Immer wieder findet man in der Industrie zur Absaugung von Öl- und Kühlemulsionen Aussagen über wartungsfreie Filtertechniken mit geringen Investitions- und Folgekosten, einfacher Installation und hohem Abscheidegrad. Dabei wird auch häufig das Funktionsprinzip der Zentrifugalabscheider angesprochen. Die langjährige Praxiserfahrung mit Zentrifugalabscheidern in unserem Unternehmen ließ uns allerdings zu dem Ergebnis kommen, dass diese Technik den modernen Bearbeitungsmaschinen und -verfahren nicht mehr gewachsen ist: der Abscheidegrad war für unsere Ansprüche nicht ausreichend, die Filtermatten schnell gesättigt, die Geräte wartungsintensiv und somit teuer im Unterhalt. Aus diesem Grund haben wir alle Zentrifugalabscheider durch elektrostatische Filteranlagen ersetzt“, so Thorsten Siegmund, Leiter der Instandhaltung bei der Tyrolit GmbH & Co. KG, einem Produktionsunternehmen der zum Swarovski-Konzern gehörenden Tyrolit-Gruppe.
Tyrolit: Weltmarktführer bei Abrichtwerkzeugen
Die Tyrolit-Gruppe zählt weltweit zu den führenden Anbietern für Lösungen zum Schleifen, Trennen, Bohren, Honen, Abrichten sowie Polieren und beschäftigt etwa 4500 Mitarbeiter in 27 Produktionsstandorten sowie weltweiten Vertriebsgesellschaften. Mit der Tyrolit GmbH & Co. KG – Weltmarktführer bei Abrichtwerkzeugen – besteht in Neuenrade/Sauerland ein Kompetenzcenter für die Verzahnung, in dem alle Techniken zu diesem Thema vereint sind.
Die rund 20 Bearbeitungszentren bei Tyrolit in Neuenrade, speziell die Dreh- und Schleifmaschinen in der gut 5 000 m2 großen Produktionshalle, müssen mit Kühlschmierstoffen bzw. Schleifölen gut gekühlt und geschmiert werden. Luftfiltertechnik unterstützt uns schon seit vielen Jahren dabei, die im Bearbeitungsprozess unvermeidlichen Luftverunreinigungen in Form von Vernebelungen und Rauchphasen in den Griff zu bekommen“, erläutert Thorsten Siegmund, Leiter der Instandhaltung bei Tyrolit. Die gestiegene Effizienz im Produktionsbereich durch verbesserte Bearbeitungsmöglichkeiten, immer höhere Vorschübe und Umdrehungszahlen haben allerdings auch zu steigenden Emissionen geführt, ergänzt Siegmund, und uns dadurch einiges Kopfzerbrechen bereitet. Durch unsere jahrelange Erfahrung mit den eingesetzten Zentrifugalabscheidern sind wir zu der Überzeugung gelangt, dass diese Technik den modernen Bearbeitungsmaschinen und -verfahren nicht mehr gewachsen ist.“
Ist-Zustand analysiert – Zentrifugalabscheider abgelöst
Aufgrund der zunehmenden Unzufriedenheit wurde bei Tyrolit die Situation an den Schleifmaschinen gründlich analysiert und als Ergebnis die Entscheidung getroffen, alle Zentrifugalabscheider durch elektrostatische Filteranlagen zu ersetzen. Wesentliche Gründe für die Ablösung waren für Thorsten Siegmund vor allem …
… der zu geringe Abscheidegrad
Die bei den heutigen Bearbeitungsprozessen entstehenden Emissionen konnten bei Tyrolit von den Zentrifugen nicht mit einem vertretbaren Ergebnis abgeschieden werden, mit weitreichenden Konsequenzen: Vernebelungen mit Resten von Rauch, Ölnebel oder anderen Schmutzpartikeln beeinträchtigten die Arbeitsqualität und bedeuteten eine auf Dauer inakzeptable Belastung für Mensch und Maschine. Thorsten Siegmund: Gerade weil ein sauberes Arbeitsumfeld sowie die Arbeitssicherheit und Gesundheit unserer Mitarbeiter zu den wesentlichen Bestandteilen unserer Firmenphilosophie zählen. Aber auch hinsichtlich Werthaltigkeit von Investitionsgütern oder Leistungsfähigkeit und Qualitätssicherung im Produktionsprozess ist wirklich reine‘ Luft gerade im Bereich der offenen Schleifmaschinen eine unabdingbare Voraussetzung.“
Schon das berufsgenossenschaftliche Institut für Arbeitssicherheit (BGIA) weist bereits im Jahr 2006 in dem Report 9/2006 (1) darauf hin, dass klassische Zentrifugalabscheider für moderne Bearbeitungsverfahren nur bedingt geeignet sind.
