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Ölpfützen auf dem Hallenboden sind tabu

Späneentsorgung: Automatische Systeme sichern den Prozess
Ölpfützen auf dem Hallenboden sind tabu

Man muss nicht gleich vom Boden essen können – aber ein sauberes Fertigungsumfeld ist ebenso wichtig wie hohe Stückzahlen. Das Aufbereiten von Kühlschmiermittel und die Späneentsorgung gehören mit zum Produktionsprozess und lassen sich sinnvoll automatisieren.

In der Metallbearbeitung kommen immer mehr Dreh- und Fräsmaschinen mit automatischem Teilehandling zum Einsatz, um den Durchsatz zu erhöhen. Insbesondere dann, wenn hochpräzise und komplexe Komponenten für die Automobil- oder Medizinbranche produziert werden.

Doch damit allein ist es nicht getan. Langfristig wird die Produktivität vielmehr durch sichere Prozesse bestimmt. Aus diesem Grund ist das saubere Produktionsumfeld ebenso wichtig wie ein hoher Durchsatz. Man muss nicht gleich vom Boden essen können, doch Kühlschmierstoff- und Ölpfützen oder Späne außerhalb der Maschine sind verpönt und werden von den sensiblen Endkunden auch bei Zulieferer nicht toleriert.
Die Metallverarbeiter können dem entgegenwirken. Denn wie das Be- und Entladen der Maschine lässt sich ebenso das Ver- und Entsorgen der Kühlschmierstoffe und Abfallprodukte automatisieren. Ein Spezialist in diesem Bereich ist die Knoll Maschinenbau GmbH in Bad Saulgau. Der Hersteller für Förderer, Filter und Pumpen bietet Systeme zum Schüttguttransport an. Mit einer Palette an Spänezerkleinerern, Pump- und Saugstationen agiert Knoll als Partner vieler Maschinenhersteller und als Engineering-Dienstleister für Anwender, die Komplettlösungen im gesamten Medienmanagement einsetzen wollen.
Bruno Binder, Leiter des Bereichs Systeme bei Knoll, kennt den Zustand, wie er in vielen metallverarbeitenden Betrieben anzutreffen ist: „Selbst moderne Maschinen, die mit automatischem Beladesystem und viel Elektronik ausgestattet sind, haben meist noch einen klassischen Späneförderer mit Spänewagen.“ Doch dieses konventionelle System hat seine Nachteile. So muss der Spänewagen immer rechtzeitig geleert werden, um einen Rückstau im Förderer und Prozess-Störungen zu vermeiden. Gerade bei hohen Produktionsvolumina ist der Aufwand beachtlich, denn in der Regel muss der Maschinenbediener den Wagen durch die Fertigungshalle zu einem Container fahren. Abgesehen vom Zeit- und Organisationsaufwand werden dabei die Späne und das Kühlschmiermittel gleichmäßig in der Halle verteilt.
Knoll bietet Lösungen für dieses Problem. „Wir haben vollautomatische Ver- und Entsorgungssysteme für die Metallbearbeitung im Programm, die sich auf die jeweiligen Produktionsbedingungen zuschneiden lassen“, erklärt Verfahrenstechniker Binder. Bei der Konzeption wird nicht nur das Hallen- und Maschinenlayout berücksichtigt, sondern auch die Bearbeitungsverfahren, die Werkstoffe, das Späneaufkommen und die Förderstreckenlänge. Umweltauflagen, Entsorgungskosten und Budget fließen ebenfalls mit in die Planung ein. So ist der Metallbearbeiter eine Menge Sorgen los und kann sich ganz auf seine Kernaufgaben konzentrieren.
Bei neuen Produktionsanlagen empfehlen die Spezialisten aus Bad Saulgau den flexiblen Schüttguttransport über Pump- oder Saugstationen. Bei der Nassbearbeitung kommen meist Pumpsysteme zum Einsatz, da das Kühlschmiermittel als Trägermedium für den Spänetransport genutzt werden kann. Gleichzeitig lässt sich das System zur Reinigung des Kühlschmierstoffs mit einer Filteranlage einsetzen. Für die Trockenbearbeitung wurden spezielle Saugsysteme entwickelt, bei denen die Raumluft als Transportmedium dient.
