Folien-Fremdöl

Wenn Sie viele Probleme in Ihrem Geschäft verhindern oder lösen wollen, führt kein Weg daran vorbei: Der Landstreicher muss weg.

Dabei handelt es sich um Substanzen auf Kohlenwasserstoffbasis, sogenannte Fremdöle, die von einer Maschine in das Kühlmittel gelangen. Fremdöl dient als Nahrung für anaerobe Bakterien, die sich vermehren, das Kühlmittel schnell abbauen und so dessen Lebensdauer verkürzen. Eine große Bakterienkolonie im Kühlmittel erzeugt außerdem einen Geruch nach faulen Eiern. Das Problem kann sich verschlimmern, bis sich der Biofilm in der gesamten Maschine ausbreitet, was einen teuren Sanierungsprozess erfordert, bei dem aggressive Chemikalien über einen längeren Zeitraum durch die Maschine geleitet werden.

Darüber hinaus erzeugt Fremdöl an der Schnittstelle Wärme, was die Standzeit des Werkzeugs verkürzt. Durch die maschinelle Bearbeitung kann das Öl auch in einen Nebel verwandelt werden, der zu einer schlechten Luftqualität in Geschäften beiträgt.

Die gute Nachricht ist, dass Fremdöl und all die Probleme, die es verursacht, durch Geräte, die Ölskimmer genannt werden, aus einem Geschäft verbannt werden können. Skimmer werden in Maschinensümpfen eingesetzt und nutzen ein oleophiles Element, an dem das Öl haftet. Während sich das Element durch die Schneidflüssigkeit im Sumpf bewegt, nimmt das Element nicht mulgiertes schwimmendes Öl auf. Wischerblätter oder Andruckrollen entfernen das gesammelte Öl von der Oberfläche des oleophilen Elements, sodass das Öl zur Entsorgung oder Rückgewinnung in einen Behälter überführt werden kann.

Skimmer-Typen

Die gebräuchlichsten Skimmerelemente sind Scheiben, Bänder und Rohre. Die Scheiben bestehen aus Stahl, Aluminium oder Polyvinylchlorid und können glatt oder gerillt sein. Die von einem Elektromotor angetriebenen Scheiben gewinnen große Mengen an schwimmendem Öl zurück. Band-Ölskimmer verwenden Metall- oder Polymerbänder, um Fremdöl anzuziehen, wenn sie in einen Sumpf eingeführt werden, während Röhrenskimmer für diese Aufgabe ein oleophiles Polymerrohr verwenden.

Bei der Entscheidung, welcher Skimmer für eine bestimmte Situation der richtige ist, müssen Betriebe berücksichtigen, wie ein Skimmer das Kühlmittel erreicht.

„Die Kühlmittelsümpfe in verschiedenen Maschinen haben unterschiedliche Standorte und Zugangspunkte“, sagte Simon Bennett, Vizepräsident von Abanaki Corp. mit Sitz in Chagrin Falls, Ohio, einem Anbieter von industriellen Ölskimmern.

Einige Sümpfe haben einen Zugang von oben, andere einen seitlichen Zugang. Scheibenskimmer seien die erste Art von Abschäumern, die in der Werkzeugmaschinenindustrie zum Einsatz komme und traditionell die gebräuchlichste sei, und erforderten einen Zugang von oben zu einem Sumpf sowie einen relativ großen Schlitz für die Scheibe, sagte er.

„Die gebräuchlichste Größe ist eine Scheibe mit 12 Zoll (304,8 mm) Durchmesser“, sagte Bennett. „Man kann größer werden, aber kleinere sieht man selten.“

Was Bandskimmer betrifft, beschreibt er sie als moderate bis kostengünstige Lösungen, die außerdem einen Zugang zu einem Kühlmittelsumpf von oben erfordern. Bei Bandskimmern ist jedoch eine viel kleinere Öffnung im Sumpf erforderlich als bei Scheibenskimmern.