… die Unwucht durch Schadstoffpartikel
ILT-Projektleiter Mike Fries: Eine Luftzentrifuge‘ ist so aufgebaut, dass die Zentrifugentrommel in ihrer Wandung zum einen die Filterelemente trägt, zum anderen aber auch durch ihre Rotation über darin angebrachte Flügel den Luftstrom erzeugt, der die verschmutzte Luft in die Trommel saugt. Angesaugte feste Schadstoffpartikel, die sich in den Filterelementen festsetzen, führen dort zu einer Gewichtsveränderung, wodurch die Trommel mit zunehmender Ansammlung von Schadstoffpartikeln über kurz oder lang unwuchtig wird.“ Thorsten Siegmund ergänzt: Durch diese Unwucht entstand in den Umkapselungen unserer Schleifmaschinen regelmäßig eine Vibration, die sich auch direkt auf den Bearbeitungsprozess auswirken konnte – und damit die Einhaltung unserer strengen Vorgaben an höchste Qualität und Präzision bei der Fertigung der Abrichtwerkzeuge immer wieder in Gefahr brachte.“
… sowie Wartungsanfälligkeit und die komplexe Demontage
Bedingt durch die schnelle Sättigung und der dadurch nur kurzen Einsatzzeit der Filter mussten die Zentrifugalabscheider bei Tyrolit mehrfach jährlich gewartet und die Filter ausgetauscht werden. Dazu war eine komplette Demontage der komplexen Geräte erforderlich, was einen hohen zeitlichen und damit finanziellen Aufwand erforderte. Ein Filterwechsel beispielsweise brachte einen etwa vierstündigen Maschinen-Stillstand mit sich, dazu stellten die teuren Ersatzfilter einen beträchtlichen zusätzlichen Kostenfaktor dar. Seit dem Einsatz der elektrostatischen Abscheider hat sich dieser Aufwand auf ein Minimum reduziert: Die Wartungsintervalle sind auf einmal jährlich, die daraus resultierenden Maschinen-Stillstandszeiten zudem um fast 100 Prozent gesunken – Zeit, die wir heute für unsere eigentlichen Aufgaben produktiv einsetzen können“, so Thorsten Siegmund weiter.
ILT-Luftfilter: Effektiv und wartungsfreundlich
Nach und nach wurden bei Tyrolit alle Zentrifugen durch elektrostatische Abscheider vom Typ Elofil der ILT Industrie-Luftfiltertechnik GmbH aus Ruppichteroth ersetzt, mittlerweile sind acht Anlagen im Einsatz, die neunte bereits bestellt. Eine ausführliche Analyse und Bewertung der jeweiligen Maschinensituation spielt bei der Erstellung eines luftfiltertechnischen Lösungskonzeptes eine entscheidende Rolle. Werden zudem wichtige Kriterien, wie Anschaffungskosten, Filterwirksamkeit, Wartungs- und Folgekosten, betrachtet, so gibt es effektivere und wartungsfreundlichere Filtersysteme als die Zentrifugalabscheider“, so ILT-Geschäftsführer Falco Riemer. Ein niedriger Anschaffungspreis belastet das Budget zwar kurzfristig weniger, allerdings müssen auch Folgekosten, wie Energie, Instandhaltung oder Ersatzteile, berücksichtigt werden. Angesichts der technischen Nachteile einer Zentrifuge ist es daher fraglich, ob der vermeintliche Kostenvorteil gegenüber wartungsfreundlicheren und leistungsfähigeren Luftfiltersystemen bei einer Investitionsentscheidung überhaupt berücksichtigt werden sollte.“
Fazit: Deutlich besserer Abscheidegrad erreicht
Der Einsatz der ILT-Luftfiltertechnik bei Tyrolit lässt keine Wünsche offen, Ziele und Erwartungen wurden vollständig erfüllt. Entsprechend positiv fällt auch das abschließende Fazit von Thorsten Siegmund aus: Die elektrostatischen Filter Elofil sind leistungsstark, mit einem erheblich höheren Wirkungsgrad als die Zentrifugalabscheider, dazu störungsfrei und wartungsarm. ILT überzeugte uns auch über das reine Produkt hinaus, angefangen von der Beratungs- und Servicequalität sowie der technischen Kompetenz und Erfahrung ihrer Mitarbeiter über die Ausarbeitung von exakt auf unsere Maschinensituation zugeschnittenen Lösungskonzepten bis hin zum Preis-Leistungs-Verhältnis. Aber in erster Linie spricht das Ergebnis für sich: Die Vernebelungen in unserer Produktionshalle gehören der Vergangenheit an – sowohl an den Arbeitsplätzen als auch in der gesamten Halle herrscht heute saubere Luft.“
Elektrofilter Elofil“
Das Luftfiltergerät beruht auf dem Prinzip der elektrostatischen Aufladung der in der Luft enthaltenen Schadstoffpartikel. In einem Ionisationselement werden luftgetragene Partikel positiv mit Hochspannung aufgeladen. Anschließend treffen sie auf das eigentliche Hauptfilterelement, den Kollektor, in dem sich elektrisch entgegengesetzt gepolte Platten befinden. Durch die elektromagnetischen Kräfte setzen sich die ionisierten Partikel auf den Kollektorplatten ab, wobei feste Schadstoffpartikel haften bleiben und flüssige Bestandteile an den Platten herabfließen. Die Hauptvorteile der Elektrofilter sind laut dem Hersteller niedrige Folgekosten sowie lange Wartungsintervalle. Die spezielle Ionisationstechnik Dodra“ bewirkt einen der höchsten Abscheidegrade (= Filtrationseffizienz) aller Elektrofilter.
