Témata
Reklama

V redakci se objevila informace o zajímavém projektu, který vznikl na základě dlouhodobější spolupráce mezi firmami Toshulin (známý a významný výrobce svislých soustruhů a svislých obráběcích center) a Wemac (úspěšná, ryze česká firma, působící v oblasti průmyslové filtrace vzduchu v kovoobrábění) a protože obě společnosti souhlasily se zveřejněním většiny technických detailů, rádi se s vámi o ně podělíme.

Před nějakým časem se firma Toshulin rozhodla vybudovat vzorové pracoviště, sestavené ze čtyř svislých soustruhů. Toto pracoviště, které bude umístěno přímo ve výrobním závodě, by mělo plnit následující úlohy: především by mělo sloužit pro prezentaci špičkové technologie firmy potenciálním zájemcům o stroje Toshulin v reálných podmínkách průmyslové výroby a dále bude využíváno pro testování nových materiálů, nástrojů a nejnáročnějších metod obrábění. Samozřejmostí také bude využití strojů pro vlastní a kooperační výrobu.

Reklama
Reklama
Reklama

Ochrana životního prostředí

Firma Toshulin důrazně dbá na dodržování principů ochrany životního prostředí a protože předpokládané zatížení tohoto špičkového pracoviště může být z hlediska vlivu na pracovní prostředí v hale extrémní, rozhodli se pracovníci výrobce osadit stroje odpovídajícím výkonným filtračním systémem. Je zřejmé, že toto zadání je složitější, než by se mohlo na první pohled zdát. Svislé soustruhy Toshulin jsou robustní stroje určené jak pro hrubovací, tak i dokončovací operace – to znamená, že během procesu obrábění se do ovzduší může uvolňovat velmi různorodá vzdušnina široce variabilního složení. Stroje jsou objemově rozměrné, polokrytované a s ohledem na jejich kinematiku (pojezdy os, rotace stolu) je proudění vzduchu během procesu obrábění poměrně nevyzpytatelné. Rovněž technologické vybavení strojů bude na výši – pracovní posuvy, rychloposuvy, vysoké otáčky vřetena, vysoké pracovní tlaky chladicích kapalin apod. – to vše jsou faktory, které velmi negativně ovlivňují vzdušninu produkovanou při obrábění. Chladicí kapalina, proudící vysokou rychlostí k břitu nástroje a dopadající na rotující obrobek, totiž vytváří extrémně jemný emulzní aerosol, složený převážně z částic o velikosti jednoho mikrometru a menší – a to je podle dostupných informací opravdu problematická vzdušnina. Všechny tyto faktory je proto třeba při návrhu vhodného filtračního zařízení vzít pečlivě v úvahu.

Aplikace filtrační věže Absolent

Odsávání a filtrace vzdušnin

Volba proto padla na osvědčeného partnera – společnost Wemac. Tato firma se již roky úzce specializuje právě na oblast odsávání a filtrace vzdušnin vznikajících při procesech obrábění v kovoprůmyslu a v tuzemsku se může pyšnit více než šesti tisícovkami instalací. Abychom o uvažovaném projektu získali detailnější informace, požádali jsme o vyjádření ředitele firmy Ing. Davida Kratochvíla, který nám sdělil následující: „Spolupodílet se na podobné práci společně s tak prestižní firmou je čest a závazek zároveň. Proto jsme k projektu přistupovali velmi pečlivě. Prvním problémem je u podobných sestav stanovit správně potřebnou kapacitu vhodného filtračního zařízení, v dalších krocích je pak třeba zabývat se volbou nejvhodnějšího filtračního principu, způsobem napojení, odvodem vyčištěného vzduchu atd.“

Kapacita filtrační jednoty

Pro stanovení potřebné kapacity filtrační jednotky existuje více či méně složitá metodika. U velkých a otevřených strojů s nejednoznačným pohybem masy vzduchu se může jednat o poměrně komplikovaný postup. Samozřejmě by nebyl problém odrazit se čistě mechanicky od celkového vnitřního prostoru stroje, který má být odsáván, a konstatovat, že vzduch ve stroji se má vyměnit např. čtyřikrát za minutu. David Kratochvíl k tomuto dodává: „Bohužel i s tímto postupem se lze setkat. Tím bychom se ovšem konkrétně v případě většího z obou strojů dostali na celkovou kapacitu filtrační jednotky přes 40 000 m³.h-1, což je monstrum velikosti kamionu s příkonem přes 50 kW. Proto jsme pro stanovení potřebné kapacity použili princip řízeného proudění vzduchu – což zjednodušeně řečeno znamená, že v určitém místě stroje instalujeme tzv. vzduchovou clonu, která brání šíření aerosolu nežádoucím směrem, a zároveň jej směruje k místu odsávání. Pomocí technologie vzduchových clon lze velmi výrazně ovlivňovat směr a rychlost proudění vzduchu ve stroji. Tímto způsobem, který se velice osvědčil právě u velkých a otevřených strojů, lze výrazně snížit potřebnou kapacitu filtrační jednotky, aniž by došlo ke snížení celkové účinnosti odsávání. Díky tomu jsme pro aplikaci Toshulin mohli navrhnout filtrační jednotku A•Mist-80TF s kapacitou pouze 8 000 m³.h-1.

