Filtre magnétique autonettoyant FRIESSSystème de filtration magnétique automatisé
Dans l’usine chinoise d’un grand constructeur automobile japonais, deux machines à rodage sont utilisées pour usiner les boîtiers de moteur.
Situation
Au cours du processus de rodage, l’huile de rodage est contaminée par des particules de fer. Pour nettoyer l’huile de rodage, l’entreprise utilise deux rouleaux magnétiques. Le principe de fonctionnement des rouleaux magnétiques permet d’éliminer de l’huile les particules d’une taille inférieure à 70 µm. Les particules plus petites restent dans l’huile. L’huile de rodage s’écoule sur la pièce et les outils afin de refroidir les outils de rodage et d’éliminer les particules.
L’huile s’écoule dans un réservoir de collecte situé sous chaque machine. L’huile de rodage contaminée est pompée du réservoir vers le rouleau magnétique et s’écoule du rouleau magnétique vers deux réservoirs propres. Depuis les réservoirs propres, l’huile de rodage est renvoyée vers la machine de rodage.
La Solution
Afin d’améliorer la surface des moteurs, l’entreprise était à la recherche d’un système de filtrage, capable d’éliminer les particules de fer jusqu’à 1 µm. Le constructeur automobile s’intéresse à la réduction des déchets.
C’est pourquoi ils recherchaient un système de nettoyage capable de fonctionner sans consommables. Compte tenu de l’expérience généralement positive des rouleaux magnétiques, ils ont décidé d’installer un système de filtrage magnétique. Bien entendu, ils recherchaient un système de filtrage magnétique beaucoup plus performant que les rouleaux magnétiques existants.
Les responsables de la maintenance n’étaient pas satisfaits des performances et de la maintenance nécessaire des systèmes de filtres magnétiques existants pour d’autres machines de production. C’est pourquoi ils cherchaient des solutions alternatives. Les principaux problèmes posés par les systèmes de filtrage magnétique existants étaient les suivants.
- La boîte de commutation n'est pas construite conformément aux normes habituelles de l'industrie automobile.
- Fuites à différents endroits
- Le rouleau magnétique, nécessaire au nettoyage du liquide de rinçage, ne fonctionne pas correctement
L’équipe de maintenance a demandé un concept et une offre de prix à différents fabricants des États-Unis et d’Europe. Les ingénieurs de FRIESS GmbH ont conçu, en collaboration avec le partenaire commercial chinois de FRIESS GmbH, un système de filtration basé sur le filtre magnétique automatique autonettoyant ASMF 5.
L'idée était d'installer le nouveau système de filtre magnétique entre le réservoir existant pour l'huile sale et les rouleaux magnétiques existants. La conception proposée pour les systèmes de filtrage magnétique offre les avantages suivants.
- Même en cas de défaillance des nouveaux systèmes de filtrage magnétique, l'alimentation de la machine en huile de rodage est garantie.
- Pendant la période de rinçage du système de filtre magnétique, l'alimentation en huile de rodage de la machine de rodage est garantie.
- Les rouleaux magnétiques existants servent de filtre de secours. En cas de défaillance du cylindre pneumatique du filtre magnétique ASMF 5, l'huile sera nettoyée à l'aide du rouleau magnétique existant.
Après avoir comparé les différentes solutions et les différents prix, la direction a décidé d'installer le système de filtre magnétique FRIESS ASMF 5. Les principales raisons de cette décision sont les suivantes.
- Conformité à toutes les normes importantes, avec l'exemple de la force minimale du champ magnétique au niveau de la tige du filtre magnétique de 9000 Gauss.
- Format compact avec un encombrement inférieur à 1 m².
- Installation de composants de fabricants réputés tels que Siemens, Rittal, Festo, Brinckmann, etc.
