Nella lavorazione per rettifica, non è solo la macchina a determinare la produttività e la qualità del pezzo. Anche il trattamento del fluido di raffreddamento e lubrificazione (KSS) gioca un ruolo fondamentale nel successo. Ciò che la nuova generazione di filtri idrostatici di KNOLL Maschinenbau è in grado di offrire è dimostrato dall'installazione di un HydroPur H 1000 su una Junker JUMAT 6S presso il produttore di azionamenti SEW-EURODRIVE.
SEW-EURODRIVE è un fornitore attivo a livello mondiale di tecnologia di azionamento e automazione. Presso la sede di Bruchsal si trova, oltre alla sede centrale dell'azienda, anche lo stabilimento di grandi riduttori. Come suggerisce il nome, qui vengono sviluppati e prodotti riduttori con un peso fino a 22 tonnellate per applicazioni industriali esigenti. Questi vengono utilizzati nella tecnologia di trasporto, nell'industria delle materie prime, nella movimentazione portuale, nell'industria siderurgica e in molti altri settori.
Una forza fondamentale di SEW-EURODRIVE è, oltre alla vasta esperienza nei riduttori sviluppata in oltre 90 anni, la rapidità di consegna, che varia a seconda delle esigenze da uno a quindici giorni. Questo breve intervallo di tempo è raggiunto da SEW-EURODRIVE grazie a un sofisticato sistema modulare. A seconda delle richieste del cliente riguardo al momento torcentale, alla velocità e alle dimensioni massime dell'involucro, gli specialisti delle trasmissioni possono in molti casi assemblare un riduttore su misura.
Per poter rispondere in modo flessibile e rapido anche a richieste speciali, la profondità di produzione è elevata. Markus Grimm, responsabile degli investimenti nel settore delle macchine utensili e delle soluzioni di automazione presso lo stabilimento di grandi ingranaggi di Bruchsal, spiega: "Nel nostro parco macchine sono presenti tutti i tipi di macchine per la lavorazione dei metalli: per tornitura, fresatura, rettifica, dentatura, ecc. Possediamo una pressa di piegatura e un'unità di tempra, quindi fondamentalmente dobbiamo solo acquistare viti, guarnizioni e cuscinetti."
Con una nuova macchina da taglio a una maggiore produttività
Nel suo ambito di responsabilità rientra l'acquisto di nuove macchine e impianti e, di conseguenza, l'ottimizzazione dei processi produttivi esistenti. "Investiamo continuamente nella modernizzazione della nostra produzione per migliorare ulteriormente qualità, produttività e sostenibilità", sottolinea Grimm.
Il punto di partenza del progetto qui descritto è stato un investimento di sostituzione nel 2021: una macchina per la rettifica esterna doveva essere sostituita a causa della sua età e dell'aumento dei costi di manutenzione. Markus Grimm e i suoi colleghi hanno deciso di acquisire una JUMAT 6S della Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH, Nordrach. "Grazie alla lavorazione simultanea e alla moderna tecnologia di rettifica, questa macchina riduce notevolmente i tempi di lavorazione rispetto al modello precedente", sostiene Grimm. "Inoltre, il funzionamento automatizzato contribuisce a un aumento della produttività."
Alla JUMAT 6S, SEW-EURODRIVE lavora principalmente componenti di trasmissione a forma di albero - in particolare alberi di uscita e di ingresso. Vengono principalmente rettificati i diametri esterni per i sedi dei cuscinetti con la massima precisione e qualità superficiale, e in parte anche le superfici piane. Gli alberi sono costituiti nella maggior parte dei casi da acciaio temperato C60 o da tipi di acciaio non temprati comparabili. Come mezzo di rettifica vengono utilizzati dischi CBN legati in ceramica.
Elevati requisiti per la preparazione del fluido di raffreddamento e lubrificazione (KSS)
Un elemento importante nell'intero processo di rettifica è l'emulsione KSS e il suo trattamento. L'impianto di filtraggio deve essere in grado di fornire continuamente al processo di rettifica un lubrificante refrigerante pulito e stabile in temperatura, affinché la lavorazione possa avvenire in modo sicuro e automatizzato. Su raccomandazione del costruttore della macchina, i responsabili hanno deciso di dotare la JUMAT 6S di un filtro idrostatico HL 650 di KNOLL.
„Conosciamo KNOLL da molti anni, durante i quali l'azienda ha equipaggiato numerose delle nostre macchine utensili con tecnologie di filtrazione e trasporto. Pertanto, esiste già da tempo una relazione commerciale di fiducia. Un punto fondamentale della nostra decisione per KNOLL è stato infine il concetto tecnico complessivo e la disponibilità a sviluppare la soluzione insieme a noi in base alle applicazioni.“
L'aumento della capacità di asportazione diventa una sfida.
Con le prestazioni della Junker JUMAT 6S e l'ottimizzazione continua del processo di rettifica, la capacità di asportazione è aumentata notevolmente – e con essa la quantità di fine fango di rettifica che viene introdotta nell'emulsione. Questo ha rappresentato una sfida crescente per il filtro idrostatico KNOLL HL 650. Sebbene continuasse a raggiungere le prestazioni di filtraggio richieste e la qualità del fluido di raffreddamento e lubrificazione, il consumo di tessuto filtrante è aumentato notevolmente. Era necessario sostituire il rullo di tessuto fino a una volta al giorno, il che si traduceva in alti costi per i materiali di esercizio e in un corrispondente impegno di assistenza.
Per migliorare questo aspetto, SEW-EURODRIVE e KNOLL hanno analizzato congiuntamente le condizioni di processo. Il risultato: per rendere la filtrazione più efficiente, stabile ed economica, KNOLL ha proposto di convertire la filtrazione nel contesto di un test sul campo al nuovo filtro idrostatico HydroPur H 1000. "Così ci immaginiamo una partnership", dice Markus Grimm. "Riconoscere insieme il problema e offrire una soluzione. Naturalmente abbiamo accettato."
