Schleifscheibensicherheit: Niemals die Nenndrehzahl überschreiten

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Eine potenzielle Quelle schwerer Verletzungen beim Schleifen ist ein leicht zu machender Fehler: der Betrieb der Scheibe im Überspeed-Zustand. Während eine Scheibe, die weit genug über ihrer maximalen Nenndrehzahl läuft, innerhalb von Minuten nach Inbetriebnahme zerspringen kann, kann auch ein nur leicht über der Nenndrehzahl laufendes Rad Gefahr bedeuten. Dieser weniger schwere Überspeed-Zustand kann die Scheibe beschädigen, und der Schaden kann nach weiterer Nutzung zum Bruch führen. Beispielsweise kann der Betrieb einer verstärkten, 9-Zoll-Durchmesser, Typ-27-Scheibe mit einer maximalen Nenndrehzahl von 6.600 U/min auf einem 7-Zoll-Winkelschleifer mit 7.700 U/min Risse in der Scheibe verursachen. Diese Risse können später zum Bruch führen.

Welche weiteren Handlungen führen zu einem Überspeed-Zustand?

Die folgenden Handlungen – die alle nicht empfohlen werden – können ebenfalls zu einem Überspeed-Zustand führen:

• Montage der Schleifscheibe auf einem Schleifer, wie einem „Pistolengriff“-Druckluftschleifer
• Direkte Montage der Scheibe auf einem Elektromotor
• Montage der Scheibe auf einer falschen Maschinengröße für diese Scheibe
• Versäumnis, Maschinenkomponenten ordnungsgemäß zu warten, insbesondere Regler an Druckluftmaschinen und Gestänge an Ständer-Maschinen
• Verwendung der falschen Druckluft-, Hydraulik- oder Stromversorgung
• Verwendung einer falschen Drehzahleinstellung an der Maschine

Jede dieser Handlungen schafft ein katastrophales Szenario, das zu einem Unfall mit schweren Verletzungen oder Tod führen kann.

Die Gefahr des Betriebs im Überspeed-Zustand resultiert aus der Zentrifugalkraft. Als Ergebnis von Drehbewegung ist Zentrifugalkraft das, was ein Gewicht am Ende eines Strings den String straff zieht, wenn das Gewicht im Kreis geschwenkt wird. Dieselbe Kraft bewirkt, dass die Masse der Schleifscheibe beim Drehen vom Rotationszentrum nach außen gezogen wird.

Gefahr entsteht daraus, dass die Zentrifugalkraft nicht proportional zur Drehzahlerhöhung zunimmt, sondern als Quadrat dieser Erhöhung. Verdoppelt sich die Drehzahl, vervierfacht sich die Zentrifugalkraft. Das bedeutet, dass relativ kleine Drehzahländerungen signifikante Krafteffekte erzeugen können. Im genannten Beispiel multipliziert der Wechsel von 6.600 auf 7.700 U/min die Geschwindigkeit mit 1,167. Die entsprechende Zentrifugalkraft multipliziert sich jedoch mit 1,167 × 1,167 = 1,36.

Als extremes Beispiel: dieselbe Scheibe mit maximal sicherer Betriebsdrehzahl 6.600 U/min auf einem 5-Zoll-Winkelschleifer mit 10.000 U/min. Das ist ein Überspeed von etwa 1,5-fach der ausgelegten Geschwindigkeit. Die entsprechende Zentrifugalkraft – und der entsprechende Rotationsspannung auf der Scheibe – wäre jedoch etwa 2,3-mal so hoch wie das maximal Zulässige.

Kurz gesagt: Niemals eine Schleifscheibe überdrehen. Die Drehzahl des Schleifers muss mit der auf der Scheibe oder Verpackung angegebenen Geschwindigkeit verglichen werden, um sicherzustellen, dass die Maschinengeschwindigkeit bei oder unter der maximalen Betriebsschwindigkeit der Scheibe liegt. Die Überschreitung dieses Wertes riskiert nicht nur Scheibenbruch, sondern auch die Sicherheit des Werkstattpersonals.

Über den Autor

Roger Cloutier ist Senior Product Safety Engineer für die Marke Norton Abrasives von Saint-Gobain Abrasives in Worcester, Massachusetts.