Beim Tieflochbohren in VA-Materialien geht es nicht ohne eine innere Kühlmittelzuführung (IKZ) mit Hochdruck. Wer nachrüsten will, stellt schnell fest, dass es bei nachrüstbaren Aggregaten große Unterschiede gibt. Das mussten auch die Verantwortlichen bei Kirchhof in Remseck feststellen. Heute arbeitet der Lohnfertiger mit LubiCool‑L, der neuen kompakten Hochdruckanlage von Knoll. Das Unternehmen profitiert von kürzeren Bearbeitungszeiten, längeren Standzeiten von Kühlschmierstoff (KSS) und Werkzeugen sowie zudem deutlich geringerer Geräuschentwicklung.
Die Kirchhof GmbH CNC-Präzisions-Dreh- & Frästechnik ist spezialisiert auf hochpräzise einbaufertige CNC-Dreh- und Frästeile. Die Mitarbeiter zerspanen in erster Linie rostfreie Stähle und weitere meist sehr anspruchsvolle Materialien. Der Schwerpunkt liegt auf der Zerspanung technisch anspruchsvoller und montagefertiger Dreh- und Frästeile sowie deren Nach- und Weiterverarbeitung – in Losgrößen ab 50 Stück. Die Kunden kommen in erstere Linie aus dem Armaturen- und Apparatebau, aus dem Gerätebau sowie aus dem Maschinenbau und außerdem aus der Elektroindustrie. Heute führt der Gründer Peter Kirchhof zusammen mit seinem Sohn Tobias die Geschäfte. Kirchhof beschäftigt elf Mitarbeiter und erzielt im Jahr knapp 2 Mio. Euro Umsatz.
Feldtest mit LubiCool‑L
Hoch motivierte, gut ausgebildete Mitarbeiter sind für das Unternehmen ebenso wichtig wie leistungsfähige CNC-Technik. Dazu kommen intensive Partnerschaften mit Zulieferern. Etwa mit Knoll Maschinenbau aus Bad Saulgau. An verschiedenen Dreh- und Fräsmaschinen bei Kirchhof finden sich Knoll-Förder- und ‑Filteranlagen für Späne und Kühlschmierstoffe. Allerdings bislang noch kein LubiCool‑L.
Im Fokus
LubiCool‑L
Die kompakte Hochdruckanlage LubiCool‑L ist in erster Linie für Drehmaschinen sowie kleine und mittlere Bearbeitungszentren gedacht. Knoll hat sie sowohl für OEMs zur Maschinenerstausrüstung als auch fürs Nachrüsten bei Endanwendern im Programm. Kernkomponenten dieser Anlage sind die Hochdruckpumpe KTS 25–50 sowie der Bandfilter KF aus dem bewährten Knoll-Standardportfolio. Optional können Anwender darüber hinaus diverse Ergänzungen addieren, zum Beispiel eine Kreiselpumpe (TG 30) zur Spülung oder eine Hebepumpe (BS 40), die den autarken Transport des Mediums aus der Maschine zum Filter gewährleistet. Als weitere Optionen stehen zudem mehrere schaltbare Ausgänge für Hochdruck- und Spülpumpe zur Verfügung. Darüber hinaus kann Knoll für ein Höchstmaß an Energieeffizienz, bedarfsgerechter Steuerung und Verbrauch sämtliche Pumpen mit Frequenzumrichter ausstatten. Außerdem ist ein Durchlaufkühler oder Plattenwärmetauscherebenso verfügbar wie ein Temperatursensor. Der modulare Baukasten ermöglicht die Konfiguration der Anlage ganz nach den Anwenderbedürfnissen.
Die intensive Zusammenarbeit führte dazu, dass Knoll den Präzisionszerspaner Kirchhof als Feldtestanwender für die neue kompakte Hochdruckanlage LubiCool‑L gewinnen konnte. Kirchhof verfügt über die notwendige breite Fertigungstiefe, um verschiedene, durchaus anspruchsvolle Materialien zu bearbeiten.
Mori Seiki NV5000 wird mit LubiCool‑L nachgerüstet
Da die neue Hochdruckanlage LubiCool‑L unter anderem für Endkunden zur Nachrüstung angeboten werden, suchten sich die Verantwortlichen für ihre Versuche ein bestehendes Bearbeitungszentrum aus. Die Wahl fiel auf eine gut zehn Jahre alte Mori Seiki NV5000, die Kirchhof für anspruchsvolle Fräs- und vor allem Bohrbearbeitungen einsetzt. Kirchhof hatte die Maschine bereits vor acht Jahren mit einer kleinen Hochdruckpumpe inklusive Kartuschenfilter nachgerüstet.
