Die zum Patent angemeldete Absauglösung ermöglicht ein effizienteres Absaugen bei höherer Energieeffizienz, senkt die Maschinenherstellkosten und verbessert zugleich die thermische Stabilität sowie die Präzision der Werkzeugmaschine.
Die Wirth Engineering GmbH hat eine Absauglösung zum Patent angemeldet, mit der sich die abzusaugenden Stoffe in einer Werkzeugmaschine im gesamten Arbeitsraum effizienter erfassen lassen bei minimalem Druckverlust und verbesserter thermischer Stabilität der Maschine. Diese Absauglösung lässt sich kostengünstig umsetzen bzw. ermöglicht sogar Einsparungen an anderer Stelle bei den Herstellkosten einer Werkzeugmaschine. Dies wird dadurch erreicht, dass die Absaugströmung gleichmäßig im Arbeitsraum verteilt wird, sodass sie alle nötigen Stellen zuverlässig erreicht und die entsprechenden Stoffe wie Aerosole in Form von Ölnebel, Schleifstaub oder ähnliche effektiv schneller aus der Maschine abführt. Dadurch können auch die Türen nach der Bearbeitung früher geöffnet werden, ohne dass diese Stoffe austreten.
Außerdem treten keine erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten in der Maschine auf an bestimmten Orten, die dort zusammen mit dem dort womöglich vorhandenen Kühlschmierstoff Verdunstungskälte erzeugen und damit zur lokalen Abkühlung und thermischen Verformung der Maschine führen. Erste Versuche lassen eine um 2-3 µm verbesserte Genauigkeit bzgl. des geschliffenen Werkstückdurchmessers bzw. um ca. 35% verkleinerte Fertigungstoleranzen erwarten. Das System wird individuell so ausgelegt, dass gleichzeitig der Differenzdruck/Druckverlust der Absaugung minimiert wird. Dies verbessert die Energieeffizienz und erhöht den vom Absaugaggregat erzeugten Volumenstrom. In Summe kann sogar die Verwendung eines kleineren und damit günstigeren Absaugaggregats in Erwägung gezogen werden.
Ferner geben das Regelwerk „Technische Regeln für Gefahrstoffe“ (TRGS), berufsgenossenschaftliche Regeln (BGR) und die gesetzliche Unfallversicherung (GUV) in Deutschland Grenzwerte für die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK) an Kühlschmierstoffen in der Atemluft vor. Ähnliches gilt in anderen Ländern. Der Leitfaden zu Kühlschmierstoffen des VDMA fordert gar eine Minimierung der Emissionen in die Atemluft, soweit möglich nach dem Stand der Technik. Dies erfordert eine effiziente Absaugung, damit der Werker bei Arbeiten in der Maschine keinen gesundheitsgefährdenden Stoffen ausgesetzt ist oder diese gar beim Öffnen der Tür austreten.
Laut Fraunhofer IPA (Publikation: Absaugtechnik beim Zerspanen von Leichtbauwerkstoffen) verursacht die Absaugung in spanenden Werkzeugmaschinen für die Holz- und Kunststoffbearbeitung durchschnittlich 45% deren elektrischen Energiebedarfs. Bei üblichen Maschinen in der Metallbearbeitung sind es mit 1-2 kW deutlich weniger, allerdings lässt sich in jedem Fall ein wesentlicher Anteil davon einsparen durch eine effiziente Absauglösung.
Das zum Patent angemeldete Prinzip beruht im Wesentlichen auf großflächigen strömungshomogenisierenden Elementen für den Luftein- und/oder -austritt aus der Maschine. Diese lassen sich sehr einfach als Blechbauteile gestalten, müssen aber richtig ausgelegt werden. Am besten werden sie bereits bei der Entwicklung einer Werkzeugmaschine in der Verschalung vorgesehen, aber sie können auch nachgerüstet werden, z. B. durch den Austausch von Wartungstüren/-abdeckungen.
Das zum Patent angemeldete Prinzip zur Erzeugung einer homogenen, d. h. gleichmäßig verteilten Gasströmung kann auch auf diverse andere Anwendungen übertragen werden, z. B. für den Abtransport von Rauchgasen bei Laser- oder Schweißprozessen bis hin zur Raumbelüftung in Gebäuden beispielsweise in klimatisierten Messräumen.
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Die Patentierung wird gefördert durch das Programm WIPANO (Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen)