Kühlmittelpumpen

Spandau Pumpen verbessert KSS-Versorgung in SKF-Werk

Im tschechischen Chodov unterhält der Technologieanbieter SKF ein Werk für die Produktion von Schmiersystemen, das im Jahr 2014 eröffnet wurde. Dort übernehmen Lösungen von Spandau Pumpen die Versorgung einer modularen Insel-Filteranlage mit Kühlschmierstoff.

Durch die Parallelsteuerung (mit Masterfunktion) der Pumpen arbeiten sie stets bedarfsgerecht und ermöglichen eine lange Lebensdauer, da sie gleichmäßig belastet werden. (Bilder: Spandau Pumpen)

Im SKF-Werk Chodov entstehen unter anderem Progressiv-Verteiler für Schmiersysteme. In der früheren Produktionslinie traten jedoch Probleme auf. Immer wieder gab es in innengekühlten Werkzeugen Verstopfungen durch Restschmutz. Bei den zuvor eingesetzten, relativ langsamen Maschinen kamen als Filter-Variante Einzelplatzlösungen zum Einsatz. Das SKF-Projektteam Manufacturing Technology unter Leitung von Steffen Siegemund erhielt den Auftrag dafür zu sorgen, dass in Chodov flexibler, in höherer Qualität und mit geringeren Kosten produziert wird. Deswegen entschied man sich für die Anschaffung von schnellen Einspindel-Fräszentren.

Martin Zverina, Betriebsleiter SKF

Um die Frage zu klären, wie anfallende Späne effizient aufbereitet, Kühlschmierstoff zurückgewonnen und dem Fertigungsprozess wieder zugeführt werden kann, traten das SKF Projektteam und der globale Einkauf mit dem Unternehmen Mayfran in Aachen in Kontakt. Gemeinsam mit dem Spezialisten für Späneförderer und Filteranlagen bewerteten sie in einem Konzeptvergleich die Vor- und Nachteile von Einzelplatz- und Insellösung sowie Zentralversorgung. Die Entscheidung fiel schließlich zu Gunsten einer modularen Inselanlage mit Späneförderer aus.

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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. Die Anlage ist mit einem Zweitschutzbehälter ausgestattet und erfüllt die Bestimmungen des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG). Darüber hinaus verfügt sie über einen Eintauchkühler. Das SKF-Werk ist damit auf steigende Stückzahlen vorbereitet und kann diesen Kühler bei Bedarf zuschalten, um den Kühlschmierstoff auf einer konstanten Prozesstemperatur zu halten.

Unterstützung aus den eigenen Reihen

Als Dritter im Bunde fehlte noch ein geeigneter Pumpenhersteller. Dabei wurde 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. „Spandau Pumpen ist eine eigenständige Marke innerhalb der SKF Gruppe, und es war somit klar, auf die Produkte aus dem eigenen Hause zu setzen“, sagt Martin Zverina, Werksleiter in Chodov.

Für die modulare Insel-Lösung mit Späneförderer lieferten die Berliner für den Bearbeitungsprozess drei Niederdruck- und drei Hochdruckpumpen jeweils mit Frequenzumrichtern (FU). 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.

Insgesamt elf Pumpen von Spandau halten die vollautomatische Filteranlage am Laufen.

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 Frequenz-umrichter 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.

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 vor. Des Weiteren wurden in der Anlage vier Spülpumpen zur Filterreinigung und zwei Restschmutzpumpen zum Abtransport von Rückständen verbaut. Für die Späneförderer mit den seitlichen Pumpstationen wurden jeweils zwei Hebepumpen bereitgestellt. Durch diese Konstellation ist das SKF Werk optimal für die Anforderungen gerüstet. ee

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