Dem starken Wachstum der Jahre 2015 bis 2019 entsprechend beschlossen die Verantwortlichen, den Standort Altenstadt mit einer zweiten Produktionshalle auszubauen. Dass eine zentrale Schleifölreinigung die Schleifmaschinen versorgen sollte, war von Anfang an klar. Denn so sind keine entsprechenden Anlagenkomponenten innerhalb der Halle notwendig. Darüber hinaus kann eine derartige Lösung das Späne-Öl-Gemisch wird durch Unterflur-Freispiegelleitungen abtransportieren. So bleibt zudem mehr Platz für die Maschinen, man braucht keine Energie für Pumpen, und außerdem kann die Luft im Kühlschmierstoff schneller entweichen. Die Produktionsstätte bleibt zudem sauberer. Außerdem ist der Geräuschpegel und auch der Wärmeeintrag in der Halle geringer. Zudem können die Verantwortlichen die Qualität und auch die Temperatur des Schleiföls maschinenübergreifend besser kontrollieren.

Zentrale Schleifölreinigung für maximale Werkzeugqualität

Für die bei Mapal benötigten hohen Schleifqualitäten sauberes und gut temperiertes Öl sehr wichtig. Andernfalls sind Probleme im Prozess vorprogrammiert, etwa eine geringere Schleifleistung oder zudem auch Schleifrisse. Damit ließen sich die sehr kleinen Toleranzen nicht prozesssicher gewährleisten. Deshalb fordern die Schleifexperten eine prozesssichere Filtration mit einer Filterfeinheit von 3 bis 5 µm und zudem eine gleichmäßige Temperierung mit einer maximalen Schwankung von ± 0,2 Grad. Darüber hinaus sollten in der zentralen Schleifölreinigung sowohl die Regeneration der Filtermedien als auch das Abscheiden der Hartmetallpartikel automatisch ablaufen.

Im Fokus
Kompetenzzentrum für Vollhartmetall-Werkzeuge der apal-Gruppe
Der 1991 in Altenstadt an der Iller gegründete Betrieb ist seit 2003