Instandhaltung Einleitung Einleitung Definition von Fachbegriffen Bei der Vermittlung von Ausbildungsinhalten aus dem Bereich der Instandhaltung kommt es u. a. auch darauf an, die zeitgemäße Betrachtungsweise dieses an Bedeutung stetig zunehmenden Unternehmenbsbereichs zu berücksichtigen. Dies ist besonders wichtig bei der Ausbildung von Industriemechaniker/innen, denn Facharbeiter/innen der Fachrichtung Betriebstrechnik gelten bevorzugt als potentielle „Instandhalter“. Ihre spätere Weiterqualifizierung wird durch ein fundiertes Grundwissen in dem Bereich der Instandhaltung wesentlich gefördert. Zu diesem Grundwissen gehört auch die Kenntnis über die inhaltliche Bedeutung von elementaren Fachbegriffen und ihre Anwendung in der Kommunikation. Das bedeutet, der Ausbilder muss sich stets dieser Fachbegriffe bedienen und möglichst veraltete oder umgangssprachliche Begriffe vermeiden. Im Rahmen der Vereinheitlichung der Normen in der europäischen Union (EU-Richtlinien) unterliegen auch die bestehenden DIN-Normen zum Bereich der Instandhaltung einer erheblichen Veränderung. Das Verständnis von Instandhaltung wird zum Teil neu und weiter gefasst. Dazu kommt die Verwendung neuer Fachbegriffe bzw. eine wesentlich genauere und trennschärfere Interpretation bisheriger Begriffe. Um dieser Entwicklung Rechnung zu tragen finden Sie nachstehend Anmerkungen zur Verwendung bzw. zur Interpretation einiger Fachbegriffe. Instandhaltung Funktionsfähigkeit Unter Instandhaltung versteht man das praktische Umsetzen von Maßnahmen, die zur Bewahrung, Feststellung und Wiederherstellung des Sollzustandes einer Maschine oder sonstigen Anlage erforderlich sind. Die Instandhaltung umfaßt die Wartung, Inspektion und die Instandsetzung. Die Wartung besteht grundsätzlich aus Reinigen, Schmieren, Nachstellen. Die Inspektion aus Messen, Lehren, Diagnostizieren. Die Instandsetzung beinhaltet Ausbessern, Reparieren, Austauschen. Die Funktionsfähigkeit einer Maschine oder Anlage ist dann gegeben, wenn diese eine ihr im eigentlichen Sinne zugedachte Funktion erfüllt. Wenn dieses nicht der Fall ist, zum Beispiel durch Auftreten einer technischen Problematik, so liegt dann ein „Ausfall“ vor. Wenn allerdings die Maschine oder die Anlage aufgrund von - z.B. Mitarbeiterstreik, Fehlen von dem zu bearbeitenden Material o.ä. nicht mehr am Arbeitsprozess teilnimmt, spricht man von „Störung“. Abnutzung „Instandsetzung“ Hierunter versteht man die Wertminderung oder die qualitative Minderung einer Sache/Gegenstand die durch ihren Gebrauch herbeigeführt wird. In der Norm DIN 31051 vom Januar 1985 ist Instandsetzung definiert als Maßnahme zur Wiederherstellung des SOLL-Zustands von technischen Mitteln eines Systems. Aus heutiger Sicht ist der Begriff „Wiederherstellung“ in diesem Zusammenhang nicht umfassend genug definiert. Es kommt nicht unbedingt darauf an, nach dem Ausfall einer Maschine oder Anlage ihren alten Zustand wie vor dem Ausfall wieder herzustellen, sondern es kann erforderlich sein, einen Zustand herstellen zu müssen, der den zukünftigen Nutzungsanforderungen an den technischen Zustand der Maschine oder Anlage genügt. Das bedeutet, die Instandsetzungsmaßnahme dient dem Zweck, den verbrauchten Abnutzungsvorrat für die weitere Nutzung neu herstellen zu müssen, wenn sich die Nutzungsanforderungen an die Maschine oder Anlage nicht geändert haben. Es kann aber auch sein, dass sich die Anforderungen für die weitere Nutzung geändert haben, weil z. B. die Fertigung anderer Produkte auf der Maschine oder Anlage vorgesehen ist. In diesem Fall ist es Ziel der Instandsetzungsmaßnahme einen Zustand herzustellen, der den dann vorliegenden Nutzungsanforderun- Verschleiß Ist die unerwünschte Veränderung der Oberfläche oder sonstigen Materialstrukturen von Gebrauchsgegenständen durch z.B. Lostrennen kleiner Teilchen infolge diverser Einwirkungen Störung Bezeichnet man als das unvorhergesehene - spürbare Einwirken auf einen geplanten oder festgelegten Verlauf eines Ereignisses oder Geschehens (siehe Funktionsfähigkeit). © by Dr.