Zentralanlage bei Grob liefert 24 000 Liter Emulsion pro Minute

KSS-Filteranlage für hohe Ansprüche

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Leiblein, der Filterspezialist aus dem baden-württembergischen Hardheim, liefert Filtertechnik auch zur Aufbereitung von Kühlschmierstoffen, wie sie in der Stahl- und Metallbearbeitung zum alltäglichen Fertigungsprozess gehören. Gar nicht alltäglich war vor einiger Zeit die Anfrage auf Errichtung einer zentralen Kühlschmierstoff-Filteranlage für die Grob-Werke im schwäbischen Mindelheim.

Grob, ein international operierendes Familienunternehmen mit Produktionswerken in Mindelheim (Deutschland), Bluffton, Ohio (USA), São Paulo (Brasilien), Dalian (China) und Turin (Italien) sowie weltweiten Service- und Vertriebsniederlassungen. Das Portfolio reicht von Universal- Bearbeitungszentren über hochkomplexe Fertigungssysteme mit eigener Automatisierung bis hin zu manuellen Montagestationen und voll automatisierten Montagelinien.

Die Hightech-Werkzeugmaschinen, hinter denen die Innovationskraft und das technische Knowhow von 6600 Mitarbeitern weltweit stehen (Jahresumsatz ca. 1,5 Milliarden Euro), sind insbesondere bei den Automobilherstellern und ihren Zulieferern – aber auch im allgemeinen Maschinenbau – im Einsatz. Kaum eine Motorenfertigung im In- und Ausland, die nicht auf die Präzision der Grob-Maschinen bei der Herstellung setzt.

Ausgehend von einem sehr hohen Qualitätsanspruch, maximaler Zuverlässigkeit und Effizienz im Anlagenprozess, wurde ein Partner für die Errichtung einer neuen zentralen Kühlschmierstoff-Filteranlage gesucht. Die Anlage versorgt die neu errichtete Inbetriebnahmehalle am Standort Mindelheim.

Die Aufgabe war von einer Größenordnung, die schon als Leuchtturm für verschiedenste Eckdaten zu bezeichnen war. Sollte doch der Kühlmittelschmierstoff (KSS), der im Abnahme- und Auslieferungsprozess benötigt wird, zentral aufbereitet werden. Allein die Versorgungsmenge von 24 000 l/min Emulsion lässt aufhorchen, die sich ebenfalls durch zwei Unterdruckbandfilter von jeweils 19 m x 2,50 m x 3,20 m (L x B x H) mit zusammen 200 m3 dokumentiert.

Die bei Grob Kühlmittelanlage (KMA) genannte Aufbereitung war anlagentechnisch mit ihrem Flächenbedarf in den Neubau zu integrieren. Hierbei erfüllte das Filterprinzip die Projektspezifikation und schloss alle relevanten Punkte des Lastenheftes ein, mit dem Ziel, den gereinigten Kühlschmierstoff permanent und in gleichbleibender Qualität zur Verfügung zu stellen. Dies mit der Besonderheit, dass die Anlage flexibel und vollautomatisch die Versorgungsmenge bedarfsgerecht minimieren oder steigern sollte.

Für Uwe Wenck, Dipl.-Wirtschaftsingenieur und Key-Account-Manager bei Leiblein, dem federführenden Projektleiter, wurden unter anderem die Automatisierung des kontinuierlichen Zuflusses, der erforderliche konstante Pumpendruck, das Ansteuern der Spülventile durch die vollautomatische SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) ermöglicht. „Hierauf können wir komfortabel über ein 15-Zoll-Touchpanel zugreifen, das zudem auf unseren Wunsch hin mit einer speziellen Bedienmaske programmiert ist. Hiermit können wir die Betriebszeiten für jeden Wochentag je nach Planung und Istzustand individuell festlegen“, wie der zuständige KSS-Meister und Projektleiter der Anlage bei Grob, Michael Schmidt, anerkennend bemerkt.

