Sací čerpadla třískového dopravníku dopravují předběžně vyčištěnou chladicí kapalinu do filtračního systému.

Vždy přímo na místě

Čerpadla Spandau Pumpen dopravují chladicí kapalinu do obráběcích strojů v závodě SKF Lubrication Systems v České republice.

Autor:
Aynur Thuernagel, produktový manažer Spandau Pumpen, SKF Lubrication Systems Germany, Berlín, Německo

Maziva

Spolehlivá dodávka chladicí kapaliny do příslušných obráběcích strojů se významným způsobem podílí na vysoké kvalitě výroby a přispívá k nízkým nákladům na obrábění. V závodě SKF Lubrication Systems v českém městě Chodov začlenili čerpadla na chladicí kapalinu firmy Spandau Pumpen (obr. 3) do procesu obrábění a do modulárního centrálního filtračního systému (obr. 1) s třískovým dopravníkem. Od jejich instalace zaznamenalo vedení závodu snížení nákladů na energii i provozních nákladů a také vyšší dostupnost systému.

Obr. 1: Jedenáct čerpadel Spandau udržuje v provozu plně automatický filtrační systém v závodě SKF Lubrication Systems v Chodově v České republice.

Obr. 1: Jedenáct čerpadel Spandau udržuje v provozu plně automatický filtrační systém v závodě SKF Lubrication Systems v Chodově v České republice.

Obr. 3: Detailní pohled na instalovaná čerpadla Spandau

Obr. 3: Detailní pohled na instalovaná čerpadla Spandau

V chodovském závodu SKF vyrábějí mj. progresivní rozdělovače pro mazací systémy. Na výrobní lince však dříve docházelo k mnoha problémům. Nástroje s vnitřním chlazením se neustále zanášely zbytkovými nečistotami a usazeninami. Tyto stroje, které pracovaly s poměrně nízkými otáčkami, byly navíc vybaveny samostatnou filtrační stanicí. Projekční tým SKF Manufacturing Technology pod vedením Steffena Siegemunda z Německa dostal za úkol zajistit v Chodově pružnější a ­kvalitnější výrobu při nižších nákladech. Z toho důvodu bylo rozhodnuto o pořízení vysokootáčkových jednovřetenových frézovacích center.

Projekční tým SKF a globální nákupní oddělení se obrátily na firmu Mayfran GmbH z německých Cách, aby společně našly způsob, jak efektivně manipulovat s třískami a regenerovat chladicí kapalinu, aby ji bylo možné vrátit zpět do výrobního procesu. Spolu se specialisty na třískové dopravníky a filtrační systémy posuzovali a porovnávali výhody a nevýhody koncepcí systému s jednou stanicí, centrálního systému a centrální dodávky. Nakonec zvolili modulární centrální systém s třískovým dopravníkem. Podle Siegemunda byli on a jeho tým s nalezeným řešením velmi spokojeni. „Ve spolupráci s firmou Mayfran GmbH jsme projekt úspěšně realizovali,“ pokračuje.

K filtračnímu systému (obr. 2) jsou připojeny dvě výrobní ­linky, z nichž každá se skládá ze tří obráběcích strojů ① ② ③ a ④ ⑤ ⑥ , a jedna stanice ⑦. Systém zajišťuje plnoprůtokovou filtraci třísek až do velikosti 25 µm. Třísky do velikosti 5 µm jsou zachyceny ve druhém stupni filtrace (bypass filtrace), která je vybavena jemným hydrostatickým papírovým filtrem ⑧. Přefiltrované médium je shromažďováno ve velmi čisté nádrži ⑬. Systém vybavený přídavnou ochrannou nádrží splňuje německý zákon o vodním hospodářství WHG. Součástí systému je také imerzní chladič ⑨ s výkonnou řídicí jednotkou. Závod SKF je tedy dobře připraven na zvýšení výroby a podle potřeby může připojit chladič, který udrží konstantní procesní teplotu chladicí kapaliny.

Obr. 2: Schématický obrázek toku chladicí kapaliny - červené potrubí: nefiltrované médium, světle modré potrubí: filtrované médium, tmavomodré potrubí: jemně filtrované médium.

Obr. 2: Schématický obrázek toku chladicí kapaliny - červené potrubí: nefiltrované médium, světle modré potrubí: filtrované médium, tmavomodré potrubí: jemně filtrované médium.

Pomoc zevnitř

Poslední díl skládačky – výrobce správného čerpadla – však stále chyběl. Projekční tým ho nakonec nalezl uvnitř SKF: firma Spandau Pumpen se sídlem v Berlíně se stala součástí skupiny SKF v roce 2004. Firma vyvíjí a vyrábí výkonná řešení pro centrální dodávku a likvidaci procesních kapalin a dále nabízí zpracovatelská ­řešení pro obráběcí stroje. „Spandau Pumpen je nezávislá značka v rámci SKF. Rozhodnutí spolehnout se na výrobky z naší skupiny bylo tedy naprosto přirozené,“ vysvětluje Martin Zvěřina, ředitel závodu v Chodově.

Firma Spandau Pumpen ­dodala pro modulární centrální řešení s třískovým dopravníkem tři nízkotlaká čerpadla řady PS (b) a tři vysokotlaká čerpadla řady LMP (c) s frekvenčními měniči. Použité standardní motory bylo možné dodatečně vybavit frekvenčním měničem připojeným pomocí adaptéru. Čerpadla s měniči pracují paralelně. Tím je odstraněna složitá regulace a současně je zvýšena spolehlivost. Některé části systému jsou podle projektu zálohované, aby bylo vyloučeno jejich selhání. Čištění vždy probíhá stejným způsobem. Proplachovací čerpadla Spandau PSH (a) čerpají kontaminované médium z obráběcích strojů do filtračního systému.

Přefiltrovaná kapalina, kterou lze znovu použít, je dopravována do nádrže ⑫. Z této čisté nádrže ji odebírají čerpadla PS (b) pod nízkým tlakem. Kapalina, která prošla jemným filtrem, je dále dopravována šroubovými čerpadly LMP (c) pod vysokým tlakem zpátky do strojů k opětovnému použití (obr. 2).

Proplachovací čerpadla PSR (d) zajišťují čištění filtračních vložek filtračního systému ⑩ ⑪. Čerpadla PMS (e) dopravují médium ze sedimentační nádrže zpět k filtračním jednotkám ⑩ ⑪.

Paralelní regulace čerpadel s funkcí master umožňuje uvádět do provozu čerpadla podle ­potřeby. Tím je zajištěna jejich dlouhá provozní životnost, protože jsou zatěžována rovnoměrně. Systém dopravuje pouze tolik chladicí kapaliny, kolik potřebují připojené stroje. Funkce master neboli střídavá regulace zaručuje rovnoměrné rozložení provozní doby jednotlivých čerpadlových jednotek. Vzhledem k tomu, že každý den nemusejí pracovat všechna procesní čerpadla, je každých 24 hodin vždy zvoleno jedno hlavní čerpadlo, a tedy všechny díly jsou opotřebovány téměř stejně. Pravidelně je také kontrolována správná funkce záložních čerpadel.

Snímače umístěné v potrubních rozvodech vysílají do frekvenčního měniče údaje o aktuálním procesním tlaku. Stálý tlak udržuje frekvenční měnič prostřednictvím regulace otáček čerpadel. Regulace bypassu je tedy zbytečná, protože není nutné zajišťovat dodatečné zvýšení dodávané energie ani nedochází ke zbytečnému přestupu tepla do chladicí kapaliny.

