Grundpraktikumsbericht zu Fertigungstechniken

Inhalte:

1 Der Betrieb

2 Stahlerzeugung
2.1 Eigenschaften der Werkstoffe
2.2 Werkstoffprüfung
2.3 Wärmebehandlung
2.4 Grundsätzliches

3 Spanende Formgebung von Werkstücken
3.1 Sägen
3.2 Feilen
3.3 Meißeln
3.4 Schaben
3.5 Hobeln und Stoßen
3.6 Schleifen
3.7 Scheren

4 Zuschnitt
4.1 Schneidbrenner
4.2 Schmieden

5 Teilefertigung
5.1 Bohren
5.2 Bohrer
5.3 Senken
5.4 Richten
5.5 Biegen
5.6 Gewindeschneiden
5.7 Schrauben
5.8 Schraubenverbindungen

6 Drehen/ Fräsen
6.1 Drehen
6.2 Fräsen

7 Schweißerei
7.1 Gasschmelzschweißen
7.2 Schweißbrenner
7.3 Lichtbogenschmelzschweißen

Tätigkeit nach § 4 (2) 1.

manuelles und maschinelles Bearbeiten von technischen Werkstoffen im Industriellen Bereich

Dauer: 6 Wochen in der Zeit vom in der Firma

1.Der Betrieb:

Firma stellt weltweit Maschinen für die Verpackungs - und Palettiertechnik von der Einzelteilfertigung bis hin zur Vor - Ort - Montage her. Es ist ein mittelständischer Betrieb im Münsterland mit internationalem Bekanntheitsgrad. In diesem Betrieb durfte ich während meines 6-wöchigen Praktikums die Grundlagen der Werkstoffver - und Bearbeitung (hauptsächlich Metall) erlernen.

2.Stahlerzeugung:

Roheisen enthält hohe Beimengungen an Kohlenstoff, Silicium, Mangan, Phosphor und Schwefel. Es ist deswegen hart und spröde und für die Weiterverarbeitung ungeeignet. Die Umwandlung von Roheisen in Stahl besteht im wesentlichen darin, die Anteile des Kohlenstoffs und der Eisenbegleiter auf zulässige Maße herabzusetzen. Die verschiedenen Verfahren hierzu werden einheitlich als Frischen bezeichnet. Man unterscheidet dabei:

a) Das Thomas- Verfahren:

Ein Konverter mit einer feuerfesten Ausmauerung wird mit flüssigem Roheisen gefüllt. Durch Winddüsen im Konverterboden wird Luft oder ein Luftsauerstoffgemisch mit einem Druck von 2,5 bar eingeblasen. Dadurch steigt die Temperatur der Schmelze und die meisten Beimengungen verbrennen ( oxidieren ).

b) Das Sauerstoff-Aufblasverfahren ( LD-Verfahren ):

Beim Sauerstoff-Aufblasverfahren wird reiner Sauerstoff von oben durch ein wassergekühltes Kupferrohr mit einem Druck von 4 bar - 12 bar auf die Schmelze geblasen. Dort, wo der Sauerstoff auf das flüssige Roheisen auftritt entsteht eine besonders hohe Temperatur, etwa 2000°C.

c) Das Siemens-Martin-Verfahren:

Dieses Verfahren wurde entwickelt um Schrott und Alteisen in Stahl umwandeln zu können. Dazu wurde ein muldenförmiger, flammbeheizter Herd konstruiert. Das Schmelzen des Schrottes und die Oxidation der Eisenbegleiter erfolgen durch eine offene Gas- und Ölflamme.

d) Das Elektro - Verfahren:

Beim Elektro - Verfahren nutzt man die Wärmeentwicklung des elektrischen Stromes. Im Lichtbogenofen wird der elektrische Lichtbogen durch große Kohlestäbe (Elektroden) erzeugt. Dabei wird das Schmelzgut auf Temperaturen bis 3500°C erhitzt.

2.1.Eigenschaft der Werkstoffe:

Aus der Vielzahl der angebotenen Werkstoffe muß der für den jeweiligen Verwendungszweck geeignetste Werkstoff ausgewählt werden. Werkstoffe werden nach physikalischen, technologischen und chemischen Eigenschaften beurteilt. Je nach Verwendungszweck sind die Werkstoffe der Maschinen, Geräte und Werkzeuge verschiedenen Beanspruchungen ausgesetzt. Man unterscheidet sechs Beanspruchungsarten. Für die Fähigkeit zur Aufnahme dieser Beanspruchungsarten ist in erster Linie eine Werkstoffeigenschaft sehr wichtig: die Festigkeit.

Als Festigkeit eines Werkstoffes bezeichnet man seinen Widerstand gegen eine Verformung durch äußere Krafteinwirkung. Als Härte bezeichnet man den Widerstand eines Werkstoffes gegen das Eindringen eines anderen Werkstoffes.

Als Sprödigkeit bezeichnet man die Eigenschaft eines Werkstoffes, unter Belastung zu brechen ohne sich vorher nennenswert zu verformen.

Zähigkeit ist das Gegenteil von Sprödigkeit. Zähe Werkstoffe zeigen wesentliche plastische Verformungen unter Krafteinwirkung, ehe sie zerbrechen. Elastizität ist die Eigenschaft eines Materials, sich unter Krafteinwirkung zu verformen und in die ursprüngliche Form zurückzugehen, wenn die Belastung zurückgenommen wird.

Plastizität ist die Eigenschaft eines Materials, sich unter Krafteinwirkung bleibend zu verformen.

Verschleißfestigkeit ist der Widerstand gegen unbeabsichtigtes Abtragen der Oberfläche eines Werkstückes, zum Beispiel durch Reibung.

2.2.Werkstoffprüfung:

Die Werkstoffprüfung soll Aufschluß über Art, Eigenschaft und Verhalten von Werkstoffen unter Einwirkung äußerer Einflüsse geben. Einfache Werkstoffprüfverfahren für die Werkstatt sind die Klangprobe, Biegeprobe, Funkenprobe, Feilprobe und die Härteprüfung mit dem Kugelschlaghammer.

Mechanische Werkstoffprüfung: Durch einen Zugversuch wird das Verhalten des Werkstoffes unter gleichmäßiger Zugbeanspruchung ermittelt. Der Probestab ist aus der zu prüfenden Werkstoffsorte hergestellt. Der Probestab wird in einer Prüfmaschine an beiden

Enden eingespannt und gleichmäßig bis zum Bruch gedehnt. Auf einer mitlaufenden Schreibtrommel wird das Verhältnis der Zugspannung zur Dehnung am Probestab ermittelt und das Spannungs - Dehnungs - Diagramm aufgezeichnet. Bei der Härteprüfung nach Brinell wird als Prüfkörper eine gehärtete Stahlkugel verwendet. Sie wird mit einer festgelegten Prüfkraft in den Werkstoff eingedrückt. Der Durchmesser des entstandenen Eindrucks wird ausgemessen. Aus dem Verhältnis der Prüfkraft zur Eindrucksoberfläche wird die Brinellhärte berechnet.

Bei der Härteprüfung nach Vickers wird die Spitze einer vierseitigen Pyramide aus Diamant in die Oberfläche des Werkstückes gedrückt. Als Vickershärte bezeichnet man das Verhältnis der Kraft zur Oberfläche des bleibenden Eindrucks. Bei der Härteprüfung nach Rockwell wird ein Prüfkörper in zwei Stufen mit einem Prüfgerät in die Oberfläche des Werkstücks eingedrückt. Der Härtewert kann an der Meßuhr abgelesen werden. Zerstörungsfreie Werkstoffprüfverfahren sind das Röntgen- und Magnetpulververfahren, die Ultraschallprüfung und die Farbdiffusion.

