Absaugung von Aluminiumspänen bei einem spanenden Fertigungsverfahren mit Minimalschmierungstechnologie

Seit ca. 30 Jahren beschäftigt sich die Fa. SPÄNEX in Uslar mit der Absaugung und Abscheidung von Spänen und Stäuben unterschiedlichster Materialien. 

In der Metallbearbeitung nimmt die Bedeutung der Trockenbearbeitung und der MMS-Technik (Minimalmengenschmierung) ständig zu. Die wesentlichen dieser Vorteile dieser Verfahren liegen auf der Hand:

  • Einsparung der Kühlschmierstoffe,
  • Beseitigung der gesundheitsschädlichen Belastungen des Bedienungspersonals,
  • Entfall der Entsorgungsproblematik und
  • Entlastung der Umwelt.

Bei der Trockenbearbeitung fallen trockene Späne an. Bei der MMS-Technik sind abhängig von der Dosierung der Schmiermittelmenge die Späne teilweise feucht und neigen zum Verkleben. Weiterhin zu beachten ist, dass es zu Ölnebelemissionen kommen kann, deren Konzentration ebenfalls von der Dosierung und Aufbringung des Schmiermittels abhängig ist. 

Für die Lieferanten von Absauganlagen ist deshalb die Aufgabenstellung beim Einsatz der MMS-Technologie ungleich schwieriger, da nicht nur die Erfassung der Späne zu lösen ist, sondern auch Ölnebelemissionen vermieden werden müssen. Auch der Abscheider muss sowohl von der Bauform als auch der Filterbestückung an diese speziellen Einsatzbedingungen angepasst werden. 

Bei einem namhaften Automobilzulieferer traten vor ca. 1 Jahr bei der Fertigung von Schaltungsteilen aus Aluminium beim Einsatz der MMS-Technik größere Probleme durch hohe Ausfallzeiten auf. Die Störungen bzw. die Ausfälle wurden hauptsächlich von Verschmutzungen, die beim Zerspanungsvorgang auftraten, verursacht. Die ölhaltigen, klebrigen Späne verhinderten ein exaktes Positionieren der Werkstücke auf dem Werkstückträger und damit eine weitere Bearbeitung durch eine nachgeschaltete Bearbeitungsstation. Weiterhin entstanden beim Aufsprühen des Schmiermittels Ölnebel, die sich in der gesamten Werkhalle ausbreiteten. 

An SPÄNEX wurde die Aufgabe herangetragen, absaugtechnisch eine Lösung zur Beseitigung der Probleme zu finden. Nach der Analyse des Bearbeitungsprozesses wurde zunächst an einer Versuchsanlage die Erfassung der Späne unter Berücksichtigung der Prozessgrößen optimiert. Der Versuch zeigte sehr schnell, dass die Erwartungen hinsichtlich der Späneabführung, der Ausfallzeiten und Luftreinhaltung weit übertroffen wurden. Das positive Ergebnis führte zu der Bestellung von 5 dezentral angeordneten Absaugstationen, die sich durch folgende Merkmale auszeichnen:

Die einzelnen Absaugstationen benötigen nur eine Grundfläche von ca. 3 x 1 m (inkl. Abfallcontainer) und sind auf einem Untergestell angeordnet. Die Anlagen arbeiten seit 1 Jahr störungsfrei und auch die Filterelemente sind trotz der hohen Belastung noch voll einsatzfähig und mussten noch nicht ausgetauscht werden. 

Die Fa. Burgsmüller GmbH mit Sitz in Kreiensen hat als Spezialist für Werkzeugmaschinen und Wirbeltechnik den Auftrag von einem namhaften Hebezeugehersteller erhalten, ein Bearbeitungszentrum zu fertigen, auf welchem größere Graugußteile spanabhebend bearbeitet werden. Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Graugußteilen entstehen nicht nur Graugußspäne sondern es fällt in erheblichem Maße Graphitstaub an. Diesen Graphitstaub zu erfassen, abzusaugen und in einem dafür geeigneten Behältnis abzuscheiden, war die Aufgabenstellung, die die Fa. Burgsmüller an die Spezialisten für Absaugtechnik, die Fa. SPÄNEX, weitergeleitet hat. 

Nach eingehender Analyse des Zerspanungsvorganges wurde gemeinschaftlich mit dem Kunden beschlossen, nicht nur die Graphitstäube über eine Absaughaube zu erfassen, sondern auch den kompletten Späneanfall über ein Absaugsystem der Fa. SPÄNEX zu einem zentralen Entsorgungspunkt zu führen. 

Das abgesaugte und abgeschiedene Material wird drucklos über eine Zellenradschleuse in einen darunter befindlichen Container zur Entsorgung/Recycling verbracht. In der kompletten Abscheidestation ist das Filteraggregat sowie auch der zur Absaugung notwendige Ventilator mit Schalldämpfung enthalten. Der Ventilator ist reinluftseitig angeordnet und mit einem Hochleistungslaufrad ausgestattet. Aufgrund der äußerst kompakten Bauweise mit ca. 2 x 1 m oder 3 x 1 m Grundfläche, je nach notwendiger Absaugleistung, lässt sich der Entstauber leicht in der Produktionshalle unterbringen. 

Folgende Argumente haben den Kunden letztlich überzeugt, sich für eine moderne Absauganlage zur Späne/Staubabsaugung zu entscheiden: 

  • Der ursprünglich vorgesehene mechanische Späneförderer konnte entfallen.
  • Das anfallende Gemisch aus Gußspänen und Graphitstaub wird über ein Entsorgungssystem erfasst und abgeschieden.
  • Der Entstauber und der Spänecontainer müssen nicht direkt neben der Maschine platziert werden, sondern können durch den pneumatischen Transport über ein Rohrleitungssystem an einem frei gewählten dafür vorgesehenen Platz in der Halle positioniert werden.
  • Die kompakte Bauweise des Entstaubers ermöglicht die Positionierung oberhalb eines Spänecontainers. Damit ist der Platzbedarf der Gesamtanlage nur unwesentlich größer als der des Spänecontainers selbst.
  • Die Verfügbarkeit des Bearbeitungszentrums ist aufgrund der Installation der Absauganlage und das Wegfallen der sonst üblichen Reinigungsarbeiten wesentlich erhöht worden.

Die oben beschriebene Anlage läuft seit ca. 6 Monaten im Zweischichtbetrieb störungsfrei und zur vollsten Zufriedenheit des Kunden. 

Neben diesem Beispiel aus der Praxis sind bereits andere Anlagen realisiert worden, über die in weiteren Artikeln berichtet werden wird. Von besonderem Interesse dürften dabei Anlagenbeispiele sein, bei denen nicht nur trockene Metallspäne und -stäube abgesaugt werden. Z. B. sind in Verbindung mit der Minimalschmierungstechnologie, bei der beim Zerspanen Öl mit Pressluft aufgesprüht wird, bereits Anlagen gebaut worden, die sich bereits seit über einem Jahr sehr erfolgreich im Einsatz befinden. 

 

SPÄNEX Gmbh 

Luft- Enerie- und Umwelttechnik GmbH 

Otto-Brenner-Str. 6 

D-37170 Uslar 

Telefon: 0 55 71 / 304-0 

Telefax: 0 55 71 / 304-111 

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