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Pumpen

Flexible Fertigung braucht die richtigen Kühlschmierstoff-Pumpen

| Autor / Redakteur: Heinz Maier / Stéphane Itasse

Diese Pumpe vom Typ CRE 20-10 wurde nachgerüstet, um bei einem speziellen Schleifvorgang eine sehr breite Flexibilität in der Kühlschmierstoff-Versorgung zu sichern. (Bild: Grundfos)
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Diese Pumpe vom Typ CRE 20-10 wurde nachgerüstet, um bei einem speziellen Schleifvorgang eine sehr breite Flexibilität in der Kühlschmierstoff-Versorgung zu sichern. (Bild: Grundfos)

In der flexiblen Fertigungslinie eines Automobilherstellers – hergestellt werden Kurbelwellen für unterschiedliche Motorvarianten – helfen drehzahlregelbare Kühlschmierstoff-Pumpen, die Rüstzeiten kurz zu halten. Solche E-Pumpen sparen zudem Energie und schonen den Kühlschmierstoff.

In einer Fertigungslinie sind typischerweise mehrere Bearbeitungsstationen durch ein automatisches Materialflusssystem nach dem Linienprinzip miteinander verbunden. Die zentrale Forderung bei einer flexiblen Fertigungslinie lautet: Alle Maschinen müssen mit einem möglichst geringen Zeitaufwand umrüstbar sein; im vorliegenden Fall auf die verschiedenen Kurbelwellentypen.

Optimales Schleifergebnis bei minimalem Kühlschmierstoffeinsatz

Zielsetzung bei der Auslegung der installierten Schleifmaschinen war, ein optimales Schleifergebnis bei einem minimalen Verbrauch an Kühlschmierstoff zu erreichen – das setzt den Einsatz einer drehzahlregelbaren Pumpe zwingend voraus. Ohne Anpassung der Drehzahl würde nutzbarer Kühlschmierstoff einfach im Kreis gefördert; eine reine Energievernichtung; zudem erwärmt sich der Kühlschmierstoff dabei, was seine Qualität und Nutzungsdauer mindert.

Das Affinitätsgesetz beschreibt die Abhängigkeit der Drehzahl (n) von den Förderkenngrößen [Menge (Q), Höhe (H), Leistungsaufnahme (P)] von Kreiselpumpen. Danach steigt der Energieverbrauch einer Kreiselpumpe mit der dritten Potenz der Drehzahl. Kleine Unterschiede in der Drehzahl machen sich dadurch schon deutlich im Energieverbrauch bemerkbar. Anders formuliert: Bei Reduzierung der Drehzahl auf 50% sinkt der Energiebedarf um 87,5%; eine unnötig hohe Pumpendrehzahl reduziert die Energieeffizienz und treibt die Energiekosten deutlich in die Höhe.

Drehzahlregelbare Pumpen durch Werkzeugmaschine gesteuert

Im vorliegenden Fall sind drehzahlregelbare CRE-Pumpen von Grundfos installiert. Beim Schleifen der Hub- und Wellenzapfen passen die CRE-Pumpen, gesteuert durch die Werkzeugmaschine, die Kühlschmierstoffversorgung flexibel an die unterschiedlichen Bedarfe sowohl beim Vorschleifen als auch beim Fertigschleifen der verschiedenen Wellengrößen an. Durch die vorprogrammierbare Drehzahlregelung entfallen Einstellarbeiten an der Maschine und den Pumpen. Ein besonderer Vorteil bei CRE-Pumpen: Weil der Frequenzumformer im Motor integriert ist, entfällt die bei einem externen Frequenzumformer ansonsten erforderliche aufwendige Verkabelung an den Schleifmaschinen.

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