmelzdüse
2 Schmelzklebestick
EWL-H004/G
A
Zusätzlich kommen Flussmittel zur Anwendung, um eine Oxidbildung an der
Lötstelle zu verhindern. Die Lötverbindung entsteht durch feste Benetzung des
Lotes an den Fügeflächen, wobei es in deren Randzone einlegiert. Die Einteilung
der Lötverfahren erfolgt nach der Arbeitstemperatur. Vorteilhaft gegenüber der
Schweißtechnik ist, dass das Lot sich
durch Kapillarwirkung in engen Spalten
(ca. 0,05 … 0,2 mm) hineinzieht und hierdurch, z. B. bei Rohrverlötungen, eine
großflächige Verbindung schafft.
31. Welche Lötverfahren gibt es?
Die Einteilung der Lötverfahren erfolgt
nach der Arbeitstemperatur in
– Weichlöten
– Hartlöten
Die Arbeitstemperatur ist die niedrigste
Oberflächentemperatur
des
Werkstückes, bei der das Lot sich benetzen,
ausbreiten und sich am Werkstück binden kann.
32. Was ist Weichlöten?
Weichlöten findet bei Temperaturen unterhalb von 450 °C statt. Als Lot werden
Zinn oder Zinn-Blei-Lote verwendet.
Weichlote mit einer Schmelztemperatur
bis 200 °C werden als Schnelllote oder
Sickerlote bezeichnet. Die Wärmezufuhr
erfolgt bei kleinen Werkstücken durch
Kolbenlötung mittels eines elektrisch
oder mit Brennstoff betriebenen Lötkolbens. Großflächige Werkstücke werden
durch Flammlötung (gasbetriebene Lötbrenner) erhitzt. Andere Weichlötverfahren sind das Erhitzen mittels Heißluftgebläsen, welche sich gut für Rohrverbindungen kleinen Durchmessers eignen.
33. Was ist Hartlöten?
Hartlötungen sind Verbindungen mit
Loten, deren Schmelzpunkt über 450 °C
liegt. Hierzu werden Lote aus Kupfer/Zink
(Messinglote) oder Kupfer/Zink/Silber
(Silberlote) verwendet. Hartlötungen erfolgen durchweg als Flammlötung.
34. Warum benötigt man Flussmittel?
Flussmittel sind nötig, um nach vorhergegangener Reinigung der Lötstelle die Bildung einer den Lötvorgang behindernden
Oxidschicht zu vermeiden, damit das Lot
die Fügeflächen vollständig benetzen
kann.
Flussmitteln zu beachten?
Mit Ausnahmen von Kolophonium (Harz),
welches bei Weichlötungen in der Elektrotechnik verwendet wird, sind Flussmittel
aggressiv. Nach Beendigung des Lötvorganges müssen grundsätzlich alle Flussmittelreste neutralisiert und entfernt
werden.
gelötet werden?
Die meisten Nichteisen-(NE-)Metalle können sehr gut gelötet werden, Eisenmetalle
und Leichtmetalle teilweise nur mit umfangreichen Vorbereitungen oder gar nicht.
gelötet werden?
Alle Nichtmetallischen Werkstoffe können
nicht gelötet werden.
verwendet man zum Löten?
Zum Löten können folgende Elektrowerkzeuge verwendet werden:
– Lötkolben
– Lötpistolen
– Heißluftgebläse
Jedes der oben genannten Geräte hat
seinen speziellen Einsatzbereich, für den
es besonders gut geeignet ist. Alle oben
genannten Geräte sind jedoch nur für das
Weichlöten (Niedrigtemperaturlöten) geeignet. Für das so genannte Hartlöten
(Hochtemperaturlöten) können sie nicht
verwendet werden.
Lötkolben
2
3
1
1
4
Lötpistole
3
1
2
3
4
Lötspitze
Heizpatrone
Handgriff
Transformator
EWL-L008/G
380
Kurzname
L-Sn 63 PbAg 63 Sn; max. 1,5 Ag; Rest Pb
L-Sn 60 PbCu 2 60 Sn; max. 2 Cu; Rest Pb
L-Sn 60 PbCuP 60 Sn; max. 0,2 Cu;
max. 0,004 P; Rest Pb
57 Bi; 26 In; Rest Sn
50 Sn; Rest In
max. 5 Ag; Rest Sn
max. 5,5 Sb; Rest Sn
max. 3,5 Cu; Rest Sn
max. 15 Zn; Rest Sn
max. 6 Al; Rest Zn
–
L-Snln 50
L-SnAg 5
L-SnSb 5
L-SnCu 3
L-SnZn 10
L-ZnAl 5
ZinnBleiweichlote
mit Ag-, Cuoder P-Zusatz
Sonderweichlote
63 Sn; Rest Pb
60 Sn; Rest Pb
200 ... 250
380 ... 390
230 ... 250
230 ... 240
117 ... 125
221 ... 240
79
183 ... 190
178
183 ... 190
183
183 ... 190
183 ... 235
280 ... 305
L-PbSn 40 (Sb) 40 Sn; max. 0,5 Sb; Rest Pb
L-PbSn 8 (Sb) 8 Sn; max. 0,5 Sb; Rest Pb
L-Sn 63 Pb
L-Sn 60 Pb
186 ... 270
250 ... 295
Schmelzbereich des
Lotes
°C
L-PbSn 20 Sb 3 20 Sn; max. 3 Sb; Rest Pb
L-PbSn 12 Sb 12 Sn; max. 0,7 Sb; Rest Pb
wesentliche Legierungsbestandteile
Mittelwerte
Massenanteil in %
ZinnBleiweichlote
BleiZinnweichlote
Weichlote (Auswahl aus DIN 1707)
Lotart
Lote
250
390
250
240
125
240
79
183 ... 190
178
190
183
190
235
305
270
295
Mindesttemperatur am
Werkstück
°C
MVT-T01
Ultraschall-Weichlöten von Aluminium und Kupfer
ohne Flussmittel.
Weichlöten von wärmeempfindlichen Teilen;
Schmelzsicherungen.
Weichlöten von Glas/Metall.
Weichlöten von Kupfer in der Elektroindustrie und
bei der Wasserinstallation.
Weichlöten von Kupfer in der Kältetechnik und
bei der Wasserinstallation.
Weichlöten von Kupfer bei der Wasserinstallation.
Wellenlöten von gedruckten Schaltungen.
Kolbenlöten von Kupfer und -legierungen in der
Elektroindustrie.
Tauchlöten von Kupfer und -legierungen in der
Elektroindustrie.
Wellenlöten von gedruckten Schaltungen.
Verzinnen von Kupfer und -legierungen in der
Elektroindustrie.
Verzinnen; Weichlöten von Feinblechpackungen.
Weichlöten von Elektromotoren; Kühlerbau.
Weichlöten im Karosseriebau.
Weichlöten von Kupfer im Kühlerbau.
Eigenschaften
vorzugsweise Verwendung
381
Lötkolben?
Elektrische Lötkolben bestehen aus einem Heizelement, durch welches eine
meist aus Kupfer bestehende Lötspitze
beheizt wird. Die Heizpatrone ist elektrisch und thermisch isoliert an einem
Handgriff befestigt. Die Heizleistung von
Lötkolben erstreckt sich über einen weiten Bereich von ca. 5 … 500 Watt. Die
Typen niedriger Leistung werden für Lötungen im Elektronikbereich, die Typen
hoher Leistung im Installationsbereich
angewendet. Elektrische Lötkolben sind
kostengünstig herzustellen und eignen
sich, wenn sie thermisch geregelt sind,
auch für Dauerbetrieb. Nachteilig ist die
ständige Leistungsaufnahme und die bei
großen Lötkolben lange Aufheiz- und
Abkühlzeit.
Lötpistolen?
Lötpistolen arbeiten nach dem Transformatorprinzip. Die Netzspannung wird
durch einen in der Lötpistole befindlichen
Transformator auf die sehr geringe Spannung von wenigen Volt heruntertransformiert. Diese geringe Sekundärspannung
wird über die drahtförmige Lötspitze
kurzgeschlossen. Durch den dabei durch
die Lötspitze fließenden Strom erhitzt
sich diese auf Löttemperatur. Vorteil der
Lötpistolen ist die nur Sekunden währende Aufheiz- und Abkühlzeit. Sie sind deshalb ideal für kleine Lötarbeiten, bei
denen der Zeitvorteil wichtig ist. Nachteilig ist das Gewicht der Lötpistolen durch
den eingebauten Trafo und der dadurch
auch höhere Preis.
Heißluftgebläsen?
Heißluftgebläse eignen sich nur dann
zum Löten, wenn die zu lötenden Werkstücke durch den Heißluftstrom genügend schnell auf Löttemperatur
gebracht werden können. Da der Heißluftstrom auch die Umgebung der Lötstelle erwärmt, sind Lötungen im Elektronik-Elektrobereich nicht möglich. Bei
dünnwandigen Kupferrohren, beispielsweise von Fußbodenheizungen, sind Lötungen möglich.
Heißluftgebläse
Stabform
Pistolenform
EWL-H005/G
382
42. Welche Lötmethoden gibt es noch?
Alle anderen Lötmethoden insbesondere
im Hochtemperaturbereich werden im
handwerklichen Bereich mittels Löt- oder
Schweißbrennern (als so genannte
Flammlötungen) durchgeführt.
43. Welche Sicherheitsaspekte gibt
es beim Löten?
Gefährdung besteht bei Berührung mit
den erhitzten Teilen der Lötgeräte und
dem erhitzten Werkstück.
Die Flussmittel enthalten sehr oft
ätzende Bestandteile. Der Kontakt damit
muss vermieden werden.
Die beim Löten entstehenden Dämpfe
können die Atemwege schädigen. Die
Dämpfe müssen deshalb abgesaugt werden, bzw. es sind entsprechende Atemschutzmasken zu verwenden.
44. Warum können die beim Löten entstehenden Dämpfe gefährlich sein?
Bei der Verwendung aggressiver Flussmittel geht das Flussmittel eine Verbindung mit der Oxidhaut des zu lötenden
Metalls ein. Beim Lötvorgang erhitzt sich
das Flussmittel und verdampft teilweise
dabei. Die im Dampf enthaltenen Stoffe
reizen die Atemwege und können bleibende Schäden verursachen.
Schweißen
Schweißen?
Schweißverbindungen sind unlösbare
Verbindungen. Die Schweißverbindung
(Schweißnaht) hat, je nach Schweißverfahren, ähnliche oder gleiche Eigenschaften wie der Grundwerkstoff. Beim
Schweißen wird Hitze angewendet,
wodurch der Grundwerkstoff an der
Schweißstelle auf Schmelztemperatur
erhitzt wird. Die Schweißung kann bei
bestimmten Schweißnahtformen ohne
Zusatzwerkstoff (Schweißzusatz) erfolgen, meist wird jedoch ein Schweißwerkstoff aus demselben Material zugeführt.
Die bei Kunststoffen angewendete
Schweißtechnik nennt man Schmelzschweißen und bezeichnet das Verbinden
von Werkstoffen mit Hilfe eines örtlich auf
die Schweißstelle begrenzten Schmelzflusses unter Einwirkung von außen zugeführter Wärme ohne Druck.
Die folgenden Beschreibungen beschränken sich auf das Schweißen von
Kunststoffen.
46. Was sind Schweißzusätze?
Unter einem Schweißzusatz versteht
man dasjenige Material, welches der
Schweißnaht meist in Draht- oder Stabform zugeführt wird. Der Schweißzusatz
verflüssigt sich und verbindet sich in der
Schweißnaht mit dem Material des
Werkstückes.
Typische Schweißnahtformen
nach DIN 1912
Stumpfstoß:
V-Naht
V-Naht mit
Wurzellage
X-Naht
T-Stoß:
Kehlnaht
einfach
Kehlnaht
doppelt
K-Naht (mit
Doppelkehlnaht)
Eckstoß:
Eck-Stumpfnaht
Ecknaht
Eck-X-Naht
47. Welche Schweißzusätze werden
verwendet?
Die Schweißzusätze bestehen prinzipiell
aus dem gleichen oder geringfügig legierten Werkstoff wie das zu schweißende
Werkstück. Im Falle von Kunststoffen bestehen sie aus demselben Material wie
das zu schweißende Werkstück.
Bördelnaht:
geschweißt werden?
Die meisten Metalle können sehr gut geschweißt werden.
Außer den Metallen können nur noch
bestimmte Kunststoffe aus der Gruppe
der Thermomere (Thermoplaste), z. B.
PVC, geschweißt werden.
Lochschweißung:
Stirn-Flachnaht
Stirn-Fugennaht
Kehlnaht
einfach
EWL-MVT014/P
383
384
verwendet man zum Schweißen?
Zum Schweißen von Kunststoffen verwendet man Heißluftgebläse. Die typischen Bauformen sind Geräte in Pistolenform und in Stabform. Sie eignen sich
ausschließlich zum Schweißen von
Kunststoffen. Die zum Schweißen von
Metallen notwendigen hohen Temperaturen werden von den Heißluftgebläsen
nicht erreicht.
Das Schweißen von Kunststoffen ist
ein recht komplexer Vorgang, bei dem
eine Menge Erfahrung notwendig ist um
einwandfreie Ergebnisse zu erreichen.
Wichtigstes Kriterium ist eine konstante
Temperatur des Heißluftstromes.
ist ein Temperaturfühler eingebaut, der die
Temperatur misst und als elektrisches Signal einem elektronischen Temperaturregler
zuführt. Der Temperaturregler steuert die
Stromzufuhr zum Heizelement derart, dass
die vom Anwender an einem Stellrad vorgewählte Temperatur erreicht und konstant
gehalten wird. Die sich am Luftauslass einstellende Temperatur wird meist über eine
skalierte LED-Anzeige angezeigt.
Der von Heißluftgebläsen erzeugte
Heißluftstrom ist meist im Bereich von
50...600°C einstellbar.
Heißluftgebläse
2
Heißluftgebläse
1
5
6
Stabform
4
8
3
7
1 Motor
2 Regelplatine
3 Schalter
EWL-H005/G
Pistolenform
Heißluftgebläse?
Die wichtigsten Komponenten eines Heißluftgebläses sind das Heizelement, das
Luftgebläse und der Temperaturregler. Das
meist mehrstufig ausgelegte Luftgebläse
fördert einen kontinuierlichen Luftstrom
durch das Heizelement, wodurch die Luft
erhitzt wird. Sie tritt dann als gerichteter
Heißluftstrom aus der Düse aus. An geeigneter Stelle, meist im Luftauslassbereich,
4 Regler
5 Gebläse
6 Heizung
7 Temperatursensor
8 Blende
EWL-HL001/P
für Heißluftgebläse?
Das Systemzubehör von Heißluftgebläsen besteht aus speziell geformten
Düsen, welche auf den Heißluftauslass
aufgesteckt werden. Häufig gebrauchte
Düsen sind:
Flächendüse
großflächige Verteilung der Heißluft zum
Trocknen, Vorwärmen und zum Farbentfernen.
Winkeldüse
Umlenkdüse für den Heißluftstrahl.
Reflektordüse
zum Erwärmen von Schrumpfschläuchen
und gegebenenfalls zum Löten von
Rohren.
Glasschutzdüse
zum Schutz wärmeempfindlicher Werkstoffe wie Glas, Polyäthylene, Polypropylene, Hart- und Weich-PVC.
Reduzierdüse
erforderlich für alle Zusatzdüsen.
Schweißschuhdüse
zum Kunststoffschweißen bis 5 mm
Kunststoff-Schweißdraht.
Schneiddüse
zum Schneiden von Hartschaum und
Styropor.
Schlitzdüse
zum überlappenden
PVC-Folien.
Schweißen
von
Stumpfschweißdüse
zum Stumpfschweißen von Kunststoffprofilen und Kunststoffrohren.
385
mit diesen Teilen muss vermieden werden. Daneben erhitzt sich auch das
Werkstück dementsprechend. Da die
austretende Heißluft bei hoher Temperatureinstellung in der Lage ist, leicht entzündliche Gegenstände wie beispielsweise Stoffe, Pappe, Papier und Holz zu
entzünden, muss der Arbeitsbereich frei
von Gegenständen sein.
53. Was muss bei Heißluftgebläsen
stets beachtet werden?
Wie alle Hitze erzeugenden Geräte dürfen
sie in eingeschaltetem Zustand niemals
unbeobachtet bleiben. Auch ist darauf zu
achten, dass bereits ausgeschaltete
Heißluftgebläse eine relativ lange Abkühlphase haben, während der noch eine Gefährdung von der Restwärme am Luftaustritt ausgehen kann.
Verlängerungsdüse
zur Erwärmung schwer zugänglicher
Stellen.
Farbspritzen
Winkeldüse
zum flächigen Umlenken des Heißluftstrahls.
Farbspritzen?
Farbspritzen nennt man das mechanische Zerstäuben von flüssigen Farbstoffen, vorzugsweise zum Beschichten von
Oberflächen.
Düsen für Heißluftgebläse
A
C
B
D
E
Flächendüse
Reflektordüse
Winkeldüse
Schneiddüse
F
Schweißdüse
Schweißspiegel
zum Stumpfschweißen
EWL-D013/G
A
B
C
D
E
F
sind bei Heißluftgebläsen zu
beachten?
Im Bereich des Heißluftauslasses und der
eventuell aufgesteckten Düsen herrschen
sehr hohe Temperaturen. Die Berührung
55. Welche Farben und Lacke
können verspritzt werden?
Es können alle Farben und Lacke verspritzt werden, die dafür zugelassen sind
und deren Viskosität so eingestellt werden
kann, dass sie sich verspritzen lassen. Bestimmte Farbstoffe und Imprägnierflüssigkeiten, welche Giftstoffe enthalten,
dürfen wegen der Ausbreitung und der
Atemgefährdung nicht verspritzt werden.
Hierzu sind die Anwendungsvorschriften
der Hersteller zwingend zu befolgen.
Verdünner?
Durch das Beimischen von Verdünner
wird die Farbe in ihrer Viskosität so eingestellt, dass sie spritzfähig wird.
Viskosität?
Die Viskosität ist ein Maß für die
Fließfähigkeit von Flüssigkeiten. Dünnflüssige Stoffe (z. B. Wasser) haben bei-
386
spielsweise eine geringe Viskosität, dickflüssige Stoffe (z. B. Schmieröl) haben
eine hohe Viskosität. Bei der Anwendung
von Farbspritzgeräten bezeichnet man
mit der Viskosität auch die Spritzfähigkeit.
58. Wie misst man die Spritzfähigkeit?
Die Spritzfähigkeit von Farbe und Lack ist
abhängig von ihrer Zähflüssigkeit. Man
ermittelt die Spritzfähigkeit mit einem 100
cm3 fassenden Messgefäß, das eine Auslaufbohrung von 4 mm aufweist, bei einer
Raumtemperatur von 20 °C. Die Flüssigkeit muss durch diese Bohrung vollkommen auslaufen, hierbei wird die Auslaufzeit ermittelt. Maßeinheit ist die DIN-sec,
das heißt, ist die gemessene Zeit 55 Sekunden, dann schreibt man 55 DIN-sec.
Spritzpistolen können Flüssigkeiten bis
80 DIN-sec verarbeiten.
Spritzfähigkeit
(Messgefäß)
2
1 Becher mit 100 ccm Inhalt
2 Auslaufdüse Ø 4 mm
EWL-S043/G
1
59. Was passiert, wenn die Farbe zu
dünnflüssig ist?
Wenn die Farbe zu dünnflüssig ist, lässt
sie sich gut spritzen, erbringt aber nicht
die gewünschte Deckungskraft. Bei geneigten oder senkrechten Flächen neigt
sie zur Tränenbildung.
60. Was passiert, wenn die Farbe zu
dickflüssig ist?
Je dickflüssiger eine Farbe ist, umso
mehr neigt sie beim Spritzen zur Tropfenbildung, wodurch eine ungleichmäßige
Farboberfläche entsteht. Wenn die Farbe
zu dickflüssig ist lässt sie sich nicht mehr
verspritzen.
imprägniert werden?
Unter Imprägnieren versteht man das
Eindringen der Imprägnierungsflüssigkeit
in den Werkstoff, beispielweise von Holzschutzmitteln in Hölzer. Voraussetzung
für die Imprägnierung ist, dass der Werkstoff porös oder faserig ist, damit die
Flüssigkeit eindringen kann. Homogene
Werkstoffe wie Metalle und Kunststoffe
können deshalb nicht imprägniert werden, Holz und Holzwerkstoffe nur dann,
wenn die Fasern und Poren offen liegen.
Gehobelte oder gefräste Oberflächen,
welche sehr glatt sind, können unter Umständen die Aufnahme der Flüssigkeit
verhindern. In diesen Fällen müssen die
Poren vor der Imprägnierung durch leichtes Überschleifen geöffnet werden.
lackiert werden?
Alle Werkstoffe, deren Oberfläche eine
bestimmte Mindestrauigkeit besitzt oder
deren Oberfläche durch die Farbe etwas
angelöst wird, können dauerhaft lackiert
werden. In der Praxis bedeutet dies, dass
fast alle Werkstoffe lackiert werden können. Ausnahmen bestehen lediglich bei
Glas, bestimmten Kunststoffen und keramischen Werkstoffen. Im Zweifelsfall
muss eine Probe durchgeführt werden.
63. Was passiert, wenn Spuren von
Silikonen auf der zu lackierenden
Oberfläche sind?
Silikone verhindern die Haftung der Farbe auf
dem Untergrund. Sie läuft entweder gleich
ab oder blättert nach dem Trocknen ab.
64. Welche Farbspritzverfahren
gibt es?
Grundsätzlich gibt es zwei Farbspritzverfahren:
– luftloses Spritzen
– Spritzen mit Druckluft
luftlosem Farbspritzen?
Beim luftlosen Spritzverfahren wird die
Farbe oder die zu verspritzende Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zu einer
Spritzdüse gefördert und dort mit so
hohem Druck ausgestoßen, dass nach
Verlassen der Düse ein feiner Farbnebel
entsteht.
luftlose Farbspritzen?
Die Farbe wird entweder aus einem direkt
am Spritzgerät angebrachten Vorratsbehälter zur Düse gefördert oder, bei Geräten mit hohem Mengendurchsatz, aus einem externen Vorratsbehälter über einen
Schlauch zur Spritzpistole gepumpt.
Beim luftlosen Spritzen entsteht ein relativ eng begrenzter Farbnebel, dessen
Ausbreitung recht gut durch den Anwender kontrolliert werden kann.
Druckluftspritzen?
Beim Spritzen mit Druckluft wird die
Farbe oder die zu verspritzende Flüssigkeit von der Druckluft aus dem Vorratsbehälter gesaugt, zu einer Spritzdüse gefördert und nach Verlassen der Düse
durch die Druckluft so zerstäubt, dass ein
feiner Farbnebel entsteht.
EWL-D051/P
Druckluft-Farbspritzpistole
68. Welche Eigenschaften hat
Druckluftspritzen?
Druckluftspritzpistolen verfügen über
einen Vorratsbehälter, aus dem die Farbe
387
zunächst durch die Schwerkraft in einen
Mischkanal läuft, wo sie durch die vorbeiströmende Druckluft mitgerissen und
durch eine Düse gefördert wird. Nach
Verlassen der Düse wird die Farbe durch
zwei oder mehr gerichtete Druckluftstrahlen in feinste Tröpfchen zerrissen und als
feinster Sprühnebel verblasen. Die Mengenleistung ist sehr hoch, der Sprühnebel
entsprechend ausgebreitet und voluminös.
69. Welche elektrischen Spritzgeräte
gibt es?
