Deze pagina mag afgedrukt worden voor thuisgebruik. Commercieel gebruik of verdere verspreiding is niet toegestaan.
Dit is de afdrukbare pagina, klik hier voor het artikel op de volledige website.
http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=266

lathe

inleiding
Van opleiding uit ben ik werktuigbouwkundige ofwel mechanicus. Radiotechniek is grotendeels elektrotechniek, maar uiteindelijk is de fysieke bouw van een apparaat mechanica. Ik houd niet van gepruts zoals eindtrappen op houten plankjes. Echter is dit wel voor te stellen omdat het fysiek realiseren van een mooi ontwerp een andere "tak van sport" is. Vandaar dat ik hiermee een basis kan leggen voor mechanische kennis voor experimenteel radio onderzoekers.

Naast handgereedschap zoals veilen en dergelijk zijn apparaten en machines vaak onmisbaar voor realisatie van ene mooie apparaat. Een (print)plaatschaar is zeer handig, maar kan ook "vervangen" worden door een beugelzaag (ijzerzaag) en veilen. Voor het maken van een behuizing is een kolomboormachine eigenlijk onmisbaar. Dit hoeft niet de duurste te zijn, maar een kolomboormachine is heel veel beter dan een handboormachine.
draaibank
Een draaibank is een machine dat in de praktijk zeer handig is voor complexere mechanische werkzaamheden, maar ook duurder en er is voldoende kennis nodig om er verantwoord mee te kunnen werken. In het "werkzame leven" ben ik consultant machineveiligheid en zie ik wat er allemaal wat er mis kan gaan met machines. En verantwoord werken met een draaibank komt grotendeels neer op kennis en discipline. Het is niet de eerste machine dat ik aan zou schaffen als mechanicus, maar als je "de basis" op orde hebt is een draai- of freesmachine hoog op het verlanglijstje te plaatsen.

Met een draaibank kunnen werkstukken "rotatie symmetrisch" worden bewerkt doordat het werkstuk ronddraait en een stilstaand stuk gereedschap zoals een beitel of boor materiaal van het werkstuk "draait". Dit proces heet verspanen. (Het afgenomen metaaldeeltjes heten namelijk spanen.) Zo kunnen er bussen, ringen en soortgelijke werkstukken worden gemaakt. Ook assen en bouten kunnen hiermee worden ingekort.
keuzecriteria
Draaibanken zijn in diverse soorten, maten, types en prijzen te verkrijgen. Hieronder staat een overzicht van mijn visie op de best te maken keuze. De beoogde doelgroep van het advies is van beginneling tot ver gevorderde gebruiker. Voor professionals gelden uiteraard andere criteria...

conventioneel of CNC
Een conventionele draaibank wordt met de hand bediend waarbij een numeriek bestuurde (CNC) draaibank bediend wordt door een controller zoals een computer. Een CNC draaibank is pas interessant als er veel repeterende producten moeten worden gemaakt of "vreemde" vormen zoals glooiende vormen in plaats van rechte lijnen. Vaak zijn CNC machines duurder, complexer en weinig geschikt voor "even snel" iets maken. Ik adviseer een conventionele draaibank als start.

afstand tussen de centers
De afstand tussen de centers (tussen de klauwplaat en de boorkop) bepaalt de maximale lengte dat in te spannen/te bewerken is. Tussen de 400...600 mm is gebruikelijk voor een gemiddelde draaibank. Onder de 400 mm reken ik tot een kleine machine en daarmee zijn alleen "miniatuur" werkstukken mee te bewerken. Vaak zijn deze machines ook een stuk "lichter" uitgevoerd waardoor trillingen op kunnen treden met onnauwkeurigheden als gevolg. Er bestaan draaibanken tot enkele meters, maar dat is alleen interessant voor de industrie. Ik adviseer als "basis" een draaibank met 400...600 mm tussen de centers.

afstand tussen klauw en bed
De afstand tussen de klauw en het bed bepaalt de maximale diameter van het in te spannen werkstuk. Grotere draaibanken hebben een grotere afstand, dus kunnen er grotere werkstukken worden afgedraaid. Sommige draaibanken hebben een "zak in het bed" waarbij tegen de klauwplaat aan grotere diameters kunnen worden afgedraaid. Hierbij wordt er een deel van het bed (langs geleiding) verwijderd. Dit kan handig zijn bij het afdraaien van remschijven. Hiermee kan een "kleinere" draaibank toch grotere werkstukken afdraaien zonder dat de gehele machine heel veel groter wordt. 250 mm tussen het hart van de klauw en het bed is een mooie maat als uitgangspunt.

