OverzichtNauwkeurigheid voor koel-/smeersystemen
Het hybride koel-/smeersysteem Dosimetrix® maakt gebruik van een KNF Smooth Flow membraanvloeistofpomp voor betrouwbaar en nauwkeurig mengen en doseren van koel-/smeermiddelen in metaalbewerkingsmachines.
Moderne metaalbewerkingsmachines vormen de drijvende kracht achter slimme productieprocessen en spelen een centrale rol binnen Industry 4.0. Deze machines zijn afhankelijk van intelligente koel-/smeersystemen voor een maximale efficiëntie en een nauwkeurig, hoogwaardig verspaningsproces. Voor het optimaal mengen en doseren van het koel-/smeermiddel wordt in de Dosimetrix® hybrid van BRISCO Systems gebruik gemaakt van een KNF-membraanvloeistofpomp. Deze levert een nauwkeurige en zorgvuldige mediastroom met minimale pulsatie bij de vereiste prestaties.
Koel-/smeermiddelen zijn onmisbaar voor hoogwaardige metaalbewerking
Metaalbewerkingsmachines zijn van cruciaal belang voor uiteenlopende industrieën, waaronder de luchtvaart-, medische en automobielsector. Moderne werktuigmachines maken gebruik van geautomatiseerde, computergestuurde gereedschappen voor complexe metaalbewerkingen, zoals frezen, draaien, boren en power skiving. Veel van deze machines kunnen snel omschakelen tussen verschillende bewerkingsstappen en onderdelen produceren met complexe geometrieën en een hoge maatnauwkeurigheid.
De machines zijn daarbij afhankelijk van koel-/smeermiddelen die de wrijving verminderen, warmte afvoeren en slijtage tijdens het verspaningsproces beperken. Hierdoor blijven de bewerkingskwaliteit, procesbetrouwbaarheid en efficiëntie gewaarborgd en wordt de levensduur van de gereedschappen verlengd. Koel-/smeermiddelen voor metaalbewerkingsmachines bestaan doorgaans uit drie componenten: water, basisoliën zoals minerale of synthetische olie en additieven zoals emulgatoren, corrosieremmers en hogedruk- of antineveladditieven die de gewenste eigenschappen van het koel-/smeermiddel verbeteren. De samenstelling van het koel-/smeermiddel wordt afgestemd op de specifieke toepassing. Koel-/smeersystemen maken het mogelijk de optimale samenstelling en concentratie van het koel-/smeermiddel te bewaken, te mengen en te doseren.
Koel-/smeersysteem biedt hoge precisie en nauwkeurigheid
Voor toepassingen waarbij middelgrote tot grote hoeveelheden koel-/smeermiddel nodig zijn, ontwikkelde BRISCO Systems de Dosimetrix® hybrid: een geautomatiseerd, via IoT verbonden koel-/smeersysteem voor nauwkeurig vloeistof- en koelmiddelbeheer. Het systeem levert continu een nauwkeurig samengesteld mengsel en draagt op die manier bij aan een hoge bewerkingskwaliteit, efficiëntie en kostenbeheersing. Het berekent zelfstandig de vereiste navulconcentratie, houdt het vulniveau constant en kan automatisch correct gedoseerde hoeveelheden aanvullen in maximaal 100 afzonderlijke tanks.
De Dosimetrix® hybrid bestaat uit zes componenten:
- Aanvoeraansluitingen voor water en koel-/smeermiddelconcentraat, waarbij beide stromen afzonderlijk worden geregeld.
- Zeer nauwkeurige kleppen en flowmeters zorgen voor een nauwkeurige dosering binnen een concentratiebereik van 0,1–15% (nauwkeurigheid ±0,1%).
- Mengkamer waarin water en concentraat onder gecontroleerde omstandigheden worden gemengd.
- Sensoren die debiet, druk, temperatuur, concentratie, vulniveau en lekkages bewaken.
- Bedienings- en besturingsmodule met display, bedieningsinterface of optionele bediening via een webportaal.
- Veiligheidsfuncties zoals automatische overvulbeveiliging, lekdetectie en noodstop.
Een belangrijke uitdaging bij koel-/smeersystemen is het betrouwbaar mengen van olie-wateremulsies. De stabiliteit van een emulsie wordt in hoge mate bepaald door de druppelgrootte: kleinere en gelijkmatigere druppels zorgen voor een stabiel mengsel dat de koel- en smeereigenschappen langdurig behoudt. Slecht gevormde emulsies zijn gevoeliger voor fasescheiding, wat kan leiden tot geurvorming, verminderde bewerkingsprestaties en vroegtijdige vervanging van het koelmedium. Dit resulteert in meer stilstand en hogere bedrijfskosten.
Een constante emulsiekwaliteit vereist daarom een gecontroleerde en reproduceerbare dosering van het smeermiddelconcentraat onder gedefinieerde stromingscondities. Om volledig automatisch en uiterst nauwkeurig te kunnen mengen en doseren, moet de Dosimetrix® hybrid het koel-/smeermiddel kunnen verpompen, onafhankelijk van schommelingen in de waterdruk van de aanvoerleiding. Omdat het smeermiddel onder druk via een nozzle in een waterleiding wordt geïnjecteerd, beïnvloeden veranderingen in de waterdruk rechtstreeks de vereiste pompcapaciteit en de nauwkeurigheid van het mengsel. Een constante mengkwaliteit vereist daarom een uiterst nauwkeurige pomp die ook bij wisselende druk een stabiel debiet waarborgt. Daarnaast moet de pomp een hoge prestatie per bouwgrootte, een goed aanzuigvermogen, geringe pulsatie en een uitstekende chemische bestendigheid bieden.