Princip filtrace

Náročnější byla diskuse o vhodném principu filtrace. Optimální totiž je, pokud se mohou parametry odsávané vzdušniny změřit – tedy jaká je výstupní koncentrace, jaká je teplota vzdušniny, jaké je velikostní rozložení částic aerosolu ve vzdušnině apod. To v tomto případě nebylo možné, protože stroje ještě nejsou v provozu a navíc na nich bude aplikována různá technologie.

První a druhý stupeň se skládá z filtračních kazet„Po dohodě s uživatelem jsme nakonec navrhli třístupňový princip filtrace pomocí filtrační věže Absolent A•Mist-80TF. Absolent je švédský výrobce skutečně špičkových filtračních jednotek pro nejtěžší aplikace, u nichž díky pozoruhodnému principu filtrace dosahuje životnosti interních filtračních elementů v řádu až několika roků – hovoříme skutečně o zcela bezúdržbovém provozu. Jakost filtrace je navíc vynikající, na výstupu z filtračních věží Absolent běžně naměříme výstupní koncentrace v řádu tisícin, přičemž česká norma stanovuje limit pro emulzní a olejové aerosoly na hodnotě 5 mg.m-3. Jednotky lze dále osadit frekvenčními měniči s odpovídajícími čidly, a tím je možné při použití funkce konstantního průtoku dosáhnout významných úspor i ve spotřebě elektrické energie,“ uzavřel Ing. David Kratochvíl a vysvětlil princip filtračních věží Absolent A•Mist-80TF.
Stroj společnosti Toshulin

Filtrace probíhá ve třech stupních. První a druhý stupeň se skládá z filtračních kazet Absolent s autodrenáží (po nasycení na určitou úroveň zachycené médium volně stéká a shromažďuje se v nádrži jednotky v její spodní části). Díky tomuto zásadnímu efektu se oba tyto stupně zanášejí velmi zvolna. Použitý filtrační materiál odpovídá aktuálnímu způsobu použití a vždy je snaha dosáhnout toho, aby první, nejrobustnější stupeň zachytil až 80 % objemu všech vstupních částic – tedy zejména těch největších. Druhý stupeň je pak určen pro částice střední velikosti a bývá navrhován tak, aby do třetího stupně vstupovalo max. 1–1,5 % všech odsávaných nečistot. Třetí filtrační stupeň (tzv. HEPA filtr) zaručuje konstantní stupeň odlučování 99,99 % při velikosti 0,3 μm.

Dlouhé cykly výměny filtračních elementů

Právě díky neobvykle velké filtrační ploše zejména prvního filtračního stupně a dále pak schopnosti uvolňovat od určitého stupně nasycení zachycené médium je dosaženo mimořádně dlouhých cyklů výměny jednotlivých filtračních elementů, které mohou být samozřejmě měněny samostatně (každý filtrační stupeň má vlastní čidlo, které samostatně hlídá jeho stav). U některých uživatelů v ČR i v zahraničí dosahuje životnost jednotlivých filtračních stupňů šesti i více let.

Poděkovali jsme za vysvětlení a za poskytnuté informace a věříme, že díky spolupráci obou úspěšných firem vznikne pozoruhodné obráběcí pracoviště, na které se rádi v budoucnu přijedeme podívat.

Dana Benešová

Reklama
Související články
EMO zrcadlem pokroku a inovací

Při příležitosti prezentace veletrhu EMO 2017 Hannover před evropskou novinářskou obcí se uskutečnilo i pražské zastavení. Zastoupení Deutsche Messe pro ČR zorganizovalo tiskovou konferenci, které se vedle generálního ředitele EMO Hannover Christopha Millera účastnil i tiskový mluvčí hannoverského veletržního komplexu Hartwig von Sass spolu s ředitelem českého svazu SST Ing. Paclíkem a předsedou Společnosti pro obráběcí stroje doktorem Smolíkem.