Im Bereich der Elektrowerkzeuge haben
sich hauptsächlich elektromagnetisch
angetriebene
luftlose
Spritzpistolen
durchgesetzt. Von geringerer Bedeutung
sind Geräte mit elektrisch angetriebenem
Kleinkompressor.
von elektromagnetischen
Spritzpistolen?
Elektromagnetisch angetriebene Spritzpistolen sind luftlose Druckpistolen, die mit
einer elektromagnetisch betriebenen Kolbenpumpe ausgerüstet sind. Durch den
50-Hz-Wechselstrom wird die Kolbenpumpe über den Anker eines Elektromagneten mit 100 Hüben pro Sekunde
betätigt. Durch das Schwingen des Magnetankers entsteht der für diese Spritzpistolen typische Brummton. Im Saughub
wird die Farbe aus dem Vorratsbehälter
angesaugt und im Druckhub unter hohem
Druck durch die Spritzdüse ausgestoßen.
Der Hub des Pumpenmagneten kann mechanisch verändert werden, wodurch die
abgespritzte Farbmenge pro Zeiteinheit
verändert werden kann. Durch die besondere Geometrie der Düse und des Rückschlagventils kann über die Farbmenge
auch der Zerstäubungsgrad entsprechend der Viskosität der Farbe eingestellt
werden. Der Mengendurchsatz beträgt
je nach Größe der Spritzpistolen zwischen etwa 80 g/min bis etwa 350 g/min.
Wegen des im Gegensatz zu Druckluftspritzpistolen relativ eng begrenzten
Farbnebels kann der Farbauftrag sehr
genau positioniert und dosiert werden.
Die Auswirkungen des Farbnebels auf die
Umgebung sind deutlich geringer als die
Drucklufspritzpistolen.
Spritzpistole
1 Stator
2 Spule
3 Schwinganker
4 Einstellschraube
5 Pumpkolben
6 Kugelventil
6a Kugel
6b Druckfeder
7 Saugrohr
8 Sieb
9 Rundstrahldüse
10 Schalter
11 Pumpzylinder
12 Unterdruck
13 Spritzgut
2
3
1
6
4
5
9
10
7
Antrieb
Der Stator (1) und die Spule (2)
bilden einen Elektromagneten.
Wird die Spule (2) durch Betätigen des Schalters (10) unter
Wechselspannung gesetzt, so
schwingt die Spule (2) mit der
Frequenz der Wechselspannung (50Hz) hin und her.
Über den Schwinganker (3)
wird die Bewegung auf den
Pumpkolben (5) übertragen.
8
11
5
9
Spritzvorgang
A Durch den nach vorne stoßenden
Pumpkolben (5) wird das im
Pumpzylinder (11) befindliche Spritzgut (13) komprimiert.
B Wird der Druck im Pumpzylinder (11)
stärker als die Kraft der Druckfeder (6b),
so hebt die Kugel (6a) ab und das
Spritzgut (13) strömt in Richtung der
Rundstrahldüse (9).
C Geht der Pumpkolben (5) zurück,
schließt das Kugelventil (6) den
Pumpzylinder (11) und es entsteht
ein Unterdruck (12), solange der Pumpkolben (5) die Bohrung zum Saugrohr (7)
noch verschließt.
D Gibt der Pumpkolben (5) die Bohrung zum
Saugrohr (7) frei, so sorgt der
Unterdruck (12) im Pumpzylinder (11)
dafür, dass Spritzgut (13) aus dem
Saugrohr (7) nachgesaugt wird.
Da der hier beschriebene Vorgang 50-mal
pro Sekunde abläuft, entsteht ein fast
konstanter Druck an der Rundstrahldüse
und so ein gleichmäßiger Sprühnebel.
6b
6a
13
7
A
B
C
D
12
EWL-S084/P
388
Spritzpistole
1
2
4
389
72. Wie wird in der Praxis gespritzt?
In der Spritztechnik ist es sehr wichtig,
dass der Farbfilm hauchdünn und gleichmäßig aufgetragen wird. Durch das
flächenparallele Führen der Spritzpistole
mit gleichbleibender Geschwindigkeit
kann man die besten Ergebnisse erzielen.
Gespritzte Flächen benötigen kurze
Trockenpausen, bevor die zweite oder
dritte Schicht aufgetragen wird, damit die
Tropfen- und Schlierenbildung, besonders an geneigten oder senkrechten
Flächen, vermieden wird.
5
3
Spritztechnik
A
B
1 Düse
4 Antriebsmagnet
2 Pumpengehäuse 5 Dosierschraube
3 Farbbehälter
EWL-S044/G
C
A Parallel zur Oberfläche spritzen
B Falsch! beim Schwenken wird
Farbauftrag ungleichmäßig
C Einzelne Farbschichten jeweils
kreuzweise zueinander spritzen
Strahlformen
Stechstrahl
Flachstrahl
EWL-S046/G
Kegelstrahl
EWL-S045/G
für Spritzpistolen?
Das Systemzubehör für elektromagnetisch betriebene Farbspritzpistolen besteht aus unterschiedlichen Düsen, zusätzlichen verschließbaren Vorratsbehältern, Farbsieben und einem Messgefäß
zum Einstellen der Viskosität der Farbe.
73. Welche Bedeutung kommt der
Reinigung zu?
Die Maßtoleranzen des Pumpenkolbens,
der Farbkanäle und der Düse sind präzise in sehr engen Bereichen abgestimmt.
Kleinste Verunreinigungen können deshalb Störungen verursachen und das
Spritzergebnis verschlechtern. Betriebsstörungen werden so gut wie immer
durch mangelnde Reinlichkeit verursacht.
Saubere, gesiebte Farbe und eine sorgfältige Reinigung des Spritzgerätes nach
Gebrauch sind deshalb außerordentlich
wichtig.
390
74. Wie reinigt man am besten das
Spritzgerät?
Zur Reinigung verwendet man den für die
verspritzte Farbe geeigneten Verdünner.
Nach der kompletten Reinigung füllt man
den Vorratsbehälter mit Verdünner und
verspritzt den Inhalt mittels der Spritzpistole in ein Sammelgefäß. Hierdurch werden die Pumpe und die Düse gründlich
gereinigt. Der im Sammelgefäß aufgefangene Verdünner wird in ein verschließbares Vorratsgefäß abgefüllt und kann für
den nächsten Reinigungsvorgang wiederverwendet werden.
75. Welche Schutzmaßnahmen
müssen beim Farbspritzen
beachtet werden?
Der Farbnebel besteht aus feinstverteilten Farbtröpfchen, die wegen ihres Anteils an Lösungsmitteln hochentzündlich
sein können. Im Umfeld von Feuer oder
Funken bildenden Gegenständen darf
deshalb niemals gespritzt werden.
Da die meisten Lösungsmittel, unter
Umständen auch die Farbpartikel, gesundheitsschädlich sein können, darf der
Farbnebel nicht in die Atemwege gelangen. Das Tragen von geeigneten Atemschutzmasken ist deshalb unverzichtbar.
Um die Augen vor dem Farbnebel zu
schützen, sollte eine geschlossene
Schutzbrille getragen werden.
1
5
2
6
3
7
1
4
Elektrotacker
2
Klebepistole
3
Klebepistole
4
Lötpistole
5
Farbe entfernen
6
Kunststoff schweißen
7
Farbspritzen
391
Elektronische
Messtechnik
Grundlagen
393
Längenmessung, Flächenmessung,
Volumenmessung
– Digitale Maßbänder
– Ultraschall-Entfernungsmesser
– Laser-Entfernungsmesser
394
394
395
396
Neigungsmessung
397
Winkelmessung
398
Metallortung
399
Nivellierung
– Punktlaser
– Rotationslaser
– Prisma
401
401
402
404
Arbeitssicherheit
405
elektronischen Messwerkzeug
406
393
Grundlagen
festen Punkten ein einziges Mal gemessen und angezeigt.
1. Was ist Messen?
Unter Messen versteht man das Feststellen von Eigenschaften eines Gegenstandes (Messobjekt) durch praktischen
Vergleich mit bekannten Dimensionen
(Messgrößen).
Stetige Messung
Bei der stetigen Messung wird eine sich
verändernde Größe, zum Beispiel eine
Drehzahl, oder eine sich verändernde
Entfernung fortlaufend gemessen und
angezeigt.
2. Welche Messverfahren gibt es?
Die Messverfahren werden eingeteilt in:
– direkte Messverfahren
– indirekte Messverfahren
innerhalb dieser Messverfahren werden
unterschiedliche Methoden angewendet:
– analoges Messen
– digitales Messen
– Einzelmessung
– stetige Messung
3. Welche Messgeräte werden im
handwerklichen Bereich
bevorzugt eingesetzt?
Die üblicherweise eingesetzten Messgeräte arbeiten entweder mechanisch
oder elektronisch.
Direktes Messen
Beim direkten Messen wird der Messwert
unmittelbar erfasst, zum Beispiel durch
Anlegen eines Maßstabs an den Gegenstand.
Indirektes Messen
Beim indirekten Messverfahren wird eine
gesuchte Messgröße in eine andere physikalische Größe umgewandelt, um sie
sichtbar zu machen. Zum Beispiel wird
eine elektrische Größe über ein Messinstrument in eine mechanische Größe
(Ausschlag des Zeigers) umgewandelt.
Analoges Messen
Messverfahren, bei dem die gemessene
Größe kontinuierlich erfasst und angezeigt wird. Der gemessene Wert wird als
Teil des gesamten Messbereiches angezeigt. Typische Beispiele: Messinstrument
mit Zeiger, Uhrenzifferblatt mit Zeigern.
Digitales Messen
Messverfahren, bei dem analoge Signale
vor der Verarbeitung durch das Messgerät
in digitale Signale umgewandelt werden,
bzw. ein digitales Signal wie Impulse direkt verarbeitet wird. Als Anzeige dient ein
digitales Instrument oder Display.
Einzelmessung
Bei der Einzelmessung wird zum Beispiel
eine feste Entfernung zwischen zwei
4. Welche mechanischen Messgeräte und Messungen sind im
Handwerk gebräuchlich?
Üblich sind die folgenden Messgeräte
und Messungen:
– Zollstöcke, Messlatten, Maßbänder zur
Längenmessung. Mittels der Längenmessung lassen sich durch manuelle
Multiplikation Flächen und Volumen ermitteln.
– Wasserwaagen zur Ermittlung von Abweichungen zur Waagrechten und
Senkrechten
– Winkelmesser zum Erfassen von Winkelgraden.
– Schlauchwasserwaage zum Feststellen
von Höhenunterschieden und Nivellieren
5. Welche elektronischen
Messgeräte sind im Handwerk
gebräuchlich?
Üblich sind die folgenden elektronischen
Messgeräte:
– Entfernungsmesser zur Längenmessung. Flächen und Volumen werden bei
bestimmten Messgerätetypen elektronisch ermittelt.
– Neigungsmesser zur Ermittlung von
Abweichungen zur Waagrechten und
Senkrechten.
– Winkelmesser zum Erfassen von Winkelgraden.
– Ortungsgeräte zur Feststellung von
Metallteilen in Baustoffen.
– Nivelliergeräte auf Laserbasis zur Feststellung und Markierung von Höhenunterschieden und zum Nivellieren.
394
Längenmessung,
Flächenmessung,
Volumenmessung
Elektromechanische
Maßbänder
(Digitale Maßbänder)
6. Wozu dient die Längenmessung?
Die Längenmessung ist das wichtigste
aller Messverfahren, weil mit ihr als
Grundlage nicht nur Entfernungen, sondern auch Flächen und Volumen errechnet werden können.
11. Wie funktionieren digitale
Maßbänder?
Beim Auszug eines metallenen Maßbandes wird die ausgezogene Länge durch
ein elektronisches Zählwerk erfasst und
auf einem Display angezeigt.
7.
Welche Verfahren zur Längenmessung gibt es?
– Es gibt Vergleiche mit einem bekannten Maß (Meterstäbe, Maßbänder,
elektro-mechanische Maßbänder)
– Es gibt geometrisch optische Verfahren (Triangulation, Winkelvermessung)
– Es gibt Laufzeitverfahren (Ultraschall,
Licht/Laser, Mikrowellen/Radar)
Elektromechanische Längenmessung
(Prinzip)
6
5
4
Maßstäbe und Maßbänder?
Sie müssen an den zu messenden Gegenstand angelegt werden
Laufzeitverfahren?
Sie sind sehr universell anwendbar, es
kann berührungslos gemessen werden.
Es sind akustische und optische Laufzeitverfahren üblich, bei optischen Messverfahren kann der Zielpunkt sichtbar
dargestellt werden.
3
2
1
1
2
3
4
5
6
LED-Lichtquellen
Gelochtes Maßband
Fotozellen
Zählwerk
Speicher
Display
TLX-IMT 01/P
Winkelvermessungsverfahren
(Triangulation)?
Sie sind sehr aufwendig und haben nur
einen eingeschränkten Messbereich.
12. Welche Besonderheit hat ein
digitales Maßband?
Die ausgezogene Länge kann sowohl von
der Vorderkante als auch von der Hinterkante des Maßbandgehäuses aus
gemessen werden. Dies ist wichtig bei
Innenmaßen, zum Beispiel beim Ausmessen von Rahmen.
13. Welchen Vorteil hat das digitale
Maßband gegenüber einem
normalen Maßband?
Beim digitalen Maßband können die gemessenen Werte durch den eingebauten
Rechner weiterverarbeitet werden (z.B.
addiert oder subtrahiert werden).
14. Für welche Messungen sind
Maßbänder besonders geeignet?
Mit Maßbändern kann sehr gut um Ecken
herum gemessen werden. Nur mit
Maßbändern kann man auf einfache
Weise Umfänge von Säulen und Zylindern messen.
395
16. Was ist bei Messungen in
Innenräumen zu beachten?
Die Strecke zwischen dem Messgerät
und dem Messobjekt muss frei von Hindernissen sein.
17. Was passiert, wenn in der Messstrecke Gegenstände wie Säulen,
Hängelampen oder Einrichtungsgegenstände wie Tische und
Stühle vorhanden sind?
An diesen Gegenständen kann das
Schallsignal teilweise reflektiert werden
und Fehlmessungen verursachen.
Ultraschall-Entfernungsmessung
UltraschallEntfernungsmesser
15. Wie funktioniert ein UltraschallEntfernungsmesser?
Bei der Messung wird ein Ultraschallsignal ausgesendet. Das Schallsignal wird
vom Messobjekt reflektiert und als Echo
zurückgeworfen. Aus der Zeitspanne
zwischen Aussenden und Empfangen
des Schallsignals wird von der Elektronik
die Entfernung ermittelt.
Ultraschall-Entfernungsmessung
(Prinzip)
6 5
9 8
7
Ungestörte Messung:
Reflexionsfläche gerade,
Messung korrekt.
Gestörte Messung:
Reflexionsfläche geneigt,
führt zu Fehlecho.
3 4
1
Oszillator
Ultraschallsender
gesendete Schallimpulse
Messziel
reflektierte Schallimpulse (Echo)
Ultraschallempfänger
Laufzeitvergleich
Speicher
Display
Gestörte Messung:
Hindernisse führen zu
Fehlecho.
TLX-IMT 02/P
1
2
3
4
5
6
7
8
9
TLX-IMT 03/P
2
396
18. Wo können Ultraschall-Entfernungsmesser vorzugsweise
benützt werden?
In leeren, hindernisfreien Räumen mit geraden, rechtwinkligen Wänden.
19. Welchen Einfluss haben schräge
Wände (Mansarden) oder
gebogene Messflächen auf das
Messergebnis?
Durch Teilreflexionen, sogenannte Nebenechos, kann das Messergebnis verfälscht werden.
20. Kann man gegen Schallschluckwände, Isolierungen oder Stoffbespannungen messen?
Nein. Das Schallsignal wird weitgehend
absorbiert („geschluckt“), wodurch es zu
Fehlmessungen kommen kann.
21. Was kann bei der Messung im
Freien das Messergebnis
beeinflussen?
Bei Regen kann es durch Teilreflexionen
des Schalls an den Regentropfen kommen, bei starken Wind kann sowohl die
Schallausbreitung als auch das Echo
„weggeblasen“ werden, wodurch es zu
Fehlmessungen kommt.
22. Was ist der Hauptvorteil des
Ultraschall-Entfernungsmessers?
Er ist kostengünstig und hat für Messungen in leeren Räumen eine gute Genauigkeit.
Laser-Entfernungsmessung
(Prinzip)
6
7
8
5
4
9
3
2
1
1
2
3
4
5
Prozessor
Modulator
Laser
Laserstrahl
Messziel
6
7
8
9
Reflexion
Empfänger
Laufzeitvergleich
Display
TLX-IMT 04/P
Laser-Entfernungsmesser
Laser-Entfernungsmesser?
Bei der Messung wird ein Laserstrahl
ausgesendet. Das Laserlicht wird vom
Messobjekt reflektiert. Die Reflexion wird
von einem Sensor im Entfernungsmesser
erfasst. Aus der Zeitspanne zwischen
Aussenden und Empfangen des Lasersignals wird von der Elektronik die Entfernung ermittelt.
24. Was ist bei Messungen in
Innenräumen zu beachten?
Die Strecke zwischen dem Messgerät und
dem Messobjekt muss frei von Hindernissen sein. Dies bedeutet, dass an Hindernissen vorbeigemessen werden muss.
25. Für was benötigt man eine
Zieltafel (Reflektor)?
Zieltafeln sind mit einer stark reflektierenden Beschichtung versehen, die das Lasersignal im Zielpunkt für den Sensor im
Entfernungsmesser besonders deutlich
macht.
26. Wann sollte man einen Reflektor
oder eine reflektierende Zieltafel
verwenden?
Immer dann, wenn das Messziel
schlechte Reflexionseigenschaften hat,
sehr weit entfernt ist oder zu dunkel ist.
27. Wann sollte man einen Reflektor
oder eine reflektierende Zieltafel
nicht verwenden?
Immer dann, wenn sehr kurze Abstände
oder stark reflektierende Flächen angemessen werden.
28. Können Rauch, Staub oder Regen die Messung beeinflussen?
Ja, weil dadurch der Messstrahl absorbiert
oder teilweise reflektiert werden kann, wodurch es zu Fehlmessungen kommt.
29. Kann man durch eine Wasseroberfläche z. B. die Tiefe eines
Behälters messen?
Nein, durch Teilreflexion an der Wasseroberfläche kann es zu Fehlmessungen
kommen, das Wasser selbst kann den
Messstrahl absorbieren.
397
30. Welchen Vorteil hat der
Laser-Entfernungsmesser?
Vorteile sind:
– die auch auf lange Messdistanz hervorragende Genauigkeit,
– die extreme Bündelung des Laserstrahles, wodurch der Zielpunkt direkt am
Messobjekt sehr klein ist,
– die Sichtbarkeit des Zielpunktes,
– die extrem schnelle Messzeit.
31. Welche Schutzmaßnahmen sind
bei der Laserklasse 2 nötig?
Es sind keine Schutzmaßnahmen vorgeschrieben, jedoch sollte man prinzipiell
niemals in die Strahlenquelle sehen!
Ändert sich die Lage des Neigungsmessers zur Schwerkraftrichtung, dann
erkennt der Sensor die Größe der Abweichung und zeigt sie als digitalen Wert auf
einem Display an.
Digitaler Neigungsmesser
2
2
1
32. Wozu dient die Neigungsmessung?
Die Neigungsmessung dient dazu, Abweichungen von der Senkrechten oder Waagrechten zu erfassen und anzuzeigen.
33. Wie funktioniert ein elektronischer Neigungsmesser?
Der Neigungsmesser hat einen internen
Sensor, der sich nach der Schwerkraft
ausrichtet.
TLX-IMT 06/G
Neigungsmessung
1 Elektronikmodul und Display
2 Libellen
0,5°
Schwach gekrümmte Libelle:
kleiner Messbereich, hohe Genauigkeit
Kapazitive
Neigungsmessung
(Prinzip)
4
1
Funktion:
Bei unterschiedlichen Neigungen
werden die Elektroden X, Y und Z
in einem unterschiedlichen
Verhältnis benetzt.
TLX-IMT 05/P
2
3
Aufbau:
Elektroden X, Y, Z
1 Sensorgehäuse
2 Flüssigkeit
3 Vergleicher
4 Display
Stark gekrümmte Libelle:
größerer Messbereich, geringere
Genauigkeit
TLX-IMT 07/P
20°
34. Warum ist der elektronische
Neigungsmesser genauer als
eine Wasserwaage?
Weil Ablesefehler entfallen und das Ergebnis direkt angezeigt wird. Im Gegensatz zur Wasserwaage ist der Messbereich volle 360 Winkelgrade. Bei der
normalen Wasserwaage sind es nur
wenige Winkelgrade
35. Welchen Vorteil hat ein elektronischer Neigungsmesser?
Das Messergebnis wird digital mit großer
Genauigkeit angezeigt.
398
36. Wie zeigt der elektronische
Neigungsmesser an?
Die Anzeige kann in Winkelgraden (°) und
in Prozent (%) erfolgen.
37. Wann verwendet man die
Anzeige in Winkelgraden (°)?
Für Messungen an Bauteilen und an
Baukörpern, z. B. Treppen, Dachschrägen, Winkeln.
38. Wann verwendet man die
Anzeige in Prozent (%)?
Für die Messung an Gefällen, Drainagen,
Schienen.
39. Wie genau sind digitale
Neigungsmesser im Vergleich
zu Wasserwaagen?
Digitale Neigungsmesser sind bei vergleichbarem Kostenaufwand genauer,
weil sie, wenn immer man will, kalibriert
(„geeicht“) werden können.
Elektrooptische Winkelmessung
mit Drehsensor,
2
Zeitverhältnismessung
(Prinzip)
1
5
3
7
6
4
Prinzip des Drehsensors
1 Klappschenkel
2 Basisschenkel
3 Rotor mit Nocke
4 Lichtschranke am Basisschenkel
5 Lichtschranke am Klappschenkel
6 Zeitverhältnismesser
7 Display
Winkelmessung
40. Wozu dient die Winkelmessung?
Mittels der Winkelmessung wird die Lage
von Werkstücken oder Bauteilen zueinander erfasst.
Winkelmessung
Arbeitsweise
Messung:
+ = immer 360°
= Gesamtwinkel
Zeit + Zeit
= immer 100%
= Gesamtzeit
TLX-IMT 08/P
Die Wegstrecke zwischen den
Lichtschranken ändert sich
entsprechend der Winkelposition.
TLX-IMT 09/P
Auswertung:
Gesamtzeit
- Zeit
= Zeit
Zeit entspricht
Winkel
elektronischer Winkelmesser?
Der elektronische Winkelmesser von
BOSCH arbeitet mit einem Drehsensor.
Innerhalb des Drehsensors wird der eingestellte Winkel zwischen den beiden
Schenkeln des Winkelmessers mehrmals
pro Sekunde abgetastet und zur Kontrolle mit dem Vollkreis von 360 Grad verglichen. Die Anzeige des eingestellten
Winkels erfolgt digital auf einem Display.
Winkelmesser
399
44. Wodurch zeichnet sich der
elektronische Winkelmesser
besonders aus?
Der ermittelte Messwert lässt sich fixieren (speichern). Dadurch kann auch bequem an Stellen gemessen werden, die
man nicht direkt oder nur erschwert einsehen kann.
Metallortung
45. Was versteht man unter Metallortung?
Unter Metallortung versteht man das Auffinden und Lokalisieren von Metallgegenständen in Baustoffen.
4
Metallortungsgerät
3
2
42. Gibt es bei elektronischen
Winkelmessern Unterschiede in
der Genauigkeit?
