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Blue Competence Blog

Nachrüstung von Bearbeitungszentren mit frequenzgeregelter KSS-Pumpe

Juli 2013
22
Autor: Schäfer-Baehre
Firma: Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V.
Nachrüstung von Bearbeitungszentren mit frequenzgeregelter KSS-Pumpe

Die Herausforderung im Sinne der Nachhaltigkeit:
Um Prozesslösungen im Sinne der Nachhaltigkeit optimal auszulegen, ist eine umfassende Betrachtung des Bearbeitungsprozesses Grundvoraussetzung. Bereits die Entscheidung, ob ein Prozess zum Beispiel ein- oder zweispindlig ist, automatisiert wird und in wie vielen Spannlagen ein Werkstück fertig bearbeitet ist, hat maßgeblichen Einfluss auf den Verbrauch von Energie und Produktionsfläche. Deshalb sind die Werkzeugmaschine und die Peripherie betreffend innovative Lösungen gefragt, um effizienter zu produzieren und dabei Ressourcen und Kosten einzusparen.
 
Die Ausgangssituation:
Nahezu alle Bearbeitungsprozesse benötigen Kühlschmiermittel. Die für die Zu- und Abfuhr normalerweise eingesetzten Pumpen waren bisher ungeregelt und wurden unabhängig vom realen Bedarf immer mit maximaler Leistung betrieben. Ineffizienter Energieeinsatz und negative Einflüsse auf die Standzeit der Kühlflüssigkeiten durch die Abwärme der Pumpenmotoren sind als Negativfaktoren hervorzuheben.
 
Die Lösung: die nachhaltige Technologie/das nachhaltige Projekt/der nachhaltige Service:
Ein Innovationsteam aus den Bereichen Fluidtechnik, Elektrik und Mechanik sowie der Konstruktion und dem Einkauf hat sich der Aufgabe angenommen, eine praktikable und kostengünstige Lösung zu finden. Ein kundenspezifischer Bearbeitungsprozess, bei dem ungeregelte KSS-Pumpen eingesetzt werden, wurde analysiert. So bekam man konkrete Zahlen der Verbrauchsdaten an Energie und Kühlschmierflüssigkeiten. Jede einzelne Operation des Bearbeitungsprozesses wurde untersucht und die jeweils benötigten Minimal- und Maximalvolumen an Kühlschmierflüssigkeiten, insbesondere die benötigten Drücke bei der inneren Zufuhr über die Werkzeuge dargestellt. Für das Innovationsteam hat sich nach mehreren Versuchen eine frequenzgeregelte Pumpe als Lösung angeboten, um den Prozess effizienter und damit ressourcen- und kostenschonender zu machen.
 
Die ungeregelte KSS-Pumpe, die in diesem Fall zwei Fahrständer/Arbeitsräume versorgte, wurde durch zwei kleinere frequenzgeregelte Pumpen ersetzt. Beide Pumpen werden über die Steuerung des Bearbeitungszentrums gesteuert und regeln für jede einzelne Bearbeitungsoperation auf den Punkt genau das benötigte Volumen und den benötigten Druck. Mit den positiven Ergebnissen in Bezug auf Energieeinsparung und Kostenvorteil sind die frequenzgeregelten KSS-Pumpen zur Standardoption aller STAMA-Zentren geworden.
 
Die nachhaltigen Stärken:
Im vorliegenden Fall hat sich eine Einsparung von 80% der elektrischen Energiekosten ergeben. Die einfache und kostengünstige Aus- oder Nachrüstung mit frequenzgeregelten KSS-Pumpen und die damit gesteigerte Effizienz bei Energieverbrauch verbessern den gesamten ECO-Footprint des Bearbeitungszentrums. Die Investition in eine Nachrüstung macht sich in weniger als zwei Jahren bezahlt.

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