Stationäre Oberfräsmaschinen werden im Allgemeinen für die Herstellung von Holzartikeln und Möbelelementen, teilweise aber auch für die Bearbeitung von Kunststoffen und Leichtmetallen eingesetzt. Wichtige Typen von Oberfräsmaschinen sind Kopierfräsmaschinen, Musterfräsmaschinen, Maschinen mit beweglichen Fräsköpfen und Kopierautomaten. Die Kopierautomaten werden in der Regel zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Werkstücke eingesetzt.
Allen Oberfräsen ist gemeinsam, dass sich das Werkzeug oberhalb der Werkstückauflage befindet, die in der Regel ein Tisch ist. Die Werkzeug-Spindelachse ist fast immer vertikal, aber bei manchen Maschinen kann der Fräskopf und damit auch die Werkzeug-Spindelachse geneigt sein. Der Bearbeitungskopf wird zur Bearbeitung abgesenkt und kehrt automatisch in seine Ausgangsposition (Ruheposition) zurück. Bei älteren Maschinen wird der Bearbeitungskopf manuell durch Betätigung eines mechanischen Fußpedals oder Handhebels abgesenkt. Bei modernen Maschinen wird der Kopf im Allgemeinen durch ein pneumatisches oder hydraulisches System abgesenkt. Abbildung 1 zeigt diverses Zubehör (Niederhalter, Führungen etc.) und die Schutzeinrichtung der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt (SUVA).
Abbildung 1. SUVA-Sicherheitseinrichtung mit Fräswerkzeug in Arbeitsposition
Die Werkzeugspindel wird entweder durch einen Riemenantrieb oder direkt durch einen Hochfrequenzmotor angetrieben, der häufig vom Typ mit zwei Geschwindigkeiten ist. Die Drehzahlen der Werkzeugspindeln liegen in der Regel zwischen 6,000 und 24,000 U/min. Bei Modellfräsern sind sie niedriger, wo die niedrigste Drehzahl 250 U/min betragen kann. Musterfräser sind oft mit einem Getriebe zur Auswahl verschiedener Geschwindigkeiten ausgestattet.
Der Schneiddurchmesser des Fräswerkzeugs variiert von 3 bis 50 mm. Bei speziellen Modellfräsern kann der Schneiddurchmesser des Werkzeugs jedoch bis zu 300 mm betragen.
Werkzeugbau
Auf Oberfräsmaschinen kommen hauptsächlich einschneidige Löffelfräser, zweischneidige Plattenfräser oder Vollprofilfräser zum Einsatz. Wie jedes Werkzeug müssen sie aus solchen Werkstoffen konstruiert und hergestellt sein, die den im Betrieb zu erwartenden Kräften und Belastungen standhalten. Maschinen sollten in Übereinstimmung mit den Anweisungen des Herstellers verwendet und gewartet werden.
Die Routing-Tools sollten sein:
- deutlich und dauerhaft mit der zulässigen Drehzahl gekennzeichnet, z. B. weniger als 20,000 U/min
- eines von einer zugelassenen Stelle geprüften Typs
- in runder Bauform mit minimalem radialem Schneidenüberstand zur Reduzierung der Rückschlaggefahr.
Bewachung des Werkzeugs
Bei Fräsmaschinen, bei denen sich das Werkzeug bewegt und das Werkstück fixiert bleibt, sollte der Zugang zum rotierenden Werkzeug durch eine einstellbare Schutzvorrichtung (Handschutz) verhindert werden. Sie sollte durch eine bewegliche Schutzhaube ergänzt werden, die auf die Werkstückoberfläche abgesenkt werden kann. Das untere Ende dieses beweglichen Schutzes kann eine Bürste sein.
Bei Fräsmaschinen, bei denen das Werkstück von Hand gehalten und/oder zugeführt wird, wird dringend empfohlen, eine Sicherheitsvorrichtung zu verwenden, die vertikalen Druck auf das Werkstück ausübt. Die SUVA hat einen solchen Wächter konzipiert. Diese Sicherheitsvorrichtung wird seit Ende der 1940er Jahre erfolgreich eingesetzt und ist bis heute die vollständigste Schutzvorrichtung ihrer Art. Seine Hauptmerkmale sind:
- Verhinderung eines unbeabsichtigten Kontakts mit dem rotierenden Werkzeug sowohl in seiner Ruheposition als auch in seiner Arbeitsposition
- schneller und einfacher Wechsel von einer Größe des Niederhalteschuhs zur anderen. Es sind verschiedene Größen von Niederhalteschuhen erhältlich, um Werkzeuge mit unterschiedlichen Schnittdurchmessern zu montieren
- manuell einstellbarer Druck, der durch den Niederhalter auf das Werkstück ausgeübt wird
- automatische Rückstellung des Niederhalteschuhs in seine obere Position, wenn der Fräskopf in seine Ruheposition hebt. Die Schutzvorrichtung kann so eingestellt werden, dass der Niederhalteschuh nur dann angehoben werden kann, wenn sich die Unterkante des Werkzeugs über dem Niveau der Unterkante des Niederhalteschuhs befindet; damit soll ein unbeabsichtigter Kontakt mit dem Werkzeug von unten verhindert werden (siehe Bild 2). Schwere Verletzungen am Handrücken, bei denen die Sehnen nur durch die Haut geschützt sind, werden so vermieden.
Abbildung 2. Sicherheitsvorrichtung mit Fräswerkzeug in Ausgangsposition
- Möglichkeit des Anschlusses eines Späneabsaugsystems an die Schutzvorrichtung.
Auch diese Schutzeinrichtung ermöglicht das Führen von Werkstücken entlang einer Führung mit Hilfe eines horizontalen Druckstücks.
Gefahren
Es wurde festgestellt, dass Oberfräsmaschinen weniger gefährlich sind als vertikale Spindelformmaschinen. Ein Grund dafür ist der kleinere Durchmesser der meisten Fräswerkzeuge. Die Werkzeuge an Oberfräsen sind jedoch leicht zugänglich und stellen somit eine ständige Gefahr für Hände und Arme des Bedieners dar. Daher sind Kopierfräsmaschinen, bei denen das Werkstück in der Regel von Hand zugeführt wird, die mit Abstand gefährlichsten Fräsmaschinen.
Unfallursachen
Die Hauptursachen für Router-Unfälle sind:
- unbeabsichtigter Kontakt der Hand oder des Arms mit dem rotierenden Werkzeug in seiner Ruheposition (1) beim Entfernen von Spänen und Staub vom Tisch von Hand statt mit einem Holzstab, (2) wenn das Werkstück oder die Spannvorrichtung nicht richtig gehandhabt wird oder ( 3) wenn sich der Ärmel der Kleidung des Bedieners im rotierenden Werkzeug verfängt
- unbeabsichtigter Kontakt der Hand mit dem Fräswerkzeug durch Rückschlag des mit der Hand gehaltenen Werkstücks.
Kickback kann aus folgenden Gründen auftreten:
- eine unsichere Arbeitspraxis
- Fehler im Werkstück (Äste etc.)
- Werkstücke werden zu abrupt oder aus der falschen Richtung in das Werkzeug eingeführt
- stumpfe Schneidkanten
- unzureichende Schnittgeschwindigkeit
- falsche Befestigung des Werkstücks an der Spannvorrichtung
- Werkstückbruch
- Auswurf des Werkzeugs oder von Teilen des Werkzeugs durch schlechte Werkzeugkonstruktion, zu hohe Härte des Werkzeugmaterials, Materialfehler des Werkzeugs, Überdrehzahl des Werkzeugs oder schlechte Klemmung des Werkzeugs in der Werkzeugaufnahme.
Beim Herausschleudern eines Werkzeugs oder Werkstücks können nicht nur der Bediener, sondern auch andere im Bereich arbeitende Personen durch herausgeschleuderte Teile verletzt werden.
Maßnahmen zur Unfallverhütung
Maßnahmen zur Unfallverhütung sind zu richten an:
- Konstruktion und Konstruktion der Maschine
- das Werkzeug
- Schutz des Werkzeugs in Ruhestellung (Bild 15) und soweit möglich in Arbeitsstellung (Bild 14), insbesondere wenn das Werkstück von Hand gehalten und zugeführt wird.
Konstruktion und Konstruktion der Maschine
Oberfräsen müssen betriebssicher ausgelegt sein. Es sollte sichergestellt werden, dass:
- die Maschine ist ausreichend steif
- die elektrische Ausrüstung den Sicherheitsvorschriften entspricht
- Betätiger, die zum Auslösen einer Startfunktion oder Bewegung eines Maschinenelements verwendet werden, sind so konstruiert und montiert, dass eine unbeabsichtigte Betätigung minimiert wird
- Der Zugang zu beweglichen Maschinenteilen, wie Riemenantrieben, hydraulisch oder pneumatisch bewegten Fräsköpfen oder Fahrtischen bei Maschinen mit automatischen Zuführungen, wird durch entsprechende Schutzeinrichtungen verhindert
- die tatsächlichen Umdrehungen pro Minute des Werkzeugs sind für den Bediener deutlich sichtbar
- Die Sicherheitseinrichtungen und Späneabsaugsysteme sind einfach zu installieren
- der Geräuschpegel der Maschine wird so weit wie möglich reduziert.
Darüber hinaus empfiehlt es sich, den Werkzeugantrieb der Oberfräse mit einer automatischen Bremse auszustatten, die bei Stillstand der Maschine aktiviert wird. Die Bremszeit sollte 10 Sekunden nicht überschreiten.
Muster-Checkliste
Reinigungskraft
1. Ein tägliches Reinigungsprogramm ist unerlässlich.
2. Staubansammlungen von 1/8 Zoll Tiefe in irgendeinem Bereich weisen darauf hin, dass eine Reinigung erforderlich ist. Es ist zu beachten, dass jede Ansammlung von Staub zu einem Brand führen kann. Je feiner der Staub, desto größer die Gefahren.
3. Holzstaub häufig reinigen.
a. Täglich um heiße Oberflächen herum abwischen.
b. Großflächiges Abblasen oder Staubsaugen, wenn möglich, aller Bereiche, einschließlich Dachsparren, mindestens zweimal pro Jahr.
c. Bei hohen Konzentrationen kleine Bereiche gleichzeitig bearbeiten.
d. Niedrige Luftfeuchtigkeit erhöht das Gefahrenpotential und sollte bei Abschlämmungen berücksichtigt werden.
4. Planen Sie Abblasen oder Aufräumarbeiten ein, während die Ausrüstung außer Betrieb ist, z. B. Freitagnachmittag und am Wochenende.
Elektrische Wartung
1. Alle Motoren regelmäßig inspizieren/reinigen, um Staubansammlungen zu vermeiden.
2. Stellen Sie sicher, dass alle Schaltkästen und Schalttafeln die Anforderungen des National Electrical Code für ihren klassifizierten Standort erfüllen.
3. Achten Sie auf ungewöhnliche Geräusche, achten Sie auf ungewöhnliche Gerüche und achten Sie auf sichtbare Staubansammlungen an Maschinen und Motoren. Überprüfen Sie häufig Motoren und andere elektrische Komponenten, um Überhitzung zu erkennen.
4. Stellen Sie sicher, dass das Wartungs- oder Betriebspersonal die Lager an Motoren, Förderbändern, Ketten und Kettenrädern rechtzeitig schmiert.
5. Stellen Sie sicher, dass elektrische Schaltschränke und Kästen geschlossen bleiben und gewartet werden, um Staubansammlungen zu vermeiden, einschließlich des Verschließens aller Ausbrechöffnungen.
Brandschutz
1. Verbieten Sie aktiv das Rauchen an nicht autorisierten Orten.
2. Verfahren für Heißarbeitsgenehmigungen einführen und sicherstellen, dass Verfahren befolgt werden.
3. Lassen Sie bedienergesteuerte Maschinen nicht unbeaufsichtigt laufen.
4. Installieren Sie eine Vorrichtung an der Mündung des Staubsammelsystems, um zu verhindern, dass Schleifbänder und andere funkenerzeugende Gegenstände in das System gelangen und einen Brand verursachen.
5. Fangen Sie Metall in Holzschweinen ein, indem Sie Magnete im Fördersystem und Metalldetektoren im Schwein installieren. Es sollten Richtlinien und Verfahren eingeführt werden, um zu verhindern, dass Metall und andere Fremdkörper die Schweine erreichen.
6. Führen Sie wöchentliche und monatliche Inspektionen von Brandschutzsystemen durch, einschließlich Feuerlöscher, Feuerwehrschläuche, Alarme und Sprinkler-Steuerventile.
7. Stellen Sie sicher, dass Kesselräume und Heizgeräte frei von Staubansammlungen sind, dass die schriftlichen Verfahren zur Kesselinbetriebnahme befolgt werden und dass ordnungsgemäß klassifizierte Geräte verwendet werden.
8. Erkennen des richtigen Vorgehens bei der Bekämpfung von Staubbränden.
9. Fordern Sie eine detaillierte Inspektion durch den örtlichen Feuerwehrmann oder Versicherungsträger an.
10. Fördern Sie Scheinübungen/Besuche durch die örtliche Feuerwehr.
11. Installieren Sie Funkenerkennungs- und Löschsysteme in Staubsammelsystemen und überprüfen Sie regelmäßig, ob sie funktionieren.
12. Überprüfen Sie regelmäßig Evakuierungspläne, Notbeleuchtung und Brandschutzübungen für jede Arbeitsschicht.
Weitere Anwendungsbereiche
1. Wenden Sie sich an den Versicherungsträger, um Unterstützung bei der Identifizierung von Gefahren im Zusammenhang mit Sicherheit, Gesundheit und Brandschutz zu erhalten.
2. Wenden Sie sich für weitere Unterstützung an die zuständigen staatlichen Sicherheitsbehörden.
3. Mitarbeiter sollten Staubsilos nur betreten, wenn Verfahren für beengte Räume befolgt werden.
4. Alle Betreiber sollten sicherstellen, dass die Entstaubungssysteme ordnungsgemäß funktionieren, und alle Fehlfunktionen unverzüglich der Geschäftsführung melden.
5. Suchen Sie nach Objekten, die die Kanäle zum Staubsystem blockieren.
6. Es wird empfohlen, dass alle Vorgesetzten, Mitglieder des Sicherheitsausschusses und andere Mitarbeiter auf den Inhalt dieser freiwilligen Checkliste aufmerksam gemacht werden, um eine maximale Umsetzung zu erreichen.