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Kühlschmiermittelpumpen

Anpassung von Druck und Volumenstrom senkt Betriebskosten beim Tiefbohren

| Autor/ Redakteur: René Sieben und Holger Fritzsche / Frank Fladerer

Der Energieverbrauch von Werkzeugmaschinen wird angesichts steigender Stromkosten immer wichtiger. Durch die Optimierung von Komponenten wie der Kühlschmiermittelversorgung kann Geld eingespart werden. Eine neuartige Online-Hochdruck-Prozessregelung für die Zufuhr des Kühlschmierstoffs beim Tiefbohren passt sich automatisch an die Druck-/Volumenstrom-Anforderungen an.

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Die Online-Hochdruck-Prozessregelung Vari-Flow besteht aus einer MTSE-Pumpe von Grundfos, die in ein Mayfran-Filtersystem integriert ist und über eine HPC-Steuerung von Mayfran betrieben wird. Bild: Grundfos
Die Online-Hochdruck-Prozessregelung Vari-Flow besteht aus einer MTSE-Pumpe von Grundfos, die in ein Mayfran-Filtersystem integriert ist und über eine HPC-Steuerung von Mayfran betrieben wird. Bild: Grundfos
( Archiv: Vogel Business Media )

Vor nicht allzu langer Zeit war das Tieflochbohren, also ein Bohrprozess ab einer Bohrtiefe von 3 × D, als präzises Hochleistungszerspanverfahren zur Innenbearbeitung von Werkstücken nur auf entsprechenden Sondermaschinen mit integrierten Tiefbohreinheiten möglich. Heute werden auch Standardmaschinen mit einer Hochdruck-Innenkühlung angeboten, um sie für das Tiefbohren mit innerer Kühlschmierstoffzuführung und äußerer Spänerückführung einsetzen zu können. Der Anteil der Tieflochbohrprozesse auf Bearbeitungszentren und Drehmaschinen gewinnt so immer mehr an Bedeutung.

Beim Tiefbohren ist hoher Druck notwendig

Zum Tiefbohren muss der Kühlschmierstoff (KSS) der kritischen Schneidzone mit relativ hohem Druck zugeführt werden. Bei herkömmlicher Betriebsweise wird die zur KSS-Versorgung eingesetzte Hochdruckpumpe durch einen Motor mit fester Drehzahl und somit konstantem Volumenstrom angetrieben. Sie fördert diesen Volumenstrom also ungeachtet dessen, welche Menge an KSS die Werkzeugmaschine beziehungsweise das Werkzeug für den erforderlichen Druck tatsächlich benötigt.

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Außer der Verschwendung von Energie hat diese Betriebsweise weitere unerwünschte Nebeneffekte für den Tiefbohrprozess, beispielsweise ein unnötiges Erwärmen des Kühlschmierstoffs und eine erhöhte Schaumproduktion. Auch ist keine Regelung des Soll-Drucks möglich, weil eine Rückkopplung zu einem Regelkreis (Closed-Loop-System) mit entsprechendem Stellantrieb nicht existiert. Betriebsdaten zur Prozess-Optimierung können nur mit Hilfe kostenintensiver manueller Versuche generiert werden.

Hochdruck-Regelung passt Druck und Volumenstrom an

Zur Komplettbearbeitung von Werkstücken auf modernen CNC-Werkzeugmaschinen hat Mayfran in Zusammenarbeit mit Grundfos eine neuartige Online-Hochdruck-Prozessregelung für die Zufuhr des Kühlschmiermittels entwickelt: Eine speziell ausgerüstete Werkzeugmaschine passt sich hierbei automatisch an die Druck-/Volumenstrom-Anforderungen verschiedener Tiefbohrer an. Das spart Energie und optimiert den gesamten Tiefbohrprozess. Mayfran hat die Technik bereits erfolgreich bei mehreren Kunden im Pilotbetrieb getestet; nun geht das System in Serie.

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