Mechatron ATC Series User manual

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
mechatron ATC-Serie
Hochfrequenz-Motorspindeln
mit pneumatischem Werkzeugwechsel
Original Betriebsanleitung
Typen: ATC-8022-30 | ATC-8022-42 | ATC-11045-24 | ATC-12065-24 | ATC-12575-12

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Mechatron behält sich das Recht vor, Korrekturen von Druckfehlern, fehlerhaften Informationen
und Produktverbesserungen im Rahmen des technischen Fortschritts jederzeit ohne vorherige
Ankündigung durchzuführen.
Rev05-12/2015
Copyright © mechatron GmbH, 2015

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Inhaltsverzeichnis
1 Symbole, Abkürzungen, sonstige Hinweise 4
2 Personalanforderung für Installation, Inbetriebnahme und Betrieb 4
3 Sicherheitshinweise 5
3.1 Risiken durch Elektrizität 5
3.2 Risiken durch drehende Teile und Trümmerflug 7
3.3 Risiken bei unzureichender Kühlung 8
4 Verwendungszweck 9
5 Beschreibung der Maschine 10
5.1 Bauteile 10
5.2 Technische Daten / Typenübersicht 10
6 Transport und Lagerung 11
7 Installation 11
7.1 Auf Transportschäden prüfen 11
7.2 Montage der Motorspindel 11
7.3 Installation des Kühlsystems 12
7.4 Elektrischer Anschluss 13
7.4.1 Anschluss der Sensoren für Werkzeugstellung 14
7.4.2 Anschluss von Stecker und/oder Kabelpeitsche 15
7.4.3 Einstellung des Frequenzumrichters 17
7.4.4 Anschluss der Spindel am Frequenzumrichter 18
7.4.5 Netzanschluss des Frequenzumrichters 18
7.4.6 Elektrischer Anschluss des Kühlsystems 18
7.5 Anschluss der Fluidmedien (Druckluft, Kühlmittel) 19
8 Inbetriebnahme 20
8.1 Prüfungen vor jeder Inbetriebnahme 20
(Erstinbetriebnahme und regelmäßiger Betrieb)
8.2 Einfahren der Spindel 21
8.3 Allgemeine Betriebsbedingungen im regelmäßigen Betrieb 22
9 Wartung 23
9.1 Wartung und Kontrolle nach Erstinbetriebnahme 23
9.2 Tägliche Wartung 24
9.3 Wöchentliche Wartung 24
9.4 Monatliche Wartung 24
9.5 Ersatz von Verschleißteilen 24
10 Gewährleistung 25
11 EG-Einbauerklärung 26
12 Anhang 27
12.1 Einstellung der V/f Kennlinie des Frequenzumrichters 27

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
1 Symbole, Abkürzungen, sonstige Hinweise
Die in dieser Betriebsanleitung aufgeführten Symbole sollen den Leser deutlich auf potenziel-
le Gefährdungen aufmerksam machen. Derartige Hinweise oder Warnungen können jedoch
niemals Ersatz für die vorschriftsmäßige Unfallprävention darstellen!
Für die Sicherheit besonders wichtiger Hinweis. Befolgen Sie
entsprechende Hinweise sorgfältig, andernfalls können schwere
Verletzungen verursacht werden!
Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung
Warnung vor heißer Oberfläche
Der Inhalt dieser Betriebsanleitung ist auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Maschine
geprüft, jedoch können Abweichungen und Fehler nicht ausgeschlossen werden. Technische
und inhaltliche Änderungen, Irrtümer und Druckfehler sind vorbehalten.
Diese Betriebsanleitung unterliegt dem Urheberrecht und darf ohne schriftliche Genehmigung
des Urhebers weder ganz, noch teilweise in jedweder Form reproduziert, vervielfältigt oder
verändert werden. Bei Zuwiderhandlung droht strafrechtliche Verfolgung. Alle Rechte sind
vorbehalten.
2 Personalanforderung für Installation,
Inbetriebnahme und Betrieb
Zur Installation, Inbetriebnahme und Wartung der hier beschriebenen unvollständigen Maschine
wird davon ausgegangen, dass das Personal Elektrofachkraft nach DIN VDE 1000-10:2009-
01 ist und insbesondere im Umgang mit elektrischen Maschinen sowie Frequenzumrichtern
vertraut ist.
Sofern der Betreiber selbst nicht unter diese Definition fällt, so ist für die fachgerechte Installation,

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Inbetriebnahme und Wartung entsprechendes Personal hinzuzuziehen!
Beim Betreiber selbst wird davon ausgegangen, dass dieser über die erforderlichen Fach-
kenntnisse im Umgang mit Werkzeugmaschinen verfügt und entsprechend mit den aktuellen
Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften vertraut ist.
3 Sicherheitshinweise
Lesen Sie alle Sicherheitshinweise und Anweisungen vor Verwen-
dung! Versäumnisse bei der Einhaltung der Sicherheitshinweise
und Anweisungen können elektrischen Schlag, Brand und/oder
schwere Verletzungen verursachen.
Bewahren Sie alle Sicherheitshinweise und Anweisungen für die Zukunft auf.
3.1 Risiken durch Elektrizität
Schutz vor Überlastung oder Kurzschluss sicherstellen!
Im Falle einer Überlastung – beispielsweise durch Festklemmen der Motorwelle – oder durch
einen Kurzschluss muss sichergestellt werden, dass die Motorspindel unmittelbar von der
Spannung getrennt wird, wenn der Strom den Nennstrom der Motorspindel überschreitet.
Auch bei Ausfall einer Phase ist die Motorspindel unmittelbar von der Spannung zu trennen.
Dies kann durch geeignete Motorschutzschalter oder die entsprechende Parametrierung des
Frequenzumrichters erreicht werden. Es ist unbedingt darauf zu achten, dass kein selbsttätiger
Anlauf des Motors nach Auslösen der Schutzvorrichtung stattfinden kann! Bei Nichtbeachtung
kann es zu unzulässig hohem Temperaturanstieg der Motorspindel kommen, was zu Beschädi-
gungen an Motorspindel, Maschine bis hin zu Brandgefahr führen kann.
Maschine niemals unbeaufsichtigt laufen lassen!
Die Motorspindel darf nur unter Aufsicht betrieben werden! Sofern die Maschine über einen
gewissen Zeitraum nicht beaufsichtigt werden kann, ist durch Ausschalten der Spannungsver-
sorgung sicherzustellen, dass die Motorspindel nicht unbeaufsichtigt laufen kann.

