Mikrodosiersystem MDS Produktserien MDx

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1 System-Einbindung nur in enger Zusammenarbeit mit dem SKF Portfolio-Management Mikrodosiersystem MDS Produktserien MDx Für Öl Zur kontinuierlichen, überwachten Schmierung mit Kleinstmengen von 0,5 bis 5 mm³/min Mikrodosierung leistet einen wichtigen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit. Das System ist: energieeffizient leise ressourcenschonend. Das MDS ist ein intelligentes Mikrodosiersystem für besonders anspruchsvolle Anwendungen. Erst das Zusammenspiel der perfekt aufeinander abgestimmten Komponenten, Präzisionsventil, Mikro-Durchflusssensor und eine leistungsfähige Steuerung, ermöglicht die präzise und überwachte Dosierung äußerst kleiner Schmierstoffmengen. Gegenüber traditionellen Schmiersystemen verbraucht das MDS zum Transport des Schmierstoffes keine Druckluft. Dadurch ist es besonders energieeffizient und bietet ein beachtliches Kosteneinsparpotential gegenüber herkömmlichen Systemen. Vorteile präzise: kontinuierliche Schmierung ohne Luftverbrauch präzise Dosierung kleinster Ölmengen sicher: permanente Dosierüberwachung und Anpassung der Dosiermenge selbstkalibrierend Schmierstoffzuführung direkt an die Schmierstellen umweltverträglich: kein Verbrauch von Druckluft reduzierte Geräuschemission geringste Schmierstoffmengen Anwendungen schnelllaufende Spindeln (Drehzahlkennwert >2 Mio) Hochgeschwindigkeitslager

2 Mikrodosiersystem Systemaufbau Das Mikrodosiersystem ist ein Schmierstoffdosiersystem, durch welches aus einem gemeinsamen Reservoir bis zu vier Schmierstellen individuell mit kleinsten Mengen Öl versorgt werden können. Das Öl wird über Kapillarleitungen direkt an die Schmierstellen geführt ( Bild 3). Das gesamte System wird mit einem Strömungssensor überwacht, welcher durch die Maschinensteuerung nachgeregelt werden kann ( Bild 2). Das System kann die Schmierstoffmenge hochdynamisch verändern, etwa wenn die Spindeldrehzahl oder die Bearbeitungsrandbedingungen wechseln und sich dadurch der Ölbedarf verändert. Auch auf Viskositätsänderungen des Schmierstoffs (z.b. durch Temperaturschwankungen) reagiert das System unmittelbar. Die Mikrodosiereinheit MDU des Systems ist klein und kompakt aufgebaut und besitzt die elektrische Schutzklasse IP67. Sie kann direkt im Spindelraum der Werkzeugmaschine und damit nahe an den Schmierstellen angebracht werden. Der Schmierstoffbehälter MDR dagegen kann im Fluidschrank untergebracht werden ( Bild 2). Um den Schmierstoffdruck im Behälter konstant zuhalten, wird dieser statisch mit Druckluft beaufschlagt. Dabei wird jedoch keine Druckluft verbraucht. Bild 2* Schmierstoffbehälter MDR Mikrodosiereinheit MDU Maschinensteuerung * Bei den Bildern 2 und 3 handelt es sich um schematische Darstellungen. Die MDU ist entsprechend den baulichen Bedingungen in der Nähe der Spindel zu befestigen. 2

3 Funktion Die Schmierstoffdosierung erfolgt über Mikroventile, welche bei entsprechender Ansteuerung einen homogenen und quasi kontinuierlichen Volumenstrom erzeugen. Dieser ist für jede Schmierstelle auf 0,5 bis 5 mm³/min einstellbar ( Bild 4). Der kontinuierliche Volumenstrom wird durch einen Strömungssensor überwacht und kann periodisch nachgeregelt werden, damit er unabhängig von äußeren Randbedingungen wie Druck, Temperatur und Viskosität konstant bleibt. Je nach Schmieraufgabe kann die Schmierstoffdosierung auch diskontinuierlich in längeren Intervallen erfolgen. Bild 3* Bild 4 Steuerungssignal 24 V DC Ventilsteuerung Durchflussensor Mikroventile Schmierstoffeingang Schmierstoffausgänge 3