Ja. Die Genauigkeit hängt vom Messsystem ab. Das Drehsensor-System von
BOSCH ist deshalb so besonders genau
und langzeitstabil, weil es sich mehrmals
pro Sekunde selbst justiert. Das Messsystem ist dadurch unempfindlich gegen
Alterung oder wechselnde Betriebsspannung.
43. Warum ist der elektronische
Winkelmesser genauer als ein
mechanischer Winkelmesser?
Weil Ablesefehler entfallen und das Ergebnis direkt angezeigt wird.
TLX-IMT 11/G
1 Anzeige
2 Fester Schenkel
3 Messwerk 4 Beweglicher Schenkel
TLX-IMT 10/P
1
46. Wozu muss geortet werden?
Mittels der Ortung können Unfälle, zum
Beispiel das Anbohren elektrischer Leitungen, aber auch Schadensfälle wie das
Anbohren von Beton-Bewehrungen oder
Rohrleitungen verhindert werden.
Ortungsgerät?
Das Ortungsgerät reagiert auf Änderungen des von ihm erzeugten Magnetfeldes
durch die Annäherung an Metalle.
400
Induktive Ortung
49. Auf welche Metalle reagieren
Ortungsgeräte besonders gut?
Prinzipbedingt werden Metalle aus magnetischen Werkstoffen wie Eisen und
Stahl besonders gut erfasst.
1
2
6
50. Welche Metalle werden weniger
gut geortet?
Prinzipbedingt werden unmagnetische
Metalle wie Kupfer, Messing, Aluminium
und auch rostfreier Stahl weniger gut erfasst.
3
4
51. Wie verhält es sich bei der
Ortung von spannungsführenden
Leitungen?
Spannungsführende Leitungen erzeugen
bei Wechselspannung um sich herum ein
eigenes Magnetfeld, wodurch sie vom
Ortungsgerät schon auf größere Entfernung erfasst werden.
5
Prinzip
1
2
3
4
5
6
Oszillator
Messverstärker
Spulenkerne
Spulen (Induktivitäten)
Magnetische Feldlinien
Display
52. Bis zu welcher Tiefe kann
geortet werden?
Die Erfassungsdistanz (Erfassungstiefe)
hängt stark vom Metalltyp und von der
Metallmenge ab. Eisen und Stahl werden bis ca. 5 cm Entfernung sicher
lokalisiert, bei Kupferleitungen (ohne
Spannung) und Kupferrohren ist die Erfassungstiefe geringer. Bei spannungsführenden Leitungen kann die Erfassungsdistanz über 5 cm liegen.
Messvorgang
Bohrtiefenmessung
TLX-IMT 12/P
Beim Annähern an den
eingebetteten Stahlstab
werden die magnetischen
Feldlinien abgelenkt.
Dadurch ändert sich die
Induktivität der Spulen.
48. Gibt es Qualitätsunterschiede
bei Ortungsgeräten?
Ja. Aufwendige Magnetsensoren wie
beim Ortungsgerät von Bosch sind so
angeordnet, dass die Empfindlichkeit in
waagrechter und senkrechter Achse zum
Gerät gleich ist. Bei billigen Geräten ist
die Empfindlichkeit in waagrechter und
senkrechter Achse unterschiedlich, wodurch das Auffinden von Metallgegenständen umständlicher und ungenauer
ist.
TLX-IMT 13/P
Nivellieren? Welche Methoden
der Nivellierung gibt es?
Es gibt Geräte zur manuellen Nivellierung, halbautomatische Geräte und vollautomatische Geräte.
TLX-IMT 14/G
Punktlaser
(Anwendungsmöglichkeiten)
54. Welche Geräte verwendet man
zur manuellen Nivellierung?
Geräte zur manuellen Nivellierung
werden als so genannte Punktlaser bezeichnet.
55. Was muss bei der manuellen
Nivellierung beachtet werden?
Der Punktlaser muss von Hand so ausgerichtet werden, dass er in allen Positionen
stets waagrecht ausgerichtet ist.
TLX-IMT 15/G
Punktlaser
401
402
Punktlaser?
Systemzubehöre für den Punktlaser sind
Stative und Drehteller (Nivellierteller), auf
den der Punktlaser montiert werden
kann. Der Drehteller muss nur einmal
manuell präzise zur Waagrechten ausgerichtet werden und erlaubt dann ein
Schwenken des Punktlasers ohne Nachkorrektur. Winkel- bzw. Zweistrahlprisma
erlauben die Strahlumlenkung um 90
Grad bzw. zwei um 90 Grad versetzte
Strahlen gleichzeitig.
Rotationslaser
Rotationslasern?
Bei Rotationslasern kann der Strahl
waagrecht um den Laser rotieren und damit in der Praxis einen Rundumstrahl projizieren.
Nivellierung von Schaltern
57. Was sind die Vorteile von
Punktlasern?
Sie sind klein, leicht und handlich. Sie
können auch als Lichtzeiger verwendet
werden. Punktlaser stellen eine preisgünstige Alternative für gelegentliche Nivellierarbeiten dar.
TLX-IMT 16/P
59. Was ist ein Punktmodus und wo
wird er angewendet?
Unter Punktmodus versteht man die Projektion des Laserstrahles auf einen einzigen
Zielpunkt. Der Lichtpunkt des Laserstrahles ist dabei von hoher Intensität und hat
damit die beste Sichtbarkeit. Der Punktmodus wird immer dann angewendet, wenn
einzelne Punkte, z. B. Befestigungspunkte
sichtbar gemacht werden müssen.
60. Was ist ein Linienmodus und wo
wird er angewendet?
Beim Linienmodus schwenkt der Laserstrahl zwischen zwei Messpunkten in so
schneller Folge hin und her, dass der
Betrachter einen Strich erkennt. Die Intensität und damit die Sichtbarkeit hängt
vom Abstand der zwei Messpunkte ab,
zwischen welcher der Laserstrahl hinund herschwenkt. Bei größerem Abstand ist die Intensität geringer, bei kleinerem Abstand ist die Intensität größer.
Die Anwendung des Linienmodus erfolgt
dann, wenn längere Markierungen, z. B.
die Anzeige von Brüstungshöhen, nötig
sind.
61. Was ist ein Kreismodus und
wo wird er angewendet?
Im Kreismodus rotiert der Strahl um 360
Grad waagrecht um den Rotationslaser,
da der Laserstrahl nicht auf einem Zielpunkt verbleibt, ist die Strahlintensität
abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit und damit bei hoher Rotationsgeschwindigkeit so gering, dass unter Umständen Sichthilfen wie die Laser-Sichtbrille oder ein empfindlicher Empfänger
mit Fotozellen benützt werden muss. Der
Kreismodus wird benützt, um zum Beispiel in Räumen eine umlaufende Höhenmarkierung an den Wänden zu realisieren.
62. Welche weiteren Varianten
gibt es?
Die Rotation lässt auch Kombinationen
mit dem Punkt und Linienmodus zu, welche sich Segmentweise um 360 Grad
drehen lassen.
einem halbautomatischen
Rotationslaser?
Beim halbautomatischen Rotationslaser
erfolgt die waagrechte Ausrichtung manuell nach einer eingebauten Anzeige.
Die Rotationsvarianten werden direkt am
Gerät eingestellt.
64. Welches Zubehör gibt
es für halbautomatische
Rotationslaser?
Als Systemzubehöre dienen Laser-Sichtbrille, Stativ und Fotozellen-Empfänger.
Die Empfänger dienen dazu, die Lage
des Laserstrahles bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten und/oder bei großen
Entfernungen festzustellen.
eines halbautomatischen
Rotationslasers?
Halbautomatische Rotationslaser ermöglichen Nivellierungen im Punkt-Linienund Kreismodus bei günstigem Kosteneinsatz.
Die automatische Nivellierkontrolle
zeigt an, wenn der Rotationslaser nicht
exakt waagerecht ausgerichtet („nivelliert“) ist.
403
einem vollautomatischen
Rotationslaser?
Vollautomatische Rotationslaser justieren
sich selbst in senkrechter und waagrechter Position mit hoher Genauigkeit. Alle
Funktionen können am Gerät und über
eine Fernbedienung gesteuert werden.
67. Was muss bei der
vollautomatischen Nivellierung
beachtet werden?
Der vollautomatische Rotationslaser
muss so aufgestellt werden, dass die Abweichung nicht mehr als ca. 5 Grad von
der Senkrechten oder Waagrechten beträgt, damit das System sich justieren
kann.
68. Welches Zubehör gibt
es für vollautomatische
Rotationslaser?
Neben Laser-Sichtbrille, Fotozellen-Empfängern und Stativ gibt es eine Fernbedienung und Haltevorrichtungen für bestimmte Arbeitspositionen. Winkel- bzw.
Zweistrahlprisma erlauben die Strahlumlenkung um 90 Grad bzw. zwei um 90
Grad versetzte Strahlen gleichzeitig.
eines vollautomatischen
Rotationslasers?
Der vollautomatische Rotationslaser richtet sich automatisch auf Waagrechte
oder Senkrechte ein, alle Funktionen
können über Fernbedienung erfolgen und
der Laserstrahl kann sowohl senkrecht
als auch waagrecht zur Laserachse abgestrahlt werden. Mit dem Zweistrahlprisma sind waagrechte und senkrechte
Strahlrichtung gleichzeitig möglich.
Die vollautomatische Funktion des Nivellierens in Verbindung mit der Fernbedienung ermöglicht ein sehr rationelles
Arbeiten.
404
Prismen
Strahlengang beim Pentaprisma
und beim 45°-Spiegel
= 90°
Umlenkprismen: Einfache Umlenkprismen lenken den Licht- oder Laserstrahl
um 90 Grad um.
Zweistrahlprismen: Im Zweistrahlprisma befindet sich ein Strahlenteiler, der
Licht- oder Laserstrahl zur Hälfe geradeaus passieren lässt, aber auch zur Hälfte
um 90 Grad umlenkt. Hierdurch kann z. B.
ein senkrechter Zielpunkt anvisiert werden, gleichzeitig aber auch ein waagrechter Strahl projiziert werden.
= 90°
45°
= 90°
Zweistrahlprisma
45°
90°
TLX-IMT 17/G
90°
71. Welchen Vorteil hat ein
Pentaprisma gegenüber einem
Spiegel?
Pentaprismen haben den Vorteil, dass
der einfallende Licht- oder Laserstrahl
auch dann exakt um 90 Grad umgelenkt
wird, wenn die Prismenbasis nicht exakt
zum einfallenden Strahl ausgerichtet ist.
Spiegel dagegen lenken den Strahl nur
dann winkelgetreu um, wenn die Spiegelbasis exakt zum Strahl ausgerichtet ist.
Pentaprisma:
Auch wenn das
Prisma schräg steht,
wird der austretende
Strahl im Winkel von
90° zum eintretenden
Strahl abgelenkt.
45°-Spiegel:
Wenn der Spiegel
schräg steht, wird
der austretende
Strahl nicht mehr im
Winkel von 90° zum
eintretenden Strahl
abgelenkt.
TLX-IMT 18/P
70. Wozu dient ein Prisma und
welche Arten gibt es?
Ein Prisma dient der Umlenkung eines
Licht- oder Laserstrahles. Es gibt
– Umlenkprismen
– Zweistrahlprismen
72. Warum sind Pentaprismen so
teuer?
Pentaprismen sind hochpräzise optische
Erzeugnisse, die mit hohem Fertigungsaufwand hergestellt werden. Sie können
daher nicht „billig“ sein. Wenn Prismen in
Messgeräte eingesetzt werden, sind sie
ein Bestandteil des Gerätes und müssen
deshalb mindestens so genau wie das
gesamte Gerät sein. Speziell bei Rotationslasern und auf längere Entfernungen
würde ein „billiges“ Prisma zu unverantwortlichen Abweichungen des Laserstrahles führen.
Arbeitssicherheit
73. Was muss beim Umgang mit
Batterien beachtet werden?
Batterien sollten so aufbewahrt werden,
dass ein Kurzschluss der Batteriepole
nicht möglich ist. Bei der Verwendung
von Primärbatterien (Trockenbatterien)
sollten diese nicht bei längerer Lagerung
im Gerät verbleiben, da austretender
Elektrolyt das Gerät beschädigen könnte.
74. Ist Laserstrahlung gefährlich?
Die bei den hier erwähnten Geräten
angewendeten Laser entsprechen der
Laserklasse 2, welche als ungefährlich
eingestuft wird. Besondere Schutzmaßnahmen sind deshalb nicht erforderlich.
Generell gilt jedoch, dass Laserstrahlen,
gleich welcher Schutzklasse, niemals
direkt in die Augen gerichtet werden
dürfen.
1.
Zusammenfassung
2.
75. Warum sind elektronische
Messwerkzeuge vorteilhafter für
den Anwender?
Elektronische Messwerkzeuge sind für
den Anwender aus folgenden Gründen
vorteilhafter:
– Die meisten Messungen können von einer einzigen Person ausgeführt werden
– Der Messvorgang ist schneller
– Durch die digitale Anzeige werden Ablesefehler verhindert
– Komplexe oder gefährliche Bauteile
können berührungslos gemessen werden
– Die Messwerte können elektronisch
weiterverarbeitet werden (z. B. aus Längen können Flächen und Volumen errechnet werden).
– Die Zeitersparnis ist so hoch, dass sich
die Anschaffungskosten innerhalb kürzester Zeit amortisieren.
3.
1.
Rotationslaser (Nivellieren)
2.
Winkelmesser
3.
Neigungsmesser
405
1)
Metalle finden
Messfläche (Schallkegel) beachten!
Orten
Nivellieren
Messpunkt
Winkel
Neigung
direkt
Länge
2)
max. 10
cm2)
0…220 Grad
0…220 Grad
0 Grad
90 Grad
Grad/%
> 20 m
5…20 m
0...5 m
0,3...5 m
Messdistanz
Messbereich
Linienmodus
Kreismodus
Punktmodus
Punktmodus
Linienmodus
Lot errichten
Strecke gerade
Strecke gekrümmt
Strecke hindernisfrei
Strecke gerade
Strecke hindernisfrei
Messbedingungen
magnetische Metalle. Andere Metalle weniger!
indirekt
Waagrechte ermitteln
Senkrechte ermitteln
Steigung oder
Neigung feststellen
Winkel messen
Winkel übertragen
übertragen
Messaufgabe
Messung
Für welchen Messvorgang werden elektronische Messwerkzeuge eingesetzt?
Der logische Weg zum elektronischen Messwerkzeug
TLX-IMT T01
Digitaler Winkelmesser
Punktlaser Rotationslaser
Rotationslaser
Rotationslaser + Prisma
Punktlaser + Prisma
Rotationslaser
Punktlaser + Nivellierteller
Rotationslaser
Rotationslaser
Metallortungsgerät
Digitales Maßband
Ultraschall-Entfernungsmesser1)
Digitales Maßband
Digitales Maßband
Digitales Maßband
Ultraschall-Entfernungsmesser1)
Messwerkzeug
406
Senkrechte
Waagrechte
Winkel messen
Winkel übertragen
Nivellieren
Übertragen
Loten
Metallortung
Präzisionswasserwage
Winkelmesser
Schmiege
Schlauchwasserwage
Schlagschnur
Senklot
– nicht vorhanden
Volumen
Messlatte
Wasserwage
Länge
Fläche
Meterstab (Zollstock)
Maßband
Messung
traditionelles Messwerkzeug
Metallortungsgerät
Rotationslaser
Punktlaser
TLX-IMT T02
Ultraschall-Entfernungsmesser
Digitales Maßband
elektronisches Messwerkzeug
Welche traditionellen Messwerkzeuge können durch elektronische Messwerkzeuge ersetzt werden?
Der logische Weg zum elektronischen Messwerkzeug
407
Grundlagen
409
Hochfrequenzerzeugung
409
Leitungssystem
411
HF-Drehstrommotoren
413
HF-Werkzeuge
415
Systemzubehör
423
Sicherheit
425
richtigen Hochfrequenzwerkzeug
426
Grundlagen
409
3.
1. Was ist Drehstrom?
Drehstrom nennt man ein System von
drei um 120° gegeneinander versetzte
Wechselströme. Drehstrom wird auch als
3-Phasen-Wechselstrom bezeichnet.
Wechselstrom – Drehstrom
1-Phasen-Wechselstrom
U
+
Was ist hochfrequenter Drehstrom für Elektrowerkzeuge?
Hochfrequenter Drehstrom für HF-Werkzeuge ist ein 3-phasiger Wechselstrom
im Frequenzbereich von 200 … 400 Hertz
(Hz).
4.
Was sind die Vorteile von
Drehstrom gegenüber Druckluft?
Drehstrom lässt sich leicht über große
Entfernungen transportieren, Verteilernetze sind relativ einfach aufzubauen.
Durch Ein- und Ausschalten kann die
Energiezufuhr sofort bereitgestellt bzw.
unterbrochen werden. Das Verteilernetz
ist wartungsfrei.
5.
0
t
U
-
6. Was sind Netzgruppen?
Unter Netzgruppen versteht man die
Zuordnung verschiedener Betriebsspannungen und Frequenzen zueinander.
3-Phasen-Wechselstrom
(Drehstrom)
U
+
1
2
Welche Betriebsspannungen
haben HF-Elektrowerkzeuge?
Die häufigsten Betriebsspannungen sind
135 Volt und 200 Volt. Weitere mögliche
Spannungen sind 72 Volt und 42 Volt.
Hochfrequenzerzeugung
3
7.
0
U
-
t
120°
Wie wird hochfrequenter
Drehstrom erzeugt?
Der hochfrequente Drehstrom steht nicht
aus dem allgemeinen Stromnetz zur Verfügung. Er wird deshalb innerhalb der
Anlage mit eigenen Umformern erzeugt.
8.
Phasen um 120° versetzt
EWL-HF003/P
Welche Arten von Umformern
werden am meisten verwendet?
Im Anwendungsbereich von HF-Werkzeugen werden meist rotierende oder
statische Umformer verwendet.
9.
2.
Hochfrequenztechnik?
Unter Hochfrequenztechnik versteht man
die Verwendung von hochfrequentem
Drehstrom zum Antrieb von handgeführten Elektrowerkzeugen und Maschinenanlagen.
Was ist ein rotierender
Umformer?
Ein rotierender Umformer besteht aus einem Generator und einem Antriebsmotor.
Der Antriebsmotor kann sowohl ein Elektromotor als auch ein Verbrennungsmotor sein. Er treibt den Generator mit konstanter Drehzahl an. Im Generator wird
der hochfrequente Drehstrom erzeugt.
410
10. Was ist ein Einankerumformer?
Diese Umformer sind so genannte
Einwellenaggregate, d. h. Motor und Generator sind auf einer Welle zu einer Einheit zusammengebaut. Sie sind kompakt, haben einen guten Wirkungsgrad,
sind technisch unkompliziert und daher
sehr robust.
Umformer
(Einankerumformer)
EWL-HF005/P
11. Was ist ein statischer
Umformer?
Bei diesem Umformertyp, auch Wechselrichter genannt, wird die angelegte Netzspannung zunächst gleichgerichtet und
dann elektronisch in die gewünschte Frequenz umgeformt. Diese Wechselrichter
arbeiten mit Leistungshalbleitern und haben keine beweglichen Teile, welche einem Verschleiß unterworfen sind.
Statische Umformer werden vorwiegend für Kleinanlagen im Bereich bis ca.
5 kW eingesetzt. Da sie keine Geräuschentwicklung haben, können sie direkt am
Arbeitsplatz eingesetzt werden.
12. Welche Frequenz soll man
wählen?
Mit zunehmender Frequenz des Drehstroms erhöht sich im gleichen Verhältnis
die Motordrehzahl. Die Motordrehzahl
muss über ein Getriebe an die Spindeldrehzahl angepasst werden. Schleifende
Geräte haben meist eine hohe Spindeldrehzahl, für sie ist eine Frequenz von
300 Hz günstiger. Schraubende und bohrende Geräte haben meist niedrige Spindeldrehzahlen. Für sie ist eine Frequenz
von 200 Hz günstiger. Man wird daher die
Frequenz so wählen, dass die am häufigsten eingesetzten Gerätetypen des Betriebs bevorzugt werden.
13. Welche Netzgruppe soll man
wählen?
Die ideale, am weitesten verbreitete
Netzgruppe ist die Gruppe 2. Daraus ist
ersichtlich, dass ein Werkzeug für 300
Hz, 200 Volt ebenso (ohne Änderung)
auch an 200 Hz, 135 Volt störungsfrei betrieben werden kann und umgekehrt.
Man sollte deshalb nach Möglichkeit bei
200 Hz 135 V Spannung und bei 300 Hz
200 V Spannung wählen.
Zu beachten ist allerdings, dass sich
die Motordrehzahl entsprechend der angewendeten Frequenz ändert. Bei
Schleifgeräten hat diese Drehzahländerung unter Umständen Einfluss auf die Sicherheit und muss unter allen Umständen beachtet werden!
Netzgruppen
Frequenz
Netzgruppen 200 Hz
Kennzahl
Spannung
1
265 V
2
135 V
3
72 V
4
–
7
–
10
42 V
Frequenz
300 Hz
Spannung
–
200 V
110 V
72 V
42 V
–
Ideale Netzgruppe
Sind in einer Netzgruppe zwei Spannungen angegeben, dann kann ein und dasselbe Werkzeug mit beiden SpannungsFrequenz-Kombinationen betrieben werden. (Ausnahme: Schleifgeräte – höhere
Frequenz = höhere Drehzahl!)
14. Wie setzt sich der Energiebedarf
einer Anlage zusammen?
Verbrauchsbestimmend in einer HFAnlage sind:
– der Energiebedarf der Verbraucher
– die mittlere Einschaltdauer der Verbraucher
– der Gleichzeitigkeitsfaktor
– Reserven
Der Energiebedarf der angeschlossenen
Verbraucher muss dabei mit den Faktoren
der mittleren Einschaltdauer und der
Gleichzeitigkeit korrigiert werden. Der
Faktor für Reserven ist hinzuzurechnen.
15. Wie ermittelt man den Energiebedarf der HF-Werkzeuge?
Durch die Addition aller Einzelverbräuche
entsprechend den technischen Herstellerinformationen unter Berücksichtigung
von Korrekturfaktoren.
16. Was versteht man unter mittlerer
Einschaltdauer?
Die meisten HF-Geräte sind nicht ständig
im Einsatz. Wegen Unterbrechungen zwischen den einzelnen Arbeitseinsätzen
werden sie je nach Bedarf einund ausgeschaltet. Dies ist je nach Werkzeugtyp unterschiedlich. Schleifgeräte arbeiten meist
über längere Zeiträume, Schraubwerkzeuge haben meist häufigere Arbeitspausen. Der durchschnittliche, meist auf
eine Stunde umgerechnete Wert, in dem
das Werkzeug eingeschaltet ist, wird als
mittlere Einschaltdauer bezeichnet.
Gleichzeitigkeitsfaktor?
Bei einer größeren Anzahl von HFWerkzeugen in einem Betrieb werden
erfahrungsgemäß nie alle Verbraucher
gleichzeitig benützt, da die meisten
Arbeitseinsätze zeitversetzt und von ihrer Dauer her uneinheitlich erfolgen. Der
Zeitanteil, an dem theoretisch alle Verbraucher gleichzeitig benützt werden,
wird als so genannter Gleichzeitigkeitsfaktor bezeichnet und geht zusammen
mit der Einschaltdauer als bedarfsmindernder Multiplikator in die Berechnung
ein.
Reserven?