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Motorspindel niemals mit beschädigten Kabeln in Betrieb nehmen!
Sofern Kabel der Motorspindel oder eines ihrer Zubehörteile
beschädigt sind, ist die Motorspindel umgehend außer Betrieb zu
setzen und der Schaden von einem Fachmann zu beheben!
Beschädigte Kabel erhöhen das Risiko eines elektrischen Schlags!
Motorspindel vor Nässe schützen!
Das Eindringen von Wasser kann die elektrische Sicherheit der Motorspindel auch nachhaltig
beeinträchtigen und erhöht das Risiko eines elektrischen Schlags!
Berühren Sie nicht unnötig geerdete Teile!
Vermeiden Sie Körperkontakt mit geerdeten Oberflächen, wie Rohren, Heizungen, Herden, Kühl-
schränken und der Werkzeugmaschine. Tragen Sie außerdem gut isolierende Sicherheitsschuhe.
Es besteht ein erhöhtes Risiko für einen elektrischen Schlag, wenn Ihr Körper geerdet ist.
Maschine vorschriftsgemäß Erden!
Die Maschine, in die die Motorspindel eingebaut wird ist für jede bewegliche Maschineneinheit
separat zu erden. Auch wenn beispielsweise die beweglichen Achsen einer Fräsmaschine über
Spindeln und Linearführung elektrisch leitend miteinander verbunden sind, ist diese elektrische
Verbindung für den Schutzleiteranschluss unzureichend und muss unbedingt durch einen sepa-
raten Erdungsanschluss für jede Achse nach VDE Vorschrift ergänzt werden. Eine Schutzleiter-
prüfung ist vor Inbetriebnahme einzeln durchzuführen.
Bei Wartungs- und Montagearbeiten: DIN VDE 0105
Bei Wartungs- und Montagearbeiten gehen Gefahren sowohl durch elektrischen Schlag, als
auch durch unbeabsichtigtes Einschalten des Motors aus. Befolgen Sie vor Wartungs- und
Montagearbeiten unbedingt die fünf Sicherheitsregeln:
• Freischalten (vom Netz trennen)
• Gegen Wiedereinschalten sichern (z.B. Steckdosen abdecken o.Ä.)
• Spannungsfreiheit allpolig feststellen
• Erden und kurzschließen
• Benachbarte unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Ferner gilt unbedingt zu beachten:
Frequenzumrichter haben große Pufferkondensatoren die auch
noch Minuten nach dem Abschalten unter Spannung stehen und
zu lebensgefährlichen Stromschlägen führen können. Warten Sie
nach Freischalten und Sichern gegen Wiedereinschalten
des Frequenzumrichters mindestens 15 Minuten bevor Sie mit
den Sicherheitsvorbereitungen fortfahren und mit den Arbeiten
beginnen. Beachten Sie hierzu insbesondere die Betriebsanleitung
des Herstellers des Frequenzumrichters.
3.2 Risiken durch drehende Teile und Trümmerflug
Maschinenkapselung verwenden!
Die hohe Drehzahl von Werkzeugen bis 12.000 U/min und mehr
bürgt Verletzungsgefahren durch Spanflug oder Bersten des
Werkzeugs. Bruchstücke erreichen hohe Fluggeschwindigkeiten und
können mitunter lebensgefährliche Verletzungen verursachen. Es ist
daher eine trennende Schutzeinrichtung (Maschinenkapselung) zu
verwenden die zuverlässig vor Span- und Trümmerflug schützt und
ferner einen Sicherheitsschalter besitzt, der den Frequenzumrichter
bzw. die Motorspindel allpolig von der Energieversorgung trennt,
solange die Kapselung nicht geschlossen ist.
Vom Stillstand des Werkzeugs überzeugen!
Vor dem Öffnen der Maschine oder deren Schutzvorrichtungen
stets vom Stillstand der Motorspindel überzeugen! Die Motorwelle
kann noch einige Zeit (je nach Typ und Werkzeug mitunter länger
als eine Minute) nachlaufen. Bei Werkzeugwechsel oder Arbeiten
an der Werkzeugaufnahme ist unbedingt sicherzustellen, dass
ein versehentlicher Anlauf der Spindel ausgeschlossen ist. Den
Frequenzumrichter daher sicherheitshalber immer vom Netz trennen
oder den Stecker der Motorspindel ziehen.

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Nur geeignetes und unbeschädigtes Werkzeug verwenden!
Die verwendeten Werkzeuge bzw. Werkzeugträger müssen aufgrund hoher Drehzahlen gut
ausgewuchtet sein. Ein Werkzeug mit übermäßigem Rundlauffehler verursacht sehr starke
Vibrationen und hat Beschädigungen der Spindellager zufolge, dies kann bis zur Resonanzüber-
höhung mit Werkzeugbruch in Folge führen. Wuchten Sie Werkzeuge stets vorab mit geeigneten
Hilfsmitteln (Wuchtmaschine). Prüfen Sie nach einem Werkzeugwechsel stets ob die Maschine
unzulässig stark vibriert. Ist dies der Fall, stoppen Sie umgehend die Spindel und wechseln Sie
das Werkzeug. Verwenden Sie nur scharfes Werkzeug.
Werkzeuge nur im zulässigen Drehzahlbereich betreiben!
Die maximale Drehzahl der HF-Spindel darf die vom Werkzeug-Hersteller festgelegten
Grenzwerte nicht übersteigen. Das Überschreiten der Maximaldrehzahl kann zum Bersten der
Werkzeuge oder Schäden der HF-Spindel durch unzulässige Vibrationen führen.
Die Gesamtwuchtgüte aus Werkzeugträger und montiertem Werkzeug muss G 2,5
bei Nenndrehzahl betragen!
3.3 Risiken bei unzureichender Kühlung
Korrekten Betrieb des Kühlsystems sicherstellen!
Bei luftgekühlten Motorspindeln ist sicherzustellen, dass die Spindel stets durch den an-
gebrachten Zwangslüfter gekühlt wird. Vor jedem Einschalten ist optisch und akustisch zu
kontrollieren, ob das Lüfterrad unbeschadet ist, nicht abgedeckt wird und ein Luftstrom bei
eingeschalteter Spindel vorliegt. Es sind konstruktive Maßnahmen zu treffen, um ein übermä-
ßiges Eindringen und Ablagern von Fremdkörpern durch die Lüftungsschlitze zu verhindern,
beispielsweise durch Spanprallbleche.
Bei wassergekühlten Motorspindeln ist sicherzustellen, dass der Kühlkreislauf funktioniert
und das Kühlmedium ungehindert zirkuliert und – falls eine Überhitzung zu Sicherheitsrisiken
führen kann – sicherzustellen, dass im Fehlerfall entsprechende Maßnahmen zum Abschalten
getroffen werden.
Ein unbemerkter Ausfall des Kühlsystems kann zu unzulässig hoher
Erwärmung der Motorspindel führen! Hieraus kann Verbrennungs-
gefahr bei Berührung, Beschädigung der Motorspindel sowie im
schlimmsten Falle das Platzen der Kühlmittelleitung mit Verbrü-
hungsgefahr durch heißes Kühlmittel resultieren.

