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Kühlschmierstoff-Pumpen

Elektronische Regelung von Druck und Volumenstrom bei Kühlschmierstoff-Pumpen

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Im Vorfeld einer technischen Anpassung wird erst einmal durch einen einfachen Fünf-Punkte-Fragebogen ermittelt, ob sich der E-Pass überhaupt lohnt. Alle Fragen lassen sich mit „Ja“ und „Nein“ beantworten. Ab dreimal „Ja“ lohnt sich der Test, bei fünf „Ja“ kann der Anwender auch ohne Test sicher sein, dass eine Nachrüstung wirtschaftlich ist.

Lohnende Beispiele für Kühlschmierstoff-Anlagen mit Frequenzregelung

Lohnende Beispiele für die Frequenzregelung finden sich häufig in der Zerspanung von Aludruckguss-Teilen. Hier sind vielerlei Werkzeuge im Einsatz, die auf Hochdruckinnenkühlung angewiesen sind. Der benötigte Druck wechselt in Abhängigkeit vom Werkzeug mit entsprechender Bearbeitung. Außerdem gibt es viele Unternehmen, die übers ganze Jahr kontinuierlich gleiche Werkstücke oder Werkstückfamilien bearbeiten.

Die Betriebsdauer der Hochdruckpumpe ist ein wichtiger Faktor, um eine in den meisten Fällen angestrebte Amortisationszeit von etwa 12 bis 24 Monaten zu erreichen. Im Idealfall sollte die Maschine daher dreischichtig laufen, also 6000 bis 8000 Betriebsstunden pro Jahr erreichen.

Frequenzregelung versorgt kleinere Werkzeuge energieeffizient mit Kühlschmierstoff

Die Auslegung der Pumpe orientiert sich immer an dem Werkzeug, das am meisten Druck und Volumenstrom benötigt. Kleinere Werkzeuge, Bohrer zum Beispiel, kommen mit deutlich weniger Kühlschmierstoff-Pumpenleistung aus, können also mit niedrigerer Drehzahl optimal versorgt werden.

Das spart bei einer frequenzgeregelten Pumpe Energie, denn es gilt die Faustregel: halbe Drehzahl entspricht halbem Kilowatt-Verbrauch. Bei einem fest eingestellten Druckbegrenzungsventil geht diese Energie in Wärme über und verloren.

15 Minuten zum Installieren einer Messturbine

Wenn sich also durch den Fragebogen der E-Pass empfiehlt, kommt ein Pumpenspezialist zum Anwender vor Ort – an eine Maschine, die ein typisches Serienwerkstück bearbeitet. Für etwa 15 Minuten muss diese stillgesetzt werden, damit eine Messturbine installiert werden kann.

Zusätzlich werden in den Rechner noch erforderliche Daten wie die Betriebsstunden, die Strom- sowie die Investitionskosten für die Nachrüstung eingegeben. Die Turbine misst dann während eines kompletten Bearbeitungszyklus den tatsächlichen Kühlschmierstoff-Durchfluss zur Maschine und den jeweiligen Druck.

Nach dem Messvorgang startet die Berechnung der Differenz zwischen Nenndrehzahl und Festdrehzahl, woraus sich der größte Anteil der Energieeinsparung ergibt. Sollte auch ein Kühlaggregat an die Maschine angeschlossen sein oder die Halle gekühlt werden, berücksichtigt das Programm auch die durch Frequenzregelung eingesparte Kühlleistung.

Mit geringem Aufwand in kurzer Zeit zum eindeutigen Ergebnis

Schon wenige Minuten nach dem Messvorgang liegt ein Ausdruck vor, der dem Anwender exakte Zahlen zur möglichen Energieeinsparung und zur Amortisationszeit liefert. Ein weiterer Zusatznutzen des Messvorgangs: Über die erfassten Daten lässt sich auch der Zustand der Hochdruckpumpe bewerten, die gegebenenfalls beim Nachrüsten des Frequenzreglers ausgetauscht werden kann.

Der Aufwand für die Nachrüstung eines Frequenzumrichters ist überschaubar. Ist im Schaltschrank noch Platz vorhanden, wird er dort untergebracht. Ansonsten findet sich immer an der Maschine eine Stelle, wo die entsprechende Halterung angebracht werden kann.

Heiko Stern ist Produktmanager Schraubenspindelpumpen bei der Knoll Maschinenbau GmbH in 88348 Bad Saulgau

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