2.3.Wärmebehandlung:

Das Härten:

Werkzeuge aller Art, sowohl für die spanende als auch für die spanlose Formung, werden wegen ihrer hohen Verschleißbeanspruchung aus härtbarem Stahl hergestellt. Der Härtevorgang findet meistens erst gegen Ende des Verarbeitungsprozesses statt, so daß das gehärtete Werkstück oft nur noch auf Fertigmaß geschliffen werden oder scharfgeschliffen werden muß. Die Stahlhärtung beruht darauf, daß im Kristallgefüge des Stahls durch Wärmeeinwirkung Veränderungen auftreten. Diese Veränderungen sind temperaturabhängig und erfolgen in einem bestimmten Zeitabschnitt. Entzieht man durch schnelle Abkühlung in Wasser, Öl oder an der Luft dem Austernitgefüge sehr schnell die Wärme, so gibt es eine Gefügeumwandlung. der eingeschlossene Kohlenstoff verzerrt und verspannt die Gitter. Härte und Sprödigkeit werden hierdurch vergrößert.

Als Glühen des Stahls bezeichnet man:

a) langsames Erwärmen auf eine bestimmte Temperatur,
b) Halten dieser Temperatur für eine bestimmte Zeit und
c) nachfolgendes langsames Abkühlen.

Anlassen ist ein Verfahren der Wärmebehandlung, durch das die „Glashärte“ in eine „Gebrauchshärte“ umgewandelt wird.

Vergüten ist Härten mit nachfolgendem Anlassen auf Temperaturen von 550°c bis 650°C.

2.4 Grundsätzliches:

Da im Bereich der Metallverarbeitung in der Regel mit sehr geringen Toleranzen gearbeitet wird und auch ansonsten die Ansprüche an das Werkstück hoch sind, ist eine gute Vorbereitung unerläßlich. Abgesehen von der Arbeitsvorbereitung, die entsprechende Schutzkleidung beinhaltet, aber auch einwandfreies Werkzeug, muß auch das zu bearbeitende Halbzeug gut vorbereitet werden. Wichtig ist zum Beispiel, dieses zu entgraten, damit das Risiko sich zu verletzen gering bleibt. Noch wichtiger als diese Vorbereitung ist Kennzeichnung der späteren Bohr- und Schnittstellen. Fehler, die sich hier einschleichen, lassen sich später nicht mehr korrigieren.

3. Spanende Formgebung von Werkstücken:

3.1 Sägen:

Sägen ist das Trennen von Werkstoffen durch vielzahnige Sägeblätter geringer Breite mit geradliniger oder kreisförmiger Schnittbewegung. Die Oberflächengüte der Trennfläche erfordert in vielen Fällen nur geringe Nacharbeit. Der Werkstoff wird durch die Schneiden gleichzeitig in mehreren Schichten zerspant. Die Winkel jedes einzelnen Sägeschneidkeils entsprechen denen des Meißelns. Sägeblätter werden von Hand oder durch motorkraftgetriebene Maschinen geführt und sind deswegen verschieden aufgebaut. Sie bestehen aus dem Sägeblattkörper mit den Sägezähnen und der Spanaufnahme. Das Sägeblatt dehnt sich als Folge der durch Reibung entstehende Erwärmung aus und würde festklemmen. Das wird durch Freischneiden vermieden. Man schränkt, wellt oder staucht die Sägeschneidkeile, so daß der Sägeschnitt breiter ausfällt als die Dicke des Sägeblatts. Sägeblätter können auch hinterschliffen sein. Die Späne müssen aus der Schnittfuge transportiert werden. Der erforderliche Spanraum befindet sich zwischen den Sägezähnen.

Sägeblätter werden vorzugsweise aus niedriglegiertem Werkzeugstahl (SS: Schnellarbeitsstahl) oder hochlegiertem Werkzeugstahl (HSS: Hochleistungsschnellarbeitsstahl) hergestellt.

Hochleistungskreissägeblätter erhalten Zähne oder Zahnsegmente aus Hartmetall. Bei Stahlsägeblättern sind die Zähne gehärtet. Der Sägeblattkörper bleibt elastisch, damit er bei leichter Verspannung nicht bricht.

Zum Sägen des Halbzeuges werden im Betrieb hauptsächlich Metallbandsägen verwendet, bei denen das Werkzeug ein endloses Sägeband ist. Wegen ihrer geringen Sägebanddicken von 0,9 mm bis 1,2 mm sind die Schnittbreiten und damit der Werkstoffverlust gering.

Das Zusägen dient lediglich zur groben Bemaßung der Werkstücke, die danach mittels der Drehmaschine auf 1/500 mm genau gedreht werden.

3.2 Feilen:

Feilen ist ein spanendes Fertigungsverfahren zur Herstellung von ebenen und gekrümmten Fläche bei kleinen Zerspanungsmengen. Sachgerechtes Feilen stellt hohe Anforderungen an fachliches Können. Viele hintereinanderliegende Feilzähne zerspanen den abzutragenden Werkstoff. Damit die Feilzähne nicht zu tief eindringen und ein Festhaken des Werkzeuges vermieden wird, haben Feilen eine feine Zahnteilung. Die Anzahl der Zähne je cm Feilenlänge heißt Hiebzahl. Feilen mit kleiner Hiebzahl (große Zahnteilung) erzeugen große Späne und damit eine rauhe Oberfläche, Feilen mit großer Hiebzahl (feine Zahnteilung) erzeugen kleine Späne und damit eine weniger rauhe Oberfläche. Feilzähne können schneidend oder schabend wirken. Schabende Zähne erzeugen eine geringere Spanmenge als schneidende Zähne. Feilen bestehen aus legiertem Werkzeugstahl. Der Feilenrohling wird geschmiedet. Die Zähne werden durch Hauen oder Fräsen und anschließendes Härten hergestellt. Die Feilenzähne sind zur besseren Spanabfuhr unter einem Winkel oder bogenförmig auf dem Feilenblatt angeordnet. Damit die Späne nicht Blattbreite haben sieht man Spanbrechernuten vor. Ober- und Unterhieb sind in unterschiedlichem Winkel zur Feilenachse gehauen. Die Keilspitzen der Zähne sind deshalb gegeneinander versetzt. Die Riefenbildung wird vermieden.

3.3 Meißeln:

Das Meißeln wird als handwerkliches Verfahren seit alters her vom Menschen angewandt, um auf einfachem Wege geringe Mengen von Spänen abzuheben. Formgenauigkeit und Oberflächengüte der bearbeiteten Fläche werden nur geringen Anforderungen gerecht. Der Spanungsvorgang läßt sich in vier Teilprozesse zerlegen:

1) Durch die Schnittbewegung des Keils wird der Werkstoff gestaucht. Ein Teil der Hammerkraft wirkt als Scherkraft.
2) Die Kohäsionskraft des Werkstoffes wird überwunden. In Richtung der Schnittbewegung entsteht ein voreilender Riß.
3) Das sich bildende Spanelement wird in Richtung der Scherebene abgeschert.
4) Das Spanelement gleitet an der Spanoberfläche hoch. Das nächste Element folgt. Aus dem zusammenhängenden Spanelement bildet sich ein Span.

Der Freiwinkel α verringert die Reibung bei der Spanbildung. Je spröder und härter ein Werkstoff ist, desto kleiner bleiben die Späne. Mit zunehmender Schnittiefe erhöhen sich und Verschiebeweg der Späne. Es bildet sich eine rauhere Schnittfläche. Erhöht man die Schnittgeschwindigkeit, so stellt sich eine Fleißwirkung ein. Die Werkstückoberflächengüte wird dadurch verbessert. Meißel werden aus Werkzeugstahl hergestellt, die Schneiden werden gehärtet.