toerental instelling
Voor optimale resultaten moet de snelheid waarmee de beitel "zich over het oppervlakte verplaatst" (snijsnelheid) juist zijn. De snijsnelheid is afhankelijk van het materiaal en het type beitel. De diameter van het werkstuk bepaalt vervolgens het toerental. In de meest ideale situatie wordt het toerental hoger naar mate de diameter kleiner wordt. Het ideale toerental is te berekenen, maar in de praktijk is het toerental op gevoel goed te bepalen. Snijden van schroefdraad en afsteken gebeurd op een laag (laagste?!) toerental.
Goedkopere draaimachines kunnen de spindel snelheid variŽren door het verleggen van een v-snaar. Dit is bewerkelijk en vrijwel alleen op hobbymachines te zien. De "betere/luxere" machines hebben en versnellingsbak dat het toerental (in stilstand!) kan schakelen. Dit is veel handiger maar helaas ook duurder. Als je veel draaiwerk hebt, is een transmissie een aanrader. Vanwege nieuwe technieken is het ook mogelijk om een motor te sturen met een frequentieregelaar. Hierbij is het toerental elektronisch traploos te regelen waarbij de kracht bij alle toerentallen behouden blijft! Hiermee is de transmissie "overbodig" geworden. (Houd er rekening mee dat de overbrenging ook gekoppeld is aan het te ontwikkelen draaimoment.) Bij een v-snaar machine (met draaistroommotor) is het serieus te overwegen om een frequentieregelaar in te bouwen zodat het toerental traploos eenvoudig te kiezen is. Voor hobby gebruik is een v-snaar overbrenging uit budget overweging een denkbare keuze.

voeding
Met voeding wordt niet de elektrische voeding bedoeld maar de automatische beweging langs het werkstuk. Door inschakelen van de langsvoeding beweegt de draaibeitel langs (links/rechts) het werkstuk bij een zekere verplaatsing per omwenteling van de spindel (as waarop de machineklauw is bevestigd). Het is ook mogelijk dat een draaibank een dwarsvoeding heeft. Hierbij beweegt de beitel haaks (voor/achter) op het werkstuk. Voor een mooi glad oppervlakte is langsvoeding wel erg prettig. Een dwarsvoeding is "luxe" en kan gemist worden.

voedingsspanning
De voedingsspanning kan 230 VAC enkelfasig zijn of 400 VAC driefasig. Vrijwel alle woonhuizen hebben een enkelfasige 230 VAC aansluiting waardoor een groot deel van de draaibanken niet aangesloten kan worden. De meeste draaibanken hebben namelijk een krachtstroommotor waarvoor 400 VAC nodig is. Voor hobby gebruik is een 230 VAC draaibank vaak al voldoende. Als er een 3-fasen motor is toegepast kan er, zoals eerder genoemd, ook een frequentieregelaar worden toegepast. Zo is het wel mogelijk om een 3-fasen motor op 230 VAC enkelfasig aan te sluiten. Let er wel op dat dit een technische ingreep is waarvoor elektrotechnische kennis benodigd is. Een alternatieve oplossing is uiteraard om de elektromotor te vervangen door het gewenste type.

kleminrichting
Standaard is er vaak een drieklauw gemonteerd. Dit is een klem waarin een werkstuk gecenteerd kan worden geplaatst. Dit is vaak wenselijk voor 95 % van alle werkzaamheden. Het is ook mogelijk om een "onafhankelijke" vierklauw te plaatsen. Hierbij kan het werkstuk uit het midden worden geplaatst. Dit kan handig zijn voor het vervaardigen van een krukas. Een vierklauw is "luxe". Voor inspannen van vierkante werkstukken kan een "afhankelijke" vierklauw worden toegepast, maar ook dit is niet heel gebruikelijk voor hobby gebruik. Bij een "afhakelijke vierklauw" bewegen de bekken, net als bij een drieklauw, "tegelijk" naar binnen en buiten zodat de bekken niet onafhankelijk bewogen kunnen worden. Hiermee is een vierkant werkstuk altijd gecentreerd.
Er zijn ook spantangen mogelijk. Een spantang is een klem waarin ronde voorwerpen kunnen worden geklemd. Het voordeel is dat de druk gelijkmatig wordt verdeeld en er daarmee geen sporen van de klem achterblijft. Bij hard aandraaien van de 3-klauw zijn de "tanden" van de klauw vaak terug te vinden in het werkstuk. Aangezien spantangen qua maat oplopen ongeveer per millimeter, zijn er veel spantangen nodig om een groot bereik te kunnen beslaan.
Kortom, de drieklauw is dť basis. Een 3-klauw heeft binnen- en buitenbekken. Hiermee kan je werkstukken vanaf de buitenkant klemmen (voor 95 % van alle werkkzaamheden) of vanaf de binnenkant. Let er wel op dat de bekken dan vaak buiten de klauw steken en je niet ingetrokken raakt! Let er ook op dat bij het klemmen van binnen uit er vaak minder materiaal is om te klemmen en het werkstuk snel vervormt dat grote klemkeacht nodig is om niet los te raken. In een uitzonderlijke situatie is het mogelijk om een vast center met meenemer te plaatsen om een as conisch te kunnen draaien met automatische voeding, maar deze toepassing is nagenoeg niet denkbaar voor hobby gebruik. Wanneer dergelijke toepassing nodig is, is het overwegen van een professionere/zwaardere/grotere draaibank reŽel.

