Filtration mit viel Gewebe-Know-how

Filteranlagen von KNOLL reinigen Kühlschmierstoffe auch ohne Filterverbrauchsstoffe. In verschiedenen Vakuum- und Kompaktfiltern kommen zum Beispiel Endlosbänder zum Einsatz, die einen optimalen Filterkuchenaufbau begünstigen und Standzeiten von mehreren Jahren aufweisen.

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Wolfgang Heidland (links), geschäftsführender Gesellschafter des gleichnamigen Gewebeherstellers, und Karl-Rudolf Vogel, Teamleiter Produktentwicklung bei KNOLL, geben den Blick auf das 12 m lange und 2 m breite Endlosfilterband frei.

Bei der Wahl des passenden Filters gilt es, das Zerspanungsverfahren sowie Werkstoff, Geometrie und Menge der anfallenden Späne zu beachten. Aber auch die Wirtschaftlichkeit spielt eine entscheidende Rolle. So sind Verbrauchsstoffe wie Zellulose und andere Vliesmaterialien ein Kostenfaktor, der sich in vielen Fällen vermeiden lässt.

Für die Schleifmaschinen zur Bearbeitung der HSS-Schraubenspindeln ist in der KNOLL-Produktion ein Großfilter VLX 5000 installiert.

KNOLL bietet daher seine VL- und KF-Filter auch mit Endlosbandfilter an. Auf diesem wächst bei der Filtrierung ein dicker Filterkuchen, der selbst als Filtermedium dient und kleinste Schmutzpartikel abscheidet. Die bei zunehmender Dicke abnehmende Durchlässigkeit der Filterfläche veranlasst ein Weitertakten des Bandes. Nach einer Trocknungsstrecke, auf der dem Filterkuchen Flüssigkeit entzogen wird, erfolgt die Abreinigung des Filterbandes mit Luft oder Bürste. Eine Rückspülung entfernt anschließend noch Restpartikel.

Vorteile durch doppellagige, laminierte Polyestergewebe

Für Karl-Rudolf Vogel, Teamleiter Produktentwicklung bei KNOLL, ist dies eine effiziente, wirtschaftliche Filtrierungsmöglichkeit, „vor allem wenn man den richtigen Partner für das Filterband hat.“ KNOLL setzt diesbezüglich auf die Firma Heidland, einem Marktführer im Bereich der Konfektion technischer Gewebe für die Fest-Flüssig-Trennung. „Schon seit Jahren machen wir mit den Heidland-Bandfiltern beste Erfahrungen. Sie sind fester Bestandteil unserer KF-E-, VL- und VLO-Technik“, bestätigt Vogel. „Früher nutzten wir einlagige Gewebe, dann machten wir Versuche mit doppellagigem Material. Aber erst Heidland ist es gelungen, ein zweilagiges Filterband herzustellen, das einen störungsfreien Durchlass für das Kühlschmiermittel und – besonders bemerkenswert – auch jahrelange Haltbarkeit bietet.“

Heidland-Geschäftsführer Guido Rausse

Heidland-Geschäftsführer Guido Rausse erklärt den Hintergrund seiner erfolgreichen Produkte: „Für die Filtration von Kühlschmiermittel setzen wir seit vielen Jahren laminierte Polyestergewebe ein: ein Fein- und ein Trägergewebe, die optimal aufeinander abgestimmt sind.“ Durch die spezielle Verbindung beider Gewebelagen miteinander wird die freie Oberfläche nur unmerklich reduziert. Der KSS kann die Gewebebarriere nahezu ungehindert passieren. Die Feststoffpartikel jedoch werden durch das feine Siebgewebe mit definierter Maschenweite auf der Tuchoberfläche zurückgehalten. „Unsere so konstruierten Gewebe verfügen über einen um etwa 40 Prozent höheren Durchlass im Vergleich zu herkömmlichen einlagigen Geweben oder Doppellagengeweben gleicher Filtrationsklasse“, betont Rausse.

Zur hohen Qualität seiner Produkte trägt auch eine einzigartige Beschichtungsmaschine für laminierte Filtergewebe bei, wie Rausse erklärt: „Mit dieser Maschine, in die wir 2016 investiert haben, können wir vollautomatisch Randbeschichtungen von 20 bis 200 Millimeter aufbringen. Diese PU-Beschichtung verhindert bei einem Filterband die so genannte Querfiltration und schützt den Geweberand vor Beschädigungen durch lose oder scharfkantige Anlagenteile.“

Beste Erfahrungen in der eigenen Produktion

Der Filterkuchen ist so optimal geschichtet, dass er mit Luftdüsen abgereinigt werden kann. Die HSS-Späne werden anschließend zu Briketts gepresst.

Karl-Rudolf Vogel weiß um die Qualität dieser Filterbänder nicht nur von Kundenseite. Da KNOLL seine Filteranlagen auch in der eigenen Produktion einsetzt, liegen unmittelbare Erfahrungen mit dem Heidland-Gewebe vor. So ist zum Beispiel für die Maschinen in der Schleifbearbeitung der KNOLL HSS-Schraubenspindeln ein Großfilter VLX 5000 installiert, der ein Heidland-Endlosfilterband mit über 12 m Länge und 2 m Breite enthält. Als KSS wird hier ein Öl verwendet, das eine kinematische Viskosität von ungefähr 20 mm2/s bei einer Betriebstemperatur von 25 °C aufweist. Es muss zuverlässig von den feinen HSS-Spänen und von den besonders abrasiven Schleifscheibenabrieben aus Korund gereinigt werden.

Der Filterkuchen wird schonend abgeblasen

Die Qualität des Bandes und des Filterkuchens ermöglicht es, die Abreinigung nicht mechanisch mit Bürsten oder ähnlichem vorzunehmen, sondern Düsen einzusetzen. Sie heben mit Abluft aus der sowieso vorhandenen Vakuumerzeugung den Filterkuchen an, so dass dieser berührungsfrei abgestreift werden kann. Das schont das Band, so dass es nicht wie früher im Zweijahresrhythmus gewechselt werden muss, sondern vier Jahre Standzeit aufweist.

REM-Aufnahme der Abströmseite eines laminierten PET-Gewebes von Heidland – Fein- und ein Trägergewebe sind optimal aufeinander abgestimmt.

Teamleiter Vogel weist noch auf einen zusätzlichen Vorteil hin: „Der Filterkuchen ist so ideal aufgebaut, das er im Nachgang gepresst werden kann – was bei HSS-Spänen nicht unbedingt üblich ist. Wir schicken ihn daher in eine Spänepresse, die Briketts mit nur noch acht Prozent Restölgehalt erzeugt. Das bedeutet ein geringeres Volumen und kostengünstigere Entsorgung.“ Innerhalb von zweieinhalb Jahren hatte sich diese Investition zur Späneaufbereitung bereits amortisiert, einschließlich der Verschleißteile.

Die Steifigkeit des Bandes erlaubt es, die große Breite von 2m in der Spur zu halten. Das nutzt KNOLL auch beim KF-E, dem Kompaktfilter mit Endlosband, den KNOLL gerne zur Vorreinigung in Kombination mit dem ebenfalls verbrauchsmaterialfreien Feinstfilter MicroPur einsetzt. Laut Vogel ist diese Kombination eine der erfolgreichsten Kombinationen auf dem Markt und in Zukunft aus wirtschaftlicher Sicht nicht mehr wegzudenken. Denn im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen ist der Energieaufwand um rund 40 Prozent geringer, und Verbrauchsstoffe werden bis zu 99 Prozent reduziert. Zudem werden Feinstpartikel auf einen konstanten grav. Restschmutzgehalt von < 10 mg/l minimiert, so dass kein Verschleiß durch harte Mikropartikel an Maschinen und Pumpen stattfindet.

Unterschiedliche Maschenweiten je nach Anwendungsfall

Die Heidland-Filtergewebe werden auf die gewünschte Breite geschnitten und nach Kundenwunsch eingefasst bzw. abgedichtet. Für Endlosbänder stehen verschiedene Metall- und Kunststoffverschlüsse zur Verfügung.

Außerdem nutzt KNOLL das doppellagige Heidland-Filterband im Vakuumfilter VLO, der ebenfalls bevorzugt zum Reinigen von KSS für Schleifprozesse dient, beispielsweise dem Profilschleifen mit Bearbeitungsöl. Ein besonderes Merkmal des VLO ist seine einfache Skalierbarkeit: Auf gleicher Grundfläche lassen sich bis zu drei Filtermodule (mit jeweiliger Filterleistung von 300 l Öl/min) übereinander platzieren, wodurch sich die Anlage sowohl lokal für eine Einzelmaschine oder zentral für mehrere Maschinen einsetzen lässt. Dabei ist entweder eine redundante Ausführung der Filtermodule möglich oder verschiedene Filterqualitäten.

Karl-Rudolf Vogel erklärt: „Die Heidland Filterbänder gibt es in verschiedenen Maschenweiten, die wir je nach Anforderung verwenden. Bei einem VLO mit drei Modulen kann ich also für die Zerspanung mit innengekühlten Werkzeugen ein feines Gewebe einsetzen. Für die Außenkühlung nehme ich das mittlere Gewebe und für die Maschinenspülung dann die gröbste Variante. So wird der VLO zum universellen Dreischichtfilter.“ Außerdem wird aufgrund der hohen Stabilität des Bandes und der Festigkeit des Verschlusses bei diesem Filter kein Trägergurt benötigt. Das Filterband wird wie bei einem Bandschleifer nur zwischen zwei Umlenkrollen gespannt.

Kontakt:

www.knoll-mb.de

www.heidland-gewebe.de