3.4 Schaben:

Schaben ist das Abtragen feiner Späne zur Erzielung glatter und gleichmäßig tragender Werkstückoberflächen. Schaben wird manuell ausgeführt, bedarf großer Erfahrung, Geschicklichkeit und erfordert großen Zeitaufwand. Deshalb ersetzt man das Schaben zunehmend durch das Fertigungsverfahren Schleifen. Vornehmlich bei Nacharbeit und Reparatur findet das Schaben noch weiterhin Anwendung. Im Gegensatz zum Meißeln oder Sägen erhält beim Schaben die Werkstückoberfläche ihre Ebenheit oder / und Formgenauigkeit durch Abspanen kleiner und kleinster Werkstoffmengen bei Spandicken von etwa 0,001mm bis 0,005mm. Begünstigt wird die geringe Spanabnahme durch die entsprechenden Winkel an der schabenden Werkzeugschneide. Der Keilwinkel β ist durch den Anschliff festgelegt. Freiwinkel α und Spanwinkel γ hängen von der Werkzeughaltung ab. Der Spanwinkel ist negativ.

Schaber werden aus niedrig- und hochlegiertem Werkzeugstahl hergestellt, Flachschaber auch mit aufgeklemmten Hartmetallplättchen. Für großflächige, ebene Werkstücke verwendet man zur Verringerung der Arbeitszeit und der körperlichen Beanspruchung den handgeführten Maschinenschaber. Mit diesem elektrisch angetriebenen Schabgerät läßt sich eine hohe Oberflächengüte erzielen.

3.5 Hobeln und Stoßen:

Durch das Hobeln und Stoßen wird mit einschneidigen Werkzeugen der Werkstoff schichtweise bei geradliniger Schnittbewegung abgetrennt. Auf diese Weise können ebene Flächen und Formflächen hergestellt werden, und zwar durch das Hobeln eine Außenflächenbearbeitung langer und großer Werkstücke in waagerechter Richtung und durch das Stoßen eine Außen- und Innenflächenbearbeitung kleiner Werkstücke in waagerechter und senkrechter Richtung. Schnitt- und Vorschubbewegung erfolgen beim Hobeln und Stoßen nicht gleichzeitig. Beim Hobeln führen das Werkstück die Schnittbewegung und das Werkzeug die Anstell- , Vorschub- und Zustellbewegung aus. Beim Waagerechtstoßen führen das Werkzeug die Schnitt- und Zustellbewegung und das Werkstück die Vorschub- und Anstellbewegung aus. Beim Senkrechtstoßen führt das Werkzeug die Schnittbewegung und das Werkstück die Vorschub-, Zustell- und Anstellbewegung aus. Es kann nur in Bewegungsrichtung des einschneidigen Meißels gespant werden. Auf einen Arbeitshub muß deshalb immer ein Leerhub folgen. Dieser führt das Werkstück zurück.

3.6 Schleifen:

Das Schleifen hat nicht nur große Bedeutung für die Fertigung, sondern auch beim Aufarbeiten von Werkzeugen. Trennende Werkzeuge (Meißel, Bohrer, Drehmeißel, etc.) werden durch Nachschleifen der gehärteten oder aus Hartmetall bestehenden Schneiden wieder gebrauchsfertig. In verschiedenen Fertigungen dient das Schleifen auch zum Entgraten von Werkstücken.

Die Spanabnahme beruht beim Schleifen auf dem Prinzip der Keilwirkung durch harte, scharfkantige Körner. Die Werkstoffabnahme erfolgt durch die gleichzeitige Einwirkung vieler hintereinanderliegender Schneiden. Schleifkörner werden mit einem Bindungsmittel gemischt, zu Schleifkörpern geformt und damit für kreisförmige Schnittbewegungen verwendbar gemacht. Die Schnittgeschwindigkeit beim Schleifen beträgt über 20 m/s, beim Hochgeschwindigkeitsschleifen bis zu 120 m/s. Das führt zu großer Erwärmung von Schleifkörper, Span und Werkstück. Die Spantemperatur von 1500°C bewirkt ein Aufglühen und teilweises Verbrennen der Späne. Die Zerspanungsleistung darf nicht so groß gewählt werden, daß Störwirkungen auftreten können. Zu große Erwärmung des Werkstücks führt bei gehärteten Werkstücken zu einer Gefügeumwandlung und bei dünnen Werkstücken zum Verziehen. Zu große Erwärmung des Schleifkörpers hat die vorzeitige Abnutzung der Scheibe zur Folge.

3.7 Scheren:

Beim Scherschneiden wird das Werkstück zwischen zwei Schneiden zerteilt. Die Schneiden bewegen sich aneinander vorbei. Diese Verfahren wird in der Regel in kaltem Zustand des zu bearbeitenden Werkstoffes angewendet; Scheren in warmen Zustand findet beispielsweise in Walzwerken Anwendung. Ähnlich wie beim Keilschneiden läßt sich der Schervorgang in drei Abschnitte unterteilen:

a) Die Werkzeugschneiden dringen unter Einwirkung der Hauptkraft und der Auflagekraft in den Werkstoff ein und rufen eine Verformung hervor. Es entsteht beiderseits eine tiefe Einkerbung.

b) Das Obermesser dringt weiter in den Werkstoff ein und zerschneidet einen Teil der Werkstoffasern.

c) Schließlich wird die Bruchgrenze des Werkstoffes erreicht. Das Werkstück bricht auseinander. Dabei entsteht eine rauhe, körnige Bruchfläche.

Den Widerstand, den ein Werkstück dem Trennen durch Scherschneiden entgegensetzt, bezeichnet man als Scherwiderstand. Mit zunehmender Sprödigkeit des Werkstoffes nimmt die Scherbarkeit ab. Diese Eigenschaft wirkt sich so aus, daß die Anteile der Einkerbung und Schnitt an der Scherfläche abnehmen. Der Anteil an der Bruchfläche vergrößert sich dadurch. Die Schermesser sind aus Stahl gefertigt und gehärtet. Damit sich die Schneiden gegenseitig nicht beschädigen, sieht man ein Scherspiel vor. Die Größe des Scherspiels ist von der geforderten Genauigkeit abhängig. Handscheren ( Einsatzbereich bis etwa 1mm Werkstoffdicke ) haben kein Scherspiel. Die meist hohlgeschliffenen Schneiden gleiten sogar unter Vorspannung aneinander vorbei.

4 Zuschnitt

4.1 Schneidbrenner:

Der Schneidbrenner unterscheidet sich vom Schweißbrenner durch eine zusätzliche Düse für reinen Sauerstoff (drei Ventile). Vor dem Schneiden mit dem Schneidbrenner muß die Trennstelle mit Hilfe der Schweißflamme auf Hellrotglut erwärmt werden. Der darauf angestellte Sauerstoffstrahl verbrennt den erhitzten Stahl und bläst durch den Druck die entstehende Schlacke aus der schmalen Trennfuge heraus, welche beim Vorschub des Brenners entsteht.

Die zurechtgeschnittenen Werkstücke kommen in eine sich drehende Trommel, in der die gebildete Schlacke durch aneinanderschlagen der einzelnen Werkstücke entfernt wird. Danach werden die Werkstücke mit einem Winkelschleifer oder einem Bandschleifgerät nachbehandelt, damit auch der letzte Grat entfernt wird.

