Die Brikettierung von Aluspänen rechnet sich

Die Euler Feinmechanik GmbH in Wetzlar produziert hochwertige Aluminiumprodukte für ihre vorwiegend aus der optischen Branche stammenden Kunden. Eine Brikettieranlage von Ruf Maschinenbau steigert zusätzlich die Wirtschaftlichkeit bei der Zerspanung des Lohnfertigers. Das automatisch arbeitende System macht aus voluminösen und nassen Aluspänen kompakte und weitgehend trockene Briketts, die als Sekundärrohstoff vermarktet werden.

Die Geschäftsführer Hans und Leonard Euler, Sohn und Enkel des Firmengründers, setzen in ihrer Lohnfertigung konsequent auf Qualität und Zuverlässigkeit, Orientierung an den Kundenbedürfnissen – und auf Wirtschaftlichkeit. „Bei der Effizienzsteigerung durch Automatisierung und Digitalisierung darf man aber nicht nur auf die Kernprozesse Drehen und Fräsen blicken“, betont Leonard Euler. „Sehr wichtig ist auch die Peripherie, beispielsweise das Spänehandling mit unserer Brikettieranlage von Ruf“, unterstreicht der 36-jährige Diplom-Wirtschaftsingenieur. Und die Rechnung ist einfach: Je weniger Zeit Maschinenbediener für die Spänebehandlung aufwenden müssen, umso länger können sich die Fachleute produktiven Tätigkeiten widmen und ihre rund 45 Dreh- und Fräszentren rund um die Uhr am Laufen halten. Mit ihnen verarbeitet das Unternehmen monatlich etwa 38 Tonnen Aluminium; dabei fallen rund 25 Tonnen Aluminiumspäne an.

Geschäftsführer Leonard Euler und Ruf-Technikberater Ralf Lorbach (v.l.) stellten eine optimale Kombination von Brikettierpresse, Hebe-/Kippvorrichtung, Schredder und
Filteranlage zusammen (Foto: Ruf Maschinenbau GmbH & Co. KG)

Euler geht einen anderen Weg
Der Umgang mit Spänen kostet viel Zeit und Ressourcen. Sie weisen ein extrem hohes Schüttvolumen auf, brauchen also viel Platz. Die Mengen zu Sammelcontainern zu bringen und händisch einzufüllen, erfordert viel Zeit. Wenn sie mit Kühlschmierstoffen behaftet sind, verschmutzen sie bei Transport und Lagerung oft die Produktionsflächen. Zudem lassen sich mit nassen Spänen nur reduzierte Erlöse erzielen, weil die Logistik aufwändig ist und die Späneaufbereitung vor dem Einschmelzen weitere Kosten verursacht – unter anderem für die Abtrennung der Kühlschmierstoffe, die dann entsorgt werden müssen.

Euler geht einen anderen Weg, denn das Verpressen zu handlichen Briketts löst all diese Probleme. Je nach Art der Späne wird das Volumen auf ein Drittel bis ein Zehntel verringert. Die Kühlschmierstoffe werden während des Pressvorgangs fast vollständig ausgepresst. Lagerung und Transport der Briketts sind einfach und sauber; zudem weisen sie eine dauerhaft niedrige und definierte Restfeuchte auf. Eine Diskussion über Nässeabzug bei der Schrottvermarktung entfällt. So ist beim Verkauf im Regelfall ein mittlerer bis hoher zweistelliger Eurobetrag Mehrerlös pro Tonne Briketts erzielbar; in vielen Fällen ist sogar ein dreistelliger Betrag möglich – dies immer im Vergleich zur Vermarktung als loser Span. Der ausgepresste Kühlschmierstoff lässt sich zudem in vielen Fällen wiederverwenden. Daraus ergeben sich übliche Amortisationszeiten von 1,5 bis 3,5 Jahren.

Für mannlosen 24/7-Betrieb ausgelegt
Als Euler im Jahr 2019 eine RUF-Presse vom Typ 11/4000/70 anschaffte, stand ganz klar die Effizienzsteigerung im Vordergrund. Ergänzt durch ein vorgeschaltetes Hebe-Kippgerät, Zerkleinerer und Späneförderer sowie eine nachgeschaltete Filteranlage für die Kühlschmierstoffe, ist das System für einen mannlosen 24/7-Betrieb ausgelegt. Die auf Rollen montierten Spänesammelbehälter an jedem Fräs- und Drehzentrum schiebt ein Maschinenbediener zur Späneaufbereitungsanlage, wenn sie voll sind. Dort wartet bereits ein leerer Behälter, den er aus der Hebevorrichtung nimmt, um dann den vollen Behälter hineinzuschieben. Er startet den Prozess per Knopfdruck und kann sofort mit dem leeren 400-Liter-Behälter zu seiner Arbeit zurückkehren, ohne sich weiter um den Brikettiervorgang kümmern zu müssen. Denn der Behälter wird automatisch rund drei Meter in die Höhe gehoben und in den Zerkleinerer entleert. Dieser zerteilt lange Fließspäne und Spänenester und scheidet über einen Grobteileaustrag eventuell vorhandene Störteile aus. Über ein Scharnierband gelangen die zerkleinerten Späne zum Trichter der Presse, der mit einem Füllstandsensor ausgestattet ist. Die Anlage startet automatisch, wenn der Trichter voll ist, und stoppt, wenn alle Späne brikettiert sind.

