Absaugen und Brikettieren von Metallspänen

Entstaubungsanlagen und Filteranlagen im Vergleich

1. Allgemeines

Bei vielen Bearbeitungsprozessen stellt der Späneanfall und das -handling ein Problem für die Prozessabläufe dar. Die Problemstellung kann dabei sowohl die Erfassung und Abführung der Späne bei der Bearbeitung als auch die Handhabung der Spänemenge innerhalb des Fertigungsbereiches betreffen.

SPÄNEX bietet für diese Aufgabenstellungen komplette, individuelle Systemlösungen sowohl für die Absaugung, Förderung und Abscheidung als auch die Kompaktierung der Späne durch Brikettierpressen.

Die von SPÄNEX hergestellten, gelieferten und montierten absaugtechnischen Anlagen mit und ohne Brikettierpressen kommen besonders bei der Trockenbearbeitung und der MMS-Technik zur Anwendung. Die anfallenden Späne werden dabei von werkzeugnah platzierten Absaughauben in Verbindung mit der wirksamen Luftströmung erfasst und über das angeschlossene Rohrleitungssystem der Filteranlage zugeführt. Die Absaugtechnik schafft damit die Voraussetzungen und die Prozesssicherheit zur Realisierung der bekannten Vorteile dieser Fertigungsverfahren.

2. Absaugsysteme im Vergleich

Abhängig von dem Einzelfall werden dezentrale oder zentrale Anlagen eingesetzt. Bei einem dezentralen System wird jeder einzelnen Maschine ein Entstauber zugeordnet (Bild 1). Die anfallenden Späne werden in der Regel in einem Container gesammelt und entsorgt.

Bei zentralen Absauganlagen werden mehrere Maschinen über ein Rohrleitungssystem an einen Großentstauber (Bild 2) oder eine zentrale Filteranlage (Bild 3) angeschlossen. Die abgesaugten Späne werden in mehreren Tonnen oder einem Behälter, der Bestandteil des Großentstaubers bzw. der Filteranlage ist, gesammelt.

Dezentrale Absauganlagen zeichnen sich durch folgende Pluspunkte aus

  • direkte Anpassung der Absaugleistung an die angeschlossene Maschine,
  • hohe Flexibilität,
  • kurze Rohrleitungswege mit geringen Druckverlusten,
  • geringer Montageaufwand,
  • kein störendes Rohrleitungssystem (z. B. bei Kranbetrieb).     

 

Für zentrale Absauganlagen sprechen folgende Punkte:

  • geringere Investitionskosten bei mehreren Bearbeitungsmaschinen,
  • zentrale Abscheidung und Pufferung der bei der Bearbeitung angefallenen Späne,
  • einfache anlagentechnische Lösung für Umluft-/Abluftbetrieb bzw. einfache Einbindung in eine zentrale Zuluftanlage zur Hallenbelüftung,
  • Aufstellung des Filtergerätes im Freien.

3. Brikettierung

Bei den Bearbeitungsprozessen fallen Späne (Bild 4) an, die wiederverwertet oder entsorgt werden. Für viele Anwendungsfälle stellt die Brikettierung eine überzeugende Lösungsvariante mit beachtenswerten Vorteilen dar:

  • Volumenreduzierung bis zu 90 % (Bild 5),
  • besseres Handling der Briketts,
  • Rückgewinnung von Schneidölen und Kühlschmierstoffen,
  • geringe Einschmelzverluste.

Späne aus Aluminium, Messing, Kupfer, Magnesium, Guss, Stahl etc. lassen sich brikettieren.

Die Eigenschaften des Ausgangsmaterials sind vielfältig. Üblicherweise sind Testpressungen erforderlich, um konkrete Aussagen über die erreichbare Qualität der Briketts und die evtl. notwendige Aufbereitung der Späne machen zu können. Zu diesem Zweck werden mit den zur Verfügung gestellten Originalmaterialien kostenfreie Testpressungen durchgeführt und dabei sämtliche Daten ermittelt, die für die Auslegung und Ausführung der Maschine relevant sind.

Das Leistungsspektrum der Pressen ermöglicht eine optimale Anpassung an den jeweiligen Bedarfsfall. Abhängig von der Späneart stehen Maschinen mit Durchsatzleistungen von 50 - 2500 kg/h zur Verfügung (Bild 6).

