Wassergemischte Kühlschmierstoffe reichern sich während des Betriebs mit Schadstoffen an. Diese beeinträchtigen nicht nur die Wirksamkeit der Emulsion, sondern gefährden auch die Gesundheit der Mitarbeiter. Zur Reinigung eignen sich Mikroflotationssysteme. Sie entfernen selbst feinste Verunreinigungen, die mit herkömmlichen Reinigungsvorrichtungen wie Feinfiltern, Zentrifugen oder Ölabscheidern nicht fassbar sind.
Unabhängig von seiner Zusammensetzung reichert sich der wassergemischte Kühlschmierstoff (wmKSS) während des Gebrauchs in der Maschine mit Schadstoffen an. Dabei kann es sich einerseits um Metallabrieb handeln, um Mikrospänchen, aus dem Werkstück herausgelöste Partikel wie Graphit bei der Graugussbearbeitung, Metallauslösungen oder um Fremdöle aus der Bettbahnschmierung, aus Hydrauliken, Getrieben oder von Werkstücken. Andererseits sammeln sich auch Hefen, Pilze, Bakterien oder Endotoxine an – Zerfallsprodukte von Bakterien, die im Menschen zahlreiche physiologische Reaktionen auslösen können.
Von den rund 3800 in der Produktionsumwelt bekannten Keimen finden sich ca. 180 im wmKSS. Diese Keime kommen aus dem Ansetzwasser, aus der Luft, vom Personal, von den Maschinen und den Werkstücken.
Hierdurch und durch die oben erwähnten anderen Schadstoffe entsteht eine Gefährdung des Maschinenbedieners. Diese Gefährdung kann über die Berührung mit dem wmKSS über die Haut, aber auch durch Aerosol über die Atemwege und an den Augen entstehen.
Die üblichen Vorsorgemaßnahmen sind, den Hautkontakt mit dem wmKSS möglichst zu vermeiden, die Berufskleidung regelmäßig zu wechseln, am Arbeitsplatz weder zu essen noch zu trinken, die Hände häufig zu waschen, eine neutrale, nicht scheuernde Seife zu verwenden und auch bei vermeintlich kleinen Schnitt- und Schürfwunden frühzeitig den Arzt zu konsultieren.
Neben den Vorsorgemaßnahmen und persönlichen Schutzmaßnahmen wie Handschuhen, Cremes und Absaugung des Aerosols ist dringend zu empfehlen, die Schadstoffe während des Gebrauchs aus dem wmKSS zu entfernen.
Das ist bei groben Verunreinigungen relativ leicht, indem Filteranlagen oder Zentrifugen eingesetzt werden. Es wird aber um so schwieriger, je kleiner die Schadstoffe werden. Für sehr kleine Schwebstoffe stand in der Vergangenheit kein praktikables System zur Verfügung, da diese Schadstoffe oft kleiner als die eigentlichen Bestandteile des wmKSS sind. Wollte man die Schadstoffe entfernen, spaltete man die Emulsion, d. h. sie wurde zerstört.
KSS erreichen hohe Standzeiten
Die wmKSS sind in den letzten Jahren sehr biostabil geworden und verbleiben sehr lange Zeit im Gebrauch. Das Schmutzlöse- und Schmutztragevermögen der wmKSS für kleinste Schadstoffe ist aber begrenzt. Wenn der wmKSS mit Mikro-Schadstoffen „gesättigt“ ist, lagern sich diese Fremdstoffe ab, da das Schmutztragevermögen im wmKSS erschöpft ist.
Es gilt also im Sinne der Gesundheit der Bediener und der Maschinen-Sauberkeit, diese Fremdstoffe immer wieder zu entfernen. Die Reinigung vermindert die Gesundheitsgefährdung und ermöglicht dem wmKSS, einer seiner ursprünglichen Aufgaben weiterhin nachzukommen, nämlich die Werkzeugmaschine von innen fortwährend zu reinigen und den Schmutz abzutransportieren, so dass die Werkzeugmaschine von innen wieder sauberer wird (Sichtscheiben, Werkzeugaufnahmen, Gleitflächen usw.). Auch dies dient der Gesunderhaltung und der Motivation der Mitarbeiter.
Als erste Maßnahme wird oft erwägt, eine Sedimentationsmöglichkeit zu schaffen. Man hofft dabei auf eine Koagulation (Zusammenschluss) mikroskopisch kleiner Stoffe zu größeren Partikeln, die schließlich absinken. Das bedeutet aber, dass große wmKSS-Mengen vorgehalten werden müssen, um die für die Sedimentation nötige Strömungsruhe zu erreichen. Hierfür sind große Tanks mit erheblichem Platzbedarf nötig. Auch muss der wmKSS in solchen Tanks gepflegt werden, z. B. durch permanente Oberflächenöl- oder Schwimmschicht-Abscheidung.
Mobiles Gerät reinigt vor Ort
Hier setzt nun ein neuartiges Reinigungssystem an, die Mikroflotation. Das System ist in einem handlichen mobilen Gerät untergebracht, welches von Einsatzstelle zu Einsatzstelle gefahren wird und dort den wmKSS vor Ort von mikroskopisch feinsten Schadstoffen befreit. Die elektronische Selbstüberwachung sorgt für die gewünschte Sicherheit während des Betriebs.
In dem Gerät werden kontinuierlich Milliarden kleinster Luftbläschen (Durchmesser ca. 0,003 mm) erzeugt und mit dem wmKSS intensiv vermischt. An den Grenzflächen dieser Mikroluftbläschen lagern sich allerfeinste Mikro-Verunreinigungen aus dem behandelten wmKSS an. Diese Verunreinigungen werden zusammen mit den Bläschen ausgetragen. Sogar Graphit (Partikelgröße ab 0,1 µm) wird entfernt, das z. B. durch die Zerspanung von Grauguss in den wmKSS kommt.
Das System lässt sich überall dort einsetzen, wo herkömmliche wmKSS-Reinigungsvorrichtungen, wie Feinfilter, Zentrifugen oder Ölabscheider nicht mehr die gewünschten Ergebnisse erzielen. Zusätzlich zu dieser Extremreinigung wird der wmKSS intensiv belüftet. Das beugt der Verkeimung des wmKSS vor, und Biozid wird eingespart. Sogar abgetötete anaerobe Bakterien werden über die Grenzfläche der Mikroluftbläschen ausgetragen. Bei den bisher üblichen Maßnahmen bleiben die abgetöteten Bakterien in dem wmKSS und bilden Bioschlamm, der wiederum der Ernährung nachwachsender Bakterien dient. Dieser Bioschlamm wird hier vermieden.
Das System ist kühlschmierstoffschonend und -regenerierend. Es wurde in einer langen Entwicklungs- und Erprobungsphase sichergestellt, dass keinerlei Ursprungsbestandteile des Kühlschmierstoff-Konzentrats ausgetragen werden.
Diese Feinstreinigung von Mikroschadstoffen, egal ob fest (Partikel) oder flüssig (Fremdöl) und der extremen Mikrobelüftung, macht den wmKSS für den Bediener wesentlich ungefährlicher.
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