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Zum Schutz der Motorwicklung werden unsere Motorspindeln mit einem Thermoschutzschalter
(PTC Charakteristik) ausgestattet, welcher an eine Abschalteinrichtung angeschlossen wird.
4 Verwendungszweck
Die Motorspindel ist als unvollständige Maschine für den Einbau in Werkzeugmaschinen
vorgesehen, welche unter die Definition eines ortsfesten industriellen Großwerkzeuges fallen.
Der Einbau hat durch den Hersteller der Werkzeugmaschine zu erfolgen, da die erforderlichen
Kenntnisse zum fachgerechten Einbau vom Endnutzer nicht erwartet werden können.
Innerhalb dieser Maschine ist der Zweck der Spindel, ein rotierendes Werkzeug (i.d.R. Fräs-
werkzeug, Bohrer) bzw. deren Werkzeugträger anzutreiben und zu führen und mit diesem durch
Bohren, Schleifen oder Fräsen ein Werkstück spanend zu bearbeiten.
Der Antrieb von Werkstücken, Werkstückaufnahmen (z.B. in Drehmaschinen) oder Werkzeugen
anderer Bearbeitungsverfahren (z.B. Polierwerkzeuge) ist nicht zulässig.
Der Einbau in bewegliche Maschinen oder andere Maschinen, welche nicht unter die Definition
eines ortsfesten industriellen Großwerkzeuges fallen, ist nicht zulässig.
Der Zustellmechanismus muss eine Selbsthemmung vorweisen und in der Lage sein, das
Gewicht der Hochfrequenzspindel sicher zu tragen. Dies ist insbesondere bei der CE-konformen
Konstruktion der weiteren Maschinenelemente zu beachten.
Eine Zustellung und/oder Führung per Hand ist strengstens untersagt!
Der Betrieb der Spindel darf ausschließlich durch nachweisbar geschultes Personal erfolgen.
Eine vom Verwendungszweck abweichende Nutzung ist nicht zulässig, jegliche direkte oder
indirekte Haftung schließen wir hierfür von vorneherein aus!

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
5 Beschreibung der Maschine
5.1 Bauteile
1. Werkzeugaufnahme
2. Sperrluftanschluss (je nach Modell auch bei den Hauptanschlüssen, Pos.5)
3. Motorgehäuse
4. Lösezylindergehäuse
5. Kühlmittel- und Pneumatikanschlüsse, Kabelpeitsche
3
4
5
2
1
5.2 Technische Daten / Typenübersicht
Siehe Typenschild auf Motorspindel

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
6 Transport und Lagerung
Die Motorspindel ist vorzugsweise in der Originalverpackung oder vergleichbarer Verpackung
mit ausreichender Polsterung zum Schutz vor Transportschäden zu transportieren.
Die Lagerung muss bei Temperaturen zwischen -5°C und 50°C und einer relativen Luftfeuchtig-
keit < 15% erfolgen. Die maximale Einlagerungszeit beträgt 12 Monate, anschließend muss eine
Prüfung durch vom Hersteller autorisiertes Fachpersonal erfolgen.
7 Installation
7.1 Auf Transportschäden prüfen
Prüfen Sie die Motorspindel vor Installation auf etwaige Transportschäden. Insbesondere ist der
Anschlussstecker, falls vorhanden, auf verbogene Kontakte und Fremdkörper oder Eindringen
von Feuchtigkeit zu prüfen. Außerdem ist die Motorspindel auf mechanische Beschädigung,
insbesondere der Motorwelle bzw. der Werkzeugaufnahme, zu überprüfen.
7.2 Montage der Motorspindel
Zur Montage der Motorspindel an der Werkzeugmaschine ist eine Klemmhalterung zu ver-
wenden, welche die Motorspindel über die Mantelfläche großflächig kraftschlüssig einspannt.
Sofern eine Halterung eigens hierfür konstruiert wird ist darauf zu achten, dass:
• Die Halterung das Gewicht der Motorspindel tragen kann
• Die Halterung zusätzlich die beim Arbeitsprozess auftretenden statischen Kräfte
aufnehmen kann
• Die Halterung zusätzlich die beim Arbeitsprozess auftretenden dynamischen Kräfte
und Maschinenschwingungen aufnehmen kann
• Die Klemm-Krafteinleitung in die Mantelflächte der Motorspindel keinesfalls
punktuell, sondern flächig erfolgt. Die minimale Höhe des Spindelhalters sollte
den halben Spindeldurchmesser nicht unterschreiten.

