Kühlschmierstoff-Aufbereitung

Nach strengem Reinheitsgebot

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Nicht nur die Größe der Filteranlage ist beeindruckend. Auch die Technik, die eine bedarfsgerechte und effiziente Versorgung der Inbetriebnahmehalle von Grob sichert, ist anspruchsvoll.

Gar nicht alltäglich war ein Auftrag, den Filterspezialist Leiblein vor einiger Zeit von Grob erhielt. Der Hardheimer Hersteller von Aufbereitungsanlagen für Kühlschmierstoffe sollte für die neue Inbetriebnahmehalle des Mindelheimer Werkzeugmaschinenbauers eine zentrale Kühlschmierstoff-Filteranlage konzipieren und aufbauen. Ausgehend vom eigenen hohen Qualitätsanspruch, suchte Grob einen Partner, der die Schmierstoffaufbereitung mit maximaler Zuverlässigkeit und Effizienz gewährleisten konnte.

Die beeindruckende Dimension der Anlage dokumentieren einige Zahlen: Die Versorgungsmenge liegt bei 24.000 l/min Emulsion, die von zwei Unterdruckbandfiltern von jeweils 19 m x 2,50 m x 3,20 m (L x B x H) mit zusammen 200 m³ gereinigt werden. Die Aufbereitungsanlage war mit ihrem Flächenbedarf in den Neubau zu integrieren. Hierbei erfüllte das Filterprinzip die Projektspezifikation und schloss alle relevanten Punkte des Lastenheftes ein – mit dem Ziel, den gereinigten Kühlschmierstoff permanent und in gleichbleibender Qualität zur Verfügung zu stellen. Dabei sollte die Anlage die Versorgungsmenge je nach Bedarf flexibel und vollautomatisch minimieren oder steigern. Dazu wurde unter anderem die Automatisierung des kontinuierlichen Zuflusses, der erforderliche konstante Pumpendruck oder das Ansteuern der Spülventile durch die vollautomatische SPS realisiert. „Hierauf können wir komfortabel über ein Touchpanel zugreifen, das zudem auf unseren Wunsch hin mit einer speziellen Bedienmaske programmiert ist“, sagt Michael Schmidt, der zuständige KSS-Meister und Projektleiter der Anlage bei Grob. „Damit können wir die Betriebszeiten für jeden Wochentag je nach Planung und Ist-Zustand individuell festlegen.“

Wartung ohne Produktionsunterbrechung

Jeder der beiden Unterdruckbandfilter (UDF) verfügt über 30 m² Filterfläche und ist für ein Arbeitsvolumen von 100 m³ im Schmutztank ausgelegt. Die Zwillingsanlage ist über ein Ausgleichsrohr verbunden und hat eingebaute Absperrklappen, die ein problemloses Trennen sicherstellen. Durch dieses Twinfilter-Konzept können im Volllastbetrieb beide Filter laufen, die Anlage im Teillastbetrieb aber auch nur mit einen Filter betrieben werden. Dies bietet weitere Vorteile – etwa die Möglichkeit der Wartung ohne Produktionsunterbrechung.

Im laufenden Betrieb gelangt die zurückgeführte Emulsion der Bearbeitungsmaschinen zuerst in einen Vorabscheider, der den Filtern vorgeschaltet ist. Hierdurch werden bereits die groben Späne von der Emulsion getrennt. Anschließend reinigen die Unterdruckbandfilter mit ihrem Filtervlies die Emulsion auf die gewünschte Qualität und eine vollautomatische Kühlstrecke sorgt für die geforderte Temperatur des KSS. Wichtige angeschlossene Unterstützer zur Pflege sind ein Ölskimmer, ein auf der Emulsionsoberfläche geführter Schlauch mit adhäsiven Eigenschaften für die Abscheidung von Fremdölen sowie eine Reinigungszentrifuge.

In der Inbetriebnahmehalle treten prozessbedingt Schwankungen bei der angeforderten Kühlmittelmenge auf. Hierauf musste die Leiblein-Filtertechnik eine effiziente und zuverlässige Antwort finden. Die Pumpen, die die gereinigte Emulsion in den Bearbeitungsprozess zurückführen, fördern 4400 l/min bei bis zu 5 bar. Angetrieben werden sie von 55 kW-Elektromotoren.

Stets im optimalen Bereich

An jeden Unterdruckbandfilter sind drei Pumpen plus eine Reservepumpe angeschlossen. Die Reservepumpe verfügt ebenfalls über einen Betriebsstundenzähler und kommt vollautomatisch in bestimmten Intervallen zum Einsatz. Mittels Frequenzumformer laufen die Pumpen stets im optimalen Betriebspunkt, und der benötigte Vorlaufdruck steht damit zu jeder Zeit zur Verfügung. „Leiblein hat auf diese Forderung unseres Lastenheftes mit dem Einbau von Drucksensoren reagiert, die über einen Abgleich jedem Vorlaufstrang die erforderliche gereinigte Kühlmittelmenge mit einem einheitlichen Druck zur Verfügung stellen“, erklärt Michael Schmidt.

Sowohl der Späne-Vorabscheider als auch die beiden Unterdruckbandfilter bringen die Späne über eine Späneförderschnecke in eine Zentrifuge, die die Entfeuchtung bewirkt. Für die Emulsionspflege und Wartungszwecke steht ein Pufferbehälter zur Verfügung, der im Bedarfsfall die Gesamtmenge eines Filters aufnehmen kann. Auch die Spülung der Rücklaufleitungen wurde integriert. Am Ende eines jeden Strangs in der Maschinenhalle sind Spülventile zwischen Vorlauf und Rücklauf installiert. Somit spült die saubere Emulsion aus dem Vorlauf vollautomatisch und in bestimmten Intervallen die Rücklaufleitungen und verhindert so Ablagerungen.

Anlieferung und Aufbau der Anlage erfolgten, nach intensiven Vorgesprächen, exakt abgestimmt auf den Baufortschritt der Halle. Mobilkräne entluden die bis zu 28 t schweren Komponenten der Anlage, die vom Montageteam präzise platziert wurden. Alleine zur Verbindung und Ansteuerung aller Anlagenteile verlegten die Spezialisten von Leiblein 7 km Kabel. Projektabwicklung und Anlage entsprechen laut Schmidt den Wünschen von Grob. (mw)

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