Da sich der Energiebedarf zunächst nur
aus den aktuell angeschlossenen Verbrauchern errechnet, müssen für eine
künftige Erweiterung des Betriebs und
steigende
Anforderungen
Reserven
berücksichtigt werden, um spätere Folgekosten zu minimieren. Je nach Perspektive und Branche können für die Reserven
bis zu 100 % angesetzt werden.
411
19. Warum sind mehrere kleine
Umformer günstiger als ein
großer Umformer?
Große Umformer haben einen hohen
Energiebedarf. Wenn an Stelle eines
großen Umformers mehrere kleine Umformer verwendet werden, kann man
diese nach dem aktuellen Energiebedarf
zu- und abschalten. Dies führt einerseits
zu einer erheblichen Energieersparnis,
andererseits kann ein Umformer für Wartungsarbeiten vom Netz genommen werden, ohne dass die gesamte Anlage stillgelegt werden muss.
20. Wozu benötigt man eine
Schaltanlage?
Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der
Gesamtanlage werden an Stelle eines
großen Umformers meist zwei oder mehrere kleine Umformer verwendet, welche
über eine Schaltanlage gesteuert werden. Zum Ausgleich von Belastungsspitzen können Frequenzumformer parallel
geschaltet werden. Man erreicht damit
eine optimale Anpassung an die eingesetzten Geräte. Bei Frequenzumformern
mit Synchrongenerator können unterschiedliche Leistungsgrößen ohne besondere Vorkehrungen parallel betrieben
werden.
Leitungssystem
Leitungssystem?
Das Leitungsnetz transportiert die Energie zu den einzelnen Verbrauchern.
22. Warum benötigt man ein
besonderes Leitungssystem?
Die Leitungssysteme für HF-Anlagen unterscheiden sich grundlegend von den
Leitungssystemen der üblichen Netzfrequenzen von 50 oder 60 Hz. Die Gründe
hierfür sind die bei höheren Frequenzen
wirksamen Effekte
– Skineffekt
– elektromagnetische Abstrahlung.
Die genannten Effekte haben Einfluss auf
die Dimensionierung und Aufbau der Leitungen und die Art der Installation.
412
Skineffekt?
Mit dem Begriff Skineffekt („Hauteffekt“)
bezeichnet man die Eigenschaft des
elektrischen Stromes, sich bei steigender
Frequenz zunehmend in die Außenbereiche des Leiters zu verlagern. Man nennt
diese Auswirkungen auch „induktiver Widerstand“ eines Leiters. Bei höheren Frequenzen muss deshalb der Durchmesser
des Leiters größer sein, um den effektiven Verlust an Leiterquerschnitt auszugleichen.
einer elektromagnetischen
Abstrahlung?
Leitungen, welche Wechselströme führen,
strahlen elektromagnetische Wellen ab.
Sie wirken praktisch wie Sendeantennen.
Die elektromagnetische Abstrahlung
kann, speziell bei höheren Frequenzen, zu
Störungen empfindlicher elektrischer Anlagen (z. B. Funk- und Fernsehstörungen)
führen. Die Antennenwirkung kann verhindert werden, indem man die Leitungen
elektromagnetisch abschirmt. In der Regel
erfolgt dies durch ein geerdetes Metallgeflecht im Kabelmantel.
Skin-Effekt
Elektromagnetische Abstrahlung
Gleichstrom
Nicht abgeschirmte Leitung
2
Leitfähigkeit des gesamten
Leiterquerschnittes
Wechselstrom hoher
Frequenz
1
Antennenwirkung
Abgeschirmte Leitung
Leitfähigkeit nur im Randbereich
des Leiterquerschnittes
Wechselstrom sehr
hoher
Frequenz
4
1
5
3
2
1
2
3
4
5
Leiter
Isolierung
Abschirmgeflecht
Mantelisolierung
Erdung
EWL-HF007/P
Leitfähigkeit nur an der Leiteroberfläche
EWL-HF006/P
Keine Antennenwirkung
HF-Drehstrommotoren
25. Was für Drehstrommotoren
werden in HF-Werkzeugen
verwendet?
Die Antriebsmotoren für HF-Werkzeuge
sind Asynchronmotoren. Sie werden statt
mit Drehstrom der Netzfrequenz 50 Hz
mit Drehstrom erhöhter Frequenz von
200 bzw. 300 Hz betrieben. Durch die Erhöhung der Frequenz kann die Drehzahl
gesteigert werden, die Motoren der
„Hochfrequenz-Werkzeuge“ werden dadurch bei gleicher Leistung bedeutend
kleiner und damit für handgeführte Elektrowerkzeuge geeignet.
27. Was für ein Drehzahlverhalten
haben Drehstrommotoren?
Der Drehzahlabfall beträgt bei Nennlast
nur 3–5 % und ist damit wesentlich konstanter als beim ungeregelten Universalmotor. Die Spitzenleistung liegt etwa
beim 2 1⁄ 2fachen Wert der Nennleistung.
Kurzzeitige Überlastungen sind möglich,
wenn sie nicht zur Überschreitung der
zulässigen Wicklungstemperatur führen.
Wechselstrommotor (Asynchronmotor)
n
3
4
5
11
22
3
Vorderes
Motorlager
Vorderes Motorlager
Lüfterrad
Lüfterrad
Rotor (Eisenkern mit eingegossenen
Aluminiumstäben)
5 Stator (mit Eisenkern und Kupferwicklungen)
EWL-EM005/G
2
Leerlaufdrehzahl
Drehzahl
Drehstrommotor
1
413
26. Was für ein Drehmomentverhalten haben Drehstrommotoren?
Mit steigender Belastung steigt auch das
Drehmoment an. Allerdings geht diese
Steigerung nicht unbegrenzt. Steigt die
Belastung weiter, dann bricht beim Erreichen eines bestimmten Höchstmomentes, dem so genannten Kippmoment, das
Drehmoment des Motors schlagartig zusammen, der Motor bleibt stehen.
MK M
Belastung
Die Drehzahl ändert sich nur sehr wenig
mit zunehmender Belastung. Beim
Erreichen des so genannten „Kippmoments“ Mk bleibt der Motor stehen.
EWL-EM004/P
28. Von was hängt die Drehzahl
eines Drehstrommotors ab?
Die Drehzahl eines Drehstrommotors ist
von der Polpaarzahl und der Frequenz
abhängig. Bei Anwendung der kleinstmöglichen Polpaarzahl ergibt sich beispielsweise bei einer Frequenz von 50 Hz
die Läuferdrehzahl 3000 1/min, bei einer
Frequenz von 200 Hz 12 000 1/min und
bei 300 Hz 18 000 1/min.
Frequenz und Drehzahl in Abhängigkeit von der Polpaarzahl des Motors
Polpaarzahl des Motordrehzahl
Motors
bei 50 Hz min -1
Motordrehzahl
bei 60 Hz min -1
Motordrehzahl
bei 200 Hz min -1
Motordrehzahl
bei 300 Hz min -1
Motordrehzahl
bei 400 Hz*min -1
1
3000
3600
12000
18000
24000
2
1500
1800
6000
9000
12000
4
750
900
3000
4500
6000
6
500
600
2000
3000
4000
* häufig verwendete Frequenz in der Militärtechnik sowie in der Luft- und Raumfahrt
414
29. Warum ist der Drehstrommotor
besonders robust?
Der Drehstrommotor für HF-Werkzeuge
ist ein Asynchronmotor. Er ist vom Aufbau her einer der einfachsten Elektromotoren. Er hat keinen Kollektor und keine
Kohlenbürsten. Er ist nahezu wartungsund verschleißfrei.
Motorkühlung (Beispiel)
Universalmotor
Innenkühlung (direkte Kühlung)
1
2 3 4
31. Welche Kühlungsart ist für
HF-Werkzeugmotoren
besonders günstig?
Die indirekte Innenkühlung ist besonders
günstig. Bei dieser Kühlungsart wird die
Kühlluft zwischen Motorgehäuse und
Statorwicklung geblasen. Da bei Drehstrommotoren die Wärme hauptsächlich
in den Statorwicklungen entsteht, eignet
sich diese Kühlungsart sehr gut für diese
Motoren. Der Vorteil ist, dass der in der
Kühlluft enthaltene Staub nicht mit den
rotierenden Motorteilen in Berührung
kommt, wodurch eine sehr lange Lebensdauer der solcherart gekühlten Motoren erreicht wird.
Wechselstrommotor, Außenkühlung
2 3 4
5 6 1
EWL-EM013/G
Bosch Industriewerkzeug
direkte, staubgeschützte Kühlung
1
2 3 4
1 Lüfter
2 Stator (Polschuh)
3 Rotor (Anker) 4 Gehäuse
5 Kühlrippen 6 Leitkanal
Luftweg
30. Wie verhalten sich Elektromotoren bei Überlastung?
Die Belastbarkeit eines Elektromotors ist
generell durch die in ihm entstehende
Verlustwärme begrenzt. Die Verlustwärme ist durch den Wirkungsgrad physikalisch bedingt und kann nicht gänzlich verhindert werden. Dies bedeutet in
der Praxis, dass ein Motor, dessen Verlustwärme nicht abgeführt wird, sich so
lange erhitzt, bis die Wicklungsisolation
schmilzt und der Motor durch den dann
entstehenden
Wicklungskurzschluss
„durchbrennt“. Die Verlustwärme muss
also aus dem Motor entfernt werden. Je
besser die Verlustwärme abgeführt wird,
umso weniger oder langsamer erhitzt
sich der Motor und umso weniger oder
umso später wird er zum „Durchbrennen“ neigen.
32. Welche Aufgabe hat das Getriebe?
Von wenigen Ausnahmen abgesehen,
weicht die durch die Polzahl und die
Netzfrequenz bestimmte Nenndrehzahl
des Motors von der gewünschten Drehzahl des Einsatzwerkzeuges (Spindeldrehzahl) ab. Zur Anpassung der beiden
Drehzahlen muss deshalb ein Getriebe
verwendet werden. Je nach Einsatzart
und Maschinentyp sind bestimmte Getriebebauarten besonders vorteilhaft.
Zur Anwendung kommen hauptsächlich
Stirnradgetriebe und Planetengetriebe.
HochfrequenzGeradschlagschrauber
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5 Schlagwerk mit
V-Nut-Steuerung
Schalter
6 Werkzeugaufnahme
Asynchronmotor 7 Werkzeug
Lüfterrad
EWL-HF001/P
Planetengetriebe
HF-Werkzeuge
HF-Werkzeugen?
Als HF-Werkzeuge werden Werkzeuge
und Werkzeugmaschinen bezeichnet,
welche als Energiemedium Drehstrom erhöhter Frequenz benützen.
34. Welche besonderen Vorteile
haben HF-Werkzeuge?
Die besonderen Vorteile von HF-Werkzeugen gegenüber Elektrowerkzeugen mit
Universalmotor lassen sich in folgenden
Kriterien zusammenfassen:
– Lebensdauer
– Konstantdrehzahl
– Überlastverhalten
– Ergonomie
– Arbeitssicherheit
– Betriebskosten
Lebensdauer?
Die in HF-Werkzeugen verwendeten
Drehstrommotoren haben keinen Kollektor und keine Kohlebürsten. Sie sind deshalb verschleißfrei. Bei regelmäßigem
Schmierstoffwechsel der Lager und Getriebe und fachgerechter Anwendung
können durchschnittliche Standzeiten
über mehrere Jahrzehnte erreicht werden.
Hierdurch eignen sich HF-Werkzeuge
sehr gut für kontinuierlichen Betrieb, auch
Mehrschichtbetrieb, in der Industrie.
415
Konstantdrehzahl?
Eine Charakteristik der Drehstrommotoren ist die Konstanz der Drehzahl über einen weiten Lastbereich, wodurch sich
eine Drehzahlregelung erübrigt. In der
Praxis bedeutet dies, dass das Einsatzwerkzeug stets im optimalen Drehzahlbereich arbeitet und hierdurch den höchsten Arbeitsfortschritt erbringt. Insbesondere bei Schleifarbeiten wirkt sich dies
als besonders wirtschaftlich aus.
37. Wie wirkt sich das Überlastverhalten in der Praxis aus?
HF-Werkzeuge bleiben bei Überlastung
über das so genannte Kippmoment hinaus plötzlich stehen, wodurch der Überlastfall dem Anwender unverkennbar
signalisiert wird.
38. Welche ergonomische Eigenschaft haben HF-Werkzeuge?
Drehstrommotoren haben ein deutlich
geringeres Laufgeräusch, welches sich
besonders im Industriebetrieb, wo viele
HF-Werkzeuge im Einsatz sind, positiv
auswirkt.
39. Warum sind HF-Werkzeuge
elektrisch sehr sicher?
Wegen des Verkettungsfaktors von
Drehstromsystemen betragen die Spannungen gegen Erde bei einer Betriebsspannung von 200 Volt nur 153 Volt und
bei einer Betriebsspannung von 135 Volt
nur 78 Volt und liegen damit deutlich unter dem der 230-V-Elektrowerkzeuge mit
Universalmotor. Da im Industriebetrieb
häufig Metall bearbeitet oder in Metallumgebung gearbeitet wird, ist dies ein
zusätzlicher Sicherheitsfaktor.
40. Wie sieht es mit den Betriebskosten der HF-Werkzeuge aus?
Die laufenden Betriebskosten einer HFAnlage sind äußerst günstig, da keine
Energie bevorratet werden muss wie beispielsweise in einem Druckluftsystem.
Der Wartungsaufwand ist minimal. Leckverluste, wie bei Druckluftanlagen üblich,
entfallen. Zusätzliche Verbraucheranschlüsse sind ohne viel Aufwand herstellbar. Die relativ hohen Anfangsinvestitionen amortisieren sich nach kurzer Zeit.
416
Hochfrequenzwerkzeugen sind
am gebräuchlichsten?
In der Industrie werden hauptsächlich
eingesetzt,
welche sich in folgende Hauptgruppen
einteilen lassen:
– Bohrmaschinen
– Gewindeschneider
– Schrauber
– Schleifer
Daneben gibt es noch Sonderwerkzeuge
wie Scheren und Nager.
Wegen der beim Bohrbetrieb üblichen
niedrigen Drehzahlen werden bei überwiegendem Bohrmaschinen- und Schraubereinsatz im Industriebetrieb Geräte mit
der Betriebsfrequenz 200 Hz eingesetzt,
weil wegen der dann möglichen niedrigeren Motordrehzahlen einfachere Getriebe
eingesetzt werden können.
Typische Bauformen sind Bohrpistolen
im unteren bis mittleren Leistungsbereich. Maschinen mit Spatengriff oder
Kreuzgriff im mittleren bis hohen Leistungsbereich.
HF-Bohrmaschinen?
HF-Bohrmaschinen zeichnen sich gegenüber solchen mit Universalmotor
durch eine wesentlich geringere Baugröße
bei gleicher mechanischer Leistung aus.
43. Welchen Stellenwert haben
Schrauber innerhalb der
Hochfrequenzwerkzeuge?
HF-Schrauber stellen neben den Schleifgeräten das umfassendste Segment der
HF-Werkzeuge dar. Sie werden vorzugsweise zur Serienmontage in Fertigungsbetrieben eingesetzt. Die Typen der
Schrauber unterscheiden sich in Funktionsprinzip und Bauart. Wegen der hohen Vielfalt der Schraubfälle kommen
entsprechend viele unterschiedliche Typen zur Anwendung.
Bohrmaschinen – Bauformen
(nicht maßstäblich)
Pistolengriff
44. Welche Frequenz wird für
Schrauber bevorzugt?
Wegen der beim Schraubbetrieb üblichen niedrigen Drehzahlen werden bei
überwiegendem Schraubereinsatz im Industriebetrieb Geräte mit der Betriebsfrequenz 200 Hz eingesetzt, weil wegen der
dann möglichen niedrigeren Motordrehzahlen einfachere Getriebe eingesetzt
werden können.
Spatengriff
EWL-HF010/P
Kreuzgriff
45. Welche Typen von Hochfrequenzschraubern gibt es?
Entsprechend ihrem Einsatzzweck gibt
es viele spezialisierte Typen von Schraubern.
Die wichtigsten davon sind:
– Überrastschrauber
– Abschaltschrauber
– Drehmomentschrauber mit
Abschaltumgehung
– Kippmomentschrauber
– Drehschlagschrauber
46. Welche Einsatzgebiete haben die
einzelnen Schraubertypen?
Die Schraubertypen werden meist nach
dem speziellen Einsatzgebiet ausgewählt.
Die Anwendung kann wie folgt grob
umrissen werden:
– Überrastschrauber. Kleine bis mittlere
Drehmomente. Produktionsbetriebe,
Montage
– Abschaltschrauber. Kleine bis mittlere
Drehmomente. Produktionsbetriebe
– Drehmomentschrauber mit Abschaltkupplung und Abschaltumgehung.
Kleine bis mittlere Drehmomente.
Montagebetriebe, in denen Schraubfälle unterschiedlichen Drehmomentbedarfs vorkommen und wo auch festsitzende Schrauben gelöst werden
müssen.
– Kippmomentschrauber. Kleine bis
mittlere Drehmomente. Produktionsbetriebe.
– Drehschlagschrauber. Hohe bis höchste Drehmomente. Montage, Stahlbau,
Fahrzeugbau, Service
Überrastschrauber?
Der Drehmomentschrauber mit Überrastkupplung ist der gebräuchlichste Schraubertyp. Die Überrastkupplung ist einstellbar. Beim Erreichen des über die
Kupplungsfeder vorgegebenen Drehmomentes werden die Kupplungshälften über schräge Klauen, Rollen oder Kugeln auseinandergedrückt. Solange der
Schrauber betätigt und angedrückt wird,
wirken die Momentspitzen der eingestellten Drehmomenthöhe auf den Schraubvorgang ein, was sich bei einem eventuellen Setzverhalten der Schraube günstig
auswirkt. Durch kurze oder lange Überrastzeiten kann beschränkt Einfluss auf
das Drehmoment genommen werden, da
die auftretenden Drehschläge eine geringfügige Drehmomenterhöhung bewirken.
Überrastkupplungen sind kostengünstig, hinreichend genau und bei sorgfältiger Konstruktion verschleißarm. Das
Überrastmoment kann allerdings nicht
beliebig hoch angesetzt werden, da es
sich über die Maschine auf den Anwender
überträgt. Ist diese Rückwirkung zu hoch,
kann der Schraubvorgang für den Anwen-
417
der unangenehm werden. Aus diesem
Grund sind bei Drehmomentschraubern
mit Überrastkuplung die Höchstdrehmomente meist auf ca. 30 Nm begrenzt.
Überrastschrauben:
Funktion und Wirkungsweise
Drehen
Überrasten
M
t
Verlauf des Drehmoments
FM
0,1
0,2
0,3
t (s)
Verlauf der Montagespannkraft
EWL-VST007/G
Abschaltschrauber?
Drehmomentschrauber mit Abschaltkupplung arbeiten nach dem Prinzip der
Überrastkupplung. Wie bei dieser wird
das Drehmoment über eine einstellbare
Klauen- oder Rollenkupplung begrenzt.
Im Unterschied zur Überrastkupplung
bleiben aber die Kupplungshälften nach
dem ersten Überrasten getrennt. Dadurch ist keine Schraubzeitabhängigkeit
des Drehmomentes gegeben. Die Lärmentwicklung und die Abnützung der
Kupplung ist sehr gering. Der konstruktive Aufwand ist verhältnismäßig hoch
und damit kostenintensiv. Die Anwendung erfolgt vorzugsweise bei Schraubfällen, wo eine hohe Drehmomentgenauigkeit gefordert wird, zum Beispiel
Maschinenschrauben und Muttern.
418
Die automatische Abschaltkupplung
wird nach vorausgegangenen Schraubversuchen für den spezifischen Schraubfall eingestellt und in dieser Position
fixiert. Hierdurch ist gewährleistet, dass
sie im Betrieb durch den Anwender nicht
mehr verändert werden kann.
Abschaltschrauber:
Drehen
Abgeschaltet
M
Bei Umgehung der Abschaltkupplung
wirkt allerdings das volle Rückdrehmoment auf den Anwender ein. Die Drehmomentwerte können aus diesem Grunde
nicht beliebig hoch gewählt werden.
Kippmomentschrauber?
Beim Kippmomentschrauber erfolgt eine
Abschaltung des Motors beim Erreichen
eines vorgegebenen Stromwertes, welcher proportional zum gewünschten
Drehmoment ist. Kippmomentschrauber
benötigen aus diesem Grunde ein externes Steuergerät, welches den Motorstrom erfasst, mit einem einstellbaren
Vorgabewert vergleicht und den Schaltvorgang auslöst. Erreicht der Motorstrom
den vorgegebenen Wert, wird der Stromkreis zum Werkzeug abgeschaltet, der
Motor bleibt stehen.
Kippmoment-Steuerung
t
Drehmoment
FM
0,1
0,2
0,3
Kippmoment
t (s)
Belastung
Drehmomentschrauber mit
Abschaltkupplung und
Abschaltumgehung?
Diese Variante des Drehmomentschraubers mit Abschaltkupplung erweitert den
Anwendungsbereich dieses Schraubertyps. Das höhere Drehmoment durch Umgehen des Abschaltens gestattet ein manuell beeinflussbares Drehmoment bei
der Anwendung kritischer Schraubfälle,
die einen unterschiedlichen Drehmomentbedarf aufweisen. Typische Beispiele sind Blechschrauben, Bohrschrauben, Teks und Holzschrauben. Durch das
Umgehen der Abschaltkupplung können
auch korrodierte oder festsitzende
Schrauben gelöst werden.
Strom
EWL-VST008/G
EWL-HF004/P
Schaltpunkt
Belastung
Drehschlagschrauber?
Drehschlagschrauber arbeiten mit einem
entkoppelten Massenschlagwerk, wodurch selbst bei hohen Drehmomenten
praktisch keine Drehmomentrückwirkung
auf den Anwender erfolgt. Die Drehmomenteinwirkung erfolgt schlagweise mit
charakteristischem, lautem Geräusch. Die
Höhe des Drehschlagmomentes ist konstruktiv vorgegeben. Die Begrenzung erfolgt über die Anzahl der Drehschläge
(Schlagzeit) oder über zwischen Schrauberspindel und Steckschlüssel befindliche
Begrenzungselemente
(Torsionsstäbe).
Drehschlagschrauber sind bei entsprechender Qualität robust und langlebig. In
der Praxis ist das maximal mögliche
Drehmoment durch das Schlagwerksgewicht und die Maschinengröße begrenzt.
Bei handgeführten Hochfrequenzwerkzeugen sind Drehmomente bis 2000 Nm üblich.
419
Wegen der bei einigen Funktionsprinzipien auftretenden Rückdrehmomente
sind die Bauformen innerhalb der betreffenden Leistungsbereiche sorgfältig auszuwählen.
Schrauber – Bauformen
Geradschrauber
Drehschlagschrauber:
Eindrehen
Drehschlagen
Pistolengriff
Mittelgriff
M
t
FM
Spatengriff
t (s)
1
2
3
4
EWL-VST 009/G
Kreuzgriff
Winkelschrauber
EWL-HF011/P
52. Welche Bauformen von
Schraubern gibt es?
Aus ergonomischen Gründen und wegen
der teilweise sehr speziellen Einsatzfälle
gibt es Schrauber in unterschiedlichen
Bauformen wie:
– Geradschrauber
– Pistolenschrauber
– Mittelgriffschrauber
– Spatengriffschrauber
– Kreuzgriffschrauber
– Winkelschrauber
420
Geradschrauber?
Geradschrauber werden überall dort eingesetzt, wo ein geringes Eckenmaß Voraussetzung ist. Sie eignen sich deshalb
besonders gut für kleinste Schraubanwendungen in der Feinmechanik oder bei
schwer zugänglichen Schraubstellen. Im
Montagebetrieb eignen sie sich besonders für senkrechte Schraubvorgänge.