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Die Klemmung hat im Bereich des Motorgehäuses zu erfolgen, welches ein durchgängiger
einteiliger Zylinder aus Stahl ist. Die Klemmung darf nicht am vorderen Lagersitz und nicht
im Bereich der Löseeinheit (i.d.R. farbiges Aluminium) erfolgen. Zur Verdeutlichung ist der
vorgesehende Klemmbereich in der nachstehenden Abbildung grün markiert.
Eine unzureichend stabile Halterung oder eine sich lösende
Spindel im Betrieb können schwere Beschädigungen der Maschi-
ne verursachen und führen zu erhöhtem Unfallrisiko! Sorgen Sie
daher sorgfältig dafür, dass die Motorspindel fest und zuverlässig
montiert ist.
Die Halterung sowie die Maschine auf der die Halterung befestigt
wird, dürfen keinesfalls aus brennbarem Material hergestellt sein.
Andernfalls besteht erhöhte Brandgefahr im Fehlerfall!
7.3 Installation des Kühlsystems
Luftgekühlte Motorspindeln:
Sorgen Sie dafür, dass die Lüftungsschlitze nicht abgedeckt werden (mindestens 30mm
Abstand zu anderen Oberflächen) und kein Schmutz oder Feuchtigkeit eindringen kann. Falls
die Umgebungsbedingungen dies erfordern (Beispiel: Werkstattumgebung in der Spanflug auch
durch andere Maschinen zu erwarten ist) sind konstruktive Maßnahmen zu ergreifen, um dies
zu verhindern, beispielsweise durch Installation eines Schutz- bzw. Ableitbleches.
Wassergekühlte Motorspindeln:
Bei der Dimensionierung des Kühlsystems ist darauf zu achten, dass die Temperatur der Kühl-
flüssigkeit bei Austritt aus der Motorspindel den zulässigen Wert von 30°C im Normalbetrieb
nicht überschreitet (bei Überschreiten von 45°C ist die Motorspindel sofort außer Betrieb zu setzen).

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Wir empfehlen die von uns angebotenen Kühlgeräte der KG Serie, welche bereits über die vor-
geschriebenen Überwachungselemente der Durchflussmessung und Temperaturmessung ver-
fügen. Sollten Sie eine andere Variante, beispielsweise einen Bausatz oder eine eigene Lösung
verwenden, müssen Sie entweder regelmäßig die Temperatur der Spindel oder die Temperatur
und den Fluss des Kühlmittels überprüfen.
Obwohl Ihre Spindel über einen integrierten Thermoschalter verfügt, ersetzt dieser nicht die laufende
Temperaturüberwachung des Kühlmittels, sondern ist ausschließlich für die sofortige Stillsetzung
der Spindel bei Überhitzung aufgrund von Kurzschluss oder Überspannung zu verwenden.
7.4 Elektrischer Anschluss
Beachten Sie die folgenden Hinweise mit besonderer Sorgfalt! Ein
fehlerhafter elektrischer Anschluss oder mangelnde Schutzvorkeh-
rungen können im Fehlerfall zu gefährlichen Situationen führen!
Im elektrischen Anschluss sind Schutzvorkehrungen gegen folgende Fehlerfälle zu treffen:
 •Schutz gegen Kurzschluss
 •Überlastschutz bei Überschreiten des Motornennstroms
 •Schutz gegen Unterspannung
 •Schutz gegen Phasenasymmetrie bzw. Phasenausfall
 •Schutz gegen selbsttätiges Wiedereinschalten
 •Schutz gegen Einschalten bei nicht korrekt gespanntem Werkzeug
 •Schutz gegen Einschalten ohne gespanntes Werkzeug
 •Korrekte schaltungslogische Verknüpfung der Maschinensteuerung
mit Frequenzumrichter und Werkzeugüberwachung
Ferner ist sicherzustellen, dass die Motorspindel nur im Nenndrehzahlbereich betrieben werden
kann. Insbesondere bei luftgekühlten Spindeln ist darauf zu achten, dass die Mindestdrehzahl
nicht unterschritten werden kann, da die Kühlleistung des Lüfters ansonsten ggf. nicht mehr
ausreichend ist.

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7.4.1 Anschluss der Sensoren für Werkzeugstellung
Unsere ATC-Spindeln werden serienmäßig mit zwei Sensoren für die Abfrage der Werkzeug-
stellung ausgeliefert (ausgenommen: ATC-8022-42). Hierdurch soll erreicht werden, dass:
a) Die Spindel nicht ohne gespanntes Werkzeug anläuft
b) Die Spindel nicht bei fehlerhaft gespanntem Werkzeug anläuft
c) Eine Freigabe „Werkzeug ausgeworfen“ an die Maschinensteuerung
weitergegeben werden kann
d) Eine Freigabe „Werkzeug gespannt“ an die Maschinensteuerung
weitergegeben werden kann
Die Spindel darf unter keinen Umständen mit fehlerhaft gespanntem
Werkzeug anlaufen können! Das Werkzeug kann sich im schlimms-
ten Falle lösen, es besteht Lebensgefahr durch Trümmerflug, wenn
Trümmer auch die Maschinenkapselung durchdringen können.
Die Spindel darf nicht ohne gespanntes Werkzeug anlaufen, da dies
zu mechanischen Beschädigungen im Inneren der Spindel führen
kann!
Die Sensoren sind als induktive NPN Näherungsschalter für den Betrieb an 10…24 VDC (max.
200mA) ausgeführt. Sie sind gemäß folgender Abbildung mit dem entsprechenden Signalein-
gang (Steuerung, Schaltrelais etc.) zu beschalten:

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Ausgehend von der Spannungsversorgung blau/0V und braun/24V sind die Sensor-Signalpegel
der schwarzen Ader gemäß folgender Zustandstabelle zu entnehmen:
Zustand Pegel S1 Pegel S2
Auswurfstellung (1) 0V 24V
Werkzeug gespannt (2) 24V 0V
Stellung unzulässig (3) 24V 24V
bzw. gespannt ohne Werkzeug
Steuerungstechnisch ist sicherzustellen, dass die Spindel nur in Zustand (2) anlaufen kann und
die Freigabe zum Wechseln des Werkzeugs nur in Zustand (1) erfolgt.
Es wird zudem dringend empfohlen, eine Überwachung der einzelnen Werkzeugmagazinplätze
vorzusehen, um sicherzustellen, dass die Werkzeuge auch tatsächlich korrekt abgelegt sind.
Der Sensor S1 kann zwar die korrekte Auswurfstellung des Werk-
zeugspanners erfassen, jedoch kann hiermit nicht sichergestellt
werden, dass das Werkzeug korrekt abgelegt wurde! Um Kollisionen
und damit Beschädigungen der Maschine zu vermeiden, sollte eine
zusätzliche externe Überwachung am Werkzeugmagazin vorgesehen
werden!
Hinweis: Wird ein Werkzeug ausgeworfen (1) und der Lösezylinder ohne an-
schließende Aufnahme eines neuen Werkzeugs wieder entlastet (3), so nimmt der
Sensor S2 konstruktionsbedingt während der Entlastung für einen kurzen Moment
den Signalpegel 24V an. Dies ist bei der Realisierung der logischen Verknüpfung
zu beachten!
7.4.2 Anschluss von Stecker und/oder Kabelpeitsche
Unsere Motorspindeln werden in verschiedenen Stecker- bzw. Anschlussausführungen ausge-
liefert:

