Drei Jahre zog Jürgen Metzger wie ein Missionar durch die Lande, um für seine Idee, der Kühlmittelentkeimung mittels UV-Licht, zu werben. Jetzt, nach dem Einstieg eines Konsortiums unter Federführung von Philips Lighting, steht der industrielle Durchbruch kurz bevor. Das System, das unter dem Namen D-Toxer angeboten wird, reduziert die Umweltbelastung und verbessert gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit von Fertigungsprozessen. Erstmals vorgestellt wurde das System anlässlich der Eröffnung des Haas Factory Outlets in Upahl. Peter Hall, Europageschäftsführer von Haas Automation, bezeichnete den D-Toxer als wichtiges Instrument für eine umweltgerechte Produktion und begrüßenswert, wenn dieses System an allen Haas Maschinen zum Einsatz käme.
Kühlschmierstoffe zählen zu den notwendigen Übeln im Fertigungsprozess. Sie werden zur Kühlung und Reduzierung der Reibung an der Werkzeugschneide, zum Abtransport der Späne und zur Wärmeableitung benötigt. An sich verursachen sie zwar nur einen geringen Prozentsatz der gesamten Fertigungskosten, doch sie beeinflussen andere Kosten in der Prozesskette ganz entscheidend. Untersuchungen haben ergeben, dass Kühlschmierstoffe durchschnittlich nur etwa 4 Prozent der direkten Fertigungskosten betragen, die gesamten Prozesskosten jedoch mit rund 20 Prozent beeinflussen. Doch nicht nur unter Kostengesichtspunkten, sondern auch in Bezug auf die Umweltbelastung zählen Kühlschmierstoffe zu den Sorgenkindern in der Fertigung. Allein in Deutschland werden jährlich rund 750 000 Tonnen als chemischer Sondermüll entsorgt. Sie gelten als eine der Hauptursachen für Hauterkrankungen in der Metallindustrie. Deshalb haben Gesetzgeber und Berufsgenossenschaften eine Reihe von Regeln und Richtlinien aufgestellt, die die Verwendung bestimmter Inhaltsstoffe und Chemikalien verbietet. Andererseits sind bestimmte Additive notwendig, um die Werkzeugstandzeiten zu verlängern und die geforderten Oberflächengüten zu erzielen. Hier haben die Hersteller von Kühlschmierstoffen in der Vergangenheit schon riesige Fortschritte erzielt und Kühlschmierstoffe entwickelt, deren toxikologische Belastung wesentlich geringer ist als noch vor Jahren. Dennoch sind auch diese Hochleistungs-Kühlschmierstoffe nicht gegen den mikrobakteriellen Befall durch Fremdstoffe gefeit und dadurch hochsensibel.
Hohe Kosten trotz intensiven Pflegeaufwands
Die direkten Kühlschmierstoffkosten setzen sich in der Regel aus den Faktoren Befüllung, Pflege und Entsorgung zusammen. Dabei spielen heute die reinen Beschaffungskosten nur noch eine untergeordnete Rolle. Wesentlich stärker zu Buche schlagen die regelmäßigen Pflege- und Entsorgungskosten. Vor allem letztere haben mittlerweile Dimensionen erreicht, die sich im Ergebnis auswirken. Deshalb versuchen die Anwender die Standzeiten ihrer Kühlschmierstoffe so weit wie möglich zu verlängern. Dies verlangt aber eine permanente Kontrolle, einen ständigen Nachsatz mit einhergehender Maschinenwartung bis hin zum kompletten Austausch des Kühlschmierstoffs in mehr oder minder kurzen Zeitintervallen. Trotz dieses Aufwands lässt sich der Bakterienbefall im laufenden Betrieb nicht vermeiden. Als flüssiges Medium kommen Kühlschmierstoffe mit allen Materialen im Produktionsprozess in Berührung und sind deshalb besonders anfällig. Dies ist auch das Tückische daran. Einmal infiziert, breiten sich die Bakterien rasend schnell aus und setzen sich ihrerseits wieder an allen Stellen fest. Es beginnt ein Kreislauf, der nur mit hohem Aufwand durchbrochen werden kann. Ist der Kühlschmierstoff aber einmal mit Keimen befallen, ergeben sich alle bekannten Probleme, wie Verkürzung der Werkzeugstandzeit, Verschlechterung der Kühl- und Schmierwirkung, Ablagerungen von Biomasse im Umlaufsystem, Bildung übel riechender Gase bis hin zur Gesundheitsgefährdung der Mitarbeiter.
Ein einfaches System zeigt große Wirkung
Der von dem Tuttlinger Jürgen Metzger entwickelte und mit Philips UV-Lampen ausgestattete D-Toxer ist total einfach aufgebaut und nutzt ein Prinzip, das in der Lebensmitteltechnologie schon seit Jahren angewandt wird.
Die Abtötung von Bakterien, Viren und anderen Organismen durch kurzwelliges UV-Licht. Das Gerät beansprucht ca. einen Quadratmeter Platz und kann an jeder mit Kühlschmiermittel betriebenen Werkzeugmaschine angeschlossen werden. Bei neuen Maschinen durch eine direkte Integration, bei vorhandenen Maschinen als einfacher Nachrüstsatz. Die Entkeimung erfolgt kontinuierlich im Bypass-Strom, so dass der Fertigungsprozess wie bisher ohne Einschränkungen weiterläuft. Das Besondere daran ist das patentierte Verfahren der Dünnschicht-Bestrahlung. Der Kühlschmierstoff wird über eine Kante auf eine rotierende Rolle aufgebracht, die von sechs Philips UV-C Lampen mit rund 600 W Lichtleistung bestrahlt wird. Auf der Rolle beträgt die Dicke der Kühlschmierstoffe lediglich 1,5 mm. Bei dieser UV-C Behandlung werden die Kühlschmierstoffe kontinuierlich an UV-Lampen vorbeigeleitet. Die Bakterien, Viren und Organismen werden abgetötet und die gereinigten Kühlschmierstoffe werden der Maschine wieder zugeführt. Das ultraviolette Licht mit der kurzen Wellenlänge von 254 nm neutralisiert Bakterien, Viren und andere Organismen und unterbindet auch deren Vermehrung. Das System gewährleistet ebenfalls eine Entkeimung bei Resistenz der Organismen gegen andere Desinfektionsmethoden. „Die Reinigungsleistung beträgt ca. 800 – 1000 l/h. Damit kann ein KSS-Kreislauf-Volumen bis zu ca. 10000 l entkeimt werden. Bei größeren Mengen werden entsprechend mehrere Systeme eingesetzt.“ Der D-Toxer wird einfach an eine 230 V/50 HZ Steckdose angeschlossen und kann stromsparend rund um die Uhr betrieben werden.
Dieses Prinzip hat auch Klaus Rehfeld, den Inhaber der Microcut Maschinen GmbH, einem Haas Factory Outlet, überzeugt, der den Prototyp an einem Haas Bearbeitungszentrum getestet hat. Nach den bisherigen Erfahrungen ist eine Verlängerung der KSS-Standzeit um bis zum 6-fachen und eine Reduzierung der KSS-und Wartungskosten um bis zu einem Drittel möglich, bei gleichbleibender Qualität und wesentlich höherer Produktivität. Als Praktiker stehen für Klaus Rehfeld aber die gesundheitlichen Vorteile im Vordergrund. Durch den D-Toxer gehören Hautirritationen, Allergien und Ekzeme weitestgehend der Vergangenheit an, und die Arbeitsbedingungen für ihn und seine Mitarbeiter haben sich verbessert. Dieser Aspekt war es auch, der für Philips Lighting den Ausschlag gegeben hat, sich in dieser Technologie zu engagieren. Der Konzern hat sich die Themen Lebensqualität und Umweltschutz auf die Fahnen geschrieben.
Haas Factory Outlet Microcut Maschinen GmbH Telefon 038822/829100 Telefax 038822/8291050 www.microcut.de
Teilen:
