Ohne sauberen Kühlschmierstoff (KSS) und optimale Späneentsorgung sind hochgenaue Zerspanprozesse nicht denkbar. Mahle Ventiltrieb, Leibertingen, hat im Bereich der Schleifbearbeitung eine Zentralanlage von Knoll installiert, die wegen der effektiven Pflege und Wartung des Schleiföls in Verbindung mit besonders trockenen Spänen sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile bietet.
Die Mahle Ventiltrieb GmbH, Werk Leibertingen, stellt Ventiltriebskomponenten her. „Wir schleifen hier seit vielen Jahren Bauteile aus gehärtetem Wälzlagerstahl 100Cr6“, erklärt Stefan Cramer, Leiter Engineering. „In den letzten Jahren sahen wir eine wachsende Notwendigkeit, in diesem Bereich neue KSS-Filtrationskapazitäten aufzubauen. Denn um eine optimale Präzisionsbearbeitung zu gewährleisten, muss der Kühlschmierstoff – in unserem Fall Öl – hinsichtlich Reinheit und Temperatur optimal aufbereitet sein.“
So waren Cramer und insbesondere sein Mitarbeiter, Prozessingenieur Stefan Fersch, schon seit längerem mit verschiedenen Anbietern im Kontakt. Schnell kristallisierte sich heraus, dass eine Zentralanlage den Bedürfnissen am besten gerecht würde. Nach interner Freigabe des Projekts, entschieden sich die Verantwortlichen, das Projekt mit dem Partner Knoll Maschinenbau anzugehen. Knoll war bei Mahle Ventiltrieb kein Unbekannter. An verschiedenen Maschinen sind Späneförderer und Filteranlagen der Bad Saulgauer in Betrieb, darunter auch ein Vakuumfilter VL1000, der 2009 installiert wurde.
Cramer war von der Partnerwahl von Anfang an überzeugt: „Erstens haben wir bei Knoll die Kompetenzen hinsichtlich der Anlagentechnik gesehen. Zweitens ist eine räumliche Nähe gegeben, die eine enge Partnerschaft fördert. Und drittens ist der VL1000 gewissermaßen der kleine Bruder des Knoll Vakuumfilters VLX, der als zentrales Element der neuen Anlage fungiert. Er verfolgt ein ähnliches Filterprinzip auch mit Endlosband. Von daher haben wir Erfahrung, wie diese Filter arbeiten, und wissen, dass diese Technik funktioniert.“
Bei der Planung waren die Betriebskosten der Anlage ein wichtiger Aspekt. Ein wesentlicher Punkt war der mannlose Betrieb. Fersch, der unter anderem die Prozessverantwortung für die betroffene Schleifbearbeitung trägt, ist mit der Umsetzung sehr zufrieden: „Unser neues zentrales Förder- und Filtersystem funktioniert vollautomatisch. Von den Werkzeugmaschinen in der Produktionshalle wird das Öl-/Spänegemisch zur KSS-Halle gepumpt und in einem Schmutztank gesammelt. Von dort wird es über eine frequenzgeregelte Pumpe an die beiden Hauptfilter VLX1 und VLX2 verteilt. Diese filtern das Öl, das anschließend in zwei Reintanks und von dort zurück zu den Werkzeugmaschinen gepumpt wird.“
Neben der Vollstromfiltration über ein Endlosband in den beiden VLX-Filtern wurde eine Bypass-Filtration für die Spindelkühlung installiert. Zudem sorgt eine Temperiereinrichtung mit 300 kW Kälteleistung für die richtige Betriebstemperatur des Öls. Die Anlage enthält außerdem eine Flüssigkeitszentrifuge zur Badpflege.
Die VLX-Filter scheiden die Späne als Filterkuchen mit geringer Restfeuchte ab. Dieses bereits kompakte Material wird zu einer nachfolgenden Spänepresse gefördert, die weiteres Öl zurückgewinnt und die Schleifspäne zu Pellets formt. Diese enthalten nur noch zwischen fünf und zehn Prozent Restfeuchte. Über ein Fördersystem gelangen sie aus der Halle und fallen in Container, deren Füllstand überwacht wird. Ist ein Container voll, erhält der Verantwortliche automatisch eine E-Mail, so dass er den Recycler mit der Abholung beauftragen kann.
