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Kühlschmiermittelpumpen

Anpassung von Druck und Volumenstrom senkt Betriebskosten beim Tiefbohren

20.11.2008 | Autor / Redakteur: René Sieben und Holger Fritzsche / Frank Fladerer

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

Das Projekt von Mayfran und Grundfos startete im Jahr 2006 mit dem Ziel, eine Technologie-Plattform für die KSS-Hochdruckversorgung zu entwickeln, die die oben aufgeführten Nachteile einer ungeregelten KSS-Pumpe vermeidet. Diese als Vari-Flow bezeichnete Prozessregelung, erstmals präsentiert auf der AMB 2008 in Stuttgart, basiert auf dem Mayfran-Controller des Typs HPC und der E-Solutions-Frequenzregler-Technik von Grundfos, realisiert mit einer Schraubenspindelpumpe des Typs MTSE.

Querschnitt der Kühlkanäle im Bohrer bestimmt Kühlschmierstoff-Volumenstrom

Eine Betrachtung der wichtigsten Parameter des KSS-Prozesses zeigt, dass der erforderliche KSS-Druck hauptsächlich durch das gewählte Bearbeitungsverfahren, das Länge-Durchmesser-Verhältnis des Bohrers und den eingesetzten Kühlschmiermittel-Typ bestimmt wird. Der erforderliche Kühlschmierstoff-Volumenstrom wird durch den Querschnitt der Kühlkanäle im Bohrer oder indirekt durch den Bohrerdurchmesser bestimmt.

Die Hersteller des Werkzeugs geben in der Regel nur den erforderlichen KSS-Druck eindeutig vor. Der dazu korrelierende Volumenstrom wird oft nur als globaler Richtwert angedeutet. Er ist aber entscheidend für die Auslegung der Hochdruckpumpe und der weiteren Prozesseinrichtungen.

Hersteller machen meist nur Angaben für den Druck

Die meisten der modernen Produktionsmaschinen ermöglichen die Integration von Systemen zur Produktivitätssteigerung, beispielsweise von Belade- und Entladesystemen für die gefertigten Teile oder den gleichzeitigen Paralleleinsatz mehrerer Spindeln/Bearbeitungsverfahren. Speziell bei diesen Maschinen, die mit einer Vielzahl unterschiedlicher Bohrer arbeiten, ist bezüglich des KSS-Drucks und -Volumenstroms kein eindeutiger Betriebspunkt für alle Einsatzfälle darstellbar.

Um diesen Nachteil zu beheben, hat Mayfran in Zusammenarbeit mit Grundfos die Online-Hochdruck-Prozessregelung Vari-Flow entwickelt, die sich automatisch an die Druck-/Volumenstrom-Anforderungen verschiedener Bohrer anpasst.

Steuerung des Motors nimmt eine Schlüsselrolle ein

Zusammen mit der HPC-Steuerung von Mayfran bilden die MTSE-Pumpen von Grundfos das Herz der Vari-Flow-Technik. Die dreispindelige, selbstansaugende Schraubenspindelpumpe der Baureihe MTSE bietet einen Förderdruck von maximal 130 bar (Bilder 1 und 3 – siehe Bildergalerie). Sie weist einen sehr guten Wirkungsgrad auf und arbeitet konstruktionsbedingt besonders geräuscharm.

Wichtig für den erfolgreichen Einsatz der Vari-Flow-Technik ist die Programmierung und Steuerung des E-Motors der Pumpe. Ansteuerung und Justierung des Frequenzreglers erfolgen automatisiert durch den Mayfran-HPC-Controller. Die Kommunikation läuft über das Grundfos-Genibus-Protokoll.

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