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04.11.2019

KSS-Hochdruck und Stangenlader – Kombination der Zukunft?

Mit flexibel-integrierten Lösungen die Leistung steigern

Die Anforderungen an KSS-Hochdruckanlagen sind in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen. Sie sind aus modernen Nass-Zerspanungsprozessen nicht mehr wegzudenken. Neue, auch integrierte Platzierungsmöglichkeiten für die Peripherie werden gesucht. Doch sind diese auch immer sinnvoll? Und ist eine Hochdruck-Filtrationslösung möglich, die das Platz-Leistungs-Dilemma lösen kann?

combiloop CL2 E nutzt den Platz unter einem Stangenlader perfekt aus (© Misha Gerweck / Klicktrick)

Mehr Produktionsfläche für mehr Drehmaschinen bedeutet mehr Potenzial für Umsatz – sofern es die Auftragslage hergibt. Warum also mehr wertvollen Raum als nötig in der Fertigung für die Zerspanungsperipherie wie den KSS-Hochdruck opfern? Eine berechtigte Frage und eine vermeintlich einfache Gleichung. Dennoch kann eine nicht ausreichend oder falsch dimensionierte KSS-Hochdruckanlage die Prozesssicherheit und Effizienz nachhaltig gefährden. Daher geht es in erster Linie um die Machbarkeit unter den gegebenen Platzverhältnissen. Dabei stehen die folgenden Fragen im Fokus: Wie viel Kühlmittel zusätzlich bekommt man in den Anlagentank? Wie wird die Medium-Temperatur stabilisiert? Und welche Filtration kann aufgebaut werden?

Die Physik als natürliche Grenze bei integrierten Lösungen im Stangenlader

Wichtiger Parameter in der Auslegung des KSS-Anlagentanks sowie der Filtration ist die Frage nach der Förderleistung. Hier spielen die Grenzen der Physik eine Rolle. Nach einschlägiger Einschätzung ist bei maximal 30 l/min die physikalische Grenze gesetzt und somit die Grenze der Ausgewogenheit erreicht. Eine KSS-Hochdruckanlage erhitzt zudem immer das Medium, und bei Systemüberhitzung kommt es zu unerwünschten Nebeneffekten wie Maßtoleranzen oder Schaumbildung – sogar bei Drücken bis 150 bar und hoher Förderleistung zwischen 20 und 30 l/min. Um dem Wärmeproblem entgegenzuwirken, zeichnet sich die Regelpumpentechnologie als Benchmark ab. Alternativ schaffen auch Konstantpumpen mit Frequenzumrichtern einen Regeleffekt, der den Wärmeeintrag minimiert, allerdings nicht in vergleichbarer Form. Grund hierfür liegt im Regelverhalten der beiden Technologien. Bei Frequenzumrichter-gestützten Lösungen ist es schwer, sich im Optimum zu bewegen. Zudem wird über die Leistung die Umdrehungszahl des Motors geregelt, was wiederum bedeutet, dass man die Menge nicht unendlich nach unten regeln kann. Im Vergleich dazu hat die rein mechanische Regelpumpe eine enorme Variabilität. Im Extremfall und bei kleinstem Verbrauch, etwa beim Tieflochbohren oder bei enger Innenbearbeitung, erreicht sie durchaus eine Förderleistung von fast 0. Es wird zunächst einmal nur die tatsächlich benötigte Menge produziert / zur Verfügung gestellt, und das mit geringeren Antriebsleistungen als bei den meisten Konstantpumpen. Damit wird der geringstmögliche Wärmeeintrag erzielt und nicht selten kann aktives Kühlen vermieden werden. Ferner hält die Regelpumpe die Temperatur des Kühlschmierstoffs, vor allem bei Schneidölen, relativ konstant. Damit werden problematische Temperaturspitzen nach oben und unten vermieden.