4.2.Schmieden:

Durch das Schmieden werden metallische Werkstücke im plastischen (knetbaren) Zustand umgeformt. Während des Umformungsvorgang wird der Faserverlauf in Walzrichtung nicht unterbrochen, sondern umgelenkt. Außerdem wird durch Schlag oder Druck das Werkstoffgefüge verdichtet. Geschmiedete Werkstücke sind deshalb fester und zäher als spanend hergestellte Werkstücke. Schmiedbar sind Metalle, die plastisch verformbar sind und deren Verformungswiderstand mit zunehmender Erwärmung abnimmt. Die Schmiedbarkeit der Stähle hängt vom Kohlenstoffgehalt ab. Je höher der Kohlenstoffgehalt ist, desto schlechter ist die Schmiedbarkeit. Werkstücke werden immer im erwärmten Zustand geschmiedet. Wegen des abnehmenden Umformungswiderstandes ist der Kraftbedarf für die Schmiedearbeit wesentlich geringer als für die Kaltverformung. Das erwärmte Werkstück wird auf dem Amboß mit dem Hammer geformt. Je nach Arbeitsumfang muß das Werkstück einmal oder mehrere Male angewärmt werden. Der Amboß bildet die Auflagefläche für alle Schmiedearbeiten. Er ist aus Stahl gegossen und hat eine gehärtete Amboßbahn. Zum Festhalten der Werkstücke verwendet man Schmiedezangen mit unterschiedlichen Maulformen. Für das Umformen großer Werkstücke verwendet man Schmiedemaschinen. Bei Freiformschmieden wird das Werkstück zwischen meist ebenen, geraden Flächen verformt und durchgeknetet. Gesenkschmieden wird bei größeren Stückzahlen und genaueren Abmessungen verwendet. Die Werkstücke werden in Schmiedegesenken in einem Maschinenhub hergestellt. Die Werkstoffmenge des Rohteils ist so festgelegt, daß Gesenkober- und Gesenkunterteil voll ausgefüllt sind und sich dazwischen ein kleiner Grat bildet. Dieser wird dann in einem weiteren Arbeitsgang beseitigt.

5 Teilefertigung

5.1 Bohren:

Bohren dient der Herstellung von kreisrunden Löchern (Bohrungen). Der Bohrer führt die drehende Schnitt- und die geradlinigen Vorschubbewegungen gleichzeitig aus. Die Vorschubkraft ermöglicht das Eindringen der Werkzeugscheide in den Werkstoff. Der Vorschub erfolgt in den meisten Fällen durch verschieben des Bohrers in Richtung seiner Längsachse. Die Größe des Vorschubs ist abhängig vom Werkstoff des Werkstücks, Werkstoff des Bohrers und dem Bohrdurchmesser. Bei einem Bohrdurchmesser ab 10mm ist es zweckmäßig, zur besseren Führung des Bohrers und zur Entlastung der schabenden Querschneide vorzubohren. Der Durchmesser des Vorbohrers soll mindestens dem Kerndurchmesser des Fertigbohrers entsprechen.

Da an einer Bohrmaschine nur Drehzahlen eingestellt werden können, muß aus dem Bohrungsdurchmesser d und der gewählten Schnittgeschwindigkeit v die Drehzahl n berechnet werden. Bei Maschinen mit Stufengetriebe ist immer die nächst niedrige Drehzahl zu wählen.

Berechnung der Drehzahl am Beispiel:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

5.2 Bohrer:

Das am häufigsten verwendete Bohrwerkzeug ist der Wendelbohrer (Spiralbohrer).

Der Schneidteil ist ein von zwei Wendelnuten ausgehöhlter Stahlzylinder. Zwei Hauptschneiden und die durch den Kern entstandene Querschneide bilden die Bohrspitze. Durch die Wendelnuten erfolgen der Abtransport der Späne und die Zuführung von Kühl- und Schmiermitteln. Die beiderseitigen schmalen Fasern geben dem Bohrer bei richtiger Reibung die notwendige seitliche Führung.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die beiden Hauptschneiden bilden miteinander den Spitzwinkel.

Ein großer Spitzwinkel ermöglicht zwar eine bessere Wärmeableitung, aber aus Gründen der Schneidenstabilität wählt man eher einen kleineren Spitzwinkel. Der Seitenfreiwinkel entsteht durch den Hinterschliff der Freifläche, er soll 6° bis 8° betragen. Dabei ist zu beachten, daß mit wachsendem Seitenfreiwinkel der Querschneidenfreiwinkel kleiner wird. Der Seitenkeilwinkel ergibt sich aus dem Steigungswinkel der Wendelnut und der Lage der Freifläche. Der Seitenspanwinkel entspricht dem Steigungswinkel der Wendelnut, wenn der Vorschub 0 mm beträgt. Der zu bearbeitende Werkstoff bestimmt die Auswahl des Bohrers. Um eine möglichst große Stabilität zu gewährleisten, verwendet man vorzugsweise Bohrer aus HSS-Stahl (Hochleistungsschnellarbeitsstahl), Hartmetall oder solche mit Hartmetallschneiden.

5.3 Senken:

Senken ist ein in der Regel auf das Bohren oder Gießen folgendes Fertigungsverfahren. Die Spanabnahme erfolgt durch ein- oder mehrschneidige Werkzeuge. Seine Aufgabe besteht darin, die Löcher oder Bohrungen zu entgraten und Auflagefläche für Schraubenköpfe herzustellen und Löcher oder Bohrungen zu erweitern (zum Versenken der Schraubenköpfe).

Der Senker hat im Vergleich zum Bohrer einen kleineren Freiwinkel und eine größere Freifläche. Dadurch kann er sich auf der Schnittfläche abstützen und eine ratterfreie Oberfläche erzeugen.

Bei mehrschneidigen Senkern verteilt sich Schnitt- und Vorschubkraft auf mehrere Schneiden. Das Werkzeug wird dadurch besser geführt. Die Schnittgeschwindigkeit soll halb so groß wie beim vergleichsweisen Bohren sein. Senker werden vorwiegend aus HSS-Stahl gefertigt. Zum Senken werden die gleichen Maschinen, Spannvorrichtungen und Kühlschmiermittel wie zum Bohren verwendet. Senker für die Bearbeitung langspanender Werkstoffe (Aluminium, Kupfer) haben kleine Keilwinkel und große Spanräume.

5.4 Richten:

Durch das Richten werden verbogene Werkstücke wieder verwendbar gemacht. Dieses Verfahren wird angewendet, wenn sich das Arbeitsmaterial durch Transport oder falsche Lagerung verbogen hat oder sich das Werkstück als Folge einer Bearbeitung verzogen hat. Voraussetzung für das Richten ist die plastische Verformbarkeit des Werkstoffes. Die gewünschte Formänderung erfolgt durch Krafteinwirkung. Man unterscheidet hier das Richten durch Biegen, Verdrehen, Strecken und Stauchen.

Richten durch Biegen entspricht dem Verfahren des Biegens. Durch Einwirkung der Biegekräfte erhält das Werkstück die gewünschte Form. Dabei können mehrere Wirkstellen notwendig sein.(näheres zum Biegen in Punkt 5.5)

Beim Richten durch Verdrehen muß das äußere Drehmoment größer sein als der Verdrehwiderstand des Werkstückes. Wegen der elastischen Rückfederung muß das Profil etwas über die gewünscht Lage hinaus verdreht werden.

Beim Richten durch Strecken wird das Werkstück länger. Die Querschnittsfläche also kleiner. Diese Umschichtung der Kristallgitter im kalten Zustand erzeugt einen Spannungszustand, so daß das Werkstück die gewünschte Form beibehält.

