KEM Konstruktion 01-02.2018

FLUIDTECHNIK PUMPEN

FLUIDTECHNIK PUMPEN Kühlschmierstoff-Pumpen steigern die Produktivität von Dreh-, Fräs- und Schleifmaschinen Verbesserungen hinsichtlich Leistung, Wirtschaftlichkeit und Verschleiß Knoll Maschinenbau, bekannt als führender Kühlschmierstoff-Systemanbieter, produziert die dafür benötigten Kreiselpumpen selbst. In das neue Pumpenprogramm des Herstellers sind die eigenen Erfahrungen der letzten Jahre eingeflossen. Erzielt wurden vielfältige Verbesserungen hinsichtlich Leistung, Wirtschaftlichkeit und Verschleiß sowie ein durchgängig modularer Aufbau, der u. a. zu sehr kurzen Lieferzeiten beiträgt. Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Westphal, Teamleiter F&E Pumpen + MMS, Knoll Maschinenbau GmbH, Bad Saulgau Wenn es um Förder- und Filteranlagen für Späne und Kühlschmierstoffe (KSS) in der Metallbearbeitung geht, ist Knoll Maschinenbau eine Institution. Weltweit setzen zahlreiche Hersteller von Dreh-, Fräs- und Schleifmaschinen zur KSS-Reinigung und -Versorgung auf die leistungsfähigen Komponenten des schwä - bischen Unternehmens. Ob in Einzel- oder Zentralanlagen – zu den Herzstücken von KSS-Anlagen gehören Kreiselpumpen. Knoll ent - wickelt und produziert diese in unterschiedlicher Ausprägung und Größe seit vielen Jahren selbst. Je nach Bauart und -größe erreichen die Pumpen Volumenströme bis 1600 l/min, Druck bis 6 bar und eignen sich für Korngrößen bis 30 mm. Das neu geordnete Kreiselpumpen-Portfolio des Herstellers gliedert sich in die drei Bereiche Reinmedien-, Schmutzmedien- und Schredderpumpen. Je nach Spänefracht kommen die beiden letztgenannten Pumpenarten zum Einsatz, um das Späne/KSS-Gemisch auf Filter/Abscheider zu transportieren. Nach der Reinigung versorgen schließlich Reinmedienpumpen die Maschinen mit dem sauberen KSS. Knoll bietet seine Kreiselpumpen – allesamt ausgeführt als vertikale Tauchpumpen – in fünf verschiedenen Bauarten an. Für Reinmedien – die Kühlschmierstoffe dürfen durchaus noch einen geringen Restschmutz enthalten – eignen sich die TG-Pumpen. Ihr charakteristisches Merkmal ist ein geschlossenes Laufrad, das für gutes Saugverhalten sorgt. Die beiden Größen TG 25 und TG 50 wurden komplett neu gestaltet und hinsichtlich vieler Merk - male optimiert. Knoll-Kreiselpumpen – im Bild die Schredderpumpe TSC 50 – sind Tauchpumpen. Sie werden auf drucklose Behälter montiert und tauchen in das Medium ein. Sie werden hauptsächlich an Werkzeugmaschinen zur Förderung von Kühlmittelschmier - stoffen eingesetzt Normmotoren für alle Kreiselpumpen Zu den wesentlichen Verbesserungen zählt der Einsatz von – in Zusammenarbeit mit Siemens festgelegten – Normmotoren, die es in verschiedenen Leistungsklassen gibt. Aufgrund der positiven Erfahrungen, die Knoll mit diesen sogenannten Weltmotoren bereits in seinen KTS-Hochdruckpumpen sammeln durfte, dehnten die Pumpenspezialisten den Einsatz auf sämtliche Kreiselpumpen aus. Da die KSS-Anlagen von Knoll weltweit eingesetzt werden, legten die Bad Saulgauer besonderen Wert darauf, dass jeder Weltmotor verschiedenen Länderanforderungen entspricht – ob IE3 in Europa, oder Nema Premium Efficiency (UL/CSA-Ausführung) in den USA. Zudem tragen diese Antriebe das China Energy Label. Durch die Standardisierung sind sie bis zu einer Leistung von 30 kW ab Lager lieferbar. Auch für besonders energieeffizienten Einsatz bietet Knoll bei den Kreiselpumpen durchgängig Unterstützung. Sie lassen sich mit einem Frequenzumrichter (0,75 bis 7,5 kW) ausstatten, was bei wechselndem Bedarf bezüglich Volumenstrom und Druck zu empfehlen ist. Der Frequenzumrichter wird platzsparend auf den Klemmenkasten des Motors montiert. Von Vorteil ist auch, dass mit dieser Sonderausstattung das Knoll-Regelungs-Know-how in die Steuerung einbezogen wird. Damit ist gewährleistet, dass sich die Leistung optimal dem Bedarf anpasst – was zu erheblichen Energieeinsparungen beiträgt. Bei größeren Anlagen kann der Volumenstrom auf mehrere Pumpen verteilt werden, die sich individuell zuschalten lassen. Verbesserte Verschleißfestigkeit Die Innovationen ziehen sich bis in konstruktive Details, die Prozessverbesserungen, Montageerleichterungen und längere Lebensdauer bewirken. Ein paar Beispiele: Das Druckrohr wird inzwischen als Steckrohrsystem ausgeführt und macht Schraubverbindungen überflüssig. Auch die Wellenlagerungen wurden optimiert. Sie sind jetzt vielfach als Keramikgleitlager (SiC) ausgeführt, was hohe Stabilität und Laufruhe sowie geringen Verschleiß mit sich bringt. Überhaupt wurde die Verschleißfestigkeit der Pumpen noch weiter verbessert. Denn für die hoch beanspruchten Bauteile setzt Knoll speziell gehärtete Guss- und Stahlwerkstoffe ein. Das macht die Kühlmittelpumpen extrem belastbar. Besonders wichtig ist das bei den Schmutzmedienpumpen, zu denen die Bauarten TF (mit Freistromlaufrad für grob verschmutzte KSS), TS (mit Schraubenlaufrad für verschmutzte KSS mit Luft) und TSK (mit halboffenem Radialrad für verschmutzte KSS mit kurzen Spänen) zählen. Bild: Knoll 64 K|E|M Konstruktion 01-02 2018

PUMPEN FLUIDTECHNIK Die Knoll-Kreiselpumpen T (im Bild das Modell TSC 50) lassen sich mit einem Frequenzumrichter ausstatten, was bei wechselndem Bedarf bezüglich Volumenstrom und Druck empfehlenswert ist Hohen Belastungen sind die Schredderpumpen TSC ausgesetzt, die Knoll für das Fördern von KSS mit langen Aluminiumspänen anbietet. Für Medien mit langen Stahlspänen eignen sich die TSC-Pumpen allerdings nicht. Hier sind separate Spänezerkleinerer erforderlich, die Knoll ebenfalls im Programm hat. Bild: Knoll An der TSC 50 wird auch das von Knoll präferierte Baukastensystem deutlich. Wie bei allen Kreiselpumpen kommen die gleichen Weltmotoren und Frequenzumrichter zum Einsatz; möglichst viele Komponenten, wie z. B. Rohre und Lager, sind bauartübergreifend identisch. Bei der TSC 50 liegen so die Lieferzeiten aktuell bei nur ein bis zwei Wochen. bec www.knoll-mb.de Detaillierte Informationen zu den verschiedenen Pumpen: http://hier.pro/Vq613 Schredderpumpe für geringeren Volumenstrom Vor etwa fünf Jahren entwickelte Knoll die Schredderpumpe TSC 65, die mit einem halboffenen Radialrad und einer Schneideinrichtung ausgestattet ist und lange Aluminiumspäne auf ein pumpfähiges Maß von etwa 10 bis 20 mm zerkleinert. Nach ihrem erfolgreichen Start erweitert der Hersteller diese Pumpenreihe mit dem etwas kleineren Modell TSC 50. Damit optimiert sich vor allem die Wirtschaftlichkeit beim Einsatz dieser Schredderpumpen. Denn die TSC 65 lässt sich zwar schon ab Volumenströmen von 200 l/min verwenden, doch entfaltet sie ihre wahre Stärke erst ab 500 l/min. Das optimale Einsatzgebiet der neuen TSC 50 liegt bei 300 bis 500 l/min, sodass sich mit ihr viele KSS-Anlagen noch wirtschaftlicher betreiben lassen. Weitere Leistungsmerkmale der TSC 50: Sie bewältigt einen Volumenstrom Q von bis zu 600 l/min bei einer maximalen Förderhöhe von 20 m. Die Späne dürfen bis zu 0,5 mm dick sein, und der Spanfrachtanteil kann bis zu 7 g/l betragen. Auch ein hoher Luftanteil von bis zu 25 % ist zulässig. Hinsichtlich der Motorenwahl überlässt Knoll dem Anwender die Wahl und räumt ihm Ge - staltungsmöglichkeiten bei der Pumpenplatte ein. K|E|M Konstruktion 01-02 2018 65