Pistolenschrauber?
Schrauber in Pistolenform gleichen der
bei Universalwerkzeugen üblichen Form
von Bohrmaschinen. Sie sind handlich
und gestatten bei gleichen Drehmomentwerten ein ergonomisch günstigeres Arbeiten, wenn der Schraubvorgang in
waagrechter Lage erfolgt.
Mittelgriffschrauber?
Mittelgriffschrauber erlauben den Einsatz
höherer Drehmomente, weil die entsprechenden Rückdrehmomente ergonomisch günstiger als beim Pistolenschrauber aufgenommen werden.
Spatengriffschrauber?
Der Spatengriff befindet sich normalerweise im Bereich der Werkzeugachse. Er
erlaubt eine gute zentrische Führung des
Werkzeuges, muss aber bei höheren
Drehmomenten unbedingt in Kombination mit einem Zusatzhandgriff verwendet
werden, damit die Rückdrehmomente
gefahrlos beherrscht werden können. Er
ist dann für hohe Drehmomente geeignet.
Kreuzgriffschrauber?
Höhere Drehmomente führen in der Regel auch zu höheren Rückdrehmomenten
auf den Anwender. Sie können nur mit
dem beidhändig geführten Kreuzgriff sicher beherrscht werden. Üblicherweise
sind die beiden Griffe um 90° zur Mittelachse versetzt und in der Länge gestaffelt angeordnet. Da es sich bei Kreuzgriffschraubern um schwere Geräte der hohen Leistungsklasse handelt, werden sie
meist im Geräteschwerpunkt an Federzügen aufgehängt.
Winkelschrauber?
Winkelschrauber werden überall dort verwendet, wo beengte Platzverhältnisse
herrschen und Geradschrauber oder Mittelgriffschrauber nicht eingesetzt werden
können. Winkelschrauber bestehen aus
einem Geradschrauber mit vorgesetztem
Winkeltrieb. Wegen des langen Hebelarmes der Griffbereiche zur Schraubspindel lassen sich auch sehr hohe Drehmomente sicher beherrschen.
59. Welche Typen von Hochfrequenzschleifern gibt es?
Die üblichen Schleifertypen sind
– Geradschleifer
– Winkelschleifer
– Vertikalschleifer
Innerhalb der Hochfrequenzschleifer stellen die Geradschleifer, speziell in kleinen
und kleinsten Abmessungen, den überwiegenden Anteil. Vertikalschleifer werden hauptsächlich für schwere und grobe
Arbeiten (Gießerei) im oberen Leistungsbereich eingesetzt, während Winkelschleifer im mittleren und hohen Leistungssegment eher universell eingesetzt
werden.
60. Welche Frequenz wird für
HF-Schleifgeräte bevorzugt?
Wegen der beim Schleifbetrieb üblichen
hohen Drehzahlen werden bei überwiegendem Schleifereinsatz im Industriebetrieb Geräte mit der Betriebsfrequenz
300 Hz eingesetzt, weil wegen der dann
möglichen höheren Motordrehzahlen
einfachere Getriebe eingesetzt werden
können.
61. Warum eignen sich
HF-Werkzeuge besonders gut
zum Schleifen?
HF-Schleifgeräte zeichnen sich durch
sehr hohe Robustheit und hohe Leistung
bei kleinsten Abmessungen aus. Da die
Kühlluft bei indirekter Kühlungsart nicht
mit den rotierenden Motorteilen in
Berührung kommt, ist auch der Betrieb in
stark staubhaltiger Umgebungsluft möglich, ohne dass die Lebensdauer stark
beeinträchtigt wird.
HF-Geradschleifer?
Geradschleifer stellen das größte Segment der HF-Schleifer dar. Motor und
Schleifspindel sind in einer Achse angeordnet, wobei das Motor- und Spindelgehäuse gleichzeitig als Handgriff dient.
Geradschleifer geringer Leistung können
für sehr hohe Drehzahlen bis ca. 50 000
U/min ausgelegt werden, ihre geringen
Abmessungen gestatten feinfühliges Arbeiten in der Feinmechanik und im Werkzeug- und Formenbau. Geradschleifer
werden fast ausschließlich mit Schleifstiften oder rotierenden Feilen (Frässtiften)
bestückt. Sie werden meist einhändig bedient. Bei Geradschleifern des hohen Leistungsbereiches ist der Spindelhals als
zusätzlicher Handgriff ausgeformt. Diese
Schleifer müssen stets beidhändig geführt werden.
421
HF-Winkelschleifer?
Die HF-Winkelschleifer entsprechen in
Aufbau und Handhabung den Winkelschleifern mit Universalmotor. Die maximalen Leistungsabgaben liegen über denen von Winkelschleifern mit Universalmotor. HF-Winkelschleifer werden überall
dort eingesetzt. wo auf robustes Betriebsverhalten und auf hohe Leistung
Wert gelegt wird.
Winkelschleifer – Bauformen
Winkelschleifer
500 W
Geradschleifer – Bauformen
50.000 U/min, 125 W
Nassschleifer
1.800 W
18.000 U/min, 400 W
Polierer
1.800 W
18.000 U/min, 1.800 W
4.800 U/min, 3.000 W
EWL-HF012/P
EWL-HF013/P
Winkelschleifer
3.000 W
422
HF-Vertikalschleifer?
Vertikalschleifer werden zum Oberflächenschliff eingesetzt und in vertikaler
Position bedient. Motor und Schleifspindel sind in einer Achse angeordnet, die
Haltepositionen für den Anwender sind
als Mittelgriff oder Pistolengriff im rechten Winkel zum Schleifergehäuse gestaltet. Vertikalschleifer sehr hoher Leistung
verfügen über zwei Handgriffe, die ebenfalls im rechten Winkel zum Schleifergehäuse und winklig gegeneinander angeordnet sind. Hierdurch lassen sich
auch sehr hohe Rückdrehmomente sicher beherrschen.
Vertikalschleifer
65. Welche Bauwerkzeuge werden
mit HF-Motoren angetrieben?
Im Baubereich werden neben Elektrowerkzeugen mit Universalmotor folgende
Typen von HF-Werkzeugen eingesetzt:
– Rüttler
– Abbruchhämmer
Rüttler stellen den weitaus größten Anteil
der HF-Baugeräte. Wegen der dabei geforderten kleinen Maschinenmaße von
Innenrüttlern bei gleichzeitig hohen Leistungen hat sich die Betriebsfrequenz
200 Hz durchgesetzt.
Einsatzbereiche von Rüttlern
Rüttlertyp
Außenrüttler
Schwingungszahl
1.500 3.000 6.000 12.000 12.000
Antriebsfrequenz
50 Hz 50 Hz 200 Hz 200 Hz 200 Hz
Anwendung
Verdichten
Ortbeton
EWL-HF014/P
Betonfertigteilbau
Steinformmaschinen
Schüttgüter
Formenbau
Lockern
Siloentleerung
Filteranlagen
Innenrüttler
423
Systemzubehör
für Hochfrequenzwerkzeuge?
Das typische Systemzubehör für Hochfrequenzwerkzeuge umfasst neben den
elektrowerkzeugtypischen Zubehören insbesondere:
– Messwertaufnehmer
– Prüfgeräte
– Steuergeräte
– Vorschaltgeräte
– Spindelverlängerungen
– Federzüge
67. Was sind Messwert(Drehmoment-)aufnehmer?
Messwertaufnehmer (Sensoren) erfassen
das in die Schraubverbindung eingebrachte Festziehmoment und setzen es
in ein elektrisches Signal um, welches für
Kontroll- oder Steuerzwecke einem Prüfgerät oder Steuergerät zugeführt wird.
Messwertgeber (Sensor)
4
1
3
Drehmoment-Prüfgerät
(Monitor)
EWL-HF018.1/P
69. Wozu dient ein Steuergerät?
Das Steuergerät dient zur Steuerung
bzw. Unterbrechung des Schraubvorganges, wenn ein vorher eingestellter Grenzwert erreicht wird. Zu seiner Funktion
benötigt das Steuergerät das Messsignal
eines Messwert-(Drehmoment-)sensors.
Steuergerät
Schraubertyp
1
1
2
3
4
2
Sensor
Antrieb (vom Schrauber)
Abtrieb (zum Steckschlüssel)
Messleitung
EWL-HF018.2/P
68. Wo werden Prüfgeräte
verwendet?
Prüfgeräte verwendet man bei besonders
hochwertigen Schraubfällen. Dem Prüfgerät können bestimmte Grenzwerte eingegeben werden, mit welchen das eingehende Messsignal verglichen wird. Durch
den Vergleich können Schaltvorgänge
ausgelöst werden, welche den Schraubvorgang überwachen.
2
Vc
TRIGGE
R
5
6
4
NET
Z
Betrieb
3
2
Md
1
MOME
NT
schrauben
in sec
EWL-HF019/P
70. Wozu dient ein SchlagzeitEinstellgerät?
Bei Drehschlagschraubern kann das Anziehmoment durch die Anzahl der
Schläge bzw. die so genannte Schlagzeit
beeinflusst werden. Das Einstellgerät
misst die Schlagzeit und schaltet nach einer vorher eingestellten Zeit den Drehschlagschrauber ab.
424
72. Wozu dienen Federzüge?
Federzüge dienen dazu, das Werkzeug
im Griffbereich des Anwenders zu halten
und gleichzeitig das Maschinengewicht
auszugleichen. Typischerweise werden
im Produktionsbetrieb die Werkzeuge
(meist Schrauber) mit Federzügen von
der Decke her abgehängt. Die Zugkraft
lässt sich exakt auf das Maschinengewicht einstellen, wodurch es in vertikaler
Richtung mit sehr geringem Kraftaufwand bewegt werden kann. Das Aufhängeseil rollt sich dabei innerhalb des Federzuges entsprechend auf und ab. Als
Folge davon muss der Anwender kaum
noch Vertikalkräfte zur Werkzeugbedienung aufbringen, Ermüdung wird dadurch wesentlich vermindert.
Schlagzeit-Einstellgerät
EWL-HF020/P
71. Wozu dienen
Spindelverlängerungen?
Spindelverlängerungen ermöglichen die
Anwendung von Geradschleifern bei
schlecht zugänglichen Arbeitsstellen wie
in Hohlräumen und Kanälen, wie sie beispielsweise an den Gussteilen von Turbinen vorkommen.
Geradschleifer mit
Spindelverlängerung
1
1
2
Federzug in der Montage
2
3
3
1
2
3
4
Geradschleifer
Spindelverlängerung
Werkzeugaufnahme
Werkzeug
EWL-HF021/P
4
1 Federzugrolle
2 Aufhängeseil
3 Werkzeug
EWL-HF022/P
Sicherheit
73. Wie wird die elektrische
Sicherheit von HF-Werkzeugen
gewährleistet?
Die elektrische Sicherheit ist bei Hochfrequenz-Elektrowerkzeugen durch den
Schutzleiter gemäß EN 50144 nach
Schutzklasse I gegeben. Bei der in Stern
geschalteten Sekundärwicklung des Umformers ist der Stern- oder Nullpunkt herausgeführt. Dieser Nullpunkt ist geerdet
und über die Schutzleiter mit dem metallischen Gehäuse der Elektrowerkzeuge
verbunden.
74. Warum sind HF-Werkzeuge
elektrisch besonders sicher?
Weil z. B. bei 265 V Betriebsspannung die
Gefahrenspannung zwischen Phase und
Erde im ungünstigsten Fall nur
265 V
––––– = 153 V
1,73
beträgt.
Bei Betriebsspannungen von 135 V oder
72 V ist die Gefahrenspannung zwischen
Phase und Erde dagegen nur
135 V
––––– = 78 V
1,73
oder
72 V
––––– = 42 V
1,73
wobei 1,73 den Verkettungsfaktor kl
3 bei
Drehstrom darstellt, der sich durch die im
Stern geschalteten Motorwicklungen ergibt.
75. Was ist die wichtigste Regel
nach Reparaturen von
Hochfrequenzwerkzeugen?
Die Wirksamkeit der Schutzerdung muss
durch die Verwendung entsprechend robuster und im elektrischen Aufbau einwandfreier Steckvorrichtungen sowie widerstandsfähiger Kabel gewährleistet
werden. Es bestehen deshalb besondere
Prüfvorschriften für den Schutzleiter und
dessen Anschluss.
425
426
Der logische Weg zum richtigen Hochfrequenzwerkzeug
Auswahl von HF-Schraubern (1)
Schraubertyp Schrauber mit einstellbarer
Abschaltkupplung
Schrauber mit einstellbarer
Überrastkupplung
Verwendung
Für normale Schraubverbindungen mit
mittlerer Drehmomentgenauigkeit
Für Schraubverbindungen mit hoher
Drehmomentgenauigkeit
Eigenschaften Maximales Drehmoment wegen Reaktions- Drehmoment wegen Rückwirkung
wirkung auf den Anwender begrenzt
begrenzt
Anwendereinfluss
Kein Anwendereinfluss auf das
Drehmoment
Bauform
Geradschrauber
Anwendereinfluss auf
Drehmoment
Pistole Mittel- Geradschrauber
griff
Schraubertyp
Verwendung
Eigenschaften
Anwendereinfluss
Pistole Mittel- Spatengriff griff
Bauform
Leistungsklasse 80 W 125 W 170 W 250 W 200... 200 W 80 W 120 W 180 W 250 W 250 W 600 W Leistungsklasse
400 W
Schrau- Drehben- modurch- ment
messer DIN
Güte VDI
8.8
(2230)
0,1 Nm
Drehmoment
DIN
VDI
(2230)
Güte
8.8
0,1 Nm
M2
M2
M 2,2
M 2,2
M 2,5
M 2,5
1 Nm
1 Nm
M3
M3
M 3,5
M 3,5
M4
M4
M5
M5
M6
M6
10 Nm
10 Nm
M8
M8
M 10
M 10
M 12
M 12
100 Nm
100 Nm
M 14
M 14
M 16
M 16
M 18
M 18
M 20
M 20
M 22
M 22
M 24
1000 Nm
M 30
M 24
1000 Nm
M 30
427
Der logische Weg zum richtigen Hochfrequenzwerkzeug
Auswahl von HF-Schraubern (2)
Schraubertyp
Schrauber mit
Kippmomentsteuerung
Drehschlagschrauber
Verwendung
Für mittlere bis hohe
Drehmomente
Für hohe bis sehr hohe Drehmomente
Eigenschaften
Durch Winkeltrieb gute
Nahezu reaktionsfrei
Drehmomentbeherrschung
Anwendereinfluss Kein Anwendereinfluss
Schraubertyp
Eigenschaften
geringer Anwendereinfluss
Anwendereinfluss
Bauform
Winkel- Winkel- Winkel- Stabtrieb
trieb
trieb
griff
Stabgriff
Mittelgriff
Spaten- Kreuzgriff
griff
Leistungsklasse
170 W
170...
250 W
260...
550 W
850 W
Güte 8.8
260 W
400 W
80 W
Verwendung
950 W
Bauform
Leistungsklasse
Drehmoment
DIN VDI
(2230)
Drehmoment
DIN VDI
(2230)
0,1 Nm
0,1 Nm
Güte8.8
M2
M2
M 2,2
M 2,2
M 2,5
M 2,5
1 Nm
1 Nm
M3
M3
M 3,5
M 3,5
M4
M4
M5
M5
M6
M6
10 Nm
10 Nm
M8
M8
M 10
M 10
M 12
M 12
100 Nm
100 Nm
M 14
M 14
M 16
M 16
M 18
M 18
M 20
M 20
M 22
M 22
M 24
M 24
1000 Nm
M 30
1000 Nm
M 30
428
Auswahl von HF-Geradschleifern
50.000
100 W
250 W
500 W
30.000
100 W
250 W
500 W
18.000
500 W
1.000 W
1.500 W
1.800 W
12.000
250 W
500 W
1.000 W
1.500 W
1.800 W
10.000
1.200 W
1.800 W
9.000
8.600
1.000 W
1.200 W
1.800 W
6.800
1.500 W
2.000 W
3.000 W
5.700
2.000 W
3.000 W
4.800
2.000 W
3.000 W
Topfbürsten
Lammfellhauben
Topfbürsten
Fächerscheiben
Fiberscheiben
Trennscheiben
SchruppBürs- Po- Nassschmirgeln ten lieren schlei(Sanding)
fen
Schruppscheiben
Schleifscheiben, konisch
Grobschliff
(Schruppen)
Schleifscheiben, gerade
Schleifscheiben,
konisch
Schleifstifte
Innenschleifen
Fächerschleifer
Hartmetallfräser
Schleifstifte
Drehzahl Leistungs- Formschleifen
Entgraten
klasse
429
Auswahl von HF-Vertikalschleifern
6.000
1.000 W
5.500
1.300 W
3.500
850 W
Topfbürsten
Lammfellhauben
Topfbürsten
Fächerscheiben
Fiberscheiben
Trennscheiben
fen
Schruppscheiben
Grobschliff
(Schruppen)
Schleifscheiben,
konisch
Schleifstifte
Innenschleifen
Fächerschleifer
Hartmetallfräser
Schleifstifte
Entgraten
klasse
Auswahl von HF-Winkelschleifern
12.000
500 W
1.000 W
8.500
1.000 W
1.500 W
2.000 W
3.000 W
6.500
1.000 W
1.500 W
2.000 W
3.000 W
5.000
3.000 W
3.800 W
4.200
3.000 W
1.750
1.200 W
Topfbürsten
Lammfellhauben
Topfbürsten
Fächerscheiben
Fiberscheiben
Trennscheiben
fen
Schruppscheiben
Grobschliff
(Schruppen)
Schleifscheiben,
konisch
Schleifstifte
Innenschleifen
Fächerschleifer
Hartmetallfräser
Schleifstifte
klasse
Entgraten
10
13
13
13
23
8
10
12
13
16
16
13
12
10
8
6
5
4
3
2
PNW-T07
23
13
13
13
10
10
10
9
7
5
Alu
10
Drehzahl
6
750/
350
10
2200/ 500/
1500 200
5
500
9
850
4
1500
7
2400/ 1500/ 2000
1600 900
5
1000
3
1350
Bauform
Leistungsklasse
2
2000
1450
Watt
Kreuzgriff
950
Watt
Stahl
3700
Spatengriff
Alu
2500
600
Watt
Stahl
3300
400
Watt
Pistolengriff
80 …120 m/min Alu
Bohrdurchmesser
4000
250
Watt
2
20 … 25 m/min Stahl bis 600 N/mm
Bohrdurchmesser
Drehzahl
Leistungsklasse
Bauform
für Schnittgeschwindigkeiten
Auswahl von HF-Bohrmaschinen
430
1
2
3
1
Bohren im Fahrzeugbau
2
Schleifen von Gussteilen
3
Montage in der Produktion
431
Druckluftwerkzeuge
Grundlagen
433
Drucklufterzeugung
433
Druckluftaufbereitung
435
Druckluftanlagen
437
Leitungssystem
439
Druckluftwerkzeuge
441
Systemzubehör
448
Sicherheit
450
Der logische Weg zum passenden
Druckluftwerkzeug
451
Drucklufttechnik
Grundlagen
1.
Drucklufttechnik?
Unter Drucklufttechnik versteht man die
Verwendung von Druckluft als Arbeitsmedium für Maschinen und Maschinenanlagen.
433
8. Was ist ein Kolbenkompressor?
Der Kolbenkompressor ist einem ventilgesteuerten Verbrennungsmotor ähnlich.
Ein durch Kurbelwelle und Pleuelstange
in einem Zylinder hinund hergehender
Kolben saugt atmosphärische Luft an
und verdichtet sie. Der Ansaug- und Ausstoßvorgang wird über Ventile gesteuert.
9.
3.
Welche Eigenschaften hat ein
Kolbenkompressor?
Typische Eigenschaften des Kolbenkompressors sind:
– hoher Wirkungsgrad
– hohe bis sehr hohe Drücke möglich
– sehr kleine Baugrößen möglich
– viele Bauvarianten möglich
(mehrzylindrig, mehrstufig)
– kostengünstig
– pulsierende Förderung (ungünstig)
4.
Hubkolbenkompressor – Funktionsprinzip
2. Was ist Druckluft?
Druckluft ist verdichtete (komprimierte)
atmosphärische Luft.
Was sind die Vorteile von
Druckluft?
Luft steht überall in beliebiger Menge zur
Verfügung. Druckluft als Medium muss
nicht ausgewechselt werden. Druckluft
hinterlässt bei Leitungsdefekten keine
Schadstoffe.
Welche Drücke herrschen in
Druckluftanlagen?
Druckluft wird, je nach Anwendungsfall, in
unterschiedlich hohen Drücken benötigt.
Man unterscheidet in folgende Bereiche:
– Niederdruckbereich bis 10 bar
– Mitteldruckbereich 10 …15 bar
– Hochdruckbereich 15 … 40 bar
– Höchstdruckbereich 40 … 400 bar
5
4
3
2
5.
Welcher Druckbereich ist für
Druckluftwerkzeuge üblich?
Für Druckluftwerkzeuge im Anwendungsbereich von Handwerk und Industrie ist
der Niederdruckbereich bis 10 bar üblich.
1
Ansauge
n
Drucklufterzeugung
6. Wie wird die Druckluft erzeugt?
Druckluft wird durch die Verdichtung von
atmosphärischer Luft erzeugt. Die zur
Drucklufterzeugung üblichen Maschinen
nennt man Verdichter oder Kompressoren.
Welche Arten von Drucklufterzeugern werden am meisten
verwendet?
Im Anwendungsbereich von Handwerk
und Industrie werden meist Kolbenkompressoren und/oder Schraubenkompressoren verwendet.
Verdichten
1 Kurbelwelle 2 Pleuel 3 Kolben
4 Einlassventil 5 Auslassventil
EWL-D022/P
7.
Schraubenkompressor
Schraubenkompressor?
Typische Eigenschaften des Schraubenkompressors sind:
– kontinuierliche Luftförderung
– niedrige Verdichtungs- Endtemperatur
– ölfreie Verdichtung möglich
– geringe Geräuschentwicklung
– mehrstufige Bauart möglich
– für hohe Fördermenge geeignet
– kostenintensiver
Schraubenkompressoren setzen sich in
zunehmendem Maße bei Anwendungen
durch, die einen kontinuierlichen und hohen Luftbedarf haben.
Funktionsbild
Symbol
Saugseite
Druckseite
10. Was ist ein Schraubenkompressor?
Im Schraubenkompressor fördern zwei
schneckenförmige, gegenläufige Drehkolben in einem Gehäuse die Luft kontinuierlich in den Druckraum. Die angesaugte Luft wird dabei auf ihrem Weg
durch den Kompressor in sich stetig verkleinernden Kammern auf den konstruktiv vorgegebenen Enddruck verdichtet.
Funktionsweise
EWL-D011/P
434
435
Drucklufttechnik
Druckluftaufbereitung
Druckluftaufbereitung?
Druckluft muss vor der Verwendung aufbereitet werden. Die wichtigsten Maßnahmen sind dabei:
– Filterung
– Kühlung
– Trocknung
13. Warum muss Druckluft gefiltert
werden?
Die angesaugte Luft kann Schmutz und
Staub enthalten. Je nach Kompressortyp
enthält die Druckluft Ölanteile vom
Schmieröl des Kompressors. Die Filterung dient der Säuberung der Druckluft
von diesen Bestandteilen.