4 Welches Schmiersystem eignet sich für welche Spindeldrehzahl? Diagramm 1 Spindeldrehzahl Kontinuierliche Schmierung mit Öl und Luft Kontinuierliche, hochpräzise Schmierung mit Öl Diskontinuierliche Schmierung mit Fett Erforderliche Genauigkeit der Schmierstoffzufuhr Die von den Spindellagern geforderte Leistung ist nur mit einer optimal ausgelegten Schmierungslösung dauerhaft realisierbar ( Diagramm 1). Fettgeschmierte Spindeln lassen im Vergleich zu ölgeschmierten Spindeln keine Höchstdrehzahlen zu. Die Schmierstoffzufuhr erfolgt entweder einmalig beim Einbau oder diskontinuierlich mittels Fettnachschmierung. Für schnelldrehende Werkzeugspindeln eignen sich Öl+Luft-Schmiersysteme, die eine annähernd kontinuierliche Ölschliere liefern. Vorrangig zur hochpräzisen Schmierung schnelllaufender Spindeln mit einem Drehzahlkennwert >2 Mio eignen sich Schmiersysteme, die kleinste Schmierstoffmengen quasi kontinuierlich den Lagern zuführen und somit eine Über- oder Unterschmierung ausschließen. Das MDS Schmiersystem von SKF ermöglicht diese Mikrodosierung. Es zeichnet sich sowohl durch den Wegfall von Luft als Trägermedium für das Öl, als auch durch sehr schnelle Reaktionszeiten bei verändertem Schmierstoffbedarf aus. Damit ist die Anpassung während der Bearbeitungsprozesse last- und drehzahlabhängig jederzeit möglich. Dadurch ist das SKF Mikrodosiersystem auch für die Komplettbearbeitung mit wechselndem Produktspektrum geeignet. Die Einbindung des MDS in ein Spindel- Maschine-System muss in enger Abstimmung mit dem SKF Portfolio- Management erfolgen. Was bedeutet quasi kontinuierliche Mikrodosierung? Mikrodosierung wie SKF sie beim Mikrodosierverfahren für Hochgeschwindigkeitslager einsetzt, bedeutet, dass die dosierte Menge eines Öltropfens ( Bild 5) in einen aus Mikrotröpfchen bestehenden Volumenstrom aufgelöst wird ( Bild 6). Die Mikro-Öltröpfchen werden so gleichmäßig dosiert, dass sie einen nahezu kontinuierlichen Volumenstrom ergeben und so eine gleichmäßige Versorgung der Reibstellen mit Schmierstoff gewährleisten. Bild 5 Bild 6 4

5 Einsparpotenziale durch das Mikrodosiersystem von SKF Energiekosten aufbereiteter Druckluft je Schmierstelle* Luftverbrauch je Schmierstelle [Nm³/h] Kosten pro Stunde [ /h] 0,015 0,045 0,09 Kosten pro Tag [ /d] 0,36 1,08 2,16 Kosten pro Jahr** (gerundet) [ /a] Tabelle 1 * 0,15 /kwh bei 0,1 kw/nm³ ** Stunden pro Jahr und Schmierstelle Bei der vielfach für die Spindelschmierung eingesetzten Öl+Luft-Schmierung wird mittels Druckluft eine frequenziell dosierte Schmierstoffmenge zu einer Schliere auseinander gezogen, die dann kontinuierlich eine Schmierstelle mit Schmierstoff versorgt. Dieses Verfahren ist schon auf Grund der Kosten zur Bereitstellung der Druckluft teuer. Die Betriebskosten für ein dafür benötigtes Druckluftnetz setzen sich aus drei Faktoren zusammen: Beim Mikrodosiersystem von SKF wird Druckluft lediglich benötigt, um das Öl im Vorratsbehälter statisch unter Druck zu setzen, jedoch wird keine Luft verbraucht. Dieser eingesparte Druckluftverbrauch kann zu erheblichen Kosteneinsparungen führen, welche kurze Amortisationszeiten des Systems ermöglichen ( Tabelle 1). Zudem leistet die äußerst geringe Ölmenge, mit der das System arbeitet, einen Beitrag zur Schonung der Umwelt. Das System benötigt keine teuren Spezialschmierstoffe. Niedrigviskose Spindelöle, wie sie bei Werkzeugmaschinen üblicherweise eingesetzt werden, sind für das Mikrodosiersystem geeignet. Installationskosten Wartungs- und Instandhaltungskosten Energiekosten. Die unterschiedlichen Gewichtungen der einzelnen Faktoren sind u.a. abhängig von den jährlichen Betriebsstunden. Berechnungen zeigen, dass dabei die Energiekosten mit einem Anteil von 70 90% den größten Kostenfaktor darstellen. 5

