24.000 Liter KSS filtern – pro Minute

Hinter Grob-Werkzeugmaschinen stehen Innovationskraft und technisches Know-how von 6.600 Mitarbeitern weltweit (Jahresumsatz ca. 1,5 Mrd. Euro). Die Maschinen sind bei Automobilherstellern und ihren Zulieferern gefragt – aber auch im allgemeinen Maschinenbau. Gerade Motorenfertiger setzen verstärkt auf Grob. Weil die Maschinen gefragt sind, wächst der zentrale Standort im süddeutschen Mindelheim seit 2009 konstant. 2017 stellte Grob planmäßig die bis dato größte Halle 13 mit 37.785 m² Fläche fertig. Das heutige Zentrum für Installation und Inbetriebnahme. Hier findet unter anderem das Aufstellen und die Installation von Fertigungseinheiten statt. Ausgehend von einem hohen Qualitätsanspruch suchte Grob einen Partner für die Errichtung einer zentralen Kühlschmierstoff-Filteranlage. Die Vorgabe: Maximale Zuverlässigkeit und Effizienz. In Leiblein fand Grob den richtigen Partner, denn heute versorgt eine neue Unterdruckbandfilter-Anlage (UDF) mit beeindruckenden 24.000 l/min Förderleistung die Prozesse in Halle 13 mit Kühlschmierstoff.

Der gesamte Kühlschmierstoff (KSS), der von Grob im Abnahme- und Auslieferungsprozess benötigt wird, wird heute zentral aufbereitet. Zudem wurde die Anlage kompakt konzipiert, um sie in den Neubau zu integrieren. Das von Leiblein entwickelte Filterprinzip erfüllt die Projektspezifikation und schloss die relevanten Punkte des umfassenden Grob-Lastenheftes ein. Um eine dauerhafte Versorgung der Prozesse zu gewährleisten, stellt die Anlage den gereinigten Kühlschmierstoff permanent und in gleichbleibender Qualität zur Verfügung. Eine Herausforderung war, dass die geforderte KSS-Menge in der Inbetriebnahmehalle prozessbedingten Schwankungen unterliegt. Die Leiblein-Anlage minimiert oder steigert die Versorgungsmenge bedarfsgerecht, flexibel und vollautomatisch.

Die Kühlmittel-Anlage besteht aus zwei (UDF) von jeweils 19 x 2,50 x 3,20 m, was zusammen ein Fassungsvermögen von 200 m³ ergibt. Jeder der 100 m³ Schmutztanks ist mit einem Filterband mit rund 30 m² Filterfläche versehen. Beim UDF wird die zu filtrierende Flüssigkeit aus dem Schmutztank mittels Pumpen senkrecht nach unten durch das Filtervlies gesaugt. Dabei lagern sich die festen Bearbeitungsrückstände auf dem Filtervlies ab. Auch feinere Partikel werden mit der Zeit durch den sich bildenden Filterkuchen zurückgehalten. Die Pumpen fördern das Filtrat direkt zu den Verbrauchern, ohne das ein Zwischenspeichertank und weitere Pumpen erforderlich sind. Die Zwillingsanlage, die über ein Ausgleichsrohr verbunden ist, hat eingebaute Absperrklappen, die das problemlose Trennen der Tankinhalte sicherstellen. Der Vorteil? Im Volllastbetrieb laufen beide, im Teillastbetrieb kann auch nur ein Filter betrieben werden. Eine Teilwartung der Anlage kann ohne Produktionsunterbrechung durchgeführt werden.

Im laufenden Betrieb gelangt die rückgeführte Emulsion der Bearbeitungsmaschinen zuerst in einen Vorabscheider, der den Filtern vorgeschaltet ist. Hier werden die groben Späne von der Emulsion getrennt. Anschließend reinigen die UDF mit ihrem Filterflies die Emulsion bis zur gewünschten Qualität. Die vollautomatische Kühlstrecke sorgt für die richtige Betriebstemperatur des KSS. Zur Unterstützung der Pflege sind ein Ölskimmer, ein auf der Emulsionsoberfläche geführter Schlauch mit adhäsiven Eigenschaften für die Abscheidung von Fremdölen sowie eine Reinigungszentrifuge angeschlossen. Beide Aggregate arbeiten im Parallelbetrieb. Sowohl der Späne-Vorabscheider als auch die beiden Unterdruckbandfilter bringen die Späne über eine Späneförderschnecke in die Reinigungszentrifuge. Für die Emulsionspflege und Wartungszwecke steht ein Pufferbehälter zur Verfügung, der im Bedarfsfall die Gesamtmenge eines UDF aufnehmen kann. Auch die Spülung der Rücklaufleitungen wurde integriert. Am Ende eines jeden Strangs in der Maschinenhalle sind Spülventile zwischen Vorlauf (gereinigtes Kühlmittel) und Rücklauf installiert. Mit der sauberen Emulsion aus dem Vorlauf werden in bestimmten Intervallen die Rücklaufleitungen gespült um Ablagerungen zu verhindern.

Um den prozessbedingten Schwankungen der Grob-Inbetriebnahmehalle gerecht zu werden, fand Leiblein eine effiziente und zuverlässige Antwort. An jeden UDF sind drei Hauptpumpen und eine Reservepumpe angeschlossen. Die Reservepumpe verfügt ebenfalls über einen Betriebsstundenzähler und wird in bestimmten Intervallen vollautomatisch eingesetzt. Die Förderpumpen bringen die gereinigte Emulsion mit einer Leistung von 4400 l/min bei maximal 5 bar Betriebsdruck zurück in den Bearbeitungsprozess. Sie werden jeweils von 55 kW-Elektromotoren angetrieben.

Mittels Frequenzumformer laufen die Pumpen stets im optimalen Betriebspunkt, der benötigte Vorlaufdruck steht damit zu jeder Zeit zur Verfügung. Die Kühlmittelanlage arbeitet so immer im energetischen Optimum. „Leiblein hat auf diese Forderung unseres Lastenheftes mit dem Einbau von Drucksensoren reagiert, die über einen Abgleich jedem Vorlaufstrang die erforderliche gereinigte Kühlmittelmenge mit einem einheitlichen Druck zur Verfügung stellt“, hebt KSS-Meister Michael Schmidt hervor. Uwe Wenck, Key-Account-Manager bei Leiblein und federführender Projektleiter, legte dabei Wert auf die Automatisierung des kontinuierlichen Zuflusses, konstanten Pumpendruck, und die Möglichkeit die Spülventile durch die vollautomatische SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) anzusteuern. „Hierauf können wir komfortabel über ein 15-Zoll-Touchpanel zugreifen, das zudem mit einer speziellen Bedienmaske programmiert ist. So können wir die Betriebszeiten für jeden Wochentag je nach Planung und Istzustand individuell festlegen“, erklärt Michael Schmidt, KSS-Meister und Projektleiter der Anlage bei Grob.

Die Installation wurde mit dem Baufortschritt der Halle koordiniert. So klappte bis hin zur Inbetriebnahme alles reibungslos. „Leiblein stellte die neue Kühlmittel-Filteranlage für 24.000 l/min nach unseren Vorgaben und Wünschen termingerecht fertig. Ihre technische Auslegung, Leistungsfähigkeit und Effizienz versetzt uns in die Lage, unseren Qualitätsanspruch auch auf diesem Gebiet zu bestätigen“, bilanzierte ein zufriedener Michael Schmidt.

cd