Präzise dosieren

Um die Vorteile dieses innovativen Systems vollständig nutzen zu können, muss die Konstruktion der Schmierstoffzuführung innerhalb der Spindel sowie die Lagerauswahl herstellerseitig für den Anschluss des Mikrodosiersystems vorgesehen sein. In verschiedenen Applikationstests mit Spindel- und Lagerexperten wurden hierzu Lösungsvorschläge für unterschiedliche Anwendungen erarbeitet. Das Mikrodosiersystem versorgt bis zu vier Schmierstellen individuell mit Öl, das sich über Kapillarleitungen direkt an die Laufflächen der Lager führen lässt. Mikroventile, deren Durchsätze individuell steuerbar sind, dosieren den Schmierstoff in einem quasi kontinuierlichen Volumenstrom. Er ist für jede Schmierstelle auf 0,5 bis 5 mm³/min einstellbar. Zum Vergleich: Ein Tropfen Öl hat ein Volumen von etwa 30 mm³. Das Schmiersystem löst also diese Menge in einen feinen, kontinuierlichen Volumenstrom auf, der – je nach Einstellung – über 6 bis 60 Minuten an die Lagerstelle abgegeben wird.

Kontinuierlich überwacht

Damit der Volumenstrom unabhängig von Druck, Temperatur und Viskosität konstant bleibt, wird das gesamte System mit einem Strömungs- und Temperatursensor kontinuierlich überwacht, selbstständig kalibriert und gegebenenfalls nachgeregelt. Somit stellt man sicher, dass die eingestellten, sehr kleinen Dosiermengen hochpräzise eingehalten werden. Die Toleranz liegt bei unter 5%. Die derzeit noch weit verbreiteten Öl- und Luft-Schmiersysteme brauchen Druckluft, um das Öl zur Lagerstelle zu transportieren. Die Erzeugung von hierfür geeigneter Druckluft bedeutet einen hohen Energiebedarf und einen Kostenaufwand im Betrieb; zudem erzeugt der kontinuierliche Luftstrom Geräuschemissionen. Das Mikrodosiersystem verzichtet auf diese Verbrauchsluft. Druckluft benötigt man nur, um das Öl im Vorratsbehälter statisch unter Druck zu setzen – verbraucht wird diese Luft jedoch nicht. Berechnungen zeigen, dass sich allein durch den Wegfall der Kosten für Druckluft bei einer Spindel mit vier Schmierstellen eine jährliche Ersparnis im vierstelligen Euro-Bereich erzielen lässt. Die Life-Cycle-Kostenbilanz des Systems weist damit deutliche Vorteile gegenüber den herkömmlichen Öl- und Luft-Systemen auf.

Das Mikrodosiersystem kann die Schmierstoffmenge hochdynamisch verändern, wenn etwa die Spindeldrehzahlen beziehungsweise das Bearbeitungsprogramm der Werkzeugmaschine wechseln und sich dadurch der Schmierstoffbedarf verändert. Auch auf Viskositätsänderungen des Schmierstoffs (zum Beispiel durch Temperaturschwankungen) reagiert das System unmittelbar und hält die Dosiermenge konstant. Die minimale und präzise dosierte Ölmenge, die das System bereitstellt, der deutlich reduzierte Energiebedarf durch den entfallenden Druckluftverbrauch und die deutlich reduzierten Geräuschemissionen leisten einen wesentlichen Beitrag zur Schonung der Umwelt. Dabei benötigt das System keine teuren Spezialschmierstoffe. Niedrigviskose Spindelöle, wie man sie bei Werkzeugmaschinen üblicherweise einsetzt, sind für das Mikrodosiersystem geeignet. jg