Richten durch das Stauchen erfolgt unter Wärmeeinwirkung. Die Richtstelle wird an der längeren Seite des Werkstücks erwärmt. Ist die Arbeitstemperatur erreicht, so bewirkt die Druckspannung an der nicht erwärmten Stelle des Querschnitts ein Aufstauchen des Werkstoffes an der Wirkstelle.

5.5 Biegen:

Biegen ist ein Umformen von plastisch verformbaren Werkstoffen im kalten oder warmen Zustand. Die Formgebung erfolgt ohne Werkstoffverlust, das heißt es findet kein Trennen statt. Der Werkstoffzusammenhalt bleibt bestehen. Biegen wird angewendet zum Umformen von Blechen, Drähten, Stabwerkstoffen, Profilen und Rohren.

Beim Biegen wirken auf das Werkstück äußere Kräfte derart ein, daß der Widerstand der inneren Kräfte gegen eine bleibende plastische Verformung überwunden wird. Von der Biegeachse aus wird der Werkstoff innen gestaucht und außen gestreckt. Die Übergangsstelle zwischen beiden Zonen wird als neutrale Faser bezeichnet. Das Stauchen und Strecken des Werkstoffes geschieht durch Verformung der Kristalle. Metallionen werden innerhalb des Kristallgitters von ihren Gitterplätzen verschoben. Diese Verschiebung erfolgt auf Gleitebenen. Je mehr Gleitebenen ein Werkstoff besitzt, desto leichter läßt er sich umformen. Bei der plastischen Umformung wird die Streckgrenze des Werkstoffes überschritten. Werden viele Metallionen verschoben, so vermindert sich an den Korngrenzen der Werkstoffzusammenhalt. Im Bereich der größten Spannung ( Biegung ) entsteht eine Einschnürung mit nachfolgender Rißbildung. Zur neutralen Faser hin nimmt die Biegespannung ab. In ihrer Nähe verformt sich der Werkstoff nur noch elastisch. Da jede plastische Verformung von einer elastischen Verformung begleitet ist, erfolgt nach dem Biegen eine elastische Rückfederung.

Diese werkstoffabhängige Rückfederung ist bei jedem Biegevorgang zu berücksichtigen.

Die Plastizität eines Werkstoffes kann durch Erwärmung verbessert werden. Bei Temperaturerhöhung schwingen die Metallionen stärker um ihre Ruhelage im Gitterverband. Die Folge ist, daß man den Werkstoff besser Biegen kann.

Nach dem Biegeradius unterscheidet man Abkanten (kleine Biegeradien) und Runden (große Biegeradien). Beide verfahren werden von Hand oder maschinell im kalten oder warmen Zustand ausgeführt. Vor der Biegearbeit ist die gestreckte Länge des Werkstücks zu bestimmen. Diese Länge ist gleich der neutralen Faser, weil sie weder gestreckt noch gestaucht wird und lediglich eine Formveränderung erhält.

An Rohren und anderen Hohlprofilen tritt beim Biegen ohne Vorrichtung häufig eine Querschnittsveränderung auf. Füllt man den Hohlraum aus, dann kann sich die Rohrwandung an der Füllung abstützen. Als Füllung werden für das Warmbiegen trockener Sand und für das Kaltbiegen Kolophonium, Blei oder eine Zugfeder verwendet.

5.6 Gewindeschneiden:

Befestigungs-, Dichtungs- und Verbindungselemente werden vielfach durch Außen- und Innengewinde aufgenommen. Die meisten hergestellten Gewinde sind metrische ISO-Gewinde oder Whitworth-Rohrgewinde. Gewindegänge entstehen durch Zerspanen und Fließen von Werkstoff im Gewindeloch oder auf dem Gewindebolzen. Schnitt- und Vorschubbewegung führt das Werkzeug aus. Der Vorschub liegt durch die Gewindesteigung fest, in dem sich das Werkzeug in oder auf dem Werkstück weiterschraubt. Die Formgebung des Gewindes erfolgt allmählich über den Anschnitt des Werkzeuges. Der größte Teil des Werkstoffes wird zerspant, der kleinste Teil staut sich an den Gewindespitzen und fließt zum Gewindekern des Werkzeuges. Bei Innengewinden ist der Kernlochdurchmesser größer als der Kerndurchmesser des Gewindes. Bei Außengewinden ist der Außendurchmesser des Bolzens um 0,1mm bis 0,3mm kleiner als der Nenndurchmesser des Gewindes. Der Anschnitt leistet den Hauptteil der Zerspannungsarbeit, der mittlere Teil schlichtet die Gewindegänge und der hintere Teil dient zur Führung. Für Innengewinde verwendet man Satzgewindebohrer (dreiteilig), Muttergewindebohrer und Maschinengewindebohrer. Für Außengewinde verwendet man Schneideisen und Schneidkuppe.

5.7 Schrauben:

Die Erfüllung unterschiedlichster Aufgaben hat zur Entwicklung vielfältiger Schrauben- und Mutterarten und -formen geführt. Außer durch ihre Form unterscheiden sich Schrauben und Muttern noch durch Werkstoffart und Werkstoffgüte, sowie Qualität ihrer Ausführung voneinander. Grundformen der Schrauben sind Kopfschrauben, Stiftschrauben, Gewindeschrauben und Stopfen.

Kopfschrauben sind die am häufigsten verwendeten Verbindungselemente des Maschinenbaus. Stiftschrauben haben ein Einschraubende und ein Mutterende, die an ihrer unterschiedlichen Form erkennbar sind. Gewindestifte tragen auf der ganzen Bolzenlänge ein Gewinde und sind an ihrem Ende mit einem Schlitz oder mit einem Innensechskant zum Anziehen versehen. Verschlußstopfen werden benötigt, wenn Bohrungen oder Löcher aus fertigungstechnischen Gründen erforderlich, später aber nicht mehr notwendig sind. Die Angabe der Werkstoffeigenschaft von Schrauben und Muttern ist genormt. Die Qualitätsangabe für Schrauben besteht aus zwei Zahlen, die durch einen Punkt voneinander getrennt sind. Die erste Zahl gibt verschlüsselt die Mindestzugfestigkeit des Werkstoffes an (Multiplikator 100). Multipliziert man die beiden Zahlen miteinander, so gibt das Ergebnis verschlüsselt die Mindeststreckgrenze des Werkstoffes an (Multiplikator 100). Um die volle Belastbarkeit einer Schraubenverbindung zu gewährleisten, sollen Festigkeitswerte haben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

5.8 Schraubenverbindungen:

Durch das Verschrauben werden lösbare Verbindungen hergestellt, bei denen Kraftschluß und Formschluß zusammenwirken. Bei einer unmittelbaren (direkten) Schraubenverbindung sind die zu verbindenden Teile selbst mit einem Außengewinde (Bolzengewinde) bzw. mit einem Innengewinde (Muttergewinde) versehen. die Teile werden unmittelbar miteinander verschraubt. Bei einer mittelbaren (indirekten) Schraubenverbindung werden die zu verbindenden Teile durch Verbindungselemente wie Schraube, Mutter und Unterlegscheibe miteinander verbunden. Durch das Anziehen der Mutter werden die zu verbindenden Teile an ihrer Berührungsfläche zusammengepreßt. Es entsteht Kraftschluß. Werden die zu verbindenden Bauteile gewaltsam gegeneinander verschoben, wirken dem die äußere Form von Schraube und Durchgangsbohrung entgegen. Es entsteht Formschluß.

Durch Schwingungen und Stöße können sich Schraubenverbindungen selbsttätig lockern und auch lösen. Bei höchsten Anforderungen an die Sicherheit werden formschlüssige Sicherungen verwendet. Schraubenkopf und Mutter werden durch ein Sicherungselement in einer genau fixierten Lage gehalten. Kraftschlüssige Schraubensicherungen erzeugen Reibungskräfte zwischen den Gewindeflanken von Schraube und Mutter. Sie genügen nicht höchsten Anforderungen, sind aber schneller und einfacher herzustellen als formschlüssige.

6 Dreherei / Fräserei

6.1 Drehen:

Gedreht werden zylindrisch, kegel- und kreisförmige Werkstücke, solche mit zusammengesetzten Formen, sowie verschiedene Arten von Gewinden. Das Werkstück führt in Folge seiner Verbindung mit dem Arbeitsspindel der Maschine eine kreisförmige Schnittbewegung aus. Vorschub-, Zustell- und Anstellbewegung führt das Werkzeug über Werkzeugschlitten- und Supportverstellung aus. Beim Langdrehen verläuft die Vorschubbewegung längs der Drehachse des Werkstücks, beim Plandrehen quer dazu. Bei zylindrischen Werkstücken bleibt die Schnittgeschwindigkeit beim Langdrehen konstant. Beim Plandrehen verändert sich der Drehdurchmesser mit der Vorschubbewegung des Drehmeißels. Daraus folgt das bei gleichbleibender Drehzahl der Arbeitsspindel die Schnittgeschwindigkeit zum Mittelpunkt der Drehachse hin immer kleiner wird. Beim Zerspanen treten an der Wirkstelle Kräfte auf, sie entstehen durch die Schnittbewegung (Hauptschnittkraft) und die Vorschubbewegung (Vorschubkraft). Außerdem wirkt eine Rückkraft, die versucht die Schneide aus dem Schnitt zu drängen und damit den eingestellten Durchmesser zu verändern. Der Drehmeißel gehört zu den einschneidigen Werkzeugen, weil stets nur eine Hauptschneide die Zerspanung bewirkt. Er besteht aus Schaft und Schneidenkeil. Beim Eindringen der Meißelschneide in das Werkstück wird der Span von der Wirkstelle aus über die Spanfläche abgeführt.

6.2 Fräsen:

Beim Fräsen führen das Werkzeug die drehende Schnittbewegung und das Werkstück die Vorschub- Zustell- und Anstellbewegung aus. Nach der Lage Werkzeugachse / Werkstückoberfläche unterscheidet man zwei Bearbeitungsverfahren:

a) Walzfräsen (die Werkzeugachse ist parallel zur Werkstückoberfläche)

b) Stirnfräsen (Werkzeugachse senkrecht zur Werkstückoberfläche) Das Walzfräsen ist eine Bearbeitung der Werkstückoberfläche mit den Umfangsschneiden des Fräsewerks. Beim Stirnfräsen sind zwei Vorschubrichtungen und damit zwei Arbeitsweisen möglich:

a) Axialer Vorschub:

Bei axialem Vorschub (in Achsrichtung des Fräsers) sind die Stirnschneiden Hauptschneiden und die Umfangsschneiden glättende Nebenschneiden.

b) Radialer Vorschub:

Bei radialem Vorschub (parallel zur Werkstückoberfläche) sind die Umfangsschneiden Hauptschneiden und die Stirnschneiden glättende Nebenschneiden.

Nach der Bewegungsrichtung des Fräsers und der Spandicke am Beginn der Spanabnahme unterscheidet man zwei Fräsverfahren:

a) Gegenlauffräsen:

Beim Gegenlauffräsen sind Schnitt- und Vorschubbewegung an der Wirkstelle entgegengesetzt gerichtet. Die Spanbildung beginnt mit kleiner Spandicke. Mit wachsender Spandicke nimmt die Schnittkraft zu.

b) Gleichlauffräsen:

Beim Gleichlauffräsen haben Schnitt- und Vorschubbewegung an der Wirkstelle dieselbe Richtung. Die Spanbildung beginnt mit großer Spandicke. Mit sinkender Spandicke nimmt die Schnittkraft ab.

Die Werkzeugwinkel α, β, γ und der erforderliche Spanraum (Zahnteilung) richten sich nach der Art der zu bearbeitenden Werkstoffe. Die Schneidezähne am Umfang können gerade, schräg oder wendelförmig verlaufen. Nach der Herstellungsart der Zähne unterscheidet man spitzgezahnte Fräser, hinterdrehte Fräser und Fräser mit entgegengesetzten Schneiden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Elektromotor
2. Waagerechte Frässpindel
3. Senkrechte Frässpindel
4. Gegenhalter
5. Tischschlitten
6. Höhensupport
7. Maschinqenständer

7 Schweißerei

7.1 Gasschmelzschweißen:

Die Wärmequelle für das Aufschmelzen von Schweißstellen und Zusatzwerkstoffen ist eine Gasflamme. Als Brenngas wird hauptsächlich Acetylen verwendet. Schweißgase müssen eine möglichst hohe Flammleistung besitzen, möglichst wirtschaftlich herzustellen sein und das Schweißbad vor dem Stickstoff der Luft schützen. Die Acetylen -Sauerstoff - Flamme erfüllt diese Bedingungen am Besten. Der zum Gasschmelzschweißen notwendige Sauerstoff und das Acetylen werden in Flaschen aus nahtlos gezogenem Stahlrohr gespeichert. Sauerstoffflaschen werden durch einen blauen Anstrich und durch das Anschlußgewinde für Druckminderer R ¾ gekennzeichnet, die Acetylenflaschen werden mit einem gelben Anstrich und das Anschlußgewinde für Druckminderer R ¾ links oder dem Bügelverschluß gekennzeichnet. Druckminderer sind notwendig, um den hohen und ständig abnehmenden Flaschendruck der Schweißgase auf einen niedrigeren und vor allen Dingen konstanten Arbeitsdruck herabzusetzen. Von entscheidender Bedeutung für die Güte einer Schweißung ist die richtige Einstellung der Schweißflamme. Man unterscheidet bei ihrer Einstellung die neutrale Flamme, die reduzierende und die oxidierende Flamme. Als neutral wird eine Schweißflamme mit einem Mischungsverhältnis Acetylen : Sauerstoff = 1 : 1 bezeichnet. Bei dieser Einstellung kommt es im Flammkern nur zu einer unvollständigen Verbrennung, weil der zugeleitete Sauerstoff zu einer vollständigen Verbrennung nicht ausreicht. In der Schweißzone kommt es dann zu einer zweiten Verbrennungsstufe, in der eine vollständige Verbrennung erfolgt. Hierbei wird aus der umgebenen Luft der Sauerstoff aufgenommen. Als reduzierend wird eine Schweißflamme mit Acetylenüberschuß und als oxidierend wird eine Schweißflamme mit Sauerstoffüberschuß bezeichnet.

7.2 Schweißbrenner:

Das Werkzeug für das Gasschmelzschweißen ist der Schweißbrenner, durch den eine Flamme von so hoher Temperatur erzeugt wird, daß der Werkstoff in der Schweißzone zum Schmelzen gebracht wird. Brenngas und Sauerstoff werden dem Brenner unabhängig voneinander zugeführt und in einem einstellbaren Verhältnis miteinander vermischt. Schweißbrenner arbeiten als Saugbrenner nach dem Injektorprinzip. Ein Injektor ist eine Kombination zweier Düse, bei der eine Druckdüse von einer ringförmigen Saugdüse umgeben ist. Der Sauerstoff gelangt mit dem am Druckminderer eingestellten Druck (etwa 2,5 bar) in die Druckdüse. Durch die Verengung am Düsenausgang verläßt der Sauerstoff die Druckdüse mit hoher Geschwindigkeit. Hierdurch entsteht ein Unterdruck. Das vom Druckminderer mit geringem Druck (etwa 0,5 bar) herangeführte Acetylen wird durch den Unterdruck angesaugt und vermischt sich in der Mischdüse mit dem Sauerstoff. Im Mischrohr sollen Brenngas und Sauerstoff im Mengenverhältnis 1 : 1 vorliegen. An der Schweißdüse wird das Acetylen - Sauerstoff -Gemisch gezündet. Beide Gase können durch Ventile unabhängig voneinander reguliert werden. Ein Schweißbrenner wird wie folgt in Betrieb genommen:

a) Sauerstoffventil öffnen, dann
b) Brenngasventil öffnen, dann
c) Gemisch an der Schweißdüse entzünden.

Beim Ausstellen erst das Brenngasventil und dann das Sauerstoffventil schließen.

7.3 Lichtbogenschmelzschweißen:

Die zur Erzeugung des Schmelzflusses notwendige Wärme wird durch einen Lichtbogen erzeugt. Er ist eine ideale Wärmequelle für das Schweißen. Innerhalb kurzer Zeit liefert er Temperaturen, die über dem Schmelzpunkt der gebräuchlichen Metalle liegen. Vor dem Zünden des Lichtbogens stehen sich Elektrode und Werkstück in geringem Abstand gegenüber. Beim Aufsetzen der Elektrode auf das Werkstück entsteht ein geschlossener Stromkreis. Die Elektrode ist am Minuspol, das Werkstück am Pluspol der Schweißstromquelle angeschlossen. Bei der Berührung von Elektrode und Werkstück entsteht ein hoher Kurzschlußstrom bei niedriger Spannung und deshalb großer Wärme. Beim Abheben der Elektrode treten auf der Spitze aus der Spitze Elektronen aus, die die umgebende Luft elektrisch leitend machen (ionisieren). Der Lichtbogen sorgt für einen geschlossenen Stromkreis trotz der fehlenden Metallkontakte. Im elektrischen Feld zwischen Elektrode und Werkstück werden die Elektronen mit hoher Geschwindigkeit (bis zu 10⁷ m/s) auf das Werkstück geschossen. Ihre große kinetische Energie wird in Wärme umgewandelt. Die entstehende Temperatur überschreitet den Schmelzpunkt der Metalle. Durch die große Wärmeentwicklung schmilzt die Elektrode ab, und es kommt zu einem Werkstoffübergang von der Elektrodenspitze zu dem Werkstück. Ruhiges und sicheres Halten der Elektrode im richtigen Abstand vom Werkstück ist die Vorraussetzung für ein gleichmäßiges Brennen des Lichtbogens. Der Abstand zwischen Elektrode und Werkstück soll dem Kerndrahtdurchmesser der Elektrode entsprechen. Wird der Abstand zwischen Elektrode und dem Werkstück zu groß, so reißt der Lichtbogen ab.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tätigkeit nach § 4 (2).3:

Tätigkeit nach freier Wahl im Produktionsbereich (hier Montage und Instandhaltung)

Dauer: 7 Wochen in der Zeit vom 20.02.1996 bis zum

10.04.1996 in der Firma

Maltzahn KG

Textilveredelung 48292 Nottuln Postfach 1120 Inhalt

1 Der Betrieb

2 Schlosserei (fünfwöchige Tätigkeit)
2.1 Konstruktionen
2.1.1 Bau eines Lagerregals
2.1.2 Bau einer Arbeitsplattform
2.2 Wartungsarbeiten
2.2.1 Abwasserpreßfilteranlage
2.2.2 Abwasservorklärungsanlage
2.2.3 Wasserenthärtungsanlage
2.2.4 Thermalölanlage
2.2.5 Hochsilo
2.3 Sonstiges

3 Elektrowerkstatt (zweiwöchige Tätigkeit)
3.1 Wartungsarbeiten

4 Resumee

1 Der Betrieb:

Die Firma Matlzahn KG ist ein Textilveredelungsbetrieb, der fast ausschließlich Teppichbodenbeläge veredelt. In diesem Betrieb werden bis zu 5,60 Meter breite Teppichbahnen in einem endlosen Produktionsverfahren beschichtet, geprüft und verpackt. Zusätzlich zu dieser Produktionsstraße verfügt die Firma Maltzahn KG auch über Haspelkufenfärbeanlagen und über eine computergesteuerte Druckanlage mit anschließender Fixierungs- und Trocknungsanlage für die, meist weiß angelieferte, Rohware.

2 Schlosserei:

In der betriebseigenen Schlossereiwerkstatt arbeiten drei

Schlosser und ein Schweißer zur Unterhaltung und Wartung des Maschinenparks.

2.1 Konstruktion:

2.1.1 Lagerregal:

Ein Lagerregalboden mußte gebaut werden, auf dem die schweren Teppichbodenrollen von den Spezialgabelstaplern abgelegt werden können. Dazu mußten Winkeleisen zugesägt, entgratet, mit Löchern versehen und vier Kantrohre ausgemessen und ebenfalls entgratet werden. Nachdem die Winkeleisen an die Kantrohre angeschweißt worden sind mußten die angefertigten Teile mit Rostschutzfarbe bestrichen werden. Nach dem Vermessen des neuen Lagerregalbodenplatzes, wurden mit Hilfe einer Schlagschnur die Position der Vierkantrohre markiert. Nun konnten die Vierkantrohre angedübelt werden und mit Senkdübeln am Boden befestigt werden. In diesen Rahmen aus den Vierkantrohren wurden Kanthölzer zum Unterbau angebohrt und angedübelt, die dann die Auflagefläche für die Teppichrollen tragen sollten. Das Material für diese Auflageflächen waren beschichtete Spanplatten, die mit Senkschrauben auf den Kanthölzern befestigt wurden.

2.1.2 Arbeitsplattform:

An der Farbzumischanlage für die computergesteuerte Druckanlage fehlte eine Arbeitsplattform, damit die Farbbehälter gereinigt werden können.

Nachdem die Trägerkonstruktion ausgemessen war, konnte mit dem Zuschnitt und dem Entgraten der Kantrohre dafür begonnen werden. Die Trägerkonstruktion sollte später ein Geländer und die Bodenauflage tragen. Eine schon vorhandene Treppe mußte abgerissen werden und durch eine neue ersetzt werden. Dafür mußten Flacheisen zugeschnitten, entgratet, angebohrt und mit Rostschutzfarbe angestrichen werden. Später wurden die Treppenstufen (Gitterroste) angeschraubt. Auf die Kantrohre wurden Winkeleisen geschweißt, um die dafür vorgesehenen Gitterroste als Bodenauflage aufzunehmen. Zum Schluß wurde noch aus Rundrohren ein Handlauf und ein Geländer angeschweißt und die gesamte Konstruktion mit Rostschutzfarbe angestrichen.

2.2 Wartungsarbeiten

2.2.1 Abwasserfilterpreßanlage:

Zur Vorklärung der im Betrieb anfallenden Abwässer, die größtenteils mit Latexrückständen verunreinigt sind, verwendet der Betrieb eine Filterpresse. Die Latexrückstände sind Überreste von der Beschichtungsanlage, die in den meisten aller Fälle die Rückseiten der Teppichbodenbeläge mit einer Latexzubereitung beschichtet. Da diese Rückstände sämtliche Abwasserleitungen verstopfen würde da es schnell aushärtet wird das Abwasser dieser Beschichtungsanlage durch eine Filterpresse gedrückt. Diese große Anlage arbeitet mit einem Druck von 300 bar und muß von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Dazu wird der Filterbalg aufgefahren und die Filtersiebe aus PVC Kunststoff müssen von Hand entfernt, gereinigt, eingesetzt, positioniert und wieder fixiert werden.

2.2.2 Abwasservorklärungsanlage:

Alle Abwässer aus dem Betrieb werden vor der Einleitung in das öffentliche Kanalsystem vorgeklärt und zum Teil wiederverwendet. Die Vorklärungsanlage befindet sich außerhalb der Betriebshallen und sollte eigentlich rund um die Uhr in Betrieb sein. In diesem Winter war das aber nicht der Fall und somit fror die Anlage oft ein und arbeitete gar nicht mehr. Daraufhin mußten an bestimmten Stellen die Rohrleitungen und Flansche mittels Schweißbrenner angewärmt werden, damit die Anlage wieder in Betrieb gesetzt werden konnte. Auch mußten Frostschäden beseitigt werden und Rohrleitungen neu installiert bzw. repariert werden. In dieser Zeit mußten die vier großen Absetztanks mittels Tauchpumpe „von Hand“ vom Klärschlamm befreit werden, der in einem Silotank abgefahren wurde. Nach der Reparatur einer Abwasserleitung in einem der Absetztanks mußte noch ein Loch im Feststoffabscheidebehäter geflickt werden und die Zumischung von Kalkmilch, Flockungsmittel und Schwefelsäure zum gefilterten Abwasser abgestimmt werden; danach konnte die Anlage wieder endgültig in Betrieb genommen werden.

2.2.2 Wasserenthärtungsanlage:

Die Wasserenthärtungsanlage versorgt die Haspelkufenfärbeanlagen mit weichem Wasser. Dies ist erforderlich, damit die Teppichfasern der Rohware die gewünschte Farbe auch annehmen, und sich die Farbe nach dem Färben fixieren läßt. Damit immer eine ausreichende Versorgung mit weichem Wasser gewährleistete ist, müssen ca. alle zwei bis drei Tage Salztabletten in die Enthärtungsanlage eingefüllt werden.

2.2.3 Thermalölanlage:

Zur Färbung und Fixierung der Farbe auf der Rohware in den Haspelkufen werden Themperaturen von ca. 180 bis 220 Grad Celsius benötigt. Diese benötigten Themperaturen werden durch zwei Thermalölfeuerungsanlagen, in denen sich ungefähr 15000 Liter Öl befinden, bereitgestellt. Die Feuerung der Anlage übernehmen vier große Gasbrenner. Diese Gasbrenner und auch die Thermalöpumpen mußten regelmäßig gewartet und überwacht werden. Nach dem Ausfall einer Pumpe wurde der Elektroantriebsmotor an die Ersatzpumpe angeschlossen. Dies war meistens eine Aufgabe für Montags morgens, denn über das Wochenende wurde nicht gefärbt und die Anlage konnte abkühlen.

2.2.4 Hochsilo:

Der Vorrat an Maismehlstärke, welche der Latexmischung beigemengt wird zur Teppichbodenbeschichtung, wird außerhalb der Betriebshalle in vier jeweils 40 Tonnen fassenden Hochsilos gelagert. Einer der vier vorhandenen Silos war defekt, da aufgrund eines Bedienungsfehlers der Silo überfüllt wurde und auf dem Dach des betroffenen Silos die Sicherheitseinrichtung ansprach und die Explosionsklappe auslöste. Diese mußt in einer Höhe von 15 Metern demontiert, ausgetauscht und erneuert werden. Außerdem mußte die übergelaufene Maismehlstärke wieder in das Silo eingefüllt werden.

2.3 Sonstiges:

In einem Großen Betrieb wie diesem fallen natürlich reichlich Wartungsarbeiten an. Hier nur ein paar Beispiele: Die Feuerlöscher im Betrieb mußten eingesammelt, und nach der Kontrolle wieder verteilt werden. In gewissen Abständen mußte das Notstromaggregat überprüft, ein Testlauf eingeleitet und die Sprinklerzentrale kontrolliert werden.

Motoren und Ketten mußten abgeschmiert, nachgespannt und kontrolliert werden.

Verschienste Teile und Konstruktionen mußten u. a. unter Zuhilfenahme eines Schneidbrenners abgerissen und verschrottet werden.

Eines der fünf Hallenrolltore mußte mehrmals wieder eingehängt, gerichtet und justiert werden, da es neben seinen vorgesehenen Führungsschienen lief.

Diverse Maschinenteile, u.a. sechs Meter breite und bis zu 80 Zentimeter dicke Walzen, mußten ausgetauscht und zum Versand vorbereitet werden.

Alle Radlager der Transportwagen für die bedruckten, geschorenen und getrockneten Teppiche (6 x 2,5 Meter) mußten abgeschmiert und zum Teil auch erneuert werden.

3 Elektrowerkstatt:

In der betriebseigenen Elektrowerkstatt arbeiten zwei Elektriker und ein Elektromeister zur Unterhaltung und Wartung des Maschinenparks.

3.1 Wartungsarbeiten:

Zwei Wochen meiner Tätigkeit im Betrieb durfte ich in der Elektowerkstatt absolvieren, dessen Angestellte auch dafür zu sorgen hatten, daß der Betrieb reibungslos fortgesetzt werden konnte. Zu den Wartungsarbeiten zählten die Überprüfung der Druckanlagensteuerungszentale, da an Druckproben aufgefallen war, daß eine oder zwei der zahlreichen hochpräzise arbeitenden Druckdüsen fehlerhaft oder gar nicht arbeiteten. Dazu mußten alle Kabel für die Druckdüsen (immer vier pro Düse) durchgemessen werden, bis ein Kabelbruch dedektieret werden konnte. Dieser wurde durch das Ziehen eines neuen Spezialkabels in umfangreichen Arbeitsgängen behoben.

Die meiste Zeit nahmen in den zwei Wochen Tätigkeit das Einstellen und Nachjustieren von Reglern, Motoren, Schalten, Meßfühlern und Aggregaten in Anspruch. Darüber hinaus mußten alle Schaltschränke sauber gehalten und die Filterwatten vor den Kühllüftern ausgewechselt werden.

Weiterhin fielen Kleinreparaturen an Elektrowerkzeugen, Kabeln, Schaltern und dergleichen an. Außerdem oblag mir die Trennung der nicht unwesentlichen Menge an Kupferkabeln aus zu verschrottenden Teilen, wie zum Beispiel alten Transformatoren und Starkstromkabeln.

4 Resumee:

Während diesem siebenwöchigen Praktikums lernte ich den Umgang mit den verschiedensten Werkzeugen, die bei Montage- und Elektoarbeiten gebräuchlich sind, wie zum Beispiel: Kreissäge, Stichsäge, Schlagbohrmaschine, Winkelschleifer, Standbohrmaschine, Akkuschrauber, Bohrmaschine, Schneid- und Schweißbrenner, Gewindeschneidsatz und dem jeweils übliche Handwerkzeug. Besonders interessant war die Einführung in die Grundlagen des Führens eines Niederflurhubfahrzeuges (Gabelstapler mit Stapelgabel und Teppichrollenlanze) in Theorie und Praxis, was sich oftmals als schwierige Herausforderung darstellte.

Des weiteren bekam ich Einsicht in Arbeitsplanung, Arbeitsdurchführung, Gefahren, deren Verhütung und Problembewältigungen des alltäglichen Firmenbetriebes. Auch wurde mir bewußt, wie wichtig die einzelnen noch so kleinen Komponenten und ihre Funktionstüchtigkeit für den gesamten reibungslosen Firmenbetrieb ist und wie aufwendig und bedeutend die Instandhaltung einer solch komplexen Anlage ist.