Filter für Kühlmittelpumpen

Kühlmittelpumpen, welche in der metallverarbeitenden Industrie zum Einsatz kommen, fördern Kühlschmiermittel aus einem Reservoir zu Werkzeug und Werkstück. Die bei spanenden Arbeitsverfahren wie Bohren, Sägen oder Fräsen anfallenden Metallspäne gelangen teilweise über den Rücklauf in das Kühlmittelreservoir. Dort sammeln sie sich und werden zunehmend zu einer Gefahr für die im bzw. auf dem Reservoir befindliche Kühlmittelpumpe. Saugt die Pumpe einen oder mehrere Späne an, so kann sie festgehen und aufgrund der sich einstellenden thermischen Überlastung innerhalb kurzer Zeit zerstört werden.

Filter am Fuß einer Kühlmittelpumpe
Filter am Fuß einer Kühlmittelpumpe

Um eine solche Belastung zu vermeiden kann man dem Ansaugtrakt der Pumpe ein mechanisches Filter vorschalten. Dieses fängt Partikel ab einer mit den Filtereigenschaften korrespondierenden Größe ab und vermeidet so das oben geschilderte Szenario. Dieses Verfahren birgt nun aber seinerseits eine Gefahr: Je mehr Späne das Filter zusetzen, desto weniger Kühlflüssigkeit kann gefördert werden, was wiederum den Arbeitsprozess gefährden kann.

Andere Maßnahmen, welche das Verstopfen oder Festgehen der Pumpe verhindern helfen sind:

  1. Regelmäßiges Ausräumen der Späne im Tank,
  2. Achten auf ausreichend Kühlflüssigkeit,
  3. Einhalten der korrekten Eintauchtiefe,
  4. Einbau eines Stegs / einer Trennwand.

Während die Punkte 1 und 2 selbsterklärend sind, sollen die beiden letzten kurz näher erläutert werden.

Einhalten der korrekten Eintauchtiefe

Position des Pumpengehäuses und der Ansaugkanalöffnung
Position des Pumpengehäuses und der Ansaugkanalöffnung

Wird eine korrekte Eintachtiefe des Ansaugtraktes (Saugrohr) der Pumpe gewährleistet, verringert sich die Wahrscheinlichkeit einer Blockade des Pumpenrades. Ein Einbau mit ausreichend Abstand zum Boden kann verhindern, dass Späne angesaugt werden.

Hier nun ein genaues Maß für den Abstand zum Tankboden anzugeben ist aufgrund der vielen unterschiedlichen Pumpen und Konfigurationen kaum möglich bzw. ratsam. Generell kann aber festgehalten werden, dass je größer die Ansaug-Leistung einer Pumpe, desto eher wird sie Partikel ansaugen können und desto größer sollte der Abstand zum Boden des Reservoires gewählt werden. Die nebenstehende Abbildung kann dabei als Anhalt dienen.

Ebenso einleuchtend ist es in diesem Kontext, dass wenn der Abstand von Pumpenfuß zu Tankboden relativ gering ist, der Tank dann häufiger auf Späne kontrolliert werden sollte. Auch die Art der Werkstückbearbeitung spielt hier eine wesentliche Rolle: Bohspäne, welche oft spiralförmig sind, nehmen mehr Raum ein und haben eher eine störende oder gar zerstörende Wirkung als etwa die Späne, welche eine Bandsäge produziert.

Einbau eines Stegs

Tank mit Steg
Kühlmitteltank mit integriertem Steg

Es kann in den Tank ein Steg oder eine Trennwand integriert werden, um so das Ansaugen von Spänen zu erschweren.

Die in den Tank zurückfließende, potenziell verunreinigte Kühlflüssigkeit gelangt auf die Seite des Tanks, welche durch den Steg bzw. die Trennwand vom anderenTeil abgetrennt ist. In diesen mündet das Tauchrohr der Pumpe. Wird diese Kammer nun regelmäßig ausgeräumt, so ist eine Verunreinigung der Pumpe nahezu ausgeschlossen.

Kunststoffe

Noch gefährlicher als Metallspäne können Kunststoffspäne sein, da sie leichter sind und deshalb nicht so schnell zu Boden sinken. Auch werden sie eher von der Pumpe angesaugt. Hier ist also besonders auf die Einhaltung der oben genannten vier Punkte zu achten. Des weiteren können sich die weicheren Kunststoffspäne leichter um die Welle der Pumpe oder das Pumpenrad wickeln und so den Lauf der Pumpe be- oder sogar verhindern.

In jedem Fall ist die Verwendung eines Filters kontrovers zu beleuchten und ggf. durch die erwähnten Maßnahmen zu ersetzen oder zu ergänzen.