-Ing. Paul Christiani GmbH & Co. KG 7 Instandhaltung Übungsbeispiel 1 Keilriementrieb Lösungen zu den Aufgaben Hinweise zum Arbeitsauftrag 5 Hier setzt der Auszubildende einen Keilriementrieb instand. Es reicht aber nicht aus, nur den Fehler zu beseitigen. Es muss auch nach der Ursache gefragt werden. Deshalb soll der Auszubildende lernen und sich daran gewöhnen, stets die Ursachen für einen Fehler zu ergründen. Selbstverständlich kann für diesen Arbeitsauftrag auch eine andere Unregelmäßigkeit als die hier angenommene simuliert werden. Lösungen zu den Aufgaben 12 © by Dr.-Ing. Paul Christiani GmbH & Co. KG Instandhaltung Übungsbeispiel 3 Zahnradgetriebe Hinweise zum Arbeitsauftrag 1 Mit diesem Arbeitsauftrag soll der Auszubildende lernen, ein ihm unbekanntes Zahnradgetriebe selbstständig zu erkunden. Die Leitfragen in den Arbeitsblättern sollen ihn dabei in seinen Bemühungen unterstützen. Auch entsprechende schriftliche Unterlagen sollten bereitgestellt sein, z. B. Firmenkataloge und Betriebsanleitungen. Hinweise zum Arbeitsauftrag 2 Hier soll der Auszubildende die durchzuführenden Schritte eines Schmierstoffwechsels planen und in der richtigen Reihenfolge notieren. Es ist darauf zu achten, dass auch notwendige Sicherheitsmaßnahmen genannt werden. Fehler müssen vor der Durchführung der Wartungsarbeiten verbessert werden. Achten Sie darauf, dass der Auszubildende während der Wartung auch den Schmierstoffstand und die Betriebstemperatur kontrolliert, obwohl beide Tätigkeiten nicht im Wartungsplan genannt sind. Hinweise zum Arbeitsauftrag 5 Der Auszubildende hat sich über die wesentlichen Punkte der Inspektion eines Zahnradgetriebes zu informieren. Er soll nun diese Vorgehensweise bei der Durchführung der Inspektionsarbeiten in Form von folgerichtig angeordneten Arbeitsschritten planen. Bei der Kontrolle dieser Arbeitsschritte ist darauf zu achten, dass auch für die Inspektion die Sicherung des Antriebaggregats vor unbeabsichtigtem Einschalten berücksichtigt wurde. Wie bei der Wartung soll der Auszubildende auch bei der Inspektion den Schmierstoffstand und die Betriebstemperatur kontrollieren, obwohl beide Tätigkeiten nicht im Inspektionsplan genannt sind. Hinweise zum Arbeitsauftrag 3 Hinweise zum Arbeitsauftrag 6 Hier soll der Auszubildende anhand der Betriebsanleitung oder des Leistungsschilds am Zahnradgetriebe die benötigte Schmierstoffsorte und -menge ermitteln. Um alternative Schmierstoffe nennen zu können, werden Vergleichslisten der Schmierstoffhersteller oder der Zahnradgetriebehersteller benötigt. Hinweise zum Arbeitsauftrag 4 Bei der Wartung ist nur der Schmierstoffwechsel (Ölwechsel) durchzuführen. Achten sie darauf, dass dabei ausreichend Ölbindemittel bereitgestellt ist (Arbeitsschutz/Umweltschutz). Wird der Schmierstoffwechsel am Simulationsmodell durchgeführt, kann der Schmierstoff mehrmals benutzt werden, da er ja nicht verbraucht ist. Beim Warten des Zahnradgetriebes ist es möglich, erschwerte Arbeitsbedingungen zu simulieren, die auch in der Praxis vorkommen. Beispielsweise kann das Zanradgetriebe 0,5 m über dem Fußboden aufgebaut werden. In diesem Fall muss sich der Auszubildende zum Schmierstoffwechsel mit dem Rücken auf einem Rollbrett liegend unter das Getriebe begeben, um die Ablassschraube lösen zu können. Hierbei sind dann zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zu