- Fonctionnement continu fiable
- Fonctionnement sûr de la machine à roder, même en cas de défaillance
- Aucun consommable n'est nécessaire
- Très bon rapport qualité-prix
- Débit d'environ 150 l/min
The solution suggested by FRIESS GmbH included
- Automatic self-cleaning magnetic filter ASMF 5
- Funnel with protection against splash in order to collect the flushing fluid
- Magnetic roll in order to remove the filter particles from flushing fluid
- Submersible pump
- PLC control with Siemens Logo and frequency converter for pump
La solution proposée par FRIESS GmbH comprend :
- Filtre magnétique autonettoyant automatique ASMF 5
- Entonnoir avec protection contre les éclaboussures pour recueillir le liquide de rinçage
- Rouleau magnétique pour éliminer les particules du filtre du liquide de rinçage
- Pompe submersible
- Commande PLC avec logo Siemens et convertisseur de fréquence pour la pompe
Filtre magnétique automatique autonettoyant ASMF 5 avec système de nettoyage pour le fluide de rinçage
Le filtre magnétique autonettoyant FRIESS ASMF 5 est composé d’un boîtier contenant cinq tiges magnétiques intégrées. Les particules de saleté, qui sont entraînées avec le liquide de traitement dans le boîtier du filtre, seront attirées par la force du champ magnétique extrêmement puissant et resteront collées à l’extérieur des tuyaux en acier inoxydable autour des aimants. L’huile de rodage nettoyée s’écoule du filtre magnétique vers le réservoir de nettoyage en passant par les rouleaux magnétiques existants. Le flux spécialement conçu dans le filtre magnétique FRIESS garantit que le liquide s’écoule très lentement à travers le champ magnétique . Le flux lent permet aux particules de fer jusqu’à 1 µm d’être attirées par le champ magnétique et d’être éliminées de l’huile de rodage. La disposition spéciale des tiges magnétiques du filtre évite le blocage du système de filtrage.
La disposition décalée de l’entrée et de la sortie garantit que l’huile s’écoule parallèlement sur toute la longueur des tiges magnétiques.
Le nettoyage du filtre magnétique est contrôlé par un PLC. L’automate ferme automatiquement l’entrée et la sortie. Ensuite, les tiges magnétiques sont retirées des tuyaux en acier inoxydable. Dans une étape suivante, la vanne de boue s’ouvre et les particules de saleté collectées s’écoulent avec un petit volume de liquide hors du boîtier du filtre. Si nécessaire, il est possible de rincer le boîtier du filtre avec du liquide supplémentaire.
Après le rinçage, le processus de filtration recommence.
Le temps de filtration, le temps d’impulsion de rinçage et le nombre d’impulsions de rinçage peuvent être réglés en fonction des besoins des clients.
Pendant le rinçage, le filtre produit environ 20 à 40 litres de liquide de rinçage particulièrement sale.
Le liquide de rinçage est recueilli sous le filtre dans un entonnoir. Le liquide sale s’écoule très lentement de l’entonnoir vers un petit rouleau magnétique. Les fines particules de fer sont agglomérées dans le champ magnétique du filtre magnétique. Ces particules agglomérées sont suffisamment grosses pour être attirées par le faible champ magnétique du rouleau magnétique. Le temps de repos du fluide dans le champ magnétique du rouleau magnétique est très long, car le débit n’est que d’environ 10 l/min. Le long temps de repos du liquide sale permet de séparer les particules de fer du liquide. La boue recueillie par le rouleau magnétique est collectée dans un conteneur séparé et peut être éliminée en tant que boue de broyage. Le liquide de rinçage nettoyé s’écoule du rouleau magnétique vers le réservoir sale et peut être réutilisé.
Boues semi-solides séparées par rouleau magnétique
Caractéristiques techniques :
- Débit maximal de 150 l/min (huile de rodage)
- Température de travail 5 °C – 40 °C
- Pression maximale 10 bar
- Raccordement entrée/sortie 1 ½
- Force du champ magnétique à la surface du tube en acier inoxydable autour des tiges magnétiques à l’intérieur du boîtier du filtre 9000 Gauss
- Force du champ magnétique à la surface du rouleau magnétique 2700 Gauss
Principales caractéristiques :
- Maintenance et manipulation simples
- Contrôle direct des vannes par PLC
- Réglage flexible des temps de filtration et de rinçage
- Faible volume de liquide de rinçage
- Le liquide de rinçage est réutilisé
- Fonctionnement sûr en cas de défaillance de l’alimentation en air ou de l’alimentation électrique. La vanne de vidange des boues se ferme d’elle-même.
Système de filtre magnétique autonettoyant pendant le séchage Test du système de filtre magnétique autonettoyant ASMF 5 avec rouleau magnétique pendant l'installation sur le site du client
Après une mise en service réussie dans l’atelier de FRIESS GmbH, l’unité a été expédiée au client en Chine. L’installation, le démarrage et la mise en service ont été effectués par le partenaire chinois de FRIESS GmbH. Depuis sa mise en service, le système fonctionne en continu et répond à toutes les attentes du client.
