Luftfilter wider den Ölnebel der Werkzeugmaschinen

Hohe Stückzahlen bei gleichbleibender Qualität, Fertigungs- und Wiederholgenauigkeit oder effiziente Bearbeitungsmöglichkeiten auch komplexer Werkstücke - die Vorteile der CNC-Fertigung liegen auf der Hand. Eine extrem hohe Schnittgeschwindigkeit erhöht allerdings auch die Schadstoffbelastung der Luft und führt zu Vernebelungen beziehungsweise Rauchphasen in der Halle oder dem Niederschlag von Ölnebel sowie Rückständen von Kühlschmierstoff an Maschinen und Gebäudeeinrichtungen.

Für Hubert Radziej, Betriebsleiter der Heismann Drehtechnik in Velbert ist der Einsatz von entsprechenden Luftfiltern daher ein unverzichtbarer Bestandteil moderner Produktionsumgebungen. “ Bei dem Drehteile-Spezialisten wurden daher auf allen CNC-Mehrspindel-Drehautomaten sowie sonstigen Dreh- sowie Schleifmaschinen Absauganlagen eingeführt - und damit nicht nur die Problemstellungen hinsichtlich Arbeits- und Umweltschutz sowie Qualitätssicherung umfassend gelöst, sondern auch Kosteneinsparungen in beträchtlicher Höhe erzielt.

Die 1918 gegründete Heismann Drehtechnik fertigt Klein-, Mittel- und Großserien für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche in der Automobil-, Elektronik-, Schloss-, Beschlag- und Armaturenindustrie sowie dem Maschinenbau. Das nach ISO/TS 16949:2002 zertifizierte Unternehmen ist A-Lieferant der Automobilindustrie und hat seinen Tätigkeitsschwerpunkt in der Entwicklung und Produktion von Präzisionsdrehteilen.

"Im eigenen Werkzeugbau liegt die Basis für unser oberstes Ziel, jederzeit perfekte, maßgeschneiderte und wirtschaftliche Lösungen liefern zu können", so Radziej. Auf diversen konventionellen Fräs-, Bohr- und Drehmaschinen sowie rund 30 CNC-gesteuerten Index-Mehrspindeldrehautomaten, CNC-Drehmaschinen vom Typ Index und Traub sowie CNC- und programmgesteuerten Fräsmaschinen (Hermle) produzieren die rund 130 Mitarbeiter Losgrößen zwischen 50.000 und 16 Millionen Teile je Artikel.

Luftverunreinigungen im Produktionsprozess sind unvermeidbar

Hohe Stückzahlen bei gleichbleibender Qualität, Fertigungs- und Wiederholgenauigkeit oder effiziente Bearbeitungsmöglichkeiten auch komplexer Werkstücke - die Vorteile der CNC-Fertigung liegen auf der Hand. Eine extrem hohe Schnittgeschwindigkeit führt allerdings auch zu einer steigenden Belastung für Mensch, Maschine und Umwelt: Kühl- und Schmiermittel verdampfen beim mechanischen Bearbeiten an Werkzeugmaschinen zu Emulsionsnebel, feinste Partikel der benutzten Flüssigkeiten verunreinigen die Atemluft, die Dämpfe schlagen sich in der Produktionshalle an Anlagen, Wänden und Decken nieder, in die Luft entwichene Kühl- und Schmiermittel gehen dem Fertigungsprozess verloren. "Ein untragbarer Zustand gerade für uns als Zulieferer der Automobilindustrie, in der höchste Produktqualität und Fertigungstoleranzen sowie Null-Fehler gefordert sind", so Hubert Radziej.

Daher sollte die Installation von mehreren Geräten mit entsprechender Filtertechnik zur Reinigung der Luft nach dem dezentralen Prinzip der Absaugung pro einzelner Werkzeugmaschine neben umweltschützenden und qualitätssichernden Aspekten sowie wirtschaftlichen Faktoren durch die Rückgewinnung von Öl vor allem das Arbeitsumfeld der Mitarbeiter bei Heismann verbessern.

"Rückblickend jedoch war sowohl die Entscheidung für die Einzelabsaugung als auch die Auswahl des damaligen Herstellers falsch. Wir kamen mit der großen Zahl von Einzelgeräten nicht zurecht, die Wartung war aufwendig und kostenintensiv. Zudem war der Abscheidegrad zu gering, sodass der Ölnebel in der Halle nicht merklich weniger wurde", sagt der Betriebsleiter. Nach einem erneuten Auswahlprozess entschieden sich die Verantwortlichen bei Heismann für das Lösungsangebot der ILT Industrie-Luftfiltertechnik aus Ruppichteroth.

Umstellung der Absaugung von Einzel- auf Zentralanlage

Nach einer ausführlichen Bewertung der Maschinensituation durch den Luftfilter-Anbieter fiel die Wahl bei Heismann für die in drei Fertigungslinien organisierten rund 30 CNC-Mehrspindel-Drehautomaten auf eine elektrostatische Absauganlage der Baureihe Elofil, die nach dem Prinzip der Zentralabsaugung in einem Gerätesystem jeweils eine Fertigungslinie vollständig bedient.

