Kühlmittelfilterung verstehen: Partikel, Abscheidegrad und KSS-Prüfung
Bei CNC-Technik interessiert mich der vollständige Weg vom Bearbeitungsraum zurück zur Versorgung. Meine selbst auf CNC umgerüstete Optimum BF 20 ist der persönliche Hintergrund dieser Website; ein bestimmtes Kühlmittelsystem dieser Maschine ist hier nicht dokumentiert. Das Zahlenbeispiel beschreibt deshalb einen eigenständigen Lehrfall.
Zuerst bestimmen, was überhaupt entfernt werden soll
Große Späne, feiner Schleifabrieb und aufschwimmendes Fremdöl sind unterschiedliche Aufgaben. Ein einziges Wort wie „Verschmutzung“ reicht für die Auswahl einer Anlage nicht. Für eine Anfrage würde ich die tatsächlich zu erwartenden Stoffe, deren Mengen und den Zustand der Flüssigkeit getrennt beschreiben.
Mayfran führt beispielsweise Papier-, Vakuum-, Druckband- und Trommelfilter sowie zentrale Versorgungssysteme. Diese Vielfalt ist ein guter Anlass, das Verfahren aus der Aufgabe abzuleiten. FAUDI beschreibt seine Magnetabscheider ausdrücklich für ferritische Verunreinigungen. Daraus lässt sich keine vollständige Abscheidung beliebiger nichtmagnetischer Partikel ableiten.
| Zu klärende Größe | Bedeutung für die Auswahl |
|---|---|
| Art und Verteilung der Feststoffe | Geeignetes Trennprinzip und Umgang mit dem Austrag |
| KSS und Betriebsbedingungen | Verträglichkeit mit dem vorgesehenen System |
| Volumenstrom und zeitliche Spitzen | Versorgung des Verbrauchers auch während Belastungsspitzen |
| Geforderter Zustand nach der Behandlung | Prüfbare Anforderung statt unscharfer Aussage „sauber“ |
| Wartung und Entnahme des Austrags | Praktikabler Betrieb über den gesamten Nutzungszeitraum |
Abscheidegrad und Filterfeinheit unterscheiden
Das Prinzip Schritt für Schritt
Startet nur auf Wunsch. Pause hält den aktuellen Stand fest. Die Darstellung läuft in Lerngeschwindigkeit; sie simuliert keine Maschinensteuerung. Ohne Bewegung erklären Grafik und Liste denselben Inhalt.
- Im eigenen Rechenmodell werden vor dem Abscheider 100 mg einer festgelegten Feststofffraktion je Liter Flüssigkeit erfasst. Der Volumenstrom beträgt 15 L/min.
- Der betrachtete Abscheider hält einen Teil dieser Feststoffe zurück. Welche Bauart geeignet wäre, wird durch diese Mengenrechnung noch nicht festgelegt.
- Nach der Abscheidung sind 20 mg/L derselben Feststofffraktion vorhanden. Das Modell setzt auch hier 15 L/min voraus und vernachlässigt einen Flüssigkeitsaustrag mit dem Schlamm.
- Die Differenz beträgt 80 mg/L. Multipliziert mit 15 L/min ergeben sich 1.200 mg/min beziehungsweise 1,2 g/min abgeschiedene Feststoffe. 80/100 entspricht 80 Prozent; das ist keine Angabe einer Partikelgrenze in Mikrometern.
In diesem Modell beträgt der massenbezogene Abscheidegrad (100 − 20)/100 = 0,80 beziehungsweise 80 %. Die Aussage gilt für die festgelegte Fraktion und die beschriebenen Bedingungen. Aus dem Ergebnis folgt nicht, dass jede einzelne Partikelgröße mit demselben Anteil entfernt wird.