Obwohl Bandskimmer eine größere Öffnung benötigen als Rohrskimmer, „ist es kein sehr großes Loch“, sagte Bill Burkey, Präsident von Zebra Skimmers Corp., einem Hersteller von industriellen Ölskimmern in Solon, Ohio. „Für einen 2" (50,8 mm) Bandskimmer benötigen Sie möglicherweise eine 3" (76,2 mm) große Öffnung im Sumpf. Während der Scheibenskimmer einen ziemlich großen Schlitz benötigt, ist es eine ziemlich große Einheit, die auf den Sumpf passt.“

Zur Bewältigung schwerer Fremdölbelastungen empfiehlt er Bandskimmer. Ein 25,4-mm-Bandskimmer (1 Zoll) kann eine Gallone pro Stunde entfernen, sagte er, während ein 50,8-mm-Bandskimmer bis zu 2 Gallonen pro Stunde entfernen kann.

Bandskimmer sind auch eine gute Wahl für tiefere Sümpfe, da Werkstätten Bänder mit unterschiedlichen Längen erhalten können, die so tief wie nötig reichen, sagte Ron Wendt, Produktmanager bei Eriez Manufacturing Co. mit Sitz in Erie, Pennsylvania, das Bandskimmer verkauft.

In Situationen, in denen ein Sumpf sehr schwer zugänglich ist, hält er Rohrskimmer für eine sinnvolle Option, da sie durch die Seite des Tanks eingeführt werden können. Der Sidewinder-Rohrskimmer von Zebra Skimmers verfügt beispielsweise über einen magnetischen Sockelaufsatz und kann an der Seite eines Sumpfes montiert werden, sodass das Rohr seitlich hineinfallen kann. Laut Burkey montieren Geschäfte jedoch normalerweise Rohrskimmer oben auf dem Sumpf, wo sich eine Öffnung befindet.

Röhrenskimmer sind kostengünstiger als Bandskimmer und „für den Zugang zu schwer zu sanierenden Stellen konzipiert“, sagte er. „Solange der Schlauch keine Oberfläche berührt, die das abgeschöpfte Öl abwischen würde, kann er fast überall hingehen und durch eine sehr kleine Öffnung passen.“

Burkey sagte, Rohrskimmer wie der Sidewinder eignen sich gut für neuere Maschinen, die normalerweise eine geringere Fremdölbelastung haben, da kein Öl oder Hydrauliköl in den Sumpf gelangt.

„In solchen Situationen kann das Fremdöl bis zu einer Viertelstunde pro Stunde entfernt werden, was viel ist, wenn es rund um die Uhr in Betrieb ist“, sagte er. „Aber wenn die Fremdölbelastung sehr hoch ist, ist es viel besser, mit einem Bandskimmer zu arbeiten.“

Neben Anwendungen mit großen Fremdölmengen sind Rohrskimmer für Hochtemperatursituationen ungeeignet. Während Röhrenskimmer gut funktionieren sollten, wenn die Temperaturen unter dem Siedepunkt liegen, weist Burkey darauf hin, dass die Röhren aus Polymeren bestehen und daher bei zu großer Hitze schmelzen, ebenso wie Polymerbänder auf Bandskimmern.

„Was Sie für Situationen mit höheren Temperaturen und mehr Korrosion benötigen, ist ein Edelstahlband“, sagte er.

Wenn ein Band- oder Rohrskimmer gewählt wird, muss ein Geschäft dem Verkäufer die Tiefe des Sumpfes mitteilen, damit das oleophile Element so dimensioniert werden kann, dass es sich immer in der Flüssigkeit befindet.

„Wenn es in der Luft ist, nützt es Ihnen nichts“, sagte Wendt, fügte jedoch hinzu, dass es besser sei, das Element nicht bis zum Boden des Tanks reichen zu lassen, da dort Späne und Schlamm vorhanden seien.

Kostenüberlegungen

Ein weiteres wichtiges Thema für Geschäfte, die sich für eine Ölentfernungslösung entscheiden möchten, ist, wie viel sie ausgeben möchten.

„Unserer Erfahrung nach ist das Budget der wichtigste Faktor, der bestimmt, was sie verwenden werden“, sagte Bennett und fügte hinzu, dass die Kosten zwischen etwa 300 und etwa 10.000 US-Dollar liegen können.

Kleinere Betriebe mit nur wenigen Maschinen und Kühlmittel nur in den Schächten entscheiden sich in der Regel für eine kostengünstigere Lösung, sagte er, während große Anlagen mit großen zentralen Tanks, die viele Maschinenschächte mit Kühlmittel versorgen, oft einen kostspieligen Koaleszer wählen. Diese Geräte leiten Kühlmittel durch ein Filtermedium und führen das Kühlmittel in nahezu makellosem Zustand in die Sammelbehälter zurück.

Bennett sagte, die Systeme von Abanaki, die im Allgemeinen weniger als 1.000 US-Dollar kosten, könnten bei der Entfernung von Verunreinigungen aus dem Kühlmittel eine Wirksamkeit von 90 % haben. Er sagte jedoch, dass die zusätzlichen 10 % für einige Hersteller sehr wichtig sein könnten, beispielsweise für diejenigen, die sich mit der Präzisionsbearbeitung von Metallen für Luft- und Raumfahrtanwendungen befassen.

Andererseits sieht Burkey einen häufigen Fehler darin, dass Betriebe sich für einen Koaleszer entscheiden, obwohl ein Rohrskimmer ausreichen würde.

Wenn ein Geschäft einen kleinen Auffangbehälter hat, aber einen Koaleszer benötigt, „ist das übertrieben“, sagte er. „Sie geben viel zu viel Geld für etwas aus, das ein Röhrenskimmer bewältigen kann. Ein Liter pro Stunde klingt für einen Röhrenskimmer nicht nach viel, aber die Motoren sind für den Dauerbetrieb ausgelegt und ich empfehle, sie rund um die Uhr laufen zu lassen.“

Burkey ist davon überzeugt, dass Werkstätten in der Regel überdimensionierte Skimmer verwenden – und geht beispielsweise davon aus, dass ein 50,8-mm-Bandskimmer für sie besser geeignet wäre als ein 25,4-mm-Bandskimmer. Es lohnt sich jedoch zu bedenken, dass aus einem Sumpf nur eine begrenzte Menge Fremdöl entfernt werden kann und dass in vielen Fällen ein kleinerer Skimmer das Öl genauso effektiv entfernen kann wie ein größerer.

Er rät Kunden außerdem, das Kühlmittel aufzubewahren, das im mit einem Skimmer entfernten Fremdöl enthalten ist.

Wenn das Öl am Ende des Abschäumvorgangs einfach entsorgt wird, „wirft man gutes Kühlmittel weg, das heutzutage teuer ist, und man muss bezahlen, um dieses gefährliche Material loszuwerden“, sagte Burkey. „Sie können also genauso gut das gute Kühlmittel (in die Ölwanne) zurückführen und nur für die Beseitigung von Fremdölen zahlen.“

Aus diesem Grund empfiehlt er Kunden, einen Diverter in Betracht zu ziehen, einen Schwerkraftabscheider, der unter einem Skimmer sitzt. Der Umleiter führt gutes Kühlmittel zur Ölwanne zurück und leitet nur Fremdöl ab. Er sagte, Umleiter kosten weniger als 100 US-Dollar und amortisieren sich innerhalb von Monaten.

„Für mich“, sagte Burkey, „ist es eine einfache Entscheidung, jedem Skimmer einen Umleiter hinzuzufügen.“

Ruhige Zeit erforderlich

Sobald ein Ölskimmer installiert ist, kann es enttäuschend sein, wenn eine Werkstatt das Verhalten von Fremdöl während eines Bearbeitungsprozesses nicht berücksichtigt.

„Wenn Sie schwimmende Öle haben, werden diese durch Ölskimmer entfernt“, sagte Wendt. „Aber schwimmt Öl auf der Oberfläche?“

Vielleicht nicht, sagte er, wenn dem Öl und dem Kühlmittel nicht genügend „Ruhezeit“ gegeben wurde, um sich zu trennen. Öl und Wasser können bei Bewegung emulgieren. Sobald eine Maschine für einen Zeitraum stillsteht, in dem alles ruhig ist, trennt sich Fremdöl vom Kühlmittel und schwimmt an die Oberfläche.

„Erst wenn die Maschine stillsteht, möchte man einen Skimmer einsetzen“, sagte Wendt. „Wenn Sie also ein (Großserien-)Hersteller sind, der im Dreischichtbetrieb arbeitet, ist ein Skimmer möglicherweise nicht die Lösung für Sie.“

Für diese Hersteller empfiehlt er einen Koaleszer.

Werkstätten, die nicht im Dreischichtbetrieb arbeiten, empfiehlt Wendt, den Ölskimmer ihrer Wahl mit einem günstigen Geräte-Timer zu kombinieren, mit dem Benutzer die Geräte so einstellen können, dass sie sich automatisch ein- und ausschalten. Mithilfe einer Zeitschaltuhr kann sich ein Skimmer ein oder zwei Stunden nach der letzten Schicht einschalten.

„Zu diesem Zeitpunkt hatte eine Menge Öl die Chance, an die Oberfläche zu schwimmen“, sagte er. „Dann läuft (der Skimmer) und schaltet sich ab, bevor die nächste Produktionsschicht beginnt. Das funktioniert super.“

Weitere Informationen von Zebra Skimmers zur Installation eines Sidewinder-Rohrskimmers finden Sie in einer Videopräsentation unter cteplus.delivr.com/23xet

Weitere Informationen von Abanaki zur Implementierung von Ölskimmern finden Sie in einer Videopräsentation unter cteplus.delivr.com/2mbah

Allgemeiner Begriff für eine Kurve, deren Form durch eine Kombination ihrer Kontrollpunkte und Knoten (Parameterwerte) gesteuert wird. Die Platzierung der Kontrollpunkte wird durch eine anwendungsspezifische Kombination aus Reihenfolge, Tangentenbeschränkungen und Krümmungsanforderungen gesteuert. Siehe NURBS, ungleichmäßige rationale B-Splines.

Flüssigkeit, die den Temperaturaufbau an der Schnittstelle zwischen Werkzeug und Werkstück während der Bearbeitung reduziert. Liegt normalerweise in Form einer Flüssigkeit vor, z. B. einer löslichen oder chemischen Mischung (halbsynthetisch, synthetisch), kann aber auch Druckluft oder ein anderes Gas sein. Aufgrund der Fähigkeit von Wasser, große Mengen an Wärme zu absorbieren, wird es häufig als Kühlmittel und Träger für verschiedene Schneidpasten verwendet, wobei das Wasser-zu-Massen-Verhältnis je nach Bearbeitungsaufgabe variiert. Siehe Schneidflüssigkeit; halbsynthetische Schneidflüssigkeit; Schneidflüssigkeit mit löslichem Öl; synthetische Schneidflüssigkeit.

Flüssigkeit zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit des Werkstücks, zur Verlängerung der Werkzeugstandzeit, zum Ausspülen von Spänen und Bearbeitungsrückständen sowie zur Kühlung des Werkstücks und des Werkzeugs. Drei Grundtypen sind: reine Öle; lösliche Öle, die in Wasser emulgieren; und synthetische Flüssigkeiten, bei denen es sich um wasserbasierte chemische Lösungen ohne Öl handelt. Siehe Kühlmittel; halbsynthetische Schneidflüssigkeit; Schneidflüssigkeit mit löslichem Öl; synthetische Schneidflüssigkeit.

Bearbeitung und Messung nach höchsten Standards. Vier grundlegende Überlegungen sind: Abmessungen oder geometrische Eigenschaften wie Längen, Winkel und Durchmesser, deren Größen numerisch angegeben werden; Grenzwerte oder die für eine bestimmte Abmessung zulässigen Höchst- und Mindestgrößen; Toleranzen oder die insgesamt zulässigen Größenabweichungen; und Toleranzen oder die vorgeschriebenen Maßunterschiede zwischen zusammenpassenden Teilen.

Öl, das in einer Metallbearbeitungsflüssigkeitsmischung enthalten ist und nicht aus dem Produktkonzentrat stammt. Die üblichen Ursachen sind Undichtigkeiten im Schmiersystem von Werkzeugmaschinen.

Metallabtragende Kante auf der Stirnfläche eines Fräsers, die sich in einer Ebene senkrecht zur Achse bewegt. Es ist die Kante, die die bearbeitete Oberfläche überstreicht. Die Fläche sollte so breit sein wie der Vorschub pro Umdrehung des Fräsers. Dadurch kann jede einzelne Wendeschneidplatte die gesamte Werkstückoberfläche abwischen und bei hoher Vorschubgeschwindigkeit eine feine Oberflächengüte erzielen.

William Leventon ist Redakteur der Zeitschrift Cutting Tool Engineering. Kontaktieren Sie ihn telefonisch unter 609-920-3335 oder per E-Mail unter [email protected].

Abanaki Corp. 440-543-7400 www.abanaki.com

Eriez Manufacturing Co.814-835-6000www.eriez.com

Zebra Skimmers Corp.888-249-4855www.zebraskimmers.com