14. Welche Filter werden verwendet?
Die typischerweise verwendeten Filter sind
– Zyklonfilter für die Abscheidung gröberer Schmutz– und Staubanteile
– Vorfilter dienen der Abscheidung der
feineren Staubanteile
– Hochleistungsfilter dienen der Abscheidung feinster Stäube und eventueller
Ölanteile
15. Warum muss Druckluft gekühlt
werden?
Bei der Verdichtung von Luft entsteht
Wärme. Die Höhe der Erwärmung ist vom
Verdichtungs-Enddruck abhängig. Je
höher der Druck, umso höher die Erwär-
mung. Wegen der Unfallgefahr dürfen bestimmte Höchsttemperaturen (meist zwischen 160 … 200 °C) nicht überschritten
werden. Aus diesem Grunde wird die vom
Kompressor verdichtete Luft durch einen
Kühler geleitet. Bei mehrstufigen Kompressoren wird die Luft auch zwischen
den einzelnen Kompressorstufen gekühlt.
16. Warum muss Druckluft
getrocknet werden?
In der atmosphärischen Luft ist stets eine
bestimmte Menge Wasserdampf enthalten. Da Wasser im Gegensatz zur Luft
nicht komprimierbar ist, fällt dieser Wasserdampf nach der Verdichtung und Kühlung der Druckluft in Form von Kondensat (Wasser) aus. Das Kondensat kann
Korrosion und Störungen im angeschlossenen Leitungsnetz und in den Verbrauchern verursachen und muss deshalb
entfernt („getrocknet“) werden. Aus diesem Grunde werden im Druckluftsystem
Trockner angeordnet.
17. Was passiert mit dem Kondensat?
Im Kondensat sammeln sich alle mit der
Luft angesaugten Bestandteile wie
Schmutz, Staub und andere Schadstoffe.
Ebenso befinden sich, je nach Kompressortyp, auch Ölbestandteile darin.
Weil diese Schadstoffe in konzentrierter Form im Kondensat enthalten sind,
gelten für das Kondensat besondere
Schadstoffbedingungen. Es muss deshalb entsprechend dieser Vorschriften
entsorgt werden.
Druckluft-Qualitätsklassen (DIN ISO 8573-1)
Klasse
1
2
3
4
5
6
max.
Restwassergehalt
RestDruckwasser
taupunkt
g/m3
°C
0,003
– 70
0,117
– 40
0,88
– 20
5,953
+3
7,732
+7
9,356
+10
max.
Reststaubgehalt
StaubStaubdichte
größe
mg/m3
mg/m3
0,1
0,1
1
1
5
5
8
15
10
40
–
–
max.
Ölgehalt
mg/m3
0,01
0,1
1
5
25
–
PNW-T05
436
Trocknungsverfahren von Druckluft
Trocknungstyp
Verfahren
Kondensation
Überverdichtung
Trocknungsmittel
Kältetrocknung
Diffusion
Membrantrocknung
Sorption
Absorption
Feste Trocknungsmittel
Lösliche Trocknungsmittel
Flüssige Trocknungsmittel
Adsorption
Kaltregeneration
Wärmeregeneration intern
Wärmeregeneration extern
PNW-T06
Vakuumregeneration
Wassergehalt der Luft
Minustemperaturen
Taupunkt
max. Feuchte Taupunkt
°C
g/m3
°C
– 5
3,238
0
– 10
2,156
– 15
1,38
– 20
0,88
– 25
0,55
– 30
0,33
– 35
0,198
– 40
0,117
– 45
0,067
– 50
0,038
– 55
0,021
– 60
0,011
– 70
0,0033
– 80
0,0006
– 90
0,0001
Plustemperaturen
max. Feuchte Taupunkt
max. Feuchte
g/m3
°C
g/m3
4,868
5
6,79
10
9,356
15
12,739
20
17,148
25
22,83
30
30,078
35
39,286
40
50,672
45
64,848
50
82,257
55
103,453
60
129,02
70
196,213
80
290,017
90
417,935
PNW-T 04
Drucklufttechnik
Druckluftanlagen
18. Welche Kriterien sind bei der
Planung einer Druckluftanlage
besonders wichtig?
Bei der Planung einer Druckluftanlage
sind besonders folgende Kriterien einzubeziehen:
– die Drücke im System
– der Druckluftbedarf
– die Kompressorleistung
– das Leitungssystem
19. Welche Drücke gibt es innerhalb
eines Druckluftsystems?
Innerhalb des Druckluftsystems sind der
– Kompressorhöchstdruck
– der Arbeitsdruck
– der Fließdruck
besonders wichtig.
Kompressorhöchstdruck?
Unter Kompressorhöchstdruck versteht
man den maximalen Druck, den der ausgewählte Kompressor zu erzeugen vermag. Der Druck im Druckbehälter und
damit im System schwankt durch die
wechselnde Luftentnahme der angeschlossenen Verbraucher zwischen einem maximalen und einem minimalen
Druck. Hinzu kommen Druckverluste
durch Undichtigkeiten im System. Der
Kompressor muss diese Verluste und
Druckschwankungen ausgleichen können. Der mögliche Kompressorhöchstdruck muss also stets höher sein als der
vorgesehene Arbeitsdruck des Systems.
Arbeitsdruck?
Unter Arbeitsdruck versteht man den
Druck, welcher den angeschlossenen
Verbrauchern mindestens zur Verfügung
stehen muss. Eventuelle Leckverluste
und Strömungsverluste müssen dabei
berücksichtigt werden.
Fließdruck?
Der Fließdruck ist derjenige Druck, der
bei eingeschaltetem Verbraucher an dessen Anschlussnippel herrscht, wenn sich
der Verbraucher im Betriebszustand mit
437
dem höchsten Luftverbrauch befindet.
Nur dann, wenn der Fließdruck in diesem
Betriebszustand den vom Hersteller geforderten Minimalwert (meist 6 bar) hat,
kann das Druckluftwerkzeug die vorgesehene Leistung bringen.
23. Warum muss der Fließdruck
direkt am Verbraucher gemessen
werden?
Weil dann alle Verluste durch das
Leitungsnetz, Ventile und Absperrschieber, aber auch durch (eventuell zu
dünne) Schlauchleitungen berücksichtigt
werden.
Fließdruckmessung
3a
2
1
3b
2
1
1 Anschlussschlauch
2 Manometer
3a Druckluftwerkzeug im Leerlauf
(ungeregelt)
3b Druckluftwerkzeug unter Volllast
(geregelt)
EWL-D026/P
438
24. Wie setzt sich der Druckluftbedarf einer Anlage zusammen?
Verbrauchsbestimmend in einer Druckluftanlage sind:
– Druckluftbedarf der Verbraucher
– die mittlere Einschaltdauer der
Verbraucher
– der Gleichzeitigkeitsfaktor
– Verluste im System
– Reserven
– Fehleinschätzungen
Der Druckluftbedarf der angeschlossenen
Verbraucher muss dabei mit den Faktoren
der mittleren Einschaltdauer und der
Gleichzeitigkeit korrigiert werden. Die
Faktoren Verluste, Reserven und Fehleinschätzungen sind hinzuzurechnen.
25. Wie ermittelt man den Verbrauch
der Druckluftwerkzeuge?
Durch die Addition aller Einzelverbräuche
entsprechend der technischen Herstellerinformationen unter Berücksichtigung
von Korrekturfaktoren.
26. Was versteht man unter mittlerer
Einschaltdauer?
Die meisten Druckluftgeräte sind nicht
ständig im Einsatz. Wegen Unterbrechungen zwischen den einzelnen Arbeitseinsätzen werden sie je nach Bedarf einund ausgeschaltet. Dies ist je nach Werkzeugtyp unterschiedlich. Schleifgeräte
arbeiten meist über längere Zeiträume,
Schraubwerkzeuge haben meist häufigere Arbeitspausen. Der durchschnittliche, meist auf das Verhältnis zu einer
Stunde umgerechnete Wert, in dem das
Werkzeug eingeschaltet ist, wird als mittlere Einschaltdauer bezeichnet.
27. Was versteht man unter Gleichzeitigkeitsfaktor?
Bei einer größeren Anzahl von Druckluftverbrauchern in einem Betrieb werden erfahrungsgemäß nie alle Verbraucher
gleichzeitig benützt, da die meisten Arbeitseinsätze zeitversetzt und von ihrer
Dauer her uneinheitlich erfolgen. Der Zeitanteil, an dem theoretisch alle Verbraucher gleichzeitig benützt werden, wird als
so genannter Gleichzeitigkeitsfaktor bezeichnet und geht zusammen mit der Einschaltdauer als bedarfsmindernder Multiplikator in die Berechnung ein.
Verlusten?
Verluste treten in Druckluftanlagen durch
Leckagen und durch die Reibung der
strömenden Druckluft im Leitungsnetz
auf. Erfahrungsgemäß betragen die Verluste bei neuen Druckluftanlagen ca. 5%.
Bei alten Druckluftanlagen können die
Verluste aber auch durchaus bis ca. 25%
betragen.
Reserven?
Da sich der Druckluftbedarf zunächst nur
aus den aktuell angeschlossenen Verbrauchern errechnet, müssen für eine
künftige Erweiterung des Betriebs und
steigende
Anforderungen
Reserven
berücksichtigt werden, um spätere Folgekosten zu minimieren. Je nach Perspektive und Branche können für die Reserven bis zu 100% angesetzt werden.
Fehleinschätzungen?
Trotz sorgfältiger Berechnungsmethoden
kann der wirkliche Druckluftbedarf nie
ganz genau bestimmt werden. Als Erfahrungswert werden deshalb ca. 15% als
Mehrbedarf wegen Fehleinschätzungen
zum vorgesehenen Verbrauch hinzugerechnet.
31. Wie wird die Kompressorleistung
ermittelt?
Die Kompressorleistung wird unter anderem aus den Kriterien
– Höchstdruck
– Liefermenge
– Kompressortyp
– Kompressoranzahl
– Druckbehältergröße
ermittelt.
32. Warum sind mehrere kleine
Kompressoren günstiger als ein
großer Kompressor?
Große Kompressoren haben einen
hohen Energiebedarf. Wenn an Stelle
eines großen Kompressors mehrere
kleine Kompressoren verwendet werden,
kann man diese einzeln nach dem aktuellen Druckluftbedarf zu- und abschalten. Dies führt einerseits zu einer erheblichen Energieersparnis, andererseits
Drucklufttechnik
kann ein Kompressor für Wartungsarbeiten vom Netz genommen werden, ohne
dass die Druckluftanlage stillgelegt werden muss.
439
Druckluftverteilernetz
Stichleitung
7
6
5
33. Welche Rolle spielt der
Druckbehälter?
Der Druckbehälter speichert einen gewissen Druckluftvorrat und gleicht Druckschwingungen (z. B. von Kolbenkompressoren) aus. Er deckt Phasen höheren
Druckluftbedarfs ab und erlaubt intermittierenden (d. h. Zu- und Abschalten)
Kompressorbetrieb und damit Energieersparnis.
Leitungssystem
Leitungssystem?
In erster Linie dient das Leitungsnetz
dem Transport der Druckluft zu den einzelnen Verbrauchern. Daneben ergänzt
es durch sein Leitungsvolumen das Volumen des Druckbehälters.
35. Gibt es unterschiedliche Arten
von Leitungssystemen?
Ja. Die zwei typischen Systeme werden
als
– Stichleitung
– Ringleitung
bezeichnet. Beide Systeme haben Vorund Nachteile, welche je nach Systemauslegung berücksichtigt werden müssen. In der Praxis kommen deshalb auch
mitunter Mischformen der beiden Systeme zur Anwendung.
Stichleitung?
Stichleitungen zweigen von größeren
Verteilerleitungen oder der Hauptleitung
ab und enden am Verbraucher. Sie haben
den Vorteil, dass sie weniger Rohrlänge
benötigen als Ringleitungen. Sie haben
aber auch den Nachteil, dass sie größer
als Ringleitungen dimensioniert werden
müssen und häufig hohe Druckverluste
verursachen.
3
4
4
2
8
1
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Kompressor
Absperrventil
Druckluftbehälter
Kondensatableiter
Sicherheitsventil
Drucklufttrockner
Hauptleitung
Stichleitung
Verbraucheranschluss
EWL-D018/P
Ringleitung?
Eine Ringleitung bildet einen geschlossenen Verteilungsring. Bei der Druckluftversorgung durch einen Verteilungsring
muss die Druckluft einen kürzeren Weg
zurücklegen als bei Stichleitungen. Das
bedingt einen geringeren Druckabfall.
Bei der Dimensionierung der Ringleitung
kann mit der halben strömungstechnischen Rohrlänge und dem halben Volumenstrom gerechnet werden. Nachteilig
ist der höhere Aufwand an Leitungen.
Druckluftverteilernetz
Ringleitung
7
6
5
3
4
4
2
1
8
9
1
2
3
4
5
Kompressor
Absperrventil
Druckluftbehälter
Kondensatableiter
Sicherheitsventil
6
7
8
9
Drucklufttrockner
Hauptleitung
Ringleitung
Verbraucheranschluss
EWL-D017/P
440
Leitungslänge, Abzweigungen,
Krümmungen, Ventile und
Kupplungen?
Je länger eine Druckluftleitung ist, umso
höher sind die Reibungsverluste der strömenden Luft an der Rohrleitungswand.
Da sich die Reibungsverluste in Druckverluste umsetzen, müssen längere Leitungen einen größeren Durchmesser aufweisen um den Widerstand zu verringern.
Abzweigungen, Krümmungen, Ventile
und Kupplungen haben, je nach Ausführung, teilweise erhebliche Reibungsverluste der strömenden Luft zur Folge.
Ihre Anzahl ist daher so gering wie möglich zu halten, strömungsgünstigen Ausführungen ist der Vorzug zu geben. Für
die typischen Bauteile gibt es Faktoren,
die in (zusätzlichen) Metern Rohrlänge in
die Berechnung des Leitungssystems
einfließen. (siehe Tabelle)
Armatur oder
Fitting
entspricht einer geraden Rohrlänge in Meter
bei einer Rohr- bzw. Armaturen-Nennweite (DN)
DN 25
DN 40
DN 50
DN 80
DN 100
DN 125
Absperrventil
8
10
15
25
30
50
60
Membranventil
1,2
2
3
4,5
6
8
10
DN 150
Absperrschieber
0,3
0,5
0,7
1
1,5
2
2,5
Kniebogen 90°
1,5
2,5
3,5
5
7
10
15
Rundbogen 90°,
R=d
0,3
0,5
0,6
1
1,5
2
2,5
Rundbogen 90°,
R = 2d
0,15
0,25
0,3
0,5
0,8
1
1,5
2
3
4
7
10
15 20
0,7
1
2
2,5
3,5
4
T-Stück
Reduzierstück
D = 2d
0,5
PN T 07
Drucklufttechnik
Druckluftwerkzeuge
Druckluftwerkzeugen?
Als Druckluftwerkzeuge werden Werkzeuge und Werkzeugmaschinen bezeichnet, welche als Energiemedium Druckluft
benützen. Im Rahmen dieser Druckschrift
werden handgeführte Druckluftwerkzeuge beschrieben.
40. Welche besonderen Vorteile
haben Druckluftwerkzeuge?
Die besonderen Vorteile von Druckluftwerkzeugen gegenüber elektrischen
Werkzeugen lassen sich in folgenden Kriterien zusammenfassen:
– Einfachheit
– Betriebssicherheit
– Arbeitssicherheit
– Überlastsicherheit
Einfachheit?
Aufbau und Funktion der Druckluftgeräte
sind gegenüber elektrischen Geräten
sehr einfach. Aus diesem Grund sind sie
sehr robust und nicht störanfällig. Geradlinige Bewegungen können direkt ohne
aufwendige mechanische Bauteile wie
Hebel,
Exzenter,
Kurvenscheiben,
Schraubenspindeln u. ä. erzeugt werden.
Betriebssicherheit?
Aufbereitete Druckluft arbeitet auch bei
großen Temperaturschwankungen und
extremen Temperaturen sowie in feuchter
Umgebung einwandfrei. Sie ist auch bei
sehr hohen Temperaturen einsetzbar. Undichte Druckluftgeräte und Leitungen beeinträchtigen die Sicherheit und Funktionsfähigkeit der Anlage nicht. Druckluftanlagen und Bauteile zeigen im
allgemeinen einen sehr geringen Verschleiß. Daraus folgt eine hohe Lebensdauer und eine geringe Ausfallwahrscheinlichkeit.
Arbeitssicherheit?
Druckluftwerkzeuge sind in Bezug auf
Brand-, Explosions- und Elektrogefahrenmomente sehr sicher. Auch in feuer-,
441
explosions- und schlagwettergefährdeten Bereichen können Druckluftwerkzeuge ohne teure und voluminöse
Schutzeinrichtungen betrieben werden.
In feuchten Räumen oder im Freien ist
der Einsatz von Druckluftwerkzeugen
ebenfalls gefahrlos möglich. Mit Abdichtung versehen sind sie auch unter Wasser
einsetzbar.
Überlastsicherheit?
Druckluftgeräte und pneumatische Arbeitselemente können ohne Schaden zu
nehmen bis zum Stillstand belastet werden. Aus diesem Grund gelten sie als
überlastsicher. Ein Druckluftnetz kann, im
Gegensatz zu einem Stromnetz, bedenkenlos durch Entnahme überlastet werden. Fällt der Druck zu stark, kann die
verlangte Arbeit nicht mehr ausgeführt
werden. Es treten aber keine Schäden
am Netz und an den Arbeitselementen
auf. Weil die sich beim Verbrauch entspannende Druckluft abkühlt, erhitzen
sich Druckluftwerkzeuge nicht.
45. Welche Druckluftmotoren
werden in Druckluftwerkzeugen
verwendet?
Die Motoren für Druckluftwerkzeuge basieren auf den beiden Prinzipien
– Strömungsmaschinen
– Verdrängermaschinen
Je nach Art und Anwendung des Druckluftwerkzeuges werden Motoren nach einem der beiden Prinzipien eingesetzt.
Strömungsmaschinen?
Bei Strömungsmaschinen durchströmt
die Luft kontinuierlich den Motor. Strömungsmaschinen werden auch als Turbinen bezeichnet. Es gibt grundsätzlich die
beiden Varianten
– Axialturbinen
– Radialturbinen
Für beide Turbinenarten ist charakteristisch, dass sie die Strömungsenergie der
Druckluft ausschließlich in eine Rotationsbewegung umsetzen.
442
Turbinen?
Axialturbinen werden axial, d. h. längs zur
Achse von der Druckluft durchströmt,
wobei der Energieübergang durch
Schaufelräder erfolgt. Axialturbinen haben üblicherweise einen kleinen Durchmesser, bei mehreren Schaufelradstufen
aber eine entsprechend große Länge.
Radialturbinen werden radial, d. h.
quer zur Achse angeströmt, wobei die
Druckluft tangential eingeleitet wird. Typisch für Radialturbinen ist der relativ
große Durchmesser, die Baulänge dagegen ist kurz.
Turbinen
Funktionsprinzip
Radialturbine
Querstehende Radschaufeln werden
radial angeströmt
Propellerschaufeln werden axial
durchströmt
EWL-D023/P
Axialturbine
48. Wo werden Turbinen
angewendet?
Turbinen kommen meist in Spezialtypen
von Druckluftwerkzeugen zum Einsatz,
meist dort, wo hohe Drehzahlen, einfacher Aufbau und kleine Baugrößen gefordert sind, also bei kleinen, hochtourigen
Schleifgeräten. Typischer Einsatzbereich
ist der Werkzeug- und Formenbau sowie
die Zahnmedizin.
Verdrängermaschinen?
Bei Verdrängermaschinen wird die
Druckluft in Kammern veränderlichen Volumens eingeleitet. Die Kammern, als
Zellen oder Kolbenzylinder, werden durch
die Druckluft entlang eines Umfangs in
zylindrischen Gehäusen oder linear entlang eines Zylinders bewegt. Verdrängermaschinen können in einer Vielfalt von
Varianten realisiert werden. Typisch für
Verdrängermaschinen ist, dass die Strömungsenergie der Druckluft sowohl in
eine Linearbewegung als auch in eine
Rotationsbewegung umgesetzt werden
kann. Man unterscheidet deshalb innerhalb der Verdrängermaschinen für Druckluftwerkzeuge in
– Linearmotoren
– Rotationsmotoren
Innerhalb dieser Gruppen werden bei
Druckluftwerkzeugen hauptsächlich
– oszillierende Linearmotoren
– Lamellenmotoren
eingesetzt.
oszillierende Linearmotoren?
Oszillierende
Linearmotoren
führen
während ihres Betriebes eine selbsttätige
hinund hergehende Bewegung aus,
deren Frequenz durch die Bauart des
Motors und die durchgesetzte Luftmenge
bestimmt werden kann. Die zur Steuerung der Bewegung nötigen Ventile sind
im Motor selbst eingebaut. Typisches
Anwendungsgebiet der oszillierenden
Linearmotoren
sind
Schlaghämmer
(„Presslufthämmer“),
Nadelabklopfer,
Niethämmer und pneumatische Meißel.
Drucklufttechnik
Linearmotor
pneumatisch
1
2
1
2
3
4
Einsatzwerkzeug 5 Überströmkanal
Kolben (Schläger) 6 Arbeitshubvolumen
Wechselventil
7 Rückstellhubvolumen
Entlüftung
6
Arbeitshub (Beginn)
3
4
5
6
3
7
5
3
7
EWL-D002/P
4
6
Druckluft strömt in den Zylinder
und beschleunigt den Kolben
vorwärts. Der vor dem Kolben
liegende Zylinderteil wird entlüftet.
Arbeitshub
Die Druckluft beschleunigt den
Kolben weiter nach vorne, die
Entlüftung wird geschlossen.
Der vor dem Kolben liegende
Zylinderteil entlüftet jetzt über
den Überströmkanal in Richtung
Wechselventil.
Schlagabgabe und
Umsteuerung
Der Kolben prallt auf das Einsatzwerkzeug und gibt seine
Energie ab. Der Druck hinter
dem Kolben baut sich durch
die Entlüftung ab, das Wechselventil steuert um.
4
5
443
3
Rückstellhub
Das Ventil lässt Druckluft durch
den Überströmkanal in den
vorderen Zylinderteil strömen,
wodurch der Kolben zurückgeführt wird. Der Kolben baut im
hinteren Zylinderteil Druck auf,
wodurch das Wechselventil
wieder umgesteuert wird.
444
Lamellenmotoren?
Lamellenmotoren setzen die Strömungsenergie der Druckluft in eine drehende
mechanische Bewegung um. Die Drehzahl und das Drehmoment sind abhängig
vom Kammervolumen und dem Volumenstrom der Druckluft. Die einfache
Bauart und kompakte Bauweise machen
den Lamellenmotor zu einem anspruchslosen, aber leistungsfähigen Antrieb für
Druckluftwerkzeuge.
52. Was sind die Vorteile eines
geregelten Druckluftmotors?
Die Regelung der Drehzahl eines Werkzeuges bringt folgende Vorteile:
– Luftersparnis im Leerlauf
– Geringere Leerlaufdrehzahl
– Verminderter Lamellenverschleiß
– Geringere Geräuschentwicklung
– Höherer Arbeitsfortschritt
– Bessere Arbeitsqualität
Werkzeuge mit Drehzahlregelung sind
deshalb grundsätzlich den ungeregelten
Werkzeugen vorzuziehen.