Jak přispívají opakovaně použitelné čisticí utěrky k ochraně životního prostředí

Dne 5. června 1972, v den zahájení první světové konference o ochraně životního prostředí ve Stockholmu, inicioval program ochrany životního prostředí Spojených národů (United Nations Environment Programme, UNEP) oficiální světový den životního prostředí. Od té doby se každo-ročně 5. červen slaví jako mezinárodní den životního prostředí. Opakovaně použitelný systém čisticích utěrek MEWA k tomu každý den v dílnách a výrobních halách přispívá: Čistí stroje a zařízení a podporuje ochranu zdrojů.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Související články
Procesní analýza snižuje náklady

Technologie broušení hrají v moderním obrábění významnou roli. Jsou využívány při výrobě přesných nástrojů nebo lékařské techniky, v energetice, při výrobě ozubení nebo v leteckém a kosmickém průmyslu. I když může být podíl nákladů na povrchové čištění nízký, technická čistota většinou rozhoduje o možnosti dodat výrobky. V souvislosti s kvalitou povrchů zhotovených obrobků však o nákladech na čištění rozhoduje dimenzování celého výrobního procesu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Na cestě k nulové chybě upínání

I ta nejmenší cizí tělíska (prach, třísky apod.) mezi dutinou vřetena a stopkou nástroje mohou zapříčinit nepřesnost upnutí vrtáku nebo frézy, což má za následek výrobu zmetků nebo poškození nástroje a tím přerušení výroby. Toto mohou odstranit měřicí systémy se senzory.

Možnosti využití vizualizace v ekodesignu

Stále rostoucí požadavky na snižování emisí skleníkových plynů, zejména emisí oxidu uhličitého (CO2), vyvolávají potřebu integrace principu udržitelného rozvoje i do již pevně zaběhnutých vývojových postupů u různých typů produktů. Z pohledu chystaných legislativních požadavků může být u nových výrobků významné prokázat, že při jejich vývoji byla zvolena strategie, která v rámci jejich celého životního cyklu nejméně zatěžuje životní prostředí.

Kompenzace teplotních úhlových chyb strojů

Teplotní chování obráběcích strojů je jen jedním z mnoha faktorů, ovlivňující celkovou výrobní přesnost stroje. Ta je navíc dána také statickým a dynamickým chování stroje, geometrickou přesností, řídicím systémem stroje, odměřováním, zvoleným výrobním postupem atd. Nicméně právě teplotní chyby (resp. teplotní deformace na špičce nástroje) způsobují v dnešní době převážnou část výrobních odchylek a jejich dopad na výrobní přesnost strojů v posledních letech neustále vzrůstá.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Inovace: Změna úhlu pohledu

Určitě jste to zažili taky. Je večer, jasná obloha a vy vidíte, jak měsíc balancuje přesně na špičce věže kostela. Stačí ale malá změna úhlu pohledu a měsíc je jinde. Jaký je váš úhel pohledu na inovace ve strojírenství?

Lesk a bída českých obráběcích strojů

Česká republika, resp. tehdejší Československo, mělo bohatou historii ve výrobě obráběcích strojů. Kde v období největší slávy byli ve svých inovačních počinech současní světoví lídři, když např. kovosviťácký konstruktér Ladislav Borkovec se již v roce 1977 začal zaobírat myšlenkou multifunkčního soustružnicko-frézovacího stroje? Přes dřevěný kinematický model, který si vytvořil doma v dílně, vedla dlouhá cesta až k prototypu prezentovanému  na EMO v Paříži v roce 1980. Po vyrobení 45 strojů řady MCSY, které nenazval nikdo jinak než „Boháro“, byla z ekonomických důvodů a nedostupnosti kvalitní řídicí elektroniky bohužel výroba v tehdejším Kovosvitu ukončena. Dva bývalé kovosviťáky, srdcem i duší, Jiřího Mindla a Vladislava Čítka, jsem díky jejich letitým zkušenostem celoživotního zasvěcení oboru obráběcích strojů požádal o rozpravu nad současným stavem tuzemského oboru výrobních strojů a nad tím, jaké jsou jeho případné perspektivy.

Pořádná špona je dnes věda

S obráběním, vrtáním pomocí nástroje začali pravděpodobně jako první už staří Egypťané cca 4 000 let před naším letopočtem, přičemž využívali tětivu luku – základ smyčcového soustruhu. Potom přišel středověk, dále Leonardo da Vinci a návrh prvního soustruhu… Technologie třískového obrábění ale v porovnání s dnešní dynamikou vývoje postupovala jen pomalu.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 9. a 10. díl: Jak se staví odborníci k e-mobilitě

V minulém díle našeho seriálu jsme dali prostor pověřenci ministra dopravy pro čistou mobilitu Mgr. Janu Bezděkovskému pro vyjádření se k jednotlivým problematickým aspektům, které s sebou přináší deklarovaný úplný přechod na elektromobilitu. V tomto díle jsme s podobnými otázkami oslovili odborné garanty našeho seriálu – prof. Macka a Ing. Morkuse –, již na ně velmi obšírně odpověděli. Zároveň tímto rozhovorem s odborníky, kteří náš seriál dozorovali, připomínkovali jednotlivé díly a motivovali nás k tvorbě dalších, seriál Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu končí. Snad svůj účel – jímž bylo představit některé problematické stránky úplného přechodu na elektromobilitu a předložit je k další diskuzi – splnil.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit