Fachbeitrag: Pumpen für Kühlschmiermittelversorgung

Betriebsleiter Martin Zverina: „Der Energieverbrauch liegt bei lediglich 40 Prozent im Vergleich zu einer Einzelplatz-Anlage.“

Die zuverlässige Versorgung der Werkzeugmaschinen mit Kühlschmierstoffen (KSS) spielt auch im Werk von SKF Lubrication Systems CZ s.r.o. im tschechischen Chodov eine wichtige Rolle. Das Unternehmen setzt dafür verschiedene Pumpen von Spandau Pumpen ein. Seither verzeichnen die Verantwortlichen geringere Energie- und Betriebskosten sowie eine hohe Anlagenverfügbarkeit.

Im SKF Werk Chodov wurde in moderne Einspindel-Fräszentren investiert. Zur  Späne- und Kühlschmierstoffaufbereitung wird eine modulare Inselanlage eingesetzt. Die Filteranlage bedient zwei Produktionslinien mit je drei Werkzeugmaschinen und eine Einzelplatzlösung. Das System übernimmt die Vollstromreinigung von Spänen bis zu einer Größe von 25 µm plus eine zweite Feinfilterstufe (Bypassreinigung) mittels Papierbandfilter bis 5 µm. Das SKF Werk ist damit auf steigende Stückzahlen vorbereitet.

Was fehlte war ein geeigneter Pumpenhersteller. Dabei wurden das SKF Projektteam in den eigenen Reihen fündig. Spandau Pumpen mit Sitz in Berlin gehört bereits seit 2004 zur SKF Gruppe. Das Unternehmen entwickelt und baut leistungsstarke Lösungen für die zentrale Ver- und Entsorgung sowie die Aufbereitung rund um die Werkzeugmaschine.

Für die modulare Insel-Lösung mit Späneförderer lieferten die Berliner drei Niederdruck- und drei Hochdruckpumpen (PS und LMP Baureihen) jeweils mit Frequenzumrichtern. Die verwendeten marktüblichen Motoren können mittels Adapterkonzept einfach mit einem FU aufgerüstet werden. Die Pumpen mit Umrichtern werden im Parallelbetrieb betrieben, verringern somit den steuerungstechnischen Aufwand und erhöhen zudem die Betriebssicherheit. Einige Komponenten sind redundant ausgelegt, um Ausfälle der Anlage zu verhindern. Der Reinigungsprozess läuft dabei immer nach demselben Schema ab. PSH Spülpumpen von Spandau fördern das durch die Bearbeitung verschmutzte Medium von den Werkzeugmaschinen zurück zur Filteranlage. Die geklärte und wiederverwendbare Flüssigkeit wird in einen Behälter geleitet. Von diesem Reintank fördern PS Pumpen mit Niederdruck das gefilterte Medium und die LMP Schraubenspindelpumpen das feinst gefilterte Medium mit Hochdruck zum erneuten Einsatz an den Maschinen.

Durch die Parallelsteuerung mit Masterfunktion der Pumpen arbeiten sie stets bedarfsgerecht und ermöglichen eine lange Lebensdauer da sie gleichmäßig belastet werden. Die Anlage fördert nur so viel KSS, wie die angeschlossenen Maschinen benötigen. Die Master- oder Wechselsteuerung gewährleistet eine homogene Laufzeit der einzelnen Pumpenaggregate. Da nicht immer alle Prozesspumpen täglich im Betrieb sind, wird alle 24 Stunden eine andere Masterpumpe gewählt. Dadurch werden alle Komponenten einem nahezu identischen Verschleiß ausgesetzt. Die redundanten Pumpen werden regelmäßig auf Funktion geprüft.

Die Sensoren in den Rohrleitungen geben dem Frequenzumrichter Input über den Ist-Zustand des Prozessdrucks. Der Umrichter steuert dann die Drehzahl der Pumpen, um ein gleichbleibendes Druckniveau zu erhalten. Eine Bypassregelung ist dadurch nicht notwendig: Ein zusätzlicher Energiebedarf sowie unnötiger Wärmeeintrag ins Kühlmedium werden vermieden.

Effizient und leistungsstark bei geringen Wartungskosten

Die automatische Anpassung der Drehzahl durch den FU kompensiert auch einen möglichen Leistungsabfall durch Verschleiß von Spindeln oder Laufrad: Der gewünschte Betriebspunkt wird weiter angesteuert, ein außerplanmäßiger Stillstand der Anlage wird verhindert. Anstehender Reparaturbedarf wird somit rechtzeitig wahrgenommen und Wartungsarbeiten können sinnvoll eingetaktet werden. Durch das sanfte Anfahren der Anlage mit Umrichter Technologie werden Druckstöße vermieden. Dies schont Komponenten wie Armaturen, Schläuche oder Filter und erhöht die Standzeit des gesamten Systems. Insgesamt ergibt sich dadurch in Chodov eine spürbare Senkung der Betriebskosten.

Das System ist darüber hinaus besonders energieeffizient. „Aus Verbrauchsmessungen und Zerspanungsvolumina haben wir errechnet, dass der Energieverbrauch bei lediglich 40 Prozent im Vergleich zu einer in Betrieb befindlichen Einzelplatz-Anlage liegt“, rechnet Martin Zverina, Betriebsleiter, vor. Damit liegt die Energieeinsparung bei 60 Prozent. Des Weiteren wurden in der Anlage vier Spülpumpen (PSR Baureihe) zur Filterreinigung und zwei Restschmutzpumpen (PMS Baureihe) zum Abtransport von Rückständen verbaut. Für die Späneförderer mit den seitlichen Pumpstationen wurden jeweils zwei Hebepumpen (PSH Baureihe) bereitgestellt.

Zverina zu den erreichten Verbessrungen: „Die Pumpen laufen 24 Stunden sieben Tage in der Woche und versorgen sieben Schlüsselmaschinen in unserer mechanischen Fertigung zuverlässig mit Kühlschmierstoff. Dabei gibt es noch Kapazitätsreserven sowohl im Hoch- wie auch im Niederdruckbereich, so dass noch bis zu zwei weitere Maschinen angeschlossen werden können. Durch die Lösungen von Spandau Pumpen ist das SKF Werk in Chodov strategisch gut für die Zukunft gerüstet.“

 

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