beitelhouder
De draaibeitels worden gemonteerd in een beitelhouder. Vaak is dit een 4-weg beitelhouder. Deze houder kan rond worden gedraaid om de gewenste beitel te kunnen selecteren. Let erop dat de hoogte van de beitel met vulplaatjes moet worden ingesteld. Doorgaans dient de beitelpunt net iets (enkele tiende millimeters) onder de centerhoogte te worden geplaatst. Een mooiere oplossing is een snelwisselhouder waarbij elke beitel een eigen houder heeft. Deze houders zijn ook traploos op hoogte in te stellen waardoor vulplaatjes niet nodig zijn. Een snelwisselhouder is vaak de investering wel waard. Dit werkt prettiger en in de praktijk zijn er vaak meerdere beitels nodig om ťťn werkstuk af te maken zoals een voordraai-, nadraai-, punt- en afsteekbeitel.

boorkop en meedraaiend center
Een (nagenoeg) onmisbare optie is een boorkophouder aan de rechter kant van de draaibank. Deze houder is over het bed te verplaatsen en is uitgerust met een morse conus (MC). Er zijn meerdere maten morse conussen, dus let op de juiste maat. MC1, 2 en 3 zin gebruikelijk. MC2 is in deze context als referentie "standaard". MC1 is "klein" en MC3 is "groot". In deze morse conus zijn groter diameter boren, centers en een boorkop te plaatsen. Met de boorkop kan in het midden van het werkstuk een gat worden geboord. Door middel van het handwiel aan de rechter kant kan de gewenste boordiepte worden bereikt. Let er op dat alvorens het boren een centergat geboord moet worden met een (kort gedrongen) centerboor om zwabberen van de boor te voorkomen. Zo wordt er exact in het midden van het werkstuk geboord.
veiligheid
CE-markering
Een draaibank heeft vaak veel kracht en kan op veel manieren ernstig letsel veroorzaken. Om gebruikers te beschermen is, net als voor vele ander producten, de CE-markering "uitgevonden". In Nederland verkochte draaibanken moeten sinds 1995 aan de machinerichtlijn voldoen om deze verplichte CE-markering te mogen dragen. De huidige versie is 2006/42/EG. Ook is de laagspannigrichtijn 2014/35/EU en de EMC richtlijn 2014/320/EU van toepassing. In deze wetten staat op globaal niveau waaraan machines moeten voldoen. Ook zijn er normen van toepassing zoals in het bijzonder de ISO 23125:2010 dat specifiek over draaibanken gaat. Hierin staat onder andere beschreven wat reŽel denkbare gevaren zijn en welke reducerende maatregelen toegepast moeten zijn om aan de norm te voldoen. Denk hierbij aan afscherming van de overbrenging (v-snaar/tandwielen), afscherming over de klauwplaat, afscherming over de beitelhouder en een achterplaat. De norm beslaat 92 pagina's en zo is op te maken dat er heel veel meer eisen van toepassing zijn.