Die konventionellen CNC-Drehmaschinen in der zur Produktionserweiterung errichteten zweiten Produktionshalle wurden mit einer mechanischen Absauganlage der Baureihe Unifil ebenfalls nach dem Prinzip der Zentralabsaugung ausgestattet.

Seit der Umstellung von Einzel- auf Zentralanlagen herrscht in den beiden rund 6.000 Quadratmeter großen Produktionshallen reine Luft -  durch den Einsatz der Luftfiltertechnik konnte die durchschnittliche Hallenbelastung von vormals etwa zwölf Milligramm Aerosolpartikel pro Kubikmeter um rund 95 Prozent reduziert werden.

Sogar überschüssige Restwärme kann bei Bedarf den Hallen entzogen und über die Funktion 'Sommer-/Winterbetrieb' zurückgeführt werden, wodurch sich Kosten für externe Heizsysteme einsparen lassen. Weitere positive Auswirkungen hat der Abtransport der Wärme auch auf die Werkzeuge in den Maschinen: reduzierter Werkzeugverschleiß und stabilere Produktionsprozesse durch den geringeren Wärmegang der Maschine (keine zu hohe Erwärmung und damit zu schnelle Abkühlung).

Wartung bei laufendem Betrieb spart Zeit und Geld

"Da wir den Einsatz von Luftfiltertechnik als wichtigen Bestandteil unserer Produktionsumgebung sehen, muss der zuverlässige Betrieb der Anlagen jederzeit gewährleistet sein", so Hubert Radziej. Mit der Installation der ersten Absauganlagen an den Werkzeugmaschinen wurde daher auch deren Wartung in die Hände von ILT gelegt.

"Einerseits müssen wir uns nicht mit Wartungszyklen, Personalplanung, Ersatzteilbeschaffung oder Reinigungsvorschriften beschäftigen, sondern können uns auf die Produktion fokussieren. Zum anderen messen wir der Wartung der Luftfilteranlagen hinsichtlich fachmännischer Ausführung und damit langfristigem Investitionsschutz eine große Bedeutung bei und betrachten daher die Auslagerung an ein Fachunternehmen als die einzig sinnvolle Möglichkeit.“ so der Betriebsleiter weiter.

Im halbjährlichen Rhythmus erfolgt bei Heismann die Wartung der ILT-Filteranlagen - ein weiterer Vorteil der Zentralabsaugung, da die Filteranlagen abseits der Maschinen gewartet werden und der laufende Betrieb somit nicht beeinträchtigt wird.  

Die richtigen Informationen zur richtigen Zeit richtig integriert

Aktuell wurden die Absauganlagen mit der digitalen Steuerungstechnik FILcommand ausgestattet: Das Human Machine Interface ist auf die Anforderungen rund um das Bedienen, Steuern und Kontrollieren der ILT-Luftfilteranlagen abgestimmt - die Eigenentwicklung des Herstellers ist nach eigener Aussage in dieser Form einzigartig.

Die Bedienlogik orientiert sich dabei konsequent am 3R-Prinzip: Die richtigen Informationen zur richtigen Zeit richtig integriert - somit läuft die Anlage bedarfsgerecht und energieeffizient, der Bediener hat darüber hinaus mittels Touch-Display und Online-Hilfe stets alle wichtigen Parameter wie Filterzustand, Wartungspunkte oder Gesamtanlagenzustand im Blick. Meldungen werden in Protokollen gespeichert und Wartungen vorbeugend signalisiert. Dank kontextsensitiver Hilfe wird jedem Benutzer erklärt, was genau zu tun ist.

400 Liter Öl-Einsparung pro Woche

Der Einsatz der neuen Luftfiltertechnik bei Heismann hat sich schnell bezahlt gemacht. "Durch den Einsatz der drei ILT-Zentralabsaugungsanlagen auf unseren knapp 30 CNC-Mehrspindel-Drehautomaten konnten wir eine Öleinsparung von etwa 400 Liter pro Woche erreichen. Das Öl fließt über einen Sammeltank direkt in die Produktion zurück, die eingesparten Kosten für den Einkauf von Öl oder die Reinigungskosten für Halle und Betriebsmittel liegen bei über 200 Euro pro Woche", so Hubert Radziej.

Für den Betriebsleiter zählen neben den monetären Aspekten aber auch und vor allem weitere nicht konkret quantifizierbare oder messbare Verbesserungen. "Der Einsatz von effizienter Luftfiltertechnik in unserem Unternehmen hat neben Qualitäts- und Umweltaspekten auch positive Auswirkungen etwa auf das Arbeitsumfeld oder den Krankenstand unserer Mitarbeiter mit sich gebracht"

Bearbeitet von Stefan Weinzierl