Industriefilter

Die verkannten Elemente

Kleine Ursache, große Wirkung – wie wichtig Filter für Maschinen sind, weiß eigentlich jeder. Dennoch gelten sie als lästiges Pflichtprogramm in der Instandhaltung. Jetzt wird der Umgang damit einfacher: Ein neu entwickelter Erodierfilter aus Kunststoff von Mann+Hummel passt in fast jede Maschine, ist leicht und einfach zu entsorgen. Hintergründe für ein Leben mit Filtern.

Die neue Filtergeneration aus Kunststoff bietet preisliche, logistische und ökologische Vorteile.

Hochzeitstage, Geburtstage und Wartungsintervalle haben zwei Gemeinsamkeiten – erstens vergisst man (Mann) sie gerne und zweitens können daraus unangenehme Situationen entstehen. Im Privaten die kleinen Tragödien, im Betrieb eine defekte Maschine. Dabei ist es so einfach: Ein Kalender hier und Wartungszubehör dort sind die beste Prävention. Der bekannte Filterhersteller Mann+Hummel macht es jetzt mit einer neuen Generation von Filtern noch einfacher, denn diese passen zu allen gängigen Maschinen weltweit.

Der Hersteller präsentierte seine neuen Erodierfilter aus Kunststoff der Serie H 34 bereits auf der Messe EMO 2007 und erntete viel Aufmerksamkeit damit. Mit der Programmerweiterung bedient der Traditionsbetrieb nach eigener Aussage nunmehr mit Kunststofffiltern alle namhaften europäischen und japanischen Drahterodiermaschinen. Sie decken Filterfeinheiten von 1-2 µm beziehungsweise 3-5 µm ab. Die Kunststofffilter sollen aufgrund ihrer Vorteile konventionelle Filter aus Metall ablösen. Ein gewichtiger Grund: Sie sind bis zu 30 Prozent leichter als konventionelle Metallfilter. Das reduziert Kosten im Transport und in der Entsorgung (dazu später mehr). Die Filterfläche ist durch Makrofalten beziehungsweise Doppelbalgtechnologie maximiert, das bietet Endkunden lange Filterstandzeiten. Am Filter integrierte Henkel erleichtern das Handling beim Ein- und Ausbau, zudem sorgt der Spritzschutz für hohe Prozesssicherheit.

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Dass sich die Hersteller von Filtern nicht auf ihren Lorbeeren ausruhen hat seine Gründe, denn die Anforderungen an moderne Erodiermaschinen sind in den letzten Jahren durch die zunehmenden Ansprüche an Arbeitsgeschwindigkeiten und Werkstückqualitäten kontinuierlich gestiegen. Die Zulieferer folgen diesem Trend und haben ihre Erodierfilter mit immer besseren Filtermedien und vor allem größeren Filterflächen ausgestattet. Daher werden heute im Markt verstärkt Großfilter angeboten. Stand der Technik ist bei vielen Filtern immer noch Metall. Dieses hat bei Filterelementen für verschiedene Anwendungen durchaus seine Berechtigung. Bei Erodiermaschinen stellt sich jedoch im Zuge gestiegenen Umweltbewusstseins und zunehmender Ressourcenknappheit die Frage, ob dieses Bauformkonzept – und vor allem die Art der Verwertung – noch zeitgemäß sind. Denn es gibt überzeugende Alternativen. Mann+Hummel setzt daher bei Erodiermaschinen auf Kunststofffilter, die in modernen Erodierprozessen zunehmend an Bedeutung gewinnen und hat diese zur Serienreife gebracht. Die entwickelten metallfreien Filtergehäuse bestehen aus sortenreinen Kunststoffbauteilen. Sie werden prozesssicher und ökonomisch mit dem Kunststoffspritzverfahren hergestellt.

Kunststoffbauteile bieten gegenüber Metallteilen den Vorteil einer nahezu unbegrenzten Formgebungs- und Gestaltungsfreiheit. Ein Beispiel dafür sind die integrierten Handgriffe. Weiteres Plus: Bei Kunststoff ist ein zusätzlicher Korrosionsschutz der Gehäuse nicht erforderlich. Dadurch kann vollständig auf Lacke und andere Beschichtungen verzichtet werden. Die Umwelt wird geschont und unerwünschte chemische Einflüsse auf das Dielektrikum gibt es nicht.

Konventionelle Erodierfilter bestehen aus einem Metallaußenmantel, einem innen liegenden Filterbalg sowie den beiden mit Klebstoff verbundenen Metallendscheiben. Um die Metallteile vor Korrosion durch das Dielektrikum zu schützen, werden sie lackiert oder pulverbeschichtet. Insgesamt ist der Fertigungsprozess von Metallfiltern durch die vielen notwendigen Einzelverfahren wie Stanzen, Umformen, Laserschweißen und Lackieren energieaufwendig und durch die gestiegenen Stahlpreise relativ kostenintensiv geworden. Zudem haben die Blechteile ein hohes Gewicht, das höhere Transportkosten verursacht. Ob der Rohstoff-Preisvorteil von Dauer ist, bleibt angesichts steigender Ölpreise jedoch abzuwarten.

Entsorgung von Erodierfiltern

Einige Hersteller haben diesen Aufwand reduziert und so genannte hybride Filterbauformen entwickelt, deren Gehäusekomponenten aus einem Metall-Kunststoff-Mix bestehen. In der Regel werden diese Hybridfilter aus einem klassischen Metallaußenmantel, Kunststoffendscheiben und einem Kunststoffinnenrohr zusammengesetzt. Durch die Kunststoffteile vereinfacht sich die Herstellung der Filter, jedoch bleibt der hohe Fertigungsaufwand für den Korrosionsschutz des Metallaußenmantels bestehen.

Ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis der Filter und die Entsorgung sind für Endkunden die zentralen Kriterien beim Kauf von Erodierfiltern. Doch wie ist die Verwendung von Erodierfiltern unter dem ökologischen Aspekt zu sehen? Angesichts globaler Klimaveränderung und zunehmender Ressourcenknappheit ist die Umweltverträglichkeit von Erodierfiltern ein wichtiges Thema. Die neuen Erodierfilter aus Kunststoff haben die Nachteile der Metall- und Hybridfilter bei der Entsorgung aufgelöst – ist sich Mann+Hummel sicher. Denn diese können energetisch verwertet werden. Energetische Verwertung bedeutet, dass die Heizenergie der Filterelemente in thermischen Prozessen – zum Beispiel in Müllverbrennungsanlagen, Kraft- oder Zementwerken – genutzt wird. Das bedeutet, dass bei der Entsorgung von Kunststofffiltern Energie entsteht, während die werkstoffliche Entsorgung von Metall- oder Hybridfiltern Energie kostet. Außerdem kommt es bei der thermischen Behandlung auf eine rückstandsfreie Verbrennung an. Die neuen Kunststofffilter sollen verbrennen, ohne nennenswerte Rückstände zu hinterlassen. Metall- und Hybridfilter hingegen eignen sich aufgrund ihres zu geringen Heizwertes nicht für die energetische Entsorgung. Zudem hinterlassen sie bei der Verbrennung Metallrückstände, die nachträglich entsorgt werden müssen. Ein Gutachten der TÜV Rheinland Group in Kaiserslautern zur umweltgerechten Entsorgung von Kunststofffiltern attestiert die Umweltfreundlichkeit und die positive Energiebilanz.

Der klassische Metallerodierfilter wird über professionelle Entsorger einer werkstofflichen Verwertung zugeführt. Beim Metallrecyclingprozess muss der Stahlschrott frei von Beschichtungen und sortenfremden Bestandteilen sein. Aus diesem Grund wird bei der Entsorgung von Metallfiltern eine genaue Sortierung der Bestandteile vorgenommen. Der Stahlschrott wird den Vorgaben der Stahlwerke gemäß geschreddert und sortiert. Der Erlös dieser wertstofflichen Verwertung in Form gewonnener Sekundärrohstoffe (Stahlblech) ist geringer als der dafür notwendige Aufwand, insbesondere in Form von Energie und Prozesstechnologie. Deshalb hat die fachgerechte Entsorgung von Metallfiltern eine negative Energiebilanz. Hybridfilter mit einem Mix aus Kunststoff- und Metallkomponenten werden ähnlich wie die Metallfilter entsorgt. Der Prozess ist allerdings durch die enthaltenen Kunststoffteile komplexer und verursacht dadurch in der Entsorgung die gleichen Nachteile wie bei Metallfiltern.

Stefan Graf / graf@hoppenstedt.de

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