Energieeffizienz spanender Werkzeugmaschinen und bedarfsgerechter Betrieb am Beispiel der inneren Kühlschmierstoffzufuhr
von Lars HülsemeyerDie Energieeffizienz stellt mittlerweile einen bedeutenden Erfolgsfaktor im Werkzeugmaschinenbau dar. Diese Arbeit schließt bestehende Wissenslücken über Bedarf, Verteilung und Einsparpotential der Energie dieser Anlagen.
Anhand prototypischer Um- und Neugestaltungen ausgewählter Komponenten einer Werkzeugmaschine wird das in Studien bezifferte Gesamteinsparpotential von 30 % experimentell überprüft. Zusätzlich wird eine weiterführende, prozessangepasste Durchflussreduzierung der Hochdruck-Kühlschmierstoffzufuhr untersucht.
Die erstmalig prototypische Umrüstung einer gesamten Werkzeugmaschine führt zu einer Reduzierung der Gesamtenergie von 36 %. Die höchsten Teileinsparungen werden an den Komponenten Kühlaggregat, KSS-System und Späneförderer erzielt. So sind verschiedene Energiesparansätze identifiziert und auf Praxistauglichkeit erprobt. Allein anhand weiterführender KSS-Reduzierungsstrategien werden Gesamtenergieeinsparungen von gleicher Größenordnung (37 %) erreicht. Die gewonnenen Erkenntnisse motivieren zur weiteren Erforschung der Fragestellung nach dem tatsächlichen Kühlschmierstoffbedarf von Zerspanprozessen.