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Bei Motorspindeln ohne Werkzeugspanner-Sensor mit 7-pol Anschlussstecker lautet die Ste-
ckerbelegung wie folgt:
Pin Belegung
1 Motor U
2 Motor V
3 Motor W
4 PTC1
5 PTC2
6 n.b.
7 / PE Erde (PE)
Bei Motorspindeln mit zwei getrennten Anschlusssteckern für Motorwicklung und Überwachung
lautet die Steckerbelegung wie folgt:
Motorwicklung (männlich) Sensorik (weiblich)
Pin Belegung Pin/Farbe Belegung
1 Motor U 1 Sensor 2 +24V
2 Motor V 2 Sensor 2 Signal
3 Motor W 3 Sensor 2 0V
4 PTC1 4 Sensor 1 +24V
5 PTC2 5 Sensor 1 Signal
6 n.b. 6 Sensor 1 0V
7/PE Erde (PE) 7/PE n.b.
Bei Motorspindeln mit drei getrennten Anschlusssteckern für Motorwicklung und Überwachung
lautet die Steckerbelegung wie folgt:
Motorwicklung Wicklungsschutz PTC Werkzeugüberwachung
Pin Belegung Pin Belegung Pin Belegung
1 Motor U 1 PTC1 1 Sensor 1 +24V
2 Motor V 2 PTC2 2 Sensor 1 Signal
3 Motor W 3 Sensor 1 0V
4 / PE Erde (PE) 4 Sensor 2 +24V
5 Sensor 2 Signal
6 Sensor 2 0V
7/PE n.b.

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Bei Motorspindeln mit ausgeführter Kabelpeitsche für die Verdrahtung im Klemmenkasten sind
die Adern einzeln gekennzeichnet und je nach Modell verschiedenfarbig ausgeführt.
Motorwicklung Wicklungsschutz PTC Werkzeugüberwachung
U Siehe 1 1+2 Gleichfarbig, S1 +24V Braun
Kabelmarkierung Siehe Kabelmarkierung
V Siehe 2 1+2 Gleichfarbig, S1 Signal Schwarz
Kabelmarkierung Siehe Kabelmarkierung
W Siehe S1 0V Blau
Kabelmarkierung
PE grün-gelb S2 +24V Braun
S2 Signal Schwarz
S2 0V Blau
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der elektrische
Anschluss im Verantwortungsbereich des Installateurs liegt! Insbe-
sondere der korrekte Anschluss des Schutzleiters der Motorspindel
sowie die anschließende Schutzleiterprüfung ist nach den entspre-
chenden nationalen Vorschriften unbedingt durch qualifiziertes
Personal durchzuführen!
7.4.3 Einstellung des Frequenzumrichters
Der Frequenzumrichter ist gemäß der o.g. Schutzvorkehrungen zu parametrieren, sofern dies
nicht bereits durch andere Schutzvorkehrungen erfüllt wird.
Dies betrifft insbesondere auch die Werkzeugüberwachung, sofern dies nicht bereits durch
andere Maschinensteuerungselemente sichergestellt wurde.
Der Frequenzumrichter ist im U/f Betrieb auf den Nennstrom der HF-Spindel einzustellen. Die
Kennlinien für den regulären Betrieb ohne Boost entnehmen Sie bitte den Diagrammen im
Anhang oder dem Typenschild des Motors.
Falsche Einstellungen am Frequenzumrichter können zu schweren Beschädigungen führen und
erhöhen das Unfallrisiko!