Drehschiebermotor (Lamellenmotor)
pneumatisch
4
2
Drehzahlregelung
2
1
1
2
3
4
5
3
3
Gehäuse
Rotor
Lamellen
Luftzufuhr
Luftauslass
Luft strömt in eine Kammer und dreht
den Rotor in Richtung der größeren
Lamellenfläche
4
2
2 Reglergewicht
3 Ventilkörper
4 Rückstellfeder
EWL-PN 003/G
5
Kennlinien mit und ohne Drehzahlregelung
mit Drehzahlregelung
ohne Drehzahlregelung
Anfahrmoment
Drehbewegung wird fortgesetzt, Luft
strömt in die nächstfolgende Kammer
Mmax Abwürgemoment
M
Pmax
Moment M
Leistung P
Drehzahl
n
no
no
geregelt ungeregelt
EWL-PN002/G
Die Kammer passiert die
Auslassöffnung, die Luft entweicht
EWL-D001/P
P
Drucklufttechnik
53. Wozu benötigen bestimmte
Druckluftwerkzeuge ein
Getriebe?
Großvolumige Motoren haben zwar hohe
Drehmomente, sind aber wegen ihrer
Baugröße nicht dazu geeignet, kleine ergonomisch geformte Druckluftwerkzeuge anzutreiben. Folglich müssen
kleine Druckluftmotoren mit hohen Drehzahlen laufen, damit ein günstiges Leistungsgewicht erreicht werden kann. Die
hohe Motordrehzahl wird dann durch ein
nachgeschaltetes Zahnradgetriebe auf
die geforderte Abtriebsdrehzahl reduziert, wobei im Verhältnis der GetriebeDrehzahluntersetzung eine entsprechende Drehmomenterhöhung eintritt.
54. Welchen Druckluftbedarf haben
Druckluftwerkzeuge?
Der Luftverbrauch von Druckluftwerkzeugen ist uneinheitlich und hängt stark vom
Werkzeugtyp und, innerhalb einer Typengruppe, von der Werkzeuggröße ab. Zur
genauen Kalkulation sind die spezifischen Luftverbräuche aus den Katalogen
der Hersteller heranzuziehen
Druckluftwerkzeugen sind
am gebräuchlichsten?
Im Handwerksbetrieb sowie in der Industrie werden hauptsächlich Druckluftwerkzeuge eingesetzt, welche sich in folgende
Hauptgruppen einteilen lassen:
– Düsenwerkzeuge
– Schlagwerkzeuge
– Rotationswerkzeuge.
Hierzu gehören Bohrmaschinen,
Schrauber, Schleifmaschinen
Daneben gibt es noch Sonderwerkzeuge
wie druckluftbetriebene Scheren, Nager
und Sägen.
Düsenwerkzeugen?
Zur Gruppe der Düsenwerkzeuge gehören
– Blasdüsen
– Farbspritzpistolen
– (Sand)Strahldüsen
Düsenwerkzeuge gehören zu den einfachsten
Druckluftwerkzeugen.
Die
Druckluft befördert mittels ihrer Strömung die eingesetzten Arbeitsmittel. Ihr
445
Luftverbrauch richtet sich nach der Form
und dem Durchmesser der Düsenöffnung.
57. Was versteht man unter schlagenden Druckluftwerkzeugen?
Zur Gruppe der schlagenden Druckluftwerkzeuge gehören
– Tacker
– Nagler
– Abbruchhämmer
– Meißelhämmer
– Niethämmer
– Nadelabklopfer
Der Antrieb erfolgt durch Druckluftzylinder (Tacker, Nagler) oder durch oszillierende Linearmotoren (Abbruchhämmer,
Meißelhämmer, Niethämmer, Nadelabklopfer)
58. Welche Vorteile haben druckluftbetriebene Schlagwerkzeuge?
Sie sind bei hoher Leistung relativ klein
und handlich. Im Gegensatz zu elektrisch
angetriebenen Schlagwerkzeugen kann
die lineare Schlagbewegung auf direktem
Weg erzeugt werden. Durch den Wegfall
mechanischer Umlenksysteme wie Kurbeltriebe sind die Werkzeuge extrem einfach aufgebaut und deshalb äußerst
robust. Durch die Kühlwirkung der sich
entspannenden Druckluft ist ein problemloser Dauerbetrieb möglich.
59. Was versteht man unter rotierenden Druckluftwerkzeugen?
Hierunter versteht man alle Druckluftwerkzeuge, deren Arbeitsspindel rotiert
und/oder deren Antrieb durch einen Rotationsmotor erfolgt. Sie bilden die
Hauptgruppe der Druckluftwerkzeuge.
60. Wie unterscheiden sich druckluftbetriebene Bohrmaschinen
und Schrauber von denen mit
elektrischem Antrieb?
Die wichtigsten Unterschiede zum Elektrowerkzeug sind
– kleinere Baugröße bei gleicher Leistung
– überlastfest, das Werkzeug kann ohne
Folgen „abgewürgt“ werden
– keine Erwärmung während des Betriebs
– keine Elektrizitätsgefahr im Feuchtraum, Metallbau und im Außenbereich
61. Welchen Stellenwert haben
Schrauber innerhalb der
Druckluftwerkzeuge?
Schrauber bilden innerhalb der rotierenden Druckluftwerkzeuge die umfangreichste Werkzeuggruppe.
62. Wo werden Druckluftschrauber
hauptsächlich verwendet?
Der häufigste Einsatzbereich ist im Montagebereich von Produktionsbetrieben,
im Stahlbau, aber auch im Servicebereich der Fahrzeugtechnik
Druckluftschraubern gibt es?
Entsprechend ihrem Einsatzzweck gibt
es viele Typen von Druckluftschraubern.
Die wichtigsten davon sind:
– Stillstandschrauber
– Abschaltschrauber
– Überrastschrauber
– Impulsschrauber
– Drehschlagschrauber
– Tiefenanschlagschrauber
– Ratschenschrauber
Innerhalb dieser Typen gibt es verschiedene Bauarten und Kombinationen wie
Geradschrauber,
Mittelgriffschrauber,
Winkelschrauber.
64. Welche Einsatzgebiete haben die
einzelnen Schraubertypen?
Die Schraubertypen werden meist nach
dem speziellen Einsatzgebiet ausgewählt. Die Anwendung kann wie folgt
grob umrissen werden:
– Stillstandschrauber. Kleinste bis kleine
– Abschaltschrauber. Kleine bis mittlere
– Überrastschrauber. Kleine bis mittlere
Drehmomente. Produktionsbetriebe,
Montage
– Impulsschrauber. Mittlere bis hohe
Drehmomente bei hoher Genauigkeit.
Produktionsbetriebe, Montage
– Drehschlagschrauber. Hohe bis
höchste Drehmomente. Montage,
Stahlbau, Fahrzeugbau, Service
– Ratschenschrauber. Kleine bis mittlere
Drehmomente bei beengten Arbeitsbedingungen. Montage
Druckluftschrauber
Stabgriff
Mittelgriff
Winkelschrauber
Impulsschrauber
Drehschlagschrauber
(mittlere
Drehmomente)
Drehschlagschrauber
(hohe Drehmomente)
EWL-D046/P
446
Drucklufttechnik
Druckluftschleifern gibt es?
Die üblichen Schleifertypen sind
– Geradschleifer
– Vertikalschleifer
– Winkelschleifer
Innerhalb
der
druckluftbetriebenen
Schleifer stellen die Geradschleifer, speziell in kleinen und kleinsten Abmessungen, den überwiegenden Anteil. Vertikalschleifer werden hauptsächlich für
schwere und grobe Arbeiten (Gießerei) im
oberen Leistungsbereich eingesetzt,
während Winkelschleifer im mittleren
Leistungssegment eher universell eingesetzt werden.
447
Druckluft-Vertikalschleifer
A
B
EWL-D041/P
Druckluft-Geradschleifer
A
A Leistungsbereich bis 500 W
B Leistungsbereich 2.500 W
– 3.500 W
B
Druckluft-Schleifgeräte
C
Winkelschleifer
D
A Drehzahlen 50.000 – 80.000 U/min
Leistung 50 W
B Drehzahlen 15.000 – 30.000 U/min
Leistung 400 W
C Drehzahl 20.000 U/min
Leistung 450 W
D Drehzahl 6.000 U/min
Leistung 2.500 W
Exzenterschleifer
Schwingschleifer
EWL-D036/P
EWL-D040/P
448
Systemzubehör
66. Welches Systemzubehör haben
Druckluftwerkzeuge?
Das Systemzubehör von Druckluftwerkzeugen umfasst hauptsächlich
– Wartungseinheit
– Kupplungen
– Federzüge
Für die praktische Anwendung ist das
Systemzubehör unverzichtbar.
67. Was ist eine Wartungseinheit?
Unter einer Wartungseinheit versteht man
eine Kombination von
– Absperrhahn
– Filter mit Kondensatsammler
– Druckminderer
– Öldosiereinrichtung (wenn notwendig)
Die Wartungseinheit ist an der Verbrauchsstelle an das Rohrleitungsnetz
angeschlossen und gestattet den Anschluss von einem oder mehreren Verbrauchern.
68. Warum muss Druckluft „geölt“
werden?
Die gleitenden Teile von Druckluftmotoren müssen geschmiert werden, um vorzeitigen Ausfall wegen Verschleiß zu verhindern. Der Druckluft wird deshalb Öl in
fein dosierter Form („Ölnebel“) zugemischt.
69. Wann muss die Druckluft nicht
„geölt“ werden?
Der Ölanteil in der Druckluft ist eigentlich
unerwünscht, weil er beim Austritt aus
dem Druckluftwerkzeug das Umfeld belastet. Die Abluft muss deshalb meist
über getrennte Leitungen abgeführt werden. Neue Materialkombinationen mit
selbstschmierenden Kunststoffen innerhalb der Druckluftmotoren gestatten jedoch in zunehmender Weise die Verwendung ölfreier Druckluft.
70. Wozu dienen Kupplungen?
Kupplungen dienen dazu, Schlauchleitungen untereinander und mit dem Verbraucher, dem Druckluftwerkzeug, lösbar
zu verbinden. Man unterscheidet:
– Schraubkupplungen
– Steckkupplungen
Schraubkupplungen werden typischerweise dort verwendet, wo der Verbraucher ortsfest betrieben wird.
Steckkupplungen (Schnellkupplungen)
gestatten auf einfache Weise das werkzeuglose Trennen von Schlauchverbindungen, z. B. vom Rohrleitungsnetz oder
vom Druckluftwerkzeug. Sie werden deshalb dort angewendet, wo man in der Anwendung flexibel bleiben muss.
Druckluft-Schnellkupplung
Kombinationsmöglichkeiten
Wartungseinheit
3
1
2
3
2
2
3
1
4
4
4
2
1
1
1
2
3
4
3
Filter und Kondensatabscheider
Druckminderer
Öldosiereinrichtung
Absperrhahn
EWL-D024/P
3
EWL-D021/P
1
2
3
4
Kupplung
Nippel
Schlauch
Rohranschluss
Drucklufttechnik
71. Was ist der Sinn von Federzügen?
Federzüge dienen dazu, das Druckluftwerkzeug im Griffbereich des Anwenders zu halten und gleichzeitig das
Maschinengewicht auszugleichen. Typischerweise werden im Produktionsbetrieb die Druckluftwerkzeuge (meist
Schrauber) mit Federzügen von der
Decke her abgehängt. Die Zugkraft lässt
sich exakt auf das Maschinengewicht
einstellen, wodurch es in vertikaler Richtung mit sehr geringem Kraftaufwand
bewegt werden kann. Das Aufhängeseil
rollt sich dabei innerhalb des Federzuges entsprechend auf- und ab. Als Folge
davon muss der Anwender kaum noch
Vertikalkräfte zur Werkzeugbedienung
aufbringen, Ermüdung wird dadurch wesentlich vermindert.
449
72. Wozu dienen Schalldämpfer?
Nach dem Durchströmen des Motors tritt
die entspannte Luft aus dem Druckluftwerkzeug aus. Dabei entsteht durch die
Strömungsgeschwindigkeit der Luft ein
charakteristisches Geräusch. Deshalb
werden Schalldämpfer verwendet. Sie
sind entweder im Gerätegriff integriert
oder zusätzlich angebracht. Für optimale
Schalldämpfung wird die Abluft zusätzlich über einen separaten Abluftschlauch
abgeleitet, wodurch eine bessere Dämpfung erreicht wird und die Abluft vom Arbeitsplatz abgeführt wird.
Druckluftwerkzeuge
mit Anbauschalldämpfer
1
Federzug in der Montage
3
1
1
2
3
4
2
3
1 Federzugrolle
2 Aufhängeseil
3 Werkzeug
EWL-D030/P
Druckluftwerkzeug
Zuluftschlauch
Anbauschalldämpfer
Abluft
4
2
EWL-D047/P
450
Sicherheit
müssen bei Druckluftwerkzeugen besonders beachtet
werden?
Komprimierte Druckluft ist gespeicherte
Energie, mit der man ebenso vorsichtig
umgehen muss wie beispielsweise mit
der in einem Akku gespeicherten Ladung.
Beim Öffnen von Druckgefäßen und Leitungen kann diese Energie schlagartig
frei werden. Für die Werkzeuge selbst
gelten selbstverständlich dieselben Regeln wie für alle motorbetriebenen Werkzeuge.
74. Was ist die wichtigste Regel
bei Wartungsarbeiten am
Druckluftnetz?
Prinzipiell muss die Anlage oder die betreffenden Teile davon vor Beginn der Arbeiten drucklos gemacht werden.
75. Was ist beim Lösen der so genannten Schnellkupplungen zu
beachten?
Die im Anschlussschlauch befindliche
Druckluft entweicht schlagartig mit hoher
Rückstoßkraft mit lautem Zischgeräusch.
Durch den plötzlichen Rückstoß kann
das Schlauchende aus der Hand gerissen werden und durch Umherschlagen
Unfälle verursachen. Die Geräuschentwicklung kann zu Gehörschäden führen.
Vor dem Lösen der Schnellkupplung ist
deshalb der Absperrhahn an der Versorgungsleitung zu schließen und der Anschlussschlauch durch kurzes Einschalten des Druckluftwerkzeuges drucklos
zu machen.
451
Drucklufttechnik
Der logische Weg zum passenden Druckluftschrauber
Schraubertyp
Schrauber mit Abschaltkupplung
Verwendung
Für Schraubverbindungen mit hoher Drehmomentgenauigkeit.
Eigenschaften
Max. Drehmoment wegen Reaktionswirkung auf den Anwender begrenzt.
Anwendereinfluss
Kein Anwendereinfluss auf das Drehmoment.
Bauform
Geradschrauber
Mittelgriff
Winkelschrauber
Leistungsklasse
20 W 120 W 180 W 400 W 180 W 400 W 180 W 370 W 400 W 740 W
Luftverbrauch (*)
2,5 l/s 3,5 l/s 5,5 l/s 10 l/s 5,5 l/s 10 l/s 5 l/s 11 l/s 11 l/s 18 l/s
Schrauben- Drehdurchmesser moment
Güte Güte (DIN
8.8
6.6
VDI
2230)
M 1,4
M 1,2
M 1,6
0,1Nm
M 1,4
M 1,6 M 1,8
M 1,8
M2
M2
M 2,2 M 2,5
M 2,5
M3
1 Nm
M3
M4
M 3,5
M4
M5
M5
M 18
M6
M6
10 Nm
M8
M8
M 10
M 10 M 12
M 12 M 14
100 Nm
M 14 M16
M 18
M 16
M 20
M 18
M 22
M 20 M 24
M 22
M 24
1000 Nm
M 30
M 30
Schraubertyp
Verwendung
Eigenschaften
Anwendereinfluss
Bauform
Leistungsklasse
Luftverbrauch (*)
Dreh- Schraubenmo- durchmesser
ment
(DIN Güte Güte
VDI 6.6
8.8
2230)
M 1,4
M 1,2
M 1,6
M 1,4
M 1,8 M 1.6
M 1,8
M2
M2
M 2,5 M 2,2
M 2,5
M3
M3
M4
M 3,5
M4
M5
M5
M18
M6
M6
M8
M8
M 10
M 10 M 12
M 14 M 12
M 16 M 14
M 18
M 16
M 20
M 18
M 22
M 24 M 20
M 22
M 24
M 30
M 30
452
Schraubertyp
Verwendung
Schrauber mit Überrastkupplung
Für normale Schraubverbindungen mit mittlerer
Drehmomentgenauigkeit
Drehmoment wegen Rückwirkung begrenzt.
Anwendereinfluss auf Drehmoment
Geradschrauber
Mittelgriff
120 W
180 W
400 W
180 W
400 W
3,5 l/s
5 l/s
10 l/s
5 l/s
10 l/s
Eigenschaften
Anwendereinfluss
Bauform
Leistungsklasse
Luftverbrauch (*)
SchraubenDrehdurchmesser
moment
Güte 8.8 Güte 6.6 (DIN VDI
2230)
M 1,4
M 1,4
M 1,2
M 1,2
M 1,6
M 1,6
0,1Nm
M 1,4
M 1,6
M 1,8
M 1,8
M2
M2
M 2,2
M 2,5
M 2,5
M3
1 Nm
M3
M4
M 3,5
M4
M5
M5
M 18
M6
M6
10 Nm
Schraubertyp
Verwendung
Eigenschaften
Anwendereinfluss
Bauform
Leistungsklasse
Luftverbrauch (*)
DrehSchraubenmoment
durchmesser
(DIN VDI Güte 6.6 Güte 8.8
2230)
M 1,8
M 1,4
M 1.6
M 1,8
M2
M 2,5
M2
M 2,2
M 2,5
M3
M3
M4
M 3,5
M4
M5
M5
M18
M6
M6
M8
M8
M8
M8
M 10
M 12
M 14
M 10
M 10
M 14
M 12
M 12
M8
M 10
M 12
100 Nm
M 14
M16
M 18
M 16
M 18
M 20
M 20
M 22
M 24
M 22
M 24
M 16
M 16
M 18
M 20
M 22
M 24
M 14
M 18
M 20
M 22
M 24
1000 Nm
M 30
M 30
M 30
M 30
453
Drucklufttechnik
Schraubertyp
Verwendung
Eigenschaften
Anwendereinfluss
Bauform
Leistungsklasse
Luftverbrauch (*)
Schraubendurch- Drehmesser
moment
Güte 8.8 Güte 6.6 (DIN VDI
2230)
M 1,4
M 1,2
M 1,6
0,1Nm
M 1,4
M 1,6
M 1,8
M 1,8
M2
M2
M 2,2
M 2,5
M 2,5
M3
1 Nm
M3
M4
M 3,5
M4
M5
M5
M 18
M6
M6
10 Nm
M8
M8
M8
M 10
M 10
M 12
M 12
M 14
100 Nm
M 14
M16
M 18
M 16
M 20
M 18
M 22
M 20
M 24
M 22
M 24
1000 Nm
M 30
M 30
Impulsschrauber
Für mittlere
Drehmomente
gering
Gerade Mittelgriff
400 W 300 W
11 l/s 8 l/s
Drehschlagschrauber
Für hohe bis sehr hohe
Drehmomente
gering
Mittelgriff
M 12
M 18
M 22
6 l/s
9 l/s
12 l/s
Schraubertyp
Verwendung
M 30
23 l/s
Eigenschaften
Anwendereinfluss
Bauform
Leistungsklasse
Luftverbrauch (*)
DrehSchraubendurchmoment
messer
(DIN VDI Güte 6.6 Güte 8.8
2230)
M 1,4
M 1,2
M 1,6
M 1,8
M 1,4
M 1.6
M 1,8
M2
M 2,5
M2
M 2,2
M 2,5
M3
M3
M4
M 3,5
M4
M5
M5
M18
M6
M6
M8
M8
M8
M 10
M 10
M 14
M 16
M 18
M 12
M 12
M 14
M 16
M 20
M 18
M 22
M 24
M 20
M 22
M 24
M 30
M 30
454
Der logische Weg zum passenden Druckluftschleifer
Geradschleifer
Schleifertyp
Geradschleifer
Verwendung
Werkzeug- und Formenbau
Allgemeiner Metallbau
Schleifertyp
Eigenschaften
extrem handlich
robust und universell
Leistungsklasse
50 Watt
100 Watt 120 Watt 220 Watt 240 Watt 400 Watt
Drehzahlbereiche
55.000/
85.000
50.000
50.000
33.000
21.000
15.000/
21.000/
26.000
Drehzahl/
Schwingungen
Schleifkörperdurchmesser
10 mm/
6 mm
13 mm
13 mm
20
40 mm
50 mm/
40 mm/
30 mm
Luftverbrauch (*)
2 l/s
3 l/s
3 l/s
6 l/s
6 l/s
11 l/s
Verwendung
Eigenschaften
Leistungsklasse
Luftverbrauch (*)
Vertikalschleifer
Schleifertyp
Vertikalschleifer
Verwendung
Allgemeiner Metallbau
Schleifertyp
Eigenschaften
robust und handlich bei Horizontalschliff
Leistungsklasse
320 Watt
400 Watt
550 Watt
2500 Watt
3500 Watt
Drehzahlbereiche
19.000
5.400
13.000
6.500
8.500
6.500
8.500
75 mm
170 mm
(Fiber)
115 mm
230 mm/
180 mm
230 mm/
180 mm
Luftverbrauch (*)
9 l/s
11 l/s
13 l/s
45 l/s
60 l/s
Luftverbrauch (*)
Schwingschleifer
Schleifertyp
Gießereien
Verwendung
Eigenschaften
Leistungsklasse
Drehzahl/
Schwingungen
Winkelschleifer / Exzenterschleifer / Schwingschleifer
Schleifertyp
Winkelschleifer
Exzenterschleifer
Verwendung
Allgemein
Lackiererei
Eigenschaften
klein, handlich
Nassschliffgeeignet
Leistungsklasse
550 Watt
550 Watt
170 Watt
170 Watt
Drehzahlbereiche
7.000
12.000
9.000
6.000
125 mm
125 mm
150 mm
95 x
185 mm
Luftverbrauch (*)
15 l/s
15 l/s
10 l/s
10 l/s
Verwendung
Eigenschaften
Leistungsklasse
Drehzahl/
Schwingungen
Luftverbrauch (*)
(*) Luftverbrauch: Der Luftverbrauch ist sehr stark von der Bauart des Druckluftmotors abhängig.
Die angegebenen Werte sind deshalb nur als ungefährer Anhaltspunkt zu betrachten. Er bezieht
sich auf den Betrieb unter Last bei 6 bar Fließdruck.