Die Angabe einer Größe in Mikrometern beantwortet eine andere Frage. Für einen Vergleich von Lieferangeboten würde ich klären, auf welche Prüfbedingungen, Partikel und Rückhalteanforderungen sich die jeweilige Angabe bezieht. Eine alleinstehende Zahl wie „10 µm“ ist für unseren Mengenvergleich noch kein ausreichender Nachweis.
Mit dem Volumenstrom zur abgeschiedenen Masse
Bei 15 L/min und einer Konzentrationsdifferenz von 80 mg/L werden im Modell 1.200 mg/min abgeschieden. Das sind 1,2 g/min. Bleiben sämtliche Annahmen eine Stunde lang unverändert, ergeben sich rechnerisch 72 g. Diese Stunde ist eine eigene Fortschreibung des konstanten Lehrfalls, keine Vorhersage für einen realen Tank.
In einem Umlaufsystem können sich die Konzentration, der laufende Partikeleintrag und der Füllstand verändern. Außerdem kann der Austrag Flüssigkeit enthalten. Eine reale Bilanz muss diese Größen berücksichtigen. Die im Modell gleichen 15 L/min auf beiden Seiten dürfen deshalb nicht ungeprüft als Messbefund einer vorhandenen Anlage übernommen werden.
Die Flüssigkeitsprüfung bleibt eine eigene Aufgabe
Die DGUV Information 213-033 nennt für wassergemischte KSS einen Prüfplan mit wahrnehmbaren Veränderungen, pH-Wert, Gebrauchskonzentration und weiteren relevanten Parametern wie Nitrit. Ergebnisse und Maßnahmen sollen nachvollziehbar dokumentiert werden. Eine verbesserte optische Klarheit liefert diese unterschiedlichen Befunde nicht automatisch.
Für meine Dokumentation würde ich daher zwei Fragen getrennt beantworten: Welche Feststoffe entfernt die Behandlung, und welchen Zustand hat der verwendete Kühlschmierstoff insgesamt? Wenn sich beispielsweise eine Konzentration verändert hat, ist der Befund nicht durch einen bloßen Wechsel des Filtermaterials erledigt. Zuerst muss die Ursache zur beobachteten Änderung passen.
Vorher und nachher vergleichbar messen
Ein eigener Prüfplan könnte die Probenstellen vor und nach dem Abscheider festlegen. Beide Proben müssten dieselbe Feststoffdefinition und eine geeignete Auswertungsmethode verwenden. Eine Probe während des Anfahrens und eine zweite nach langer ruhiger Laufzeit würden nicht ohne Weiteres denselben Betriebszustand beschreiben.
Zusätzlich würde ich Zeit, Volumenstrom, Flüssigkeitszustand, Filterzustand und die betrachtete Bearbeitung erfassen. Damit wird aus zwei Zahlen ein nachvollziehbarer Vergleich. Der Artikel zum Messprotokoll erläutert die Zuordnung von Ergebnis, Methode und Bedingungen.
Filtration in den gesamten Betrieb einordnen
Die Späneaufbereitung behandelt den weiteren Umgang mit dem Austrag; Maschinenreinigung ergänzt die Betrachtung der Kontakt- und Ablagerungsstellen. Bei Hochdruck-Kühlschmierstoffversorgung müssen zusätzlich die Anforderungen der jeweiligen Versorgungskomponenten berücksichtigt werden. Ein Filter allein definiert noch keinen geeigneten Gesamtaufbau.
Die Ölnebelabscheidung gehört zu einer anderen Stoffströmung: Sie betrifft die erfasste Luft und darf nicht mit der Flüssigkeitsfiltration gleichgesetzt werden. Welche Wartungsarbeiten am konkreten System zulässig sind und in welchem sicheren Zustand sie stattfinden, richtet sich nach dem Maschinenhandbuch und den tatsächlichen Umbauunterlagen.
Quellen und fachliche Einordnung
Primärquellen, geprüft am 25.10.2026. Eigene Lehrbeispiele und schematische Grafiken. Produkt- und Verfahrensangaben gelten im jeweils beschriebenen Zusammenhang.