Vertrouwen in techniek: KNF introduceert een nieuwe pompoplossing voor betrouwbare systeemprestaties
BRISCO Systems benaderde KNF in 2019 met een aanvraag voor testpompen die een debiet van 3 l/min bij een druk van 6 bar (rel.) konden leveren. KNF stelde hiervoor de membraanvloeistofpompen FP 400 en NF 1.300 beschikbaar. Aanvankelijk koos BRISCO Systems voor een standaard dubbelmembraanpomp van een concurrent met EPDM-membranen, maar deze oplossing bleek problemen te veroorzaken in het koel-/smeersysteem. Hoewel KNF destijds niet werd geselecteerd, bleef het bedrijf via andere projecten nauw samenwerken met BRISCO Systems.
In november 2022 bezochten technici van KNF de locatie opnieuw om de uitdagingen van de Dosimetrix® hybrid te analyseren. De pomp van de concurrent presteerde onder verwachting en vertoonde membraanschade als gevolg van cavitatie. Met geactualiseerde procesparameters analyseerde KNF de situatie en stelde ter vervanging een Smooth Flow membraanvloeistofpomp voor. Deze pomp was tijdens de oorspronkelijke evaluatie in 2019 nog niet beschikbaar. De pomp werd in december 2022 geleverd voor tests, doorstond alle beproevingen en werd vervolgens geïntegreerd in de Dosimetrix® hybrid, waar de pomp sindsdien betrouwbaar en efficiënt functioneert.
KNF Smooth Flow pomp voorkomt cavitatie en verhoogt de prestaties
In het hart van de Dosimetrix® hybrid zuigt de membraanvloeistofpomp het smeermiddel aan uit een reservoir dat zich 1 tot 1,5 meter onder de pomp bevindt en voert dit onder druk via een nozzle toe aan een waterleiding. Om schommelingen in de waterdruk of een veranderende vraag naar nieuw koelmiddel op te vangen, berekent het systeem voortdurend het debiet waarmee de pomp het koel-/smeermiddel moet leveren.
Dankzij de unieke Smooth Flow technologie van KNF genereren vijf parallel geschakelde membranen, die onderling in fase verschoven werken, een hoog en gelijkmatig debiet met een uitstekende lineariteit en minimale pulsatie. Hierdoor wordt cavitatie voorkomen en worden zowel de pomp als het systeem beschermd Met een maximaal debiet van 4,4 l/min en een druk van 6 bar (rel.), in combinatie met zelfaanzuigende eigenschappen en droogloopbestendigheid, zorgt de pomp voor een betrouwbare en voorzichtige overdracht van het koel-/smeermiddel, terwijl de integriteit van het systeem en gevoelige componenten behouden blijven. Dankzij de membraantechnologie werkt de pomp volledig lekdicht en wordt kruisbesmetting door additieven voorkomen. Daarmee voldoet de pomp aan de hoge eisen op het gebied van nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van werktuigmachines.
Ontdek meer over de
KNF Smooth Flow technologie.
Maatwerk-membraanpomp voor koel-/smeersysteem biedt optimale chemische bestendigheid
Zoals alle KNF membraanpompen zijn ook de Smooth Flow pompen gebaseerd op een modulair systeem waarmee pompkop, materialen en mechanische, elektrische en hydraulische aansluitingen op maat kunnen worden uitgevoerd. Voor de Dosimetrix® hybrid is chemische bestendigheid tegen corrosieve en neutrale vloeistoffen van essentieel belang. De maatwerk-vloeistofpomp is uitgerust met PTFE-gecoate EPDM membranen, FFKM ventielplaten, FKM afdichtingen en een pompkop van PP. Deze materiaalcombinatie waarborgt de chemische compatibiliteit met de verschillende verpompte vloeistoffen, in het bijzonder oliehoudende media. Om de pomp optimaal in het systeem te laten passen en ruimte te besparen, heeft KNF de pompkop 180° gedraaid. Daarnaast is de pomp uitgerust met een borstelloze DC-motor die een regelbare pompcapaciteit biedt en zo de nauwkeurige meng- en doseerprocessen van het koel-/smeersysteem ondersteunt
"De KNF pomp biedt een uitstekende verhouding tussen prestaties en bouwgrootte en kan probleemloos worden geïntegreerd in het gespecialiseerde besturingssysteem van onze Dosimetrix® hybrid. Voor ons was het bovendien essentieel dat de pomp onderhoudsarm is en een lange levensduur heeft, zodat de stilstand en de kosten voor onze klanten tot een minimum worden beperkt” besluit Jürgen Gosch, algemeen directeur van BRISCO Systems. De membraanvloeistofpomp levert smeermiddelen met een nauwkeurig en betrouwbaar debiet over een breed werkgebied en ondersteunt zo een nauwkeurige dosering binnen het koel-/smeersysteem. KNF beschikt over uitgebreide ervaring in het ontwikkelen van maatwerkpompoplossingen. De technici werken nauw samen met iedere klant om de pomp optimaal af te stemmen op de toepassing en bieden technische ondersteuning gedurende het volledige integratieproces. Klanten zoals BRISCO Systems profiteren daarbij van de lokale ondersteuning en expertise van KNF in uiteenlopende industrieën en markten.