La nuova sviluppo garantisce una maggiore riserva di processo e un minore consumo energetico.
A partire dall'inizio del 2025, SEW-EURODRIVE utilizzerà l'HydroPur H 1000 sulla JUMAT 6S. Il product manager di KNOLL, Jannik Nörz, spiega: "A differenza del filtro idrostatico HL, i nostri impianti di filtrazione HydroPur sono completamente modulari. Questo inizia dalla parte superiore del filtro, che è disponibile in quattro diverse dimensioni e con corrispondenti capacità di filtrazione massima." Per sviluppare ulteriormente l'impianto di filtrazione esistente in modo che si adatti all'aumentata capacità della macchina da rettifica e offra maggiori riserve di processo, i responsabili hanno scelto l'HydroPur H 1000, la cui capacità di filtrazione per emulsione è di 1000 l/min con una larghezza del feltro di 1.520 mm. La superficie filtrante è aumentata di oltre quattro volte rispetto alla soluzione precedente, raggiungendo 0,608 m². In questo modo, l'impianto dispone di riserve significativamente maggiori per l'elevato apporto di sporco proveniente dal processo di rettifica.
Inoltre, l'HydroPur H 1000 si distingue rispetto al precedente HL 650 per quanto riguarda il bilancio energetico: mentre la parte superiore del filtro dell'HL 650 consumava 1,75 kWh per ora di funzionamento, la parte superiore del filtro del nuovo HydroPur H 1000 richiede solo 0,85 kWh, ovvero quasi la metà. Anche nel funzionamento di ricircolo, l'HydroPur H 1000 consuma meno: il suo consumo è di 3,36 kWh per ora di funzionamento. Questo rappresenta circa un terzo di energia in meno rispetto ai 5,125 kWh consumati dall'HL 650. A ciò contribuiscono da un lato la nuova e più semplice struttura della camera del filtro e dall'altro un azionamento del tessuto ridotto, poiché il rullo di tessuto si attiva a intervalli di tempo più lunghi.
Ristrutturazione di successo dell'impianto di filtraggio
Il modulo filtro HydroPur H 1000 può essere montato sul serbatoio esistente tramite un adattatore. Il nuovo concetto impiantistico ha permesso ulteriori miglioramenti, come l'aggiunta di un canale di degassificazione e di una pompa di sollevamento a controllo di frequenza. Entrambi contrastano la formazione di schiuma, che in precedenti operazioni di rettifica ha sempre causato problemi. Durante il test sul campo, KNOLL ha inoltre integrato un'unità di avvolgimento opzionale per il feltro filtrante usato, che separa tra l'altro l'espulsione dello sporco, contribuendo così a una gestione dei rifiuti più economica.
Il product manager di KNOLL, Jannik Nörz, aggiunge: “La modularità continua in numerose opzioni con cui possiamo configurare il filtro esattamente in base alle esigenze degli utenti. Sono disponibili, ad esempio, un rullo magnetico per la pre-separazione, supporto a vuoto e un nastro continuo. Tutti i moduli funzionali standardizzati possono essere aggiunti anche in un secondo momento.”
Il supporto a vuoto porta molti vantaggi
Un punto saliente tecnico che Jannik Nörz non vuole lasciare inosservato: “Grazie al supporto a vuoto e a una maggiore differenza di pressione sulla superficie del filtro, aumenta il flusso del KSS e si forma più rapidamente una torta filtrante omogenea che espelle le particelle più fini. L'utente beneficia di un fluido di raffreddamento più puro, che influisce positivamente sulla qualità del pezzo lavorato e sulla durata degli utensili.”
Inoltre, grazie al supporto a vuoto, si riduce il consumo di feltro filtrante.
“Con il nuovo HydroPur dobbiamo cambiare il feltro in modalità a due strati solo ogni due settimane,” menziona Markus Grimm. “Tuttavia, stiamo attualmente valutando di passare dal feltro filtrante al nastro continuo opzionalmente disponibile con pulizia del tessuto. In questo modo, i materiali di consumo e i costi operativi e di smaltimento si ridurrebbero praticamente a zero. E sarebbe un ulteriore contributo a una produzione sostenibile.”
Partnership alla pari
Per Markus Grimm e i suoi colleghi della produzione, la transizione al filtro Hydrostat KNOLL HydroPur H 1000 è un grande successo, poiché l'impianto filtro gestisce l'elevata capacità di asportazione della JUMAT 6S e garantisce la massima sicurezza produttiva. “Grazie alla parte superiore del filtro HydroPur, alla maggiore superficie filtrante efficace, al canale di degassificazione e alla pompa di sollevamento a controllo di frequenza, l'impianto esistente è stato sviluppato ulteriormente in modo mirato,” si rallegrano Grimm.
“Siamo riusciti a continuare a utilizzare l'infrastruttura esistente e allo stesso tempo ad aumentare notevolmente la capacità di filtrazione.”
Il team di SEW-EURODRIVE valuta la collaborazione con KNOLL in modo molto positivo: “Sia durante l'installazione che durante l'ottimizzazione successiva, una comunicazione aperta, una gestione strutturata e un'assistenza tecnica affidabile hanno garantito un processo senza intoppi.” Anche durante il funzionamento attuale, i percorsi sono brevi e i referenti competenti – un fattore importante per SEW-EURODRIVE. La conclusione di Grimm: “KNOLL ci accompagna non solo come fornitore, ma come partner tecnico – un ruolo che rende possibile ulteriore lavoro di sviluppo congiunto su soluzioni di produzione economiche e sostenibili.”
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