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Open Access
Energieeffizienter Betrieb von Kühlschmierstoff-Reinigungsanlagen mit Anschwemmfiltern
(Stuttgart : Fraunhofer Verlag, 2016) Rahäuser, Raphael; Klemm, Peter (Prof. Dr.-Ing.)
Bei der spanenden Metallbearbeitung mit Kühlschmierstoff werden zur Kühlschmierstoffaufbereitung bevorzugt zentrale Kühlschmierstoff-Reinigungsanlagen eingesetzt, in denen der Kühlschmierstoff zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Reinheitsgrads permanent gereinigt wird. Beim Einsatz von Anschwemmfiltern besteht ein hohes Potenzial zur Erhöhung der Energieeffizienz. Aufgrund der Wirkungsweise der Anlagen muss der Filter regeneriert werden, sobald der mit der Pumpe durchsetzbare Förderstrom durch die mit der Zeit ansteigende Filterverschmutzung einen bestimmten Grenzwert unterschritten hat. Bisher werden die Pumpen nicht geregelt und zusätzlich gedrosselt, da dadurch auf einfache Weise über den am Filter messbaren Druck der durchsetzbare Förderstrom bewertet werden kann. Dadurch werden die Anlagen unabhängig vom momentanen Bedarf an gereinigtem Medium konstant unter Volllast und ineffizient betrieben. In dieser Arbeit wird ein Verfahren zum energieeffizienten Betrieb von zentralen Kühlschmierstoff-Reinigungsanlagen mit Anschwemmfiltern vorgestellt. Bei diesem wird der Förderstrom durch die Filter über eine Folgeregelung mit drehzahlverstellbaren Pumpen an den Bedarf an gereinigtem Medium angepasst, wodurch der Energieeinsatz bei geringerem Bedarf reduziert wird. Der am Filter messbare Druck variiert im geregelten Betrieb mit der Förderstromanpassung und ist kein Maß mehr für den durchsetzbaren Förderstrom. Daher wird im geregelten Betrieb über ein Berechnungsmodell der Druck am Filter rekonstruiert, der sich beim ungeregelten Betrieb der Pumpe ergeben würde. Hierzu wird ein Berechnungsmodell in Form von einfach ausführbaren Algorithmen vorgestellt, welches eine leichte Identifikation im laufenden Betrieb ermöglicht. Das Verfahren wurde an einer Bestandsanlage erfolgreich umgesetzt. An der betrachteten Anlage ergibt sich durch das Verfahren, bei der Verwendung der bestehenden gedrosselten Pumpen, ein Energieeinsparpotenzial von 62 %. Die Bewertung des Einsatzes des Verfahrens mit einer auf eine möglichst hohe Energieeffizienz ausgewählten Pumpe ergibt ein Energieeinsparpotenzial von 73 %.
Open Access
iWindow - Intelligentes Maschinenfenster
(Düsseldorf : VDI Verlag, 2018) Sommer, Philipp; Verl, Alexander; Kiefer, Manuel; Rahäuser, Raphael; Müller, Sebastian; Brühl, Jens; Gras, Michael; Berckmann, Eva; Stautner, Marc; Schäfer, D.; Schotte, Wolfgang; Do-Khac, Dennis; Neyrinck, Adrian; Eger, Ulrich; Sommer, Philipp
Das Verbundforschungsprojekt iWindow: Intelligentes Maschinenfenster beschäftigte sich mit der visuellen Unterstützung von Maschinenbedienern an Werkzeugmaschinen. Diese konnten bisher nur auf wenige bis keine Systeme, die sie bei ihren täglichen Aufgaben direkt an der Werkzeugmaschine unterstützen, zurückgreifen. Das Forschungsprojekt verbindet reale und virtuelle Welt in der Werkzeugmaschine durch Technologien wie Virtual und Augmented Reality, digitaler Zwilling, Simulation und Mehrwertdienste. Durch Nutzung jeweils für die aktuelle Arbeitssituation passender Dienste, werden Mitarbeiter befähigt, sich an die steigende Individualisierung der Produkte und die flexiblere Produktion anzupassen. Kunden und Geschäftspartner werden durch die Möglichkeit eigene mehrwertgenerierende Dienste zu entwickeln und anderen Anwendern zur Verfügung zu stellen in den Wertschöpfungsprozess eingebunden. Diese Publikation beleuchtet die im Rahmen des Forschungsprojekts erarbeiteten Ergebnisse hinsichtlich für ein intelligentes Maschinenfenster benötigter Technologien und Entwicklungen.