Das Unternehmen
Das Unternehmen Mayfran ist mit mehr als 1000 Mitarbeitern und
Fabrikationsstandorten in den Vereinigten Staaten, Europa, Japan,
Korea, Indien und China der führende globale Hersteller von Förder-
und Filteranlagen für die metallverarbeitende Industrie. Mayfran
gilt als der weltweit führende Spezialist für das Handling von
Spänen und Kühlschmierstoffen (KSS) beim Betrieb von
Werkzeugmaschinen. Viele Kunden anerkennen insbesondere das breite
Knowhow in Fragen der Hochdruckversorgung mit KSS beim
Tiefbohren.
Von der Energieverschwendung...
Heute werden auch Standard-CNC-Bearbeitungsmaschinen mit einer
Hochdruck-Innenkühlung angeboten, um sie für das Tiefbohren mit
innerer Kühlschmierstoffzuführung und äußerer Spänerückführung
einsetzen zu können. Bei herkömmlicher Betriebsweise wird die zur
KSSVersorgung eingesetzte Hochdruckpumpe durch einen Motor mit
fester Drehzahl und somit konstantem Volumenstrom angetrieben. Sie
fördert diesen Volumenstrom also ungeachtet dessen, welche Menge an
KSS die Werkzeugmaschine bzw. das Werkzeug für den geforderten
Druck tatsächlich benötigt. Neben der Verschwendung von Energie hat
diese Betriebsweise weitere unerwünschte Nebeneffekte für den
Tiefbohr- Prozess - beispielsweise ein unnötiges Erwärmen des KSS
und eine erhöhte Schaumproduktion.
...zur E-Solution von Grundfos
2006 startete Mayfran zusammen mit Grundfos ein Projekt mit dem
Ziel, eine neue Technologie-Plattform für die
KSS-Hochdruckversorgung zu entwickeln, die die oben aufgeführten
Nachteile einer ungeregelten KSS-Pumpe vermeidet. Diese als
'Vari-Flow' bezeichnete Prozessregelung basiert auf dem
Mayfran-Controller des Typs HPC und der E-Solutions-Technologie von
Grundfos, realisiert mit einer Schraubenspindelpumpe des Typs MTSE
mit drehzahlregelbarem MGE-Motor. Diese dreispindelige,
selbstansaugende Schraubenspindelpumpe überzeugt mit ihrem hohen
Förderdruck von max. 130 bar. Sie weist einen sehr guten
Wirkungsgrad auf und arbeitet konstruktionsbedingt besonders
geräuscharm. Das hochverschleißfeste System garantiert zudem eine
hohe Zuverlässigkeit und geringste
Vibrationen.

Detail der
Vari-Flow-Technologie inklusive MTSE-Pumpe integriert in ein
Mayfran-Filtersystem.
Ziel erreicht: Optimierte Prozesse und
Kostenreduktion
Die neuartige Online-Hochdruck-Prozessregelung Vari-Flow auf Basis
der Schraubenspindelpumpe MTSE passt sich automatisch an die
Druck-/Volumenstrom- Anforderungen verschiedener Bohrer an. Der
große Vorteil für den Betreiber ist, dass er mit dieser
kombinierten E-Solution (Mayfran: HPC-Controller / Grundfos:
GENIbus & MTSE) über ein adaptives System verfügt, das auf die
Prozessgegebenheiten reagiert und sich aktiv an den optimalen
Zustand anpasst. Der Betreiber profitiert durch geringere
Energiekosten, eine höhere Prozess-Sicherheit und die hochwertige
Prozess-Qualität. Zudem schafft das Speichern der Prozessdaten
einen 'gläsernen' Prozess; auf Basis der vorliegenden
Daten-Historie kann der Betreiber seine Bearbeitungsprozesse weiter
optimieren und so Kosten reduzieren.
Die Vorteile einer automatischen druckabhängigen
Volumenstrom-Anpassung auf einen Blick:
•
Höhere Prozess-Sicherheit durch einen geringeren
Werkzeugverschleiß und eine bessere Oberflächenqualität
(Bohrqualität): Der Online-Regelkreis stellt sicher, dass der
gewünschte KSS-Druck auch tatsächlich an der Schneide des Bohrers
vorhanden ist.
•
Flexiblere Prozess-Anpassung an mehrere Werkzeuge bei
Werkzeugmaschinen mit automatischem Werkzeugwechsler oder mehreren
zeitparallelen Bearbeitungen: Nach einem Werkzeugwechsel oder dem
Zuschalten eines weiteren Bearbeitungsvorgangs wird der exakt
benötigte Volumenstrom dem(n) neuen Werkzeug(en) automatisch
zugeführt.
•
Präzisere Prozess-Kontrolle: Der Soll-/Istwert-Vergleich des
KSS-Drucks kann zu einer Vorschub- Freigabe der Spindel genutzt
werden und vermeidet so einen Werkzeugbruch. Auch kann über die
Drehzahlregelung der Verschleißzustand der Hochdruckpumpe
frühzeitig erkannt werden.

Die neue Vari-Flow
Technologie ist für die gesamte HPM Baureihe ('High Pressure
Machining Systems') von Mayfran verfügbar. HPM Hochdruck-Systeme
werden als Erweiterungsmodule für Filtersysteme angeboten, in Form
von eigenständigen Druckerhöhungsanlagen, die eine Filtereinheit
beinhalten, sowie als mobiles Zusatzgerät mit oder ohne
eigenständiger Regelung.
•
Energieeinsparung und Verkleinerung der
Peripherie-Komponenten: Der Einsatz der Vari-Flow-Technologie
reduziert die Betriebskosten um bis zu 75 % - einerseits durch das
Einsparen von Energie, andererseits durch Optimierung des
Zerspanprozesses an Hand der automatischen Datenspeicherung und
programmierten Analytik. Zudem kann der Konstrukteur bei Einsatz
der Online-Hochdruckregelung in den meisten Fällen auf kleinere
Bauteile zurückgreifen (z.B. eine kleinere Hochdruckpumpe,
kleinerer KSS-Kühler und -Behälter).
Die neue Vari-Flow-Technologie ist für das komplette
HPM-Produktprogramm ('High Pressure Machining Systems') von Mayfran
verfügbar. HPM-Hochdrucksysteme werden angeboten als
Erweiterungsmodule für Filteranlagen, als eigenständige
Druckerhöhungsaggregate inklusive Filtereinheit und als mobiles
Beistellgerät mit bzw. ohne autonome Steuerung.
"Der Betreiber profitiert durch geringere Energiekosten, eine
höhere Prozess-Sicherheit und die hochwertige Prozess-Qualität"
(Dipl.-Ing. René Sieben, Konstruktionsleiter, Mayfran GmbH,
Aachen).
Es war mehr oder weniger klar, dass Charmills sich für die Pumpenlösungen von Grundfos für den Einbau in die Elektro- und Drahterosionssysteme entscheiden würde.
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