Die RUF 11/4000/70 komprimiert die Späne mit ihrem 11 kW starken Motor und einem Pressdruck von bis zu 4.000 Kilogramm pro Quadratzentimeter und erzeugt so runde Briketts mit 70 Millimetern Durchmesser und einer Länge von ebenfalls etwa 70 Millimetern. Die Dichte der Briketts beträgt gut 2,3 Kilogramm pro Liter und liegt damit nahe an der Rohdichte des massiven Aluminiums mit 2,7 Kilogramm pro Liter. Gleichzeitig wird der anhaftende Kühlschmierstoff praktisch komplett ausgepresst und separat gesammelt. Die fertigen Alubriketts fallen in einen Sammelbehälter, der etwa einen Kubikmeter fasst.

Handliche und trockene
Briketts statt voluminöser nasser Späne: Mit der RUF- Presse vereinfacht Euler das Handling der Produktions­reste stark (Foto: Ruf Maschinenbau GmbH & Co. KG)

Mit dem Erfolg ist Leonard Euler vollauf zufrieden: „Die Spänepresse hat zur Automatisierung unserer Abläufe und der Verbesserung der Effizienz stark beigetragen. Nachdem das System in Betrieb genommen wurde, konnte tatsächlich festgestellt werden, dass der durch die Automatisierung weggefallene manuelle Aufwand ungefähr einer dreiviertel Personalstelle entspricht, die nun für produktive Tätigkeiten eingesetzt werden kann. Allein dieser Effekt trägt zu einer schnellen Amortisation bei. Und dieser Vorteil ergibt sich, obwohl Euler bereits zuvor Späne brikettierte, allerdings mit einer weniger automatisierten Anlage.

Zusätzlich zu den Effizienzgewinnen hat der Lohnfertiger noch die höheren Einnahmen, die er mit Briketts statt losen Spänen erzielt. Zudem erlaubt die Wiederverwendung der Kühlschmierstoffe erhebliche Einsparungen, wie Ralf Lorbach, technischer Berater der Firma Ruf, vorrechnet: „Bei einem jährlichen Verbrauch von 40.000 Litern Kühlschmierstoff, die aus 3.200 Liter Konzentrat hergestellt werden, ergibt sich ein Potenzial von 12.000 bis 15.000 Euro pro Jahr.“ Mit der Brikettieranlage ist Euler jedenfalls für weiteres Wachstum gerüstet. Bislang verarbeitet sie durchschnittlich 40 Kilogramm Späne pro Stunde; möglich sind bis zu 120 Kilogramm pro Stunde.

Eine schlüssige Vernetzung
Angenehm überrascht waren die Geschäftsführer zudem von der reibungslosen Inbetriebnahme der Komplettanlage. Tatsächlich besteht sie aus Maschinen und Komponenten mehrerer Hersteller: die Presse von Ruf, die Hebe-/Kippvorrichtung und der Zerkleinerer von Erdwich sowie die Filteranlage von Polo.

„Wir haben fast nicht gemerkt, dass wir es mit unterschiedlichen Lieferanten zu tun hatten“, lobt Leonard Euler die gute Abstimmung und Zusammenarbeit der Firmen: „Die gesamte Anlage ist potentialfrei miteinander verknüpft, das heißt, wenn beispielsweise der Kühlmittelbehälter der Filteranlage voll ist, meldet dies ein Sensor am Kühlmittelbehälter. Dieses Signal stoppt die Filteranlage und gibt die Information an die Presse, den Schredder und das Hebekippgerät weiter, sodass die gesamte Anlage stoppt und in einen Standby-Modus wechselt. Sobald der Kühlmittelbehälter geleert wurde, reicht ein Knopfdruck, um den gesamten Prozess wieder zu starten. Damit haben wir eine schlüssige Vernetzung.“

www.euler-feinmechanik.de
www.brikettieren.de

(Erschienen im EU-Recycling Magazin 09/2021, Seite 44, Foto: Ruf Maschinenbau GmbH & Co. KG)