Die entscheidende Rolle des Durchflussschalters in den Kühlschmierstoff- und Schleifschmierstoffsystemen

27.03.2026

In der Metallbearbeitung gelten Kühl- und Schleifflüssigkeiten als unverzichtbar für Werkzeugmaschinen. Sie übernehmen nicht nur die Kühlung, Schmierung und Spanabfuhr, sondern bestimmen auch maßgeblich die Oberflächenqualität des Werkstücks, die Standzeit des Schneidwerkzeugs und die Betriebssicherheit der Maschinen. In der Praxis treten jedoch häufig Probleme wie Verstopfungen in den Leitungen, Pumpenausfälle, Flüssigkeitsverluste oder unzureichender Durchfluss auf. Ein gestörter Durchfluss kann zu kleineren Problemen wie Werkzeugverschleiß und Werkstückausschuss oder sogar zu schwerwiegenden Folgen wie Maschinenschäden oder Arbeitsunfällen führen.

I. Wozu wird ein Durchflussschalter benötigt?

Schneid- und Schleifprozesse werden üblicherweise unter hohem Druck und hohem Durchfluss durchgeführt. Bei Tiefbohrarbeiten, Hochdruck-Zentralwasserversorgung (CTS) oder Präzisionsschleifprozessen neigen Düsen oder Kühlleitungen aufgrund von Ablagerungen, Kesselsteinbildung oder alternden Dichtungen zu Verstopfungen.

Die herkömmliche Methode beruht auf der visuellen Kontrolle des Flüssigkeitsauslasses durch das Bedienpersonal, was nicht nur ineffizient, sondern auch zeitverzögert ist. Sobald der Durchfluss stoppt, kann die entstehende, schlagartig hohe Temperatur die Härte des Schneidwerkzeugs rasch verändern, sodass es innerhalb weniger Sekunden absplittert oder verschleißt und sogar teure Präzisionsspindeln aufgrund der Wärmeausdehnung blockieren können.

II. Lösung

Der Kernnutzen des Durchflussschalters liegt in der Echtzeit-Erfassung des Fluidzustands und der damit verbundenen elektrischen Kopplung. Je nach Verarbeitungstechnik lassen sich die gängigen Lösungen auf dem Markt in folgende Kategorien einteilen:

Kolben-/Schaufel-Durchflussschalter (kostengünstig, Überwachung großer Durchflüsse)

Für normale Dreh- und Fräsbearbeitungen zeichnen sich diese mechanischen Durchflussschalter durch eine extrem hohe Stabilität aus. Sobald der Flüssigkeitsdurchfluss den eingestellten Wert erreicht, wird der interne Magnetkontakt ausgelöst. Verringert sich der Durchfluss oder stoppt er, trennt der Schalter sofort und sendet ein Stopp- oder Alarmsignal an das CNC-System, wodurch die Maschine den Vorschub oder Rückzug stoppt.

Thermischer Durchflussschalter (Kein Druckverlust, geeignet für geringe Durchflussmengen)

Beim Präzisionsschleifen oder bei der Mikro-MQL-Schmierung (Minimum-Quanten-Schmierung) sind die Durchflussmengen oft gering und die Leitungen dünnwandig. Der thermische Durchflussschalter benötigt keine mechanischen Bauteile. Er bestimmt die Durchflussrate durch Messung der Temperaturdifferenz, die durch die Wärmeabgabe der Flüssigkeit entsteht. Sein Vorteil liegt darin, dass er auch bei extrem niedrigen Durchflussraten empfindlich bleibt und nicht durch kleinste Partikel in der Flüssigkeit blockiert wird. Dadurch eignet er sich ideal für Umgebungen, in denen die Schleifflüssigkeit feine, sandartige Partikel enthält.

Elektronischer digitaler Durchflussschalter (intelligent, datengesteuert)

Mit dem Fortschritt von Industrie 4.0 benötigen immer mehr intelligente Fabriken Anlagen mit Selbstdiagnosefunktionen. Elektronische Durchflussschalter geben nicht nur digitale Signale aus, sondern können auch Durchflusswerte in Echtzeit über analoge 4-20-mA-Signale an SPS- oder MES-Systeme übertragen. Betriebsleiter können Warnungen für obere und untere Grenzwerte festlegen, um bei sinkendem Durchfluss die Reinigung von Filtern oder die Wartung von Pumpen vorausschauend zu veranlassen und so die passive Abschaltung in eine vorausschauende Wartung umzuwandeln.

III. Anwendungsfälle

In der Produktionslinie für Motorzylinderblöcke eines bekannten Automobilzulieferers verstopfte der Filter der Hochdruckkühlpumpe mehrfach, was zu Werkzeugbruch führte. Nach der Einführung hochpräziser elektronischer Durchflussschalter löste das System eine Frühwarnung aus, sobald der Durchfluss auf 80 % des Nennwerts abfiel. „Bitte reinigen Sie den Filter.“wodurch Chargenabfallunfälle aufgrund von Produktionsunterbrechungen vollständig vermieden werden.

Bei der Präzisionsschleifmaschine zum Schleifen von Lagerlaufbahnen müssen Schleifflüssigkeitsmengen gleichzeitig die Schleifscheibe kühlen und das Werkstück spülen. Schwankungen der Durchflussrate beeinflussen daher die Oberflächengüte direkt. Durch den Einbau eines Thermoschalters stellte der Maschinenbediener fest, dass die Maschine bei Unterschreitung eines Sicherheitsgrenzwerts automatisch einen Alarm auslöst und den Bearbeitungsprozess unterbricht. Dies gewährleistet die gleichbleibende Produktgröße und Ausbeute jeder Charge.