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
7.4.4 Anschluss der Spindel am Frequenzumrichter
Die Leitungen 1, 2 und 3 sind am Frequenzumrichter auf den Klemmen U, V und W aufzulegen.
Der Schutzleiteranschluss muss auf der PE Klemme des Frequenzumrichters aufgelegt werden.
Der Leitungsschirm ist Frequenzumrichterseitig möglichst großflächig (durch eine geeignete
Kabelschelle) auf der geerdeten Platte (in der Regel der Grundplatte des Schaltschranks) auf
der der Frequenzumrichter montiert wird, aufzulegen. Wird der Schirm nicht aufgelegt so kann
es zu Potentialdifferenzen kommen, welche zu EMV-Problemen oder gar elektrischem Schlag
führen können! Für die EMV gerechte Installation und Prüfung trägt der Maschinenhersteller die
Verantwortung!
7.4.5 Netzanschluss des Frequenzumrichters
Schließen Sie stets zuerst den PE an der PE Klemme des Frequenzumrichters an, bevor Sie
Außenleiter anschließen!
Bei Verwendung von einphasigen Frequenzumrichtern schließen Sie L (braun) an Klemme R
und N (blau) an Klemme T des Frequenzumrichters an.
Bei Verwendung von dreiphasigen Frequenzumrichtern schließen Sie L1 an R, L2 an S und L3
an Klemme T des Frequenzumrichters an.
Zur Unterdrückung von Rückeinspeisungen in das Netz durch den Frequenzumrichter sind
unbedingt eingangsseitige Netzfilter zu verwenden! Dies gilt sowohl hinsichtlich der EMV
gerechten, störfesten Konstruktion der Maschine, als auch hinsichtlich der Vorschriften des
Netzbetreibers für die zulässige Störeinkopplung.
7.4.6 Elektrischer Anschluss des Kühlsystems
Bei wassergekühlten Motorspindeln hat der Anschluss des Kühlsystems so zu erfolgen, dass
ein Anlaufen der Motorspindel nur möglich ist, wenn auch das Kühlsystem eingeschaltet ist.
Die schaltungstechnische Realisierung hat so zu erfolgen, dass das Kühlsystem stets gemein-
sam mit der Spannungsversorgung des Frequenzumrichters eingeschaltet wird.
Das Kühlsystem darf nicht auf einer Ausgangsklemme des Frequenzumrichters aufgelegt wer-
den. Die Ausgangsklemmen dürfen ausschließlich für den Betrieb der Motorspindel verwendet
werden.

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
7.5 Anschluss der Fluidmedien (Druckluft, Kühlmittel)
Unsere Motorspindeln verfügen über die folgenden Fluidanschlüsse rückseitig (mit vorstehen-
der Anschlussbezeichnung):
Z1: Lösezylinder (Zuluft)
K: Kegel ausblasen (Ausnahme: ATC-8022-42)
S: Sperrluft (Ausnahme: ATC-8022-42, bei ATC-8022-30: Seitlicher Anschluss)
Z2: Lösezylinder (Abluft) Hinweis: Einige Modelle verfügen über seitliche Abluftbohrungen
direkt am Lösezylinder, ein zusätzlicher Abluftanschluss ist nicht vorgesehen.
W1: Kühlmittelzufluss
W2: Kühlmittelabfluss
Sämtliche Druckluftanschlüsse sind mit trockener, gefilterter ungeölter Druckluft zu versorgen
(Maximalwerte: Partikelgröße 5µm, Partikelgehalt 5mg/m³, Drucktaupunkt 3°C, Restölgehalt
1mg/m³). Folgende Betriebsdrücke müssen für die Medienanschlüsse eingehalten werden, bei
Überschreiten kann es zu Beschädigungen, Leckagen oder erhöhtem Medienverbrauch kommen,
bei Unterschreiten kann die Funktion ggf. nicht korrekt erfüllt werden:
Anschluss Betriebsdruck Durchflussmenge
W1, W2 Max. 1 bar Min. 1l/min
Z1 6-8 bar -
S 0,5-2 bar -
K 4-6 bar -
Der pneumatische Anschluss des Lösezylinders sollte gemäß folgender Schaltung mit einem
federrückgestellten 3/2 Wegeventil realisiert werden. Der Anschluss zeigt die verschiedenen
Schaltstellungen sowie die Sensoren S1 und S2

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Betriebsanleitung | mechatron ATC
Es ist schaltungstechnisch unbedingt sicherzustellen, dass der
Lösezylinder keinesfalls bei drehender Motorspindel mit Druck
beaufschlagt werden kann! Durch ein bei drehender Spindel aus-
geworfenes Werkzeug besteht Unfallgefahr durch Trümmerflug!
8 Inbetriebnahme
Vor der Erstinbetriebnahme ist vom Hersteller der Maschine, in die
die unvollständige Maschine eingebaut wird, sicherzustellen, dass
die Maschine allen anzuwendenden CE-Richtlinien entspricht.
8.1 Prüfungen vor jeder Inbetriebnahme
(Erstinbetriebnahme und regelmäßiger Betrieb)
Vor jedem Anlauf der HF-Spindel sind folgende Prüfungen durchzuführen und ggf. Fehler zu
beheben, falls solche festgestellt werden:
1. Arbeitet die Werkzeugüberwachung und Schaltungslogik korrekt? Ist ein Anlauf der Spindel
nur in den vorher beschriebenen zulässigen Betriebsstellungen möglich? Es ist unter entspre-
chenden Sicherheitsvorkehrungen zu prüfen, ob die Spindel in einer unzulässigen Betriebsstel-