Drucklufttechnik
1
2
3
1
Präzisionsschliff im Formenbau
2
Montageschrauber in der Produktion
3
Gewindeschneiden
455
A
Abbruchhammer 351
Abrichthobel 302
Absaughaube 192
Absaugmaßnahme 197
Abschaltschrauber 417
Abstandsmontage 163
Achsabstand 159
ACR-Bit 136
Akku 25, 243
Akku-Blechschere 269
Akku-Blindnietgerät 271
Akku-Bohrhammer 265
Akku-Bohrmaschine 262
Akku-Bohrschrauber 264
Akku-Bolzenschneider 271
Akku-Drehschlagschrauber 264, 265
Akku-Hobel 270
Akku-Kartuschenpresse 270
Akku-Kreissäge 267
Akku-Lampe 271
Akku-Luftpumpe 271
Akku-Nager 269
Akku-Säbelsäge 267
Akku-Schlagbohrmaschine 263
Akku-Schlagbohrschrauber 264
Akku-Stichsäge 266
Akku-Universalschere 269
Akku-Winkelschleifer 268
Akkukapazität 257
Akkumulator 244
Akkumulator, Nickelbasis 245
Akkupraxis 248
Akkuschrauber 140
Akkuspannung 249
Akkutechnik 242
Akkuwerkzeug 25, 256
Akkuwerkzeugtyp 262
Akkuzelle 251
Alkohol 30
Aluminium 211
Aluminiumoxid 181
Ampere 68
Amperestunde 243
Anker 162
Anlaufstrom 85
Anlaufstrombegrenzung 85
Anlaufzapfen 286
Anpressdruck 208
Antriebsvierkant 138
Anwendungsfehler 326
Anzeige in Prozent 398
Anzeige in Winkelgraden 398
Arbeitsdruck 437
Arbeitseinstellung 30
Arbeitshöhe 317
Arbeitskosten 65
Arbeitsplatz 11
Arbeitsplatzbeleuchtung 11
Arbeitsplatzordnung 11
Arbeitsschutz 358
Arbeitsschutzmaßnahme 365, 371
Arbeitsschutzregel 198
Arbeitssicherheit 30, 145, 196, 206, 235, 253,
273, 291, 307, 357, 405, 441
Atemschutz 26, 207
Atemschutzmaske 390
Atemschutzmittel 26
Atemweg 197
Aufstecksenker 99
Augenschutzsystem 26
Autobatterie 250, 257
B
Bandschleifer 19, 21, 192
Batterie 243, 405
Bauform 258, 419
Baukörperdicke 159
Baustoff 153
Bauwerkzeug 422
Bearbeitungsart, Stein 335
Bedienungsanleitung 10
Bedienungselement 60
Bedienungsinformation 30
Befestigungsart 160
Befestigungsmittel 162
Befestigungsort 159
Befestigungstechnik 152
Bekleidung 207
Belastung, dynamische 158
Belastung, ruhende 158
Belastungsart 157
Besatz 209
Besatz, dichter 209
Besatz, loser 209
Besäumen 365
Beton 153
Betonschleifer 191, 322, 355
Betriebsgrenze 33
Betriebsisolation 61
Betriebskosten 415
Betriebssicherheit 441
Betriebsspannung 257, 409
Bimetall 220
Bindung 313
Bit 135
Blechschälbohrer 96
Blechschere 363
Blechschraube 133
Blechstärke 365, 366, 371
Bleiakkumulator 244
Bohren 12, 90, 319, 324
Bohrer 92, 339
Bohrer, gefräst 94
Bohrer, geschliffen 94
Bohrer, rollgewalzt 94
Bohreroberfläche 94
Bohrerwerkstoff 94
Bohrfutter 113
Bohrhammer 348
Bohrkrone 324, 345
Bohrlochqualität 163
Bohrlochtiefe 164
Bohrmaschine 108, 346
Bohrmehl 165
Bohrschraube 133
Bohrschrauber 15, 264
Bohrständer 12, 111, 356
Bohrverfahren 155
Borsten 209
Borsten, gebundene 210
Borsten, gewellte 209
457
458
Borsten, gezopfte 209
Brandschutz 11, 165
Breithobel 295
Bremse, elektrische 261
Bügelgriffform 42
Bündigfräser 284
Buntmetall 211
Bürsten 208
Bürstenstellung 208
Düse, Reduzier- 385
Düse, Reflektor- 384
Düse, Schlitz- 385
Düse, Schneid- 385
Düse, Schweißschuh- 385
Düse, Verlängerungs- 385
Düse, Winkel- 384, 385
Düse. Stumpfschweiß- 385
Düsenwerkzeug 445
C
Constantelektronik 110
CV 220
E
Eckenmaß 113
Edelstahl 211, 363
Edelstahlborste 210
Eichenholz 211
Einfachmesser 299
Einhaken 207
Einphasen-Wechselstrommotor 36
Einsatzwerkzeug 15
Einschaltdauer 411, 438
Einschaltsperre 273
Einsteckende 137, 340
Elektro-Handhobel 18
Elektrofuchsschwanz 226
Elektrohobel 295
Elektromotor 68
Elektronik 66
Elektronische Messtechnik 392
Elektronisches Messgerät 393
Elektronisches Messwerkzeug 24
Elektrotechnik 35
Elektrowerkzeug, Funktionsweise 34
Elektrowerkzeugtechnik 32
Energiebedarf 410
Energieinhalt 243
Energiequelle 33
Entfernungsmesser, Laser- 396
Entfernungsmesser, Ultraschall- 395
Entgraten 212
Entladezyklus 245
Erfahrungsmangel 30
Ergonomie 30, 58
Erhaltungsladung 248
Ermüdung 30
Erzeugnissicherheit 7
Exzenterschleifer 19, 20, 186, 206
D
Dauermagnet 258
Dauerstromladung 246
Dehnschraube 134, 143
Deltaschleifer 185
Diamant 182, 311
Diamant, beschichteter 312
Diamant, monokristalliner 312
Diamant, polykristalliner 312
Diamant, synthetischer 311
Diamantbestücktes Einsatzwerkzeug 310
Diamantbohrmaschine 326, 346
Diamantkonzentration 315
Diamantschleifscheibe 180
Diamantverteilung 314
Diamantwerkzeug 344
Dickenhobel 303
Drechselgerät 111
Drehbohren 155
Drehkraftbegrenzung 85
Drehmoment 68, 129, 141
Drehmomentkupplung 55, 141
Drehmomentschlüssel 143
Drehmomentschrauber 141, 418
Drehmomentverhalten 413
Drehrichtung 72, 259
Drehschlag 142
Drehschlagschrauber 142
Drehstrom 409
Drehstrommotor 36, 413
Drehzahl 83, 208, 260, 279, 302, 413
Drehzahländerung 41
Drehzahlerfassung 83
Drehzahlmesser 81
Druckbehälter 439
Druckluft 433
Druckluftanlage 433, 437
Druckluftaufbereitung 435
Druckluftbedarf 438, 445
Drucklufterzeugung 433
Druckluftmotor 441
Druckluftschleifer 447
Druckluftschrauber 446
Druckluftwerkzeug 432
Dübel 162
Dübelbohrer 342
Durchbrennen 74, 75
Durchbruchbohrer 343
Durchsteckmontage 162
Düse 384
Düse, Flächen- 384
Düse, Glasschutz- 385
F
Fächerschleifscheibe 179
Falzfräser 284
Falztiefenanschlag 302
Farbspritzen 374, 385
Farbspritzverfahren 386
Fase, Nebenschneide 93
Federzug 424, 449
Feinschnittsäge 229
Fettschmierung 56
FI-Schalter 357
Fiberschleifblatt 179
Filter 435
Filterklasse 27
Filzscheiben 214
Flachfräsbohrer 100
Flachmeißel 337
Fliesenmeißel 339
Fließdruck 437
Flussmittel 380
Formschluss 161
Forstnerbohrer 102
Fräsbohrer 96
Fräsen 17, 276
Fräser 279
Fräserschaft 291
Fräspraxis 287
Fräsrichtung 288
Frästisch 17, 286
Fräswerkzeug 279
Fräszirkel 286
Freihandtrennen 327
Freilaufrotation 187
Freischnitt 222, 281
Freiwinkel 92, 280
Frequenz 410
Fuchsschwanz 227
Fügen 374, 375
Fugenmeißel 339
Führungsschiene 233, 286
Führungsschlitten 192
Funktionsweise, Elektrowerkzeuge 34
fuzzy control 247
G
Gangschaltung, elektronische 76
Gasbeton 154
Gegenlauf 206
Gegenlauffräse 287
Gehäusebauart 41
Gehäuseform 42, 258
Gehäuseoberfläche 60
Gehörschutz 29, 307
Gelakkus 244
Geradschleifer 20, 206, 421
Gerätetyp 30
Geräuscheinwirkung 29
Gesteinsstaub 358
Getriebe 43, 84, 261, 414, 445
Gewinde 131
Gewinde, britisch 119
Gewinde, USA 119
Gewindeart 119
Gewindebezeichnung 119
Gewindebohrer 117
Gewindebohrerform 117
Gewindeschneider 116
Gipskartonschrauben 133
Glasbohrer 104
Gleichlauf 206
Gleichlauffräse 288
Gleichspannung 68
Gleichstrom 35
Gleichstrommotor 37, 70, 73, 258
Gleichzeitigkeitsfaktor 411, 438
Gleitlager 57
Gratfräser 285
Griffbereich 58
H
Haften 183
Halbautomatischer Rotationslaser 403
Halbwellenelektronik 77
Hammerbohren 13, 156
Hammerbohrer 340
Hammerbohrerart 342
Handkreissäge 231
Handschuh 207
Hartlöten 380
Hartmetall 94
Hartmetall-Mehrzweckbohrer 95
Hauptschneide 93
Hautschädigung 28
HCS 220
Heißkleben 378
Heißklebepistole 379
Heißkleber 378
Heißluftgebläse 382, 384
HF-Bohrmaschine 416
HF-Drehstrommotor 413
HM 220
HM-Messer 297
HM-Schneide 283
Hobelbreite 295
Hobelmesser 296
Hobeln 294
Hobelpraxis 303
Hobelsohle 296
Hobelwelle 296, 299
Hochfrequenzerzeugung 409
Hochfrequenztechnik 409
Hochfrequenzwerkzeug 408
Hochglanzpolitur 214
Hohlbohrkrone 326, 343
Hohlmeißel 337
Holz 211, 213, 215
Holzschraube 132
Holzstaub 196
Holzwerkstoff 195, 288, 303
Hotline 10
HSS 94, 220
HSS-Fräser 283
HSS-Messer 297
Hubbewegung 38
Hubsäge 225
I
ISO-TEMP-Bit 136
K
Kanalmeißel 337
Kantenfräse 277
Kapazität 250, 252
Kappsäge 232
Karosseriebohrer 95
Kegelbürste 211
Kegelsenker 98
Kegelverbindung 52
Kenngröße 73
Kernbohrgerät 325
Kernbohrtechnik 335
Kernloch 118
Kettensäge 234
Kippmomentschrauber 418
Klammer, geharzte 376
Klammer, ungeharzte 376
Klammertyp 375
Kleben 183
Klemmen 183
Kolbenkompressor 433
Kompressorhöchstdruck 437
459
460
Kompressorleistung 438
Kondensat 435
Konstantdrehzahl 415
Konstantelektronik 80, 279, 302
Konstruktionselement 41
Konstruktionsmerkmal 258
Konus 115
Kopfform 131
Kopierhülse 286
Korrosion 165
Kraftkontrolle 165
Kraftnachschub, Belastung 81
Kugelrastung 137
Kühlung 74, 75
Kühlungsart 414
Kundennutzen 84, 85, 86
Kunstgestein 335
Kunstglas 215
Kunststoff 195, 211, 223
Kunststoffborste 210
Kunststoffstaub 196
Kupplung 54, 448
Kurbeltrieb 45, 262
Kurvenschnitt 224
Kurzschluss 273
L
Lackoberfläche 215
Ladetechnik 246
Ladezyklus 245
Ladung, programmgesteuerte 247
Ladung, prozessorgesteuerte 247
Ladung, thermisch-gesteuerte 246
Ladung, zeitgesteuerte 246
Lagerzeit 248
Lamellenmotor 444
Lamellenvorsatz 185
Lärm 29, 145
Laserstrahl 25
Laserstrahlung 405
Lastdrehzahl 73
Laufzeitverfahren 394
Lebensdauer 248, 252, 415
Leerlaufdrehzahl 73
Leichtbeton 154
Leistung 68
Leistungsabgabe 73
Leistungsaufnahme 73
Leistungsfähigkeit 245
Leistungssteuerung 41
Leitungslänge 440
Leitungssystem 411
Linearmotor, oszillierender 442
Lochsäge 103
Lochstein 154
Lohnkosten 65
Löten 379
Lötpistole 382
Lötverfahren 380
Lüfter 74
M
Maschinenführung 59
Maschinenschraube 132
Maßband, digitales 394
Maßband, elektromechanisches 394
Materialkosten 65
Matrix 313
Matrix, harte 313
Matrix, weiche 314
Matrize 367
Mauerwerksbaustoff 154
Mechanisches Messgerät 393
Meißel 336
Meißelhammer 350
Meißeln 14
Memory-Effekt 251, 252
Messen, analoges 393
Messen, digitales 393
Messen, direktes 393
Messen, indirektes 393
Messerabstand 365
Messerhalter 298
Messerschutz 303
Messingborsten 210
Messung, einzelne 393
Messung, Flächen- 394
Messung, Längen- 394
Messung, Neigungs- 397
Messung, stetige 393
Messung, Volumen- 394
Messverfahren 393
Messwerkzeug, elektronisch 24
Messwertaufnehmer 423
Metall 195, 212, 223
Metalloberfläche 215
Metallortung 399
Metallstaub 196
Mikrofilter-System 186, 189, 194
Mineralstaub 197
Mittelgriff 258
Modus, Kreis- 403
Modus, Linien- 402
Modus, Punkt- 402
Montageart 162
Montagepraxis 163
Montagetechnik 171
Morsekegel 115
Mörtelmeißel 338
Motor 36
Multifunktionsgerät 277
Multisäge 228
N
Nachschärfen 224
Nadelabklopfer 351
Nagen 24
Nager 360, 367
Nassbohrtechnik 325
Nassschleifen 198
Nassschleifer 191, 355
Nassschliff 196
Naturgestein 335
Naturholz 195
Naturkorund 181
Nennlast 73
Nennstrom 85
Netzfrequenz 35, 68, 73
Netzgruppe 409, 410
Netzspannung 35
Nickel-Cadmium-Akku 245, 250
Nickel-Metallhydrid-Akku 245, 251
No-Name-Produkt 30
Normalbeton 153
Nullspannungsschalter 16
Nuss 135
Nutfräse 323, 354
Nutfräser 283
Nutzhöhe 317
O
Oberfläche, lackierte 196
Oberflächenbearbeitung 195, 204
Oberflächengüte 277, 295
Oberflächenschliff 319, 321
Oberfräse 17, 277
Ölschmierung 56
Oxydbeschichtet 94
P
Paneelsäge 232
Parallelanschlag 233, 286, 302
Parkschuh 307
Pendelfutter 117
Pentaprisma 404
Pinselbürste 211
Pistolenform 42, 258
Pistolengriff 108
Planetenradgetriebe 262
Planfräser 284
Plattenwerkstoff 154
Polieren 196, 214
Polierer 191, 205
Poliermittel 214
Polierzubehör 189
Prisma 404
Profilfräser 283
Prüfgerät 423
Punktlaser 401
Q
Qualität 326
Querkraft 157
Querlochsenker 98
Querschneide 93
R
Randabstand 159
Rechteckstempel 368
Recycling 253
Regel-/Konstantelektronik 84
Regelelektronik 83, 110
Reibschluss 160
Reparatur 425
Reserve 411, 438
Riementriebe 45, 262
Ringleitung 439
Ringsegment 316
Rollenkupplung 117
Rotationsbürsten 23
Rotationslaser 402
Rotationsschere 361
Rotationsschleifer 19
Routine 30
Rückdrehmoment 12, 14, 145, 273
Rührwerk 112
Rundlaufgenauigkeit 110
Rundstempel 368
461
Rustikal-Hobelmesser 298
Rüttler 422
S
Säbelsäge 225
Sägeblätter 220
Sägekranz 104
Sägeleistung 219
Sägen 15, 218
Sägetisch 16, 230, 233
Satinieren 213
Saugbohrer 343
Säulenführung 278
Schaftdurchmesser 282
Schaftform 105
Schalenbauweise 42
Schalldämpfer 449
Schaltanlage 411
Schalterarretierung 258
Schärfvorrichtung 303
Scharnierlochbohrer 102
Schaumstoffsäge 371
Scheibenbürste 211
Scheibendurchmesser 320
Scheibennutfräser 285
Schere 360
Scheren 24
Scherspalt 363
Schervorgang 361, 365, 366
Schlagbewegung 347
Schlagbohren 13, 156
Schlagbohrmaschine 108, 326, 347
Schlagschrauber 15, 142
Schlagschrauberbit 136
Schlagwerk 47
Schlagwerk, elektromechanisches 349
Schlagwerk, elektropneumatisches 349
Schlagwerkzeug 445
Schlagzeit-Einstellgerät 423
Schlangenbohrer 101
Schleifart 177
Schleifen 19, 176
Schleifgerät 183
Schleifgeräusch 198
Schleifgüte 177
Schleifmaschine 20
Schleifmittel 178
Schleifmittel, mit Unterlage 178
Schleifmittel, ohne Unterlage 180
Schleifmittelbefestigung 182
Schleifpapier 178
Schleifpraxis 195
Schleifrahmen 194
Schleifscheibe 345
Schleifscheibe, HM-Granulat-beschichtete 179
Schleifstaub 196
Schleiftopf 181
Schleifvlies 178, 213
Schlitzfräse 323, 354
Schlitzschere 366
Schlitzschraube 138
Schlüsselweite 135
Schmelzkleber 378
Schmiermittel 119
Schneide 281
Schneidkapazität 372
462
Schneidwerkzeug 363, 367
Schnellbauschraube 132
Schnellkupplung 450
Schnellladegerät 247
Schnellspannbohrfutter 114
Schnitt, gerader 224
Schnitt, stoßender 368
Schnitt, ziehender 369
Schnittqualität 288
Schnittwinkel 281
Schockbelastung 158
Schrägzug 157
Schrauben 14
Schraubenkompressor 434
Schraubenlänge 164
Schraubensicherung 144
Schraubentyp 131
Schrauber 139, 416
Schrauber, Gerad- 420
Schrauber, Kreuzgriff- 420
Schrauber, Mittelgriff- 420
Schrauber, Pistolen- 420
Schrauber, Spatengriff- 420
Schrauber, Winkel- 420
Schrauberbit 135
Schraubertyp 417
Schraubfall 130
Schraubfall, „harter“ 130
Schraubfall, „weicher“ 130
Schraubtechnik 128
Schraubverbindung 129
Schriftfräser 285
Schruppscheibe 181
Schutzart 8
Schutzbrille 25, 207
Schutzerdung 8, 61
Schutzhandschuh 28
Schutzisolation 61
Schutzisolierung 8
Schutzklasse 8
Schutzkleinspannung 9
Schutzmaßnahme 235, 291, 390
Schutzvorrichtung 62, 64
Schwarzblech 362
Schweißen 383
Schweißzusatz 383
Schwingantrieb 39
Schwingschleifer 19, 21, 183
SDS-max 342
SDS-plus 341
SDS-top 341
Segment 316
Segment, unterbrochenes 316
Segment-Eigenschaft 325
Segmentbefestigung 319
Segmentform 321, 324
Segmenthöhe 317
Segmentzusammensetzung 321, 324
Senker 98
Sicherheit 7, 61, 63, 165, 327, 425
Sicherheit, elektrische 8, 61
Sicherheit, mechanische 9
Sicherheitshinweis 10
Sicherheitskommunikation 10
Sicherheitskupplung 54, 358
Sicherheitsmaßnahme 11, 25, 273, 385, 450
Sicherheitspraxis 6, 10
Sicherheitsventil 251
Sichtkontrolle 165
Sichtschutz 25
Siliciumcarbid 181
Skineffekt 412
Sondersegment 316
Spaltkeil 16
Spaltwerkzeug 339
Span 308
Spandicke 295
Spannen 183
Spannflansch 50
Spannfutter 51
Spannkraftsicherung 115
Spannungsführende Leitung 400
Spannzange 51, 278, 291
Spanreißschutz 230
Spantiefenbegrenzung 282
Spanwinkel 92, 280
Spaten 338
Spatengriff 108
Spatmeißel 337
Spezialschleifplatte 188
Spindelblockierung 278
Spindellock 115, 262
Spindelverlängerung 424
Spiral-(Wendel)bohrer 94
Spitzenwinkel 92
Spitzmeißel 337
Sprengringrastung 137
Spritzfähigkeit 386
Spritzpistole, elektromagnetische 387
Stabform 42, 258
Stahlborsten 209
Stahlborsten, vermessingte 209
Stampferplatte 338
Standzeit 326
Stationärbetrieb 18, 21, 84, 235
Stationäreinrichtung 302
Staub 327
Staubbehälter 185, 189, 194
Stechbeitel 339
Stecknuss 135, 136
Steckschlüsseleinsatz 135
Steinbearbeitung 334
Steinbohrer 339
Steinsäge 322
Steinwerkstoff 153, 335
Stellelement 39
Stempel 367
Stempelform 370
Steuerelektronik 77, 80, 84, 110
Steuerelektronik, Akkumaschine 79
Steuerelement 39
Steuergerät 423
Steuerung, elektronische 259
Stichleitung 439
Stichsäge 230
Stirnholz 305
Stirnradgetriebe 261
Stockerplatte 338
Stoffschluss 161
Strömungsmaschine 441
Strukturieren 212
Stufenbohrer 97
Systemverbindung 53
Systemzubehör 286, 302, 356
T
Tachogenerator 83
Tacker, Druckluft- 377
Tacker, Elektro- 377
Tacker, Hammer- 377
Tacker, Hand- 377
Tackerklammer 375
Tackern 375
Tackernagel 375
Tackerwerkzeug 376
Tandemsäge 227
Tauchsäge 232
Teillast 73
Temperaturfühler 83
Temperaturüberwachung 247
Thermoschalter 75
Tiefenanschlag 109, 356
Tiefenanschlagschrauber 140
Tiefeneinstellung 278
Tiefentladung 249
Titan-Bohrer 106
Titannitrit-beschichtet 94
Topfbauweise 42
Topfbürste 211
Torsionsstab 143
Torx 132
Trapezblech 370
Trennscheibe 180, 344
Trennschleifen 22
Trennschleifer 322, 354
Trennschliff 319
Trennschlitten 356
Trenntisch 192
Trenntransformator 357
Triangulation 394
Trockenbohrtechnik 325
Turbine 442
U
Überlast 74
Überlastsicherheit 441
Überlastung 272
Überlastverhalten 415
Überrastschrauber 417
Umformer 409
Umformer, Einanker- 410
Umlenkprisma 404
Umwelt 197, 253
Universalmotor 36, 71, 73
Untergestell 16, 194
V
Varioschleifer 194
Verbindungsart 375
Verbundsegment 317
Verdrängermaschine 442
Verdünner 385
Verleimprofilfräser 285
Verlust 438
Versagensart 158
Vertikalschleifer 422
Viskosität 385
Voll-HM-Fräser 283
463
Vollautomatischer Rotationslaser 403
Vollisolation 62, 357
Vollisolierung 9
Vollstein 154
Vollwellenelektronik 77
Volt 68, 243
Vorschrift 8, 165
Vorschubrichtung 287
Vorsteckmontage 162
W
Wälzlager 57
Wärme 39, 74
Wartungsarbeit 450
Wartungseinheit 448
Wartungshinweis 10
Wasserkühlung 346
Wasserpumpe 112
Wasserwaage 397
Watt 68
Wechselspannung 68
Wechselstrom 35
Wechselstrommotor 68, 73
Wegkontrolle 165
Weichlöten 380
Wendelbohrer 343
Wendemesser 297, 299
Werkzeugaufnahme 47
Werkzeuggehäuse 58
Werkzeuggeräusch 60
Werkzeugschneide 281
Werkzeugwechsel 273
Wiederanlaufschutz 287, 303
Winkelbohrmaschine 113
Winkelmessung 398
Winkelschleifer 20, 189, 205, 321, 354, 421
Winkelvermessungsverfahren 394
Wirkungsgrad 73
Wirtschaftlichkeit 65
Z
Zähnezahl 221
Zahnform 222
Zahnkranzbohrfutter 114
Zahnmeißel 338
Zahnradgetriebe 43
Zinkenfrässchablone 287
Zirkelvorsatz 230
Zirkonkorund 182
Zugkraft 157
Zusatzhandgriff 109, 258
Zwangslage 30
Zwangsrotation 187
Zweistrahlprisma 404
Zyklenzahl 24
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