"foute" CE
Mijn ervaring is dat er betrekkelijk veel draaibanken zijn die wel een CE-markering hebben, maar niet aan de wetgeving voldoen. Bij oudere "goede" draaibanken omdat de wetgeving "strenger" geworden is veelal door goedkope Chinese machines waar de CE-markering nooit van had mogen worden afgegeven. Een veel voorkomend punt is dat er een kapje over de aan/uit schakelaar is geplaatst met een "noodstop knop" erop. Bij het bedienen van de "noodstop" wordt de reguliere stopknop bediend doordat het kapje de rode knop indrukt. Een noodstop is een aanvullende veiligheidsmaatregel en in dit geval faalt de "noodstop" als de reguliere stop knop kapot is. En hiermee kan de machine niet meer worden uitgeschakeld omdat de noodstop knop altijd tegelijk met de stop knop faalt. In de praktijk ligt dit qua regelgeving complexer, maar het is om een idee te geven.
Een ander veel voorkomend punt is dat de afscherming dat de transmissie afschermt niet of slecht gekoppeld is aan de besturing. Zo is de transmissie in draaiende toestand bereikbaar als de afscherming geopend is. Soms is er een eenvoudige schakelaar geplaatst dat de motor uitschakelt bij openen van de kap, maar vaak is de stoptijd te lang waardoor er niet aan de norm wordt voldaan. Sabotage is goed denkbaar doordat bij het indrukken van de knop de machine start. En "smeren van de tandwielen is zo handig bij een draaiende machine" waardoor er menig vinger verloren is tussen de draaiende tandwielen... Juridisch gezien liggen de regels thuis heel anders dan bij een werknemer/werkgever relatie, maar waarom zou je op het werk wel met een veilige machine werken en thuis met een onveilige. Het letsel is gelijk.

kennis en ervaring
Echter als de draaibank CE-gemarkeerd is, is het nog betrekkelijk eenvoudig om ernstig letsel op te lopen. Wanneer losse kleding om het werkstuk slaat in ingetrokken worden reŽel. Ook geraakt worden door een weggeworpen werkstuk of afgebroken deel van het gereedschap is reŽel. "Amerikaanse handleidingen" kunnen overtrokken zijn met waarschuwingen in de categorie "stop geen kat in de magnetron om deze te drogen", maar voor draaibanken zijn de waarschuwingen beslist reŽel. Als consultant machineveiligheid ken ik (helaas) te veel voorbeelden hoe het ernstig mis kan gaan. Zie dit overigens niet als bangmakerij. Ik gebruik met veel plezier zelf een draaibank en verantwoord met een draaibank werken is goed mogelijk, maar zorg dat je de gevaren kent!

praktische tips
- Laat nooit de sleutel in de klauwplaat staan!
- Werk nooit met losse kleding (in het bijzonder mouwen) of lang haar;
- Gebruik een draaibank niet als schuurmachine omdat ingetrokken worden door de klauwplaat reŽel is;
- Saboteer nooit veiligheidsvoorzieningen;
- Laat de machine nooit werken zonder afscherming;
- Voor alleen onderhoud/reparaties uit als de stekker uit het stopcontact is;
- Span beitels zo kort mogelijk in om trillingen en breuk van gereedschap te voorkomen;
- Plaats altijd een meedraaiend center bij lange(re) werkstukken om projectielen bij breuk te voorkomen;
- Afsteken van werkstukken altijd bij lage (laagste?!) toerentallen;
- Draag altijd een veiligheidsbril om oogletsel te voorkomen.

voor de koppigen onder ons...
[red]Voor wie denk dat het in de praktijk "allemaal wel meevalt" en dit toch niet gebeurd staan hieronder een paar video links. De echt ernstige en dodelijke ongevallen zijn weggelaten. Ik denk dat ik mijn punt kan maken zonder dat het leguber moet worden. Maar desondanks zijn de beelden niet prettig...[/red]

- Dit gebeurd er als je met kleding in een draaibank wordt ingetrokken:

Video link: https://www.youtube.com/embed/3EdQq5iAGYs (The embedded video is replaced by the link, since this is a printable view.)


- Dit kan er gebeuren er als je machines onjuist gebruikt:

Video link: https://www.youtube.com/embed/A2gU7-2Ojog (The embedded video is replaced by the link, since this is a printable view.)


- Weliswaar zijn dit CNC machines, maar het effect van een gebroken/uitgeworpen deel is hetzelfde:

Video link: https://www.youtube.com/embed/BAtb7O_yk8c (The embedded video is replaced by the link, since this is a printable view.)
tot slot
Een draaibank is een prachtige machine met veel mogelijkheden, maar zorg dat je bewust bent van de risico's. Met voldoende kennis en ervaring is verantwoord werken goed mogelijk.

© 1984...2017 - http://www.amateurtele.com - Afgedrukt op 2017-09-23T21:58:35+02:00