Efektivita a výkon s nízkými ­náklady na údržbu

Automatická regulace otáček, kterou zajišťuje frekvenční měnič, rovněž kompenzuje možný pokles výkonu způsobený opotřebením vřeten nebo oběžných kol. Požadovaný pracovní bod je průběžně kontrolován a nedochází k neplánovaným odstávkám systému. Nutná oprava je zjištěna včas, a tedy lze údržbu efektivně naplánovat. Měnič zajišťuje šetrné uvádění systému do provozu bez tlakových rázů. Tím chrání díly, jako např. šroubení, hadice a filtry, a prodlužuje užitečnou dobu životnosti celého systému. Výsledkem je výrazné snížení provozních nákladů v Chodově.

Obr. 4: Čerpadla Spandau v chodovském závodě.

Obr. 4: Čerpadla Spandau v chodovském závodě.

Celý systém je navíc vysoce energeticky úsporný. „Na základě měření spotřeby a objemů odřezávaného materiálu jsme vypočítali spotřebu energie, která odpovídá pouhým 40 % spotřeby systému s jednou stanicí,“ uvádí Zvěřina. Úspora energie tedy dosahuje 60 % (obr. 2). Do systému byla dále zabudována čtyři proplachovací čerpadla (řady PSR) na čištění filtru a dvě čerpadla na zbytkové nečistoty (řady PMS) pro odstraňování ­usazenin. Dvě sací čerpadla (řady PSH) byla vybavena dopravníky třísek s bočními čerpadlovými ­stanicemi (obr. 4). Takové uspořádání je zárukou, že závod SKF je optimálně připraven na splnění uvedených požadavků.

Filtrační systém se ­vyznačuje modulární konstrukcí, která umožňuje další rozšiřování. Systém je tedy možné podle potřeby kdykoli později rozšířit. Centrální filtrační systém je dostatečně flexi­bilní a lze ho přizpůsobit ­potřebám obráběcích strojů. Stejný typ systému může být používán i v případě, že v Chodově rozšíří výrobu a instalují např. brousící centrum nebo další frézovací linku. V takovém systému bude nutné jen změnit typ filtru.

Řešení firmy Spandau Pumpen udělalo na vedení chodovského závodu velký dojem již na samotném začátku. Potěšila ho vysoká dostupnost strojů, které pracují 24 hodin denně, a krátké intervaly údržby. SKF rovněž kladla důraz na plně automatický proces. Koše umístěné před sacími čerpadly, které bylo dříve nutné čistit ručně, již nejsou zapotřebí. K tomuto účelu byly speciálně vyvinuty některé součásti, jako např. související filtrační vložky.

Obr. 5: Sací čerpadla třískového dopravníku dopravují předběžně vyčištěnou chladicí kapalinu do filtračního systému.

Obr. 5: Sací čerpadla třískového dopravníku dopravují předběžně vyčištěnou chladicí kapalinu do filtračního systému.

Obchodní kontakty

evolution@skf.com

Rezervní kapacita pro další stroje

Ředitel Zvěřina zdůrazňuje, že spolehlivost strojového vybavení se výrazně zvýšila. „Jsme velmi spokojeni s výkonem celého systému, především čerpadel Spandau (obr. 5),” říká. „Čtyřiadvacet hodin denně a sedm dnů v týdnu spolehlivě dopravují chladicí kapalinu do sedmi nejdůležitějších strojů v naší montážní hale. Navíc máme ve vysokotlaké i nízkotlaké části rezervní kapacitu pro ­připojení až dvou dalších strojů. Řešení Spandau Pumpen umožnilo chodovskému závodu SKF získat strategicky výhodnou pozici pro budoucnost. Pokud bude nutné zavést podobnou koncepci i do ostatních oblastí výroby, je možné instalovat další centrální systém a používat rozvodnou síť chladicí kapaliny.

„Modulární systém,” pokračuje Zvěřina, „umožňuje kdykoli přizpůsobit výrobu aktuálním ­potřebám.“

Související obsah