Kühlmittel-Filtertechnik berücksichtigt alles

Die Kühlmittelanlage besteht aus zwei Unterdruckbandfiltern (UDF), die über je 30 m2 Filterfläche verfügen und für ein Arbeitsvolumen im Schmutztank von jeweils 100 m3 ausgelegt sind. Diese Zwillingsanlage, über ein Ausgleichsrohr verbunden, hat eingebaute Absperrklappen, die ein problemloses Trennen sicherstellen. Der Vorteil einer solchen Twinfilteranlage ist außerdem, dass im Volllastbetrieb beide Filter laufen und im Teillastbetrieb auch nur ein Filter betrieben werden kann. Dies bietet weitere Vorteile, wie zum Beispiel eine Wartung ohne Produktionsunterbrechung.

Im laufenden Betrieb gelangt die zurückgeführte Emulsion der Bearbeitungsmaschinen zuerst in einen Vorabscheider, der den Filtern vorgeschaltet ist. Hierdurch werden bereits die groben Späne von der Emulsion getrennt. Anschließend reinigen die Unterdruckbandfilter mit ihrem Filtervlies die Emulsion auf die gewünschte Qualität und eine vollautomatische Kühlstrecke sorgt für die geforderte Temperatur des KSS. Wichtige angeschlossene Unterstützer zur Pflege sind ein Ölskimmer, ein auf der Emulsionsoberfläche geführter Schlauch mit adhäsiven Eigenschaften für die Abscheidung von Fremdölen sowie eine Reinigungszentrifuge. Beide Aggregate arbeiten im Parallelbetrieb.

In der Inbetriebnahmehalle treten prozessbedingt Schwankungen bei der angeforderten Kühlmittelmenge auf. Hierauf musste die Filtertechnik eine effiziente und zuverlässige Antwort finden. Die Förderpumpen für die gereinigte Emulsion zurück in den Bearbeitungsprozess arbeiten mit einer Leistung von 4400 l/min bei max. 5 bar, angetrieben von 55 kW-Elektromotoren. An jeden UDF sind 3 + 1 Pumpen angeschlossen.

Die Reservepumpe verfügt ebenfalls über einen Betriebsstundenzähler und kommt vollautomatisch in bestimmten Intervallen zum Einsatz. Mittels Frequenzumformer laufen die Pumpen stets im optimalen Betriebspunkt und der benötigte Vorlaufdruck steht damit zu jeder Zeit zur Verfügung. Die Kühlmittelanlage arbeitet so energetisch im 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 Schmidt hervor.

Sowohl der Späne-Vorabscheider als auch die beiden Unterdruckbandfilter bringen die Späne über eine Späneförderschnecke in eine Zentrifuge, die die Entfeuchtung bewirkt. 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.

Somit spült die saubere Emulsion aus dem Vorlauf vollautomatisch und in bestimmten Intervallen die Rücklaufleitungen und verhindert so Ablagerungen.

Hallenfortschritt und Anlageninstallation koordiniert

Intensive Vorgespräche, verbunden mit einem detaillierten Terminplan, koordinierten die Anlieferung der Anlagenteile mit dem Baufortschritt der Halle. Sowohl die Anlieferung, das Abladen und die Einbringung an den Montageplatz wurden exakt geplant und abgewickelt. Mobilkräne entluden die bis zu 28 t schweren Komponenten der Anlage, die vom Montageteam dann mit größter Präzision millimetergenau zu platzieren waren. Alleine zur Verbindung und Ansteuerung aller Anlagenteile erfolgte die Verlegung von 7 km Kabel.

„Die neue Kühlmittel-Filteranlage für 24 000 l/min konnte Leiblein nach unseren Vorgaben und Wünschen termingerecht fertigstellen. Ihre technische Auslegung, Leistungsfähigkeit und Effizienz versetzt uns in die Lage, unseren Grob-Qualitätsanspruch auch auf diesem Gebiet zu bestätigen“, bringt Schmidt seine Zufriedenheit mit der Anlage und Projektabwicklung zum Ausdruck.

Leiblein GmbH
www.leiblein.de

Grob-Werke GmbH & Co. KG
www.grobgroup.com

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