Automatik-Rückspülfilter erstmals als Arbeitsfilter beim Stahlschleifen eingesetzt - platzsparendes Konzept ohne Filterverbrauchsmittel
Im Kettenwerk in Wil war für STIHL nach 20 Jahren Betrieb die Zeit gekommen, die zentrale Filteranlage im Keller unter den über 60 Zahnschleif-Automaten zu erneuern. Auschlaggebend waren weniger die steigenden Kosten für Wartung und Reparatur als vielmehr der damit verbundene Produktionsausfall. Dementsprechend lautete für die neue Anlage die zentrale Forderung: Installation und Inbetriebnahme bei laufendem Betrieb der alten Anlage um Produktionsstillstand möglichst völlig zu vermeiden.
Die zur Verfügung stehenden Platzreserven waren nicht nur wesentlich kleiner als der Platzbedarf der alten Anlage, sondern verlangten auch die Aufstellung “ums Eck”, d.h. die Einbeziehung eines Nebenraums. Für großflächige Vakuumfilter, wie sie von STA noch bei der alten Anlage verwendet worden waren, war somit kein Platz. Auch wünschte Stihl eine bessere Filtrationsleistung sowie eine Alternative für die reparaturanfällige Brikettierpresse; Schleifschlamm-Briketts brachten keinen Entsorgungsvorteil mehr, da sie im Schmelzofen aufschwammen.
STA hatte bisher immer wieder das für Stihl jeweils passende Filter-Konzept finden können, sowohl in Wil wie auch im Zweitwerk Bronschhofen. Auch diesmal galt es, eine neue Filtertechnik zu finden. So legte STA ein Konzept vor, das die Verwendung von mehreren Rückspülfiltern vorsah, in Kombination mit selbstentleerenden Zentrifugal-Separatoren. Letztere dienten zur Trocknung des Rückspülguts einerseits sowie zur bewährten Feinreinigung im Bypass andererseits, für Partikel < 5-10 µm so wie es bei den bestehenden Anlagen mit manuell zu entleerenden Zentrifugen realisiert war. Automatik-Rückspülfilter mit 8 Filterelementen, von denen sich immer eins im Rückspülmodus befindet, sind zwar an Emulsionszentralanlagen üblich, werden aber nicht als Arbeitsfilter, sondern entweder als als Überbrückungsfilter verwendet, während der Regenerierung des Hauptfilters, oder als zweite Filterstufe mit gleicher oder gröberer Filterfeinheit, sozusagen als Polizeifilter.
Beim Abgleich der Filterleistungsdaten mit Stihls Lastenheft stellte sich heraus, dass zur Entlastung der Rückspülfilter eine Vorfilterstufe erforderlich sein würde. Dank der ferromagnetischen Schleifspäne boten sich Magnetwalzenfilter mit kontinuierlichem Schleifschlamm-Abwurf an.
Es folgte ein sorgfältiger Validierungsprozess mit Testgeräten. Im Sinne eines einfachen Testaufbaus wurde der Schlammabwurf des Magnetwalzenfilters in den Auffangbehälter für das Rückspülgut aus dem Automatik-Rückspülfilter geleitet. Der Zentrifugal-Separator A-25 erzeugte aus beiden Filtern einen derart trockenen Entsorgungsschlamm, dass die Forderung entstand, dieses Konzept der zentralen Schlamm-Entnahmestelle bei der zu planenden Anlagen zu berücksichtigen, was aufgrund der beengten Platzverhältnisse nicht einfach umzusetzen war.
Unkonventionelle Filtertechnik als Brückentechnologie
Mit den 3 ausgewählten Abscheide-Verfahren stellte sich folgendes Problem: keines der Verfahren hat von sich aus Behälter integriert, was einerseits den erwähnten Vorteil der Platzersparnis bringt, andererseits aber ein gewisses Flüssigkeitsvolumen vorhanden sein muss, um die umlaufenden Emulsionsmengen, das sog. Reisevolumen, zu puffern, und andererseits eine Mindest-Verweilzeit zu gewährleisten, damit beim Schleifprozess eingebrachte Luft aus der Emulsion entgasen kann. In der relativ hoch dosierten Emulsion schien die Luft nur sehr langsam zu entweichen, was zu Lufteinschlüssen und Leistungsverlusten in den Prozessversorgerpumpen führte. Außerdem brachten die aufsteigenden Luftblasen die kurzen, trotzdem zum Verhaken neigenden, Schleifspäne zum Aufschwimmen. So war STA noch erfolgreich bei der Optimierung der A-25 Separatoren, um den Lufteintrag und dadurch entstehenden Emulsionsnebel zu minimieren, sowie den zuverlässigen Austrag des unterwartet trockenen und leichten, zuckerwatte-ähnlichen Schleifschlamms zu gewährleisten. Das Aufschwimmen des Schleifschlamms in den Tanks und die damit verbundene Verstopfung der Magnetwalzenfilter konnten in der Zeit, die zur Nachbesserung eingeräumt wurde, nicht mehr behoben werden.
Nach ca. fünfjährigem Betrieb entschloss sich Stihl, die Anlage abermals zu ersetzen. Da nun die Fläche der ersten Filteranlage zur Verfügung stand, konnte dort ohne Zeitdruck eine großflächige Vakuum-Bandfilter installiert und in Betrieb genommen werden - dank STA abermals ohne Produktionsunterbrechung.
