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Empfehlungen zum Einsatz von Fräseinrichtungen inVerbindung mit einem Koordinatentischsystem

In Abstimmung zwischen dem Landesinstitut für Schulentwicklung und der Unfallkasse Baden-Württemberg

  1. Auf Grundlage der UVV Schulen (GUV-V S1) sowie den Richtlinien zur Sicherheit im Unterricht der Empfehlungen der Kultusministerkonferenz vom März 2003 (GUV-SI 8070) und den Merkblättern zur Sicherheit im Unterricht – Richtlinien des Landes Baden-Württemberg dürfen Jugendliche unter 18 Jahren in schulischen Einrichtungen unter anderem

    an elektrischen Hobel- und Fräsmaschinen nicht beschäftigt werden.
    ausgenommen die Bedienung eines Koordinatentischsystems (CNC-Fräsmaschine)
  2. Erforderliche Schutzziele beim Umgang mit Fräsmaschinen in Verbindung mit dem Koordinatentischsystem

    Um Schülerinnen und Schüler in allgemein bildenden Schulen den Umgang mit einem Koordinatentischsystem ab der Jahrgangsstufe 5/6 zu ermöglichen, ist das Erreichen folgender Schutzziele erforderlich:
    • Nutzer dürfen durch wegfliegende Teile (Werkzeuge oder Werkstücke) nicht gefährdet werden,
    • Nutzer dürfen durch eingespannte, rotierende Werkzeuge nicht gefährdet werden,
    • Nutzer dürfen keinen Quetsch- und Scherverletzungen ausgesetzt sei,
    • Nutzer dürfen keiner unzulässigen Staubbelastung ausgesetzt sein,
    • Nutzer dürfen keiner unzulässigen Lärmbelästigung ausgesetzt sein.
  3. Technische Anforderungen an CNC-Fräsmaschinen bzw. Koordinatentischsysteme

    Grundsätzlich hat der Hersteller durch CE- Kennzeichnung (Konformitätserklärung) entsprechender Maschinen die Einhaltung einschlägiger Normen und sicherheitstechnischer Regeln zu gewährleisten. Demzufolge muss ein Betreiber/Nutzer dann von einer sicher zu betreibenden Maschine ausgehen können, wenn eine entsprechende Kennzeichnung vorhanden ist.

    Unabhängig von dieser Gewährleistungspflicht, sind folgende technische Maßnahmen einzuhalten:
    • Die Fräsmaschine (Oberfräse) wird werkseitig durch fest angebrachte Befestigungselemente so „denaturiert“, dass sie nicht mehr unabhängig von einer CNC-Fräsmaschine (Koordinatentischsystem) eingesetzt werden kann (Bearbeitungseinheit). Hierdurch verliert sie die Eigenschaft einer eigenständigen Maschine und wird zur Antriebseinheit der Bearbeitungswerkzeuge.
    • Der maximale Schaftdurchmesser der eingesetzten Werkzeuge ist auf 3mm festgelegt.
    • Grundsätzlich dürfen nur Vollhartmetallwerkzeuge (VHM) -Bohrer, Fräser, Stichel, ..- eingesetzt werden. Sofern eingehauste CNC-Fräsmaschinen (Schutzzelle/Haube) benützt werden, dürfen auch Fräser aus Verbundmaterial (Schneide VHM, Schaft WSS) und einem Schaftdurchmesser 1/8“ verwendet werden.
    • Um eine unzulässige (Holz) Staubbelastung zu verhindern, muss eine den Fräser ringförmig umschließende Absaugmöglichkeit vorhanden sein. An diesen Anschluss ist ein möglichst schallgedämmter, holzstaubgeprüfter (Staubklasse M; früher H2/B2) Entstauber anzuschließen. Der Entstauber sollte, angepasst an den Staubanfall, während des Fräsvorgangs eingeschaltet sein. Empfehlenswert ist eine automatische Einbindung des Entstaubers an den Fräsvorgang (Lärmvermeidung) über die Steuerungssoftware.
    • Um eine unbeabsichtigte Berührung rotierender Werkzeuge, das Getroffenwerden durch wegfliegende Teilen und eine unzulässige Lärmbelästigung zu vermeiden, ist bei neu anzuschaffenden Koordinatentischsystemen grundsätzlich eine Schutzhaube/Schutzzelle vorzusehen, die das gesamte Koordinatentischsystem abdeckt. Bereits im Einsatz befindliche Altmaschinen ohne Schutzhaube sollten nachgerüstet werden. Altmaschinen müssen mindestens einen Augenschutz (bewegliche Acrylglasscheibe) aufweisen. In diesem Fall ist den Schülern aufgrund der zu erwartenden Lärmbelästigung, Gehörschutz zur Verfügung zu stellen.
    • Das Steuerungsprogramm (CAD/NC) muss einen Simulationslauf am Bildschirm ermöglichen. Vor dem Fräsvorgang sollte diese Möglichkeit genutzt werden.
    • Die Nutzung des Koordinatentischsystems muss im so genannten Einrichtbetrieb (Bedienung von Hand) bei geöffneter Haube möglich sein. Im Automatikbetrieb (automatischer Programmablauf) darf das Öffnen der Haube (z.B. zum Kühlen des Werkzeuges und /oder Materials) nicht zu einer unzulässigen Gefährdung führen (Einhaltung von Grenzwerten für Kräfte und Geschwindigkeiten). Werden diese Grenzwerte überstiegen, muss der Automatikbetrieb durch einen mit der Schutzhaube gekoppelten Sicherheits-Schalter gestoppt bzw. verlangsamt werden. Dies ist vom Hersteller zu gewährleistet.
    • Ist eine sinnvolle Kopplung des Koordinatentischsystems mit der Schutzhaube nicht möglich, ist die Steuerung des Koordinatentisches über den PC so vorzusehen, dass bei Betätigung einer beliebigen Keyboardtaste (auch breitflächiges Schlagen auf die Tastatur – analog eines Not-Aus-Schalters) oder durch einen Mausklick, ein Notabschaltvorgang ausgelöst wird.
    • Das Koordinatentischsystem muss über eine Notbefehlseinrichtung (Not- Halt-Schalter) verfügen, die bei Betätigung die Tischbewegung sowie die Spindel stoppt und keine weiteren Eingaben bzw. Befehle zulässt. Analog hierzu wird eine Not-Aus-Steuerung über den PC akzeptiert.
    • Die Stromversorgung der Oberfräse muss vor dem Werkzeugwechsel direkt an der Oberfräse unterbrochen werden.
    • Die Herstellerangaben über die zu fräsenden Materialien sind zwingend einzuhalten (z.B. keine Bearbeitung von Eisen und Stahl möglich).

    Diese Regelungen basieren auf dem derzeitigen Stand der Technik. Sofern neue technische Regelungen in Kraft treten, müssen die oben gemachten Ausführungen ggf. ergänzt bzw. geändert werden.

  4. Nutzungsvorgaben für einzelne Klassenstufen
    • Das Bedienen des Koordinatentischsystems (Starten des Fräsprogramms, Beaufsichtigen des Fräsvorgangs) ist Schülern der Klassenstufe 5/6 nach gründlicher Einweisung und nur unter Aufsicht (A) erlaubt. Das Einspannen des Fräsers und Befestigen des Werkstücks ist vom Lehrer vorzunehmen.
    • Das Bedienen des Koordinatentischsystems (Befestigen des Werkstücks, Starten des Fräsprogramms, Beaufsichtigen des Fräsvorganges) ist Schülern der Klassenstufe 7/8 nach gründlicher Einweisung und nur im Blickfeld des Lehrers (TS) erlaubt. Der Fräserwechsel ist vom Lehrer vorzunehmen.
    • Das Bedienen des Koordinatentischsystems (Fräserwechsel, Befestigen des Werkstücks, Starten des Fräsprogramms, Beaufsichtigen des Fräsvorganges) ist Schülern der Klassenstufe 9/10 nach gründlicher Einweisung und nur im Blickfeld des Lehrers (TS) erlaubt.