beachten (Sicherung der hervorragenden Körperteile vor Überrollen durch Transportfahrzeuge usw.) Bei der Durchführung der Inspektionsarbeit soll der Auszubildende den Umgang mit einem Thermometer, einem Stethoskop und einem Endoskop lernen. Diese Geräte sind typisch für die Instandhaltung. Zur Beurteilung der Zahnflanken ist es günstig, wenn neben der Norm DIN 3979 auch Vergleichszahnräder mit einwandfreien und mit abgenutzten Zahnflanken zur Verfügunge stehen. Hinweise zum Arbeitstauftrag 7 Beim Ausbau eines Zahnradgetriebes sind aufgrund des Gewichts gegebenenfalls entsprechende Hebezeuge und Transporthilfen notwendig. Der Auszubildende soll sich vor Beginn der Arbeiten gedanken machen, wo Gefahrenquellen vorliegen können. Die entsprechenden Unfallverhütungsvorschriften (UVV) und sonstige diesbezügliche Schriften sind bereitzuhalten. (Sicherheitslehrbrief für Instandhalter, für Transportarbeiter und für Handwerker). Ferner kann das Zahnradgetriebe in einem dunklen Raum aufgebaut werden. In diesem Fall ist das Arbeiten mit Zusatzbeleuchtung erforderlich. Beides sind erschwerte Bedingungen, welche durchaus in der Instandhaltungspraxis vorkommen können. © by Dr.-Ing. Paul Christiani GmbH & Co. KG 21 Instandhaltung Übungsbeispiel 5 Werkzeugmaschine Hinweise zum Arbeitsauftrag 8 Hier reicht ein formloser Bericht aus. Manchmal gibt es hierfür von den Firmen auch entsprechende Vordrucke. Ein Beispiel finden Sie nach diesen Hinweisen (Bild 1). Hinweise zum Arbeitsauftrag 9 Hier soll ein Telefonat mit dem Kundendienst der Hersteller-Firma simuliert werden. Der Berater am Telefon muss von einer Person „gespielt“ werden, der die instandzusetzende Werkzeugmaschine genau kennt. Auch müssen dieser Person die technischen Unterlagen vorliegen. Grundlagen zur Pflege der Kühlschmierstoffe 1. Die Notwendigkeit der Kühlshmierstoffpflege 2. Aufgaben des Kühlschmierstoffs Werkzeugmaschinen sind meist mit kunststoff-beschichteten Gleitführungen ausgestattet. Der Kunststoff garantiert im Normalfall ein ruckfreies Gleiten auch bei kleinsten Zustellschritten. Probleme können jedoch bei nassspanenden Werkzeugmaschinen auftreten, wie z. B. Klemmen oder Blockieren der Gleitführungen. Diese Unregelmäßigkeiten beruhen auf unerwünschte Reaktionen zwischen dem Kühlschmierstoff und dem Bettbahnöl. Dabei können Feststoffe ausgefällt werden, die zu Verschmutzungen, Verklebungen und Ablagerungen führen. Das das Führungsspiel an Werkzeugmaschinen teilweise nur 5 bis 20 mm beträgt, können solche Ablagerungen schnell dieses Spiel aufheben. Bei diesen Vorgängen spielen z. B. die Härte des Wassers, das Verhalten von Antischaumzusätzen und mikrobielle Belastungen eine bedeutsame Rolle (Mikroben mindern z. B. durch Zersetzen des Nitrats aus dem Kühlschmierstoff den Korrosionsschutz). Durch fachgerechte Pflege des Kühlschmierstoffs, u. a. zur Sicherung der richtigen Konzentration und Kontrolle des Säuregehalts, kann dem Auftreten von solchen Ausfällen vorgebeugt werden. 2.1 Kühlung Wärmeabfuhr aus dem Werkzeug • Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit • Verlängerung der Werkzeugstandzeit • höhere Maßgenauigkeit • kürzere Fertigungszeiten • geringere Fertigungskosten Wärmeabfuhr aus dem Werkstück • Verbesserung der Oberflächengüte • Verbesserung der Maßhaltigkeit 2.2 Spülung Abtransport der Späne • problemloses Schneiden des Bohrers bei tiefen Bohrungen • Verhindern von Spannfehlern • Wegspülen des Schleifabriebs an Schleifscheiben 2.3 Schmierung • Reibungsminderung zwischen Span und Werkzeugschneide • Reibungsminderung zwischen Werkstück und Werkzeugschneide © by Dr.-Ing. Paul Christiani GmbH & Co. KG 33
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