Das funktionierte auch, aber mit recht geringem Komfort und verschiedensten Schwierigkeiten. Zudem war die Hochdruckpumpe zu schwach ausgelegt, sie erreichte nicht den notwendigen Druck. Außerdem war die Filtration mangelhaft. Sie entsprach nicht den Qualitätsstandards von Kirchhof. Darüber hinaus war auch die Lärmbelästigung beim Betrieb des Hochdruckaggregats ausgesprochen unangenehm. Damit war die Zeit längst reif für eine neue Lösung. Hier sollte LubiCool‑L im Rahmen eines Feldtests seine Fähigkeiten zeigen. Die Hochdruckanlage LubiCool‑L ist sehr platzsparend aufgebaut. Sie findet bei Kirchhof problemlos neben der NV5000 Platz. Auch der Anschluss war einfach über ein von Knoll erstelltes individuelles Schnittstellenkabel möglich.
Leistungsfähigkeit und Qualität überzeugen
Das neue Steuerungskonzept „SmartConnect“ erleichtert die Bedienung erheblich. Unter der LubiCool-L-Haube hat Knoll ein kleines Touchdisplay installiert, über das der Anwender etwa die gewünschte Druckstufe und zudem auch andere Parameter einstellen kann. Außerdem lassen sich darüber Informationen von den Sensoren und allen Aktoren abrufen. Der Umgang mit SmartConnect ist in seiner Einfachheit mit einer Smartphone-App vergleichbar. In der Regel muss der Anwender indes gar nicht erst eingreifen. Den einwandfreien Betrieb signalisiert am Gehäuse eine LED-Lichtleiste. Hier zeigt die Anlage zudem die verschiedene Aggregatszustände an.
Ein Jahr lang konnte Kirchhof als Feldtestpartner mit der Hochdruckanlage LubiCool‑L Erfahrungen sammeln. Das Gerät lief von Anfang an einwandfrei. Speziell die zur Verfügung gestellten Hochdruckversorgung hat überzeugt. Gerade für Tieflochbohrungen, die Kirchhof in VA-Werkstoffe einbringt, erfordert eine druckvolle IKZ, um die Späne nach oben auszuspülen. Beispielsweise, wenn der Maschinenbediener mit einem 8 mm-Vollhartmetallbohrer in eine Tiefe von 16xD. Allerdings kann Kirchhof maschinenbedingt nur bis zu 65 bar von den theoretisch möglichen 90 bar nutzen, die LubiCool‑L bereitstellt. Bei einem Volumenstrom von 40 l/min genügt das jedoch für alle anfallenden Anforderungen bei Kirchhof.
LubiCool‑L bietet acht verschiedene Druckstufen
Die acht verschiedenen Druckstufen, die eine sehr bedarfsgerechte Einstellung ermöglichen, sorgen zudem für besonders hohe Effizienz. Der Hochdruck führt zu kurzen Spänen und reduzierten Bearbeitungszeiten. Darüber hinaus reicht beim Fräsen oft die Spülleistung, um den Bearbeitungsprozess optimal und produktiv zu gestalten. So gelang es Kirchhof mit dem Einsatz von LubiCool‑L, die Prozesse signifikant zu verbessern. Zudem sind die Taktzeiten jetzt um bis zu zehn Prozent kürzer und die Werkzeugstandzeiten um bis zu sieben Mal länger als zuvor. Gerade für einen Lohnfertiger ist das ein nicht zu unterschätzender Faktor.
Ein weiterer kostensparender Faktor ist darüber hinaus die effektive Filtration per Bandfilter, der deutlich effektiver arbeitet als der bisherige Kartuschenfilter. LubiCool‑L hat die Konzentration der Feinstpartikel im Kühlschmierstoff deutlich verringert. Das trägt dazu bei, die Standzeit des Kühlschmierstoffs deutlich zu verlängern. Günstig wirkt sich hier zudem auch das zur Verfügung stehende KSS-Volumen von 360 l aus.
Verbesserungsvorschläge wurden prompt umgesetzt
An der NV5000 ist der Späneförderer nicht von Knoll. Er hat einige Schwächen. So bleiben nicht selten Späne in der KSS-Wanne hängen. Die können sich jetzt allerdings nicht mehr ansammeln. Denn die kräftige Transferpumpe des LubiCool‑L saugt einen Großteil dieser Späne zum Filter. Und dort können sie dann mit dem Vlies entsorgt werden.
Allerdings offenbarte der Feldtest auch ein paar kleinere Möglichkeiten zur Optimierung des LubiCool-L-Systems. Dazu zählten ein verbessertes Handling des Schlammbehälters. Zudem schlugen die Anwender die Integration eines Füllstandsensors vor, der bei Maschinen mit nur kleinem KSS-Tank ein Überfüllen und Überfließen verhindert. Beide Vorschläge hat Knoll prompt umgesetzt. Diese Verbesserungen sind jetzt Teil des Standardangebots. Für Kirchhof hat die neue Hochdruckanlage LubiCool‑L für die Zerspanung auf der NV5000 ein deutliches Plus an Produktivität gebracht. So wird sich die Investition in kurzer Zeit amortisieren.