Eine Lösung für die Nassbearbeitung sind Pumpstationen, die anstelle des Späneförderers in die Maschine integriert werden. „Die Rückpumpstationen eignen sich für längsorientierte Maschinenbetten, bei denen Späne auf einer langen Strecke herunterfallen“, so Binder. „Sie werden erst aus der Maschine befördert, dann zerkleinert, schließlich fluidisiert und über ein Rohrsystem an der Hallendecke weggepumpt.“ Bei Maschinen mit einem definierten Übergabebereich lässt sich auch ein integriertes Schneidwerk positionieren, in das die Späne direkt von der Spindel hineinfallen. Im Vergleich zu einem starren Spänefördersystem, das am Boden installiert ist, ist das Pumpsystem mit Rohrleitungen flexibler. Muss eine Maschine versetzt werden, bedeutet das für die Späneentsorgung keinen großen Aufwand. Ein Installateur muss lediglich die Rohrleitung verlängern oder kürzen.
Wenn sich aufgrund der Maschinengeometrie keine Pumpstation und auch kein Schneidwerk integrieren lassen, lässt sich mit dem maschineneigenen Späneförderer ein beigestelltes Schneidwerk bedienen, das die Späne fluidisiert. Eine Rückförderpumpe transportiert das Gemisch aus Spänen und Kühlschmierstoff zur Filteranlage.
Wenn in einer bestehenden Produktionsanlage nicht jede Maschine an ein Rohrleitungssystem angeschlossen werden soll, jedoch die Wege zum Spänecontainer sehr weit sind, hilft eine teilautomatisierte Lösung. Zum Beispiel eine zentrale Sammel- und Förderstation, die nur wenige Meter von den Maschinen entfernt ist. Dort wird ein Schneidwerk installiert, das das Spanvolumen auf maximal 10 % reduziert. Über ein Pumpsystem mit Hilfsflüssigkeit oder einer Sauganlage lassen sich die Späne dann über eine Strecke bis zu 500 m aus der Halle transportieren.
Das Herzstück eines Saugsystems ist die zentrale Späne-Sauganlage, die aus Filter, Abscheider, Gebläse, Schleusentechnik und Steuerung besteht. Die Späne werden in dieses Aggregat gesaugt und über einen Zyklon abgeschieden. Nach einer festen Zeitspanne werden sie entweder zusätzlich über eine Zentrifuge geführt oder direkt in den Container abgelassen. Die Luft wird durch Filterelemente gereinigt und wieder in den Raum geleitet. Je nach Ausführung lassen sich zwischen sechs und 40 Maschinen an ein solches zentrales Saugnetz anschließen.
Wolfgang Klingauf Fachjournalist in Augsburg
Raumluft dient als Transportmedium

Ungestörte Prozesse
Die vollautomatische Entsorgung von Spänen und Kühlschmiermittel hat eine Reihe von Vorteilen. So entsteht in den Kühlschmierstoff-Zentralanlagen ein hochreines Medium. Seine Qualität sichert erstklassige Oberflächen bei Präzisionsteilen und reduziert den Verschleiß in den Hochdruckpumpen und am Werkzeug. Zudem funktionieren die Abläufe ungestört, da die Prozesse nicht durch Spantransport unterbrochen werden. Durch die Rückgewinnung von Kühlschmierstoff werden die Betriebskosten reduziert und der Personalaufwand für den Spantransport geht gegen Null. Und schließlich reichen geringe Aufstellflächen für die Pump- und Saugstationen. Niedrige Bauformen lassen Raum für automatische Beladesysteme.
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