  • combiloop CL3 E

    combiloop CL3 E – höchste Flexibilität dank modularer Zweiteilung (© MH, Misha Gerweck / Klicktrick)

  • combiloop CL3 E

    combiloop CL3 E – Funktionseinheit (© MH, Misha Gerweck / Klicktrick)

  • combiloop CL3 E

    combiloop CL3 E – Filtrationseinheit (© MH, Misha Gerweck / Klicktrick)

  • combiloop CL3 E

    combiloop CL3 E – Rückseite, links: Hochdruckpumpe in der Funktionseinheit, rechts: Filtrationseinheit mit druckgeregelten Abgängen (© MH, Misha Gerweck / Klicktrick)

  • combiloop CL3 E

    CL3 E: Funktionsvisualisierung dank selbsterklärendem LED-Farbleitsystem SafeGuard (© MH, Misha Gerweck / Klicktrick)

  • CL3 E: Abschlammkasten mit Auffangsieb für Filterschlamm (© MH, Misha Gerweck / Klicktrick)

  • combiloop CL3 E

    combiloop CL3 E – Blick ins Innenleben der Filtrationseinheit, hier mit selbstreinigendem Automatikfilter (© MH, Misha Gerweck / Klicktrick)

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Weitere Faktoren, die die Größe der KSS-Hochdruckanlage bestimmen, sind der Verschmutzungsgrad und die Spanart des Kühlmediums. Kommen noch Zerspanungsprozesse mit höherer oder gelegentlich hoher Feinspanbildung hinzu, gerät herkömmliche Filtration schnell an ihre Grenzen. Sie entwickelt sich dann zum Effizienzkiller – in puncto Mediumreinheit – und kann die Lebensdauer der Pumpen und Werkzeuge wie auch die Outputqualität massiv belasten. Abhilfe bei Standardfiltern schaffen also nur der Austausch oder die Reinigung, sofern das Element beispielsweise aus Drahtgeflecht besteht. Nachhaltig wirksam hierbei wären eher große Filterkartuschen als Doppelschaltfilter oder gar ein Automatikfilter.

Hochdruckfiltration meets Stangenlader – Königsweg oder Notbehelf?

„Insgesamt gibt es ein Dilemma, vielmehr ein Paradoxon: Die Anlagen sollen immer kompakter werden. Zugleich steigen die Anforderungen an Prozesssicherheit und Qualität des Outputs, was wiederum für größere Filter, größere Pumpen, größere Tanks, zusätzliche Kühlung und vieles mehr spricht. Es ist schwierig, das in Einklang zu bringen“, meint Martin Müller zur aktuellen Entwicklung im Markt und ergänzt weiter: „Aber das ist unser Ziel und Anspruch seit vielen Jahren. Mit der combistream haben wir eigentlich das Nonplusultra in Sachen Integration und Leistungsfähigkeit geschaffen. Mit unseren combiloop Modellen CL1 und 2 E haben wir vor einigen Jahren den Platz unter dem Stangenlader für den KSS-Hochdruck erschlossen. Dabei haben wir unser neues Filterkartuschen-Konzept unter dem Lader umsetzen können, sogar in der Ausführung als Doppelschaltfilter. Das sorgt für hohe Standzeiten der Filter. Mit der Neuheit combiloop CL3 E, die wir ab November einführen, haben wir es sogar geschafft, die eco+ Regelpumpentechnologie und den Automatikfilter zu integrieren. Plus eben optional eine aktive Kühlung. Damit setzen wir einen Meilenstein und definieren die Grenzen des Machbaren und die Hochdruckeinheit neu – auch für unter dem Stangenlader.“


Inhaltsverzeichnis
Unternehmensinformation

Müller Hydraulik GmbH

Albring 29
DE 78658 Zimmern o.R.
Tel.: 0741 1745750
Fax: 0741 174575299

Internet:www.muellerhydraulik.de
E-Mail: info <AT> muellerhydraulik.de



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