Mannloses Konzept ist wirtschaftlich und ökologisch
„Bei unserer bisherigen Lösung war der Betreuungsaufwand für die dezentralen Einheiten relativ groß“, erläutert Fersch. „Da dies eine bei den Mitarbeitern eher ungeliebte Arbeit war, sind diese froh, sich jetzt auf das Wesentliche konzentrieren zu können. Zudem verursachte das Filterpapiervlies als teuer zu entsorgender Verbrauchsartikel hohe Kosten. Unser mannloses Konzept, das ohne Filterhilfsmittel auskommt, ist deutlich wirtschaftlicher und auch ökologischer.“
Dazu trägt auch die Energieeffizienz der Anlage bei: Die Vakuumfilter VLX arbeiten bedarfsorientiert mit frequenzgeregelten Pumpen. „Wir wollten vermeiden, unnötig viel Medium durchzupumpen“, argumentiert Cramer. „Das kostet doppelte Energie: Zum einen für die Pumpleistung, die wir nicht benötigen und die für Wärmeeintrag sorgt, zum anderen für die Kühlleistung, um die aufgenommene Wärme wieder loszuwerden.“
Ein weiteres Kriterium erfüllte die Zentralanlage: Sie ist modular aufgebaut und flexibel erweiterbar, „damit auch die Produktionskapazitäten wachsen können“, so Cramer. „Durch das Entfallen der dezentralen Filtereinheiten haben wir Produktionsfläche gewonnen, die wir für zusätzliche Maschinen nutzen können.“ Derzeit ist die Ausbaustufe 1 mit einer Filterleistung von 3000 l/min installiert. Durch den Ausbau mit zwei weiteren VLX-Filtern und zugehörigen Reintanks lässt sich die Filterleistung auf 4500 bzw. 6000 l/min steigern. Die Anlage ist so ausgeführt, dass die zusätzlichen Aggregate ohne größeren Aufwand ergänzt werden können.
Contracting als Partnerschaftsgrundlage
Seit Juni 2013 läuft die Anlage stabil und zuverlässig. Fersch ist sehr zufrieden: „Wir konnten den Switch innerhalb von einer Woche durchführen, und die Anlage hat von Anfang an funktioniert. Das ist bestimmt nicht üblich bei einer komplett neuen Installation.“ Seiner Meinung nach ist dafür die intensive Zusammenarbeit bei der Projektierung verantwortlich. „Wir konnten alle Detailfragen auf kurzen Wegen zwischen den Fachabteilungen bei Knoll und Mahle klären, von der Elektroabteilung bis zur Haustechnik.“
Für reibungslose Funktion sorgt auch Knoll. Beide Partner verbindet ein Contracting-Vertrag, der die Gesamtverantwortung für die Anlage – was Inspektion, Wartung und Störungsbehebung betrifft – dem Systemlieferanten zuweist. Achim Zink, Abteilungsleiter Systeme/Projekte bei Knoll, sieht in dieser Form der Zusammenarbeit keine größere Herausforderung als sonst: „Schließlich sind wir überzeugt, dass unsere hier installierte Anlagentechnik die Anforderungen perfekt erfüllt und mannlos, energieeffizient und letztendlich auch störungsfrei funktioniert.“
Knoll Maschinenbau GmbH www.knoll-mb.de
Mahle Ventiltrieb GmbH www.mahle.com
Systemkompetenz bei Motoren
Die Mahle Ventiltrieb GmbH gehört zum Mahle Konzern, der als führender globaler Entwicklungspartner der Automobil- und Motorenindustrie eine hohe Systemkompetenz im Bereich Verbrennungsmotor und Motorperipherie bietet. Mit den beiden Geschäftsbereichen Motorsysteme und -komponenten sowie Filtration und Motorperipherie zählt der Konzern weltweit zu den Top-3-Systemanbietern. Mahle ist auf allen wichtigen Weltmärkten vor Ort präsent. Rund 65 000 Mitarbeiter werden 2014 an 140 Produktionsstandorten voraussichtlich einen Umsatz von rund zehn Milliarden Euro erwirtschaften. In zehn großen Forschungs- und Entwicklungszentren in Deutschland, Großbritannien, den USA, Brasilien, Japan, China und Indien arbeiten über 4000 Entwicklungsingenieure und Techniker an zukunftsweisenden Konzepten, Produkten und Systemen.
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