6 Mikrodosiereinheit MDU Technische Daten Bestellnummer MDU1-AAAA-000 Abmessungen (BxLxT) 105 x 60 x 45 mm Anzahl der Schmierstoffausgänge 4, individuell einstellbar Öl-Volumenstrom je Ausgang 0,5 5 mm³/min Betriebspannung für Steuerung 24 VDC Elektrischer Anschluss M12x1 Schutzklasse IP67 Einsatztemperatur C Betriebsviskosität mm²/s Mikrodosiereinheit MDU ~28, Kontrollleuchten Schmierstoffauslässe 28 Volumenstromeinstellung pro Schmierstelle Schmierstoffeingang E-Anschluss M12x1 5 2x M5 92 Befestigungsbohrung 6

7 Schmierstoff-Druckbehälter MDR Technische Daten Bestellnummer Abmessungen (BxLxH) Inhalt Füllstandsüberwachung im Behälter Vordruckerzeugung Behälterdruck MDR x 192 x 393 mm 1 Liter 24 V DC 4 8 bar (Druckluft) 4 bar Einsatztemperatur C Betriebsviskosität mm²/s Schmierstoffbehälter MDR 70 Elektrischer Füllstandswächter Manometer Lufteingang 300 ø6 17 Schauglas max. Füllstand ~360 ~ Schmierstoffauslass Kugelhahn Schauglas min. Füllstand M8 11,5 Druckbegrenzungsventil 20 Befüllkupplung ~ Entlüftung 7

8 Dichtungen Mechatronik Schmiersysteme Dienstleistungen Lager und Lagereinheiten The Power of Knowledge Engineering In der über einhundertjährigen Firmengeschichte hat sich SKF auf fünf Kompetenzplattformen und ein breites Anwendungswissen spezialisiert. Auf dieser Basis liefern wir weltweit innovative Lösungen an Erstausrüster und sonstige Hersteller in praktisch allen Industriebranchen. Unsere fünf Kompetenzplattformen sind: Lager und Lagereinheiten, Dichtungen, Schmiersysteme, Mechatronik (verknüpft mechanische und elektronische Komponenten, um die Leistungsfähigkeit klassischer Systeme zu verbessern) sowie umfassende Dienstleistungen, von 3-D Computersimulationen über moderne Zustandsüberwachungssysteme für hohe Zuverlässigkeit bis hin zum Anlagenmanagement. SKF ist ein weltweit führendes Unternehmen und garantiert ihren Kunden einheitliche Qualitätsstandards und globale Produktverfügbarkeit. Wichtige Information zum Produktgebrauch! Alle SKF Produkte dürfen nur bestimmungsgemäß, wie in diesem Prospekt und den Betriebsanleitungen beschrieben, verwendet werden. Werden zu den Produkten Betriebsanleitungen geliefert, sind diese zu lesen und zu befolgen. Nicht alle Schmierstoffe sind mit Zentralschmieranlagen förderbar! Auf Wunsch überprüft SKF den vom Anwender ausgewählten Schmierstoff auf die Förderbarkeit in Zentralschmieranlagen. Von SKF hergestellte Schmiersysteme oder deren Komponenten sind nicht zugelassen für den Einsatz in Verbindung mit Gasen, verflüssigten Gasen, unter Druck gelösten Gasen, Dämpfen und denjenigen Flüssigkeiten, deren Dampfdruck bei der zulässigen maximalen Temperatur um mehr als 0,5 bar über dem normalen Atmosphärendruck (1 013 mbar) liegt. Insbesondere weisen wir darauf hin, dass gefährliche Stoffe jeglicher Art, vor allem die Stoffe die gemäß der EG RL 67/548/EWG Artikel 2, Absatz 2 als gefährlich eingestuft wurden, nur nach Rücksprache und schriftlicher Genehmigung durch SKF in Zentralschmieranlagen und Komponenten eingefüllt und mit ihnen gefördert und/oder verteilt werden dürfen. SKF Lubrication Systems Germany GmbH Werk Berlin Motzener Str. 35/ Berlin PO Box Berlin Deutschland Dieser Prospekt wurde Ihnen überreicht von: Tel. +49 (0) Fax +49 (0) SKF ist eine eingetragene Marke der SKF Gruppe. SKF Gruppe 2014 Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit unserer vorherigen schriftlichen Genehmigung gestattet. Die Angaben in dieser Druckschrift wurden mit größter Sorgfalt auf ihre Richtigkeit hin überprüft. Trotzdem kann keine Haftung für Verluste oder Schäden irgendwelcher Art übernommen werden, die sich mittelbar oder unmittelbar aus der Verwendung der hier enthaltenen Informationen ergeben. PUB LS/P DE November DE skf.com/schmierung