4. Lösungen aus der Praxis

Beispiel 1 - Dezentrale Absaugung von Aluminiumspänen

Auf den Maschinen des Kunden werden Strangpressprofile aus Aluminium (Kreissägen und Fräsmaschinen) bearbeitet. Zur Absaugung der einzelnen Fertigungslinien wurden 3 Großentstauber (Bild 7 - Abbildung 2 Geräte) mit Vorabscheider, Filter, integriertem Ventilator, Behälter mit Austragevorrichtung und kompletter Steuerung geliefert.

Die Entstauber sind auf Untergestellen angeordnet. Die in den Behältern der Entstauber gepufferten Aluminiumspäne werden über Schieberschleusen an ein Förderband übergeben. Das Förderband erfasst die 3 Abwurfstellen der Entstauber und transportiert die aufgenommenen Aluminiumspäne zu einem zentral abgeordneten Container. Mit der Späneabsaugung wurden nicht nur die Produktivität sondern auch die Arbeitsbedingungen für das Bedienpersonal entscheidend verbessert. Die Kapazität der Absauganlage beträgt 18.000 m³/h.

Beispiel 2 - Zentrale Absaugung von Aluminiumspänen

Bei einem bekannten Hersteller von Rollläden, Jalousien, Insektenschutzgitter und Fensterläden werden die anfallenden Säge-, Bohr- und Frässpäne über eine zentrale Anlage abgesaugt.

Die einzelnen Maschinen sind über ein Rohrleitungssystem mit der Filteranlage (Bild 8), die außerhalb des Gebäudes angeordnet ist, verbunden. Die Filteranlage ist mit außen beaufschlagten Filterschläuchen bestückt, die durch Druckluft abgereinigt werden (Jet-Pulse-System). Der Absaugventilator ist reinluftseitig angeordnet und bei dieser Anlage unterhalb des Filtergerätes witterungsgeschützt eingebunden. Die Absaugleistung wird für einen energieeffizienten Betrieb über eine Drehzahlregelung dem jeweiligen Bedarf angepasst.

Die abgesaugte und gereinigte Abluft wird über ein Zuluftgerät geführt, das einen Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung enthält. Die angesaugte Außenluft wird dadurch vorgewärmt und über einen Nacherhitzer auf die gewünschte Einblastemperatur gebracht.

Die in dem Filtergerät abgeschiedene Späne werden über ein mechanisches Austrage- und Fördersystem an einen Container übergeben.

Die Kapazität der Absauganlage beträgt 35.000 m³/h.

Beispiel 3 - Brikettierung von Stahlspänen

5. Resümee

Bei einem bekannten Hersteller von Schrauben fallen große Mengen von Stahlspänen an. Der Umgang mit diesen Spänemengen führte zu Behinderungen in den Abläufen der Fertigung. Weiterhin bestand ein wirtschaftliches Interesse, das den Spänen anhaftende hochwertige Schneidöl wiederzugewinnen.

Nach der Aufnahme der Problemstellung vor Ort und der Abstimmung mit dem Kunden wurde eine zentrale Entsorgungsstation bestehend aus einem Behälter mit Späneaustragevorrichtung, einem nachgeschalteten Zerkleinerer und einer Brikettierpresse mit einer Durchsatzleistung von 100 kg/h geliefert (Bild 9).

Die anfallenden Späne werden in Kippcontainern an den Maschinen gesammelt und mit dem Gabelstapler direkt in den Beschickungsbehälter gekippt. Die Späne werden dann über den Zerkleinerer der Brikettierpresse zugeführt und mit einem Druck von 3500 bar verdichtet. Dabei wird das teure Schneidöl wiedergewonnen. Durch die Entsorgungsstation wurden nicht nur die vorgegebenen Ziele erreicht sondern durch die Briketts ein höherer Verkaufserlös erzielt, so dass sich ein zusätzlicher wirtschaftlicher Nutzeffekt ergab.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass zugeschnitten für die Metallbearbeitung wirtschaftlich interessante Gesamtlösungen zur Erfassung, Abscheidung und Verwertung der Späne vorliegen. Weitere Informationen finden Sie auf der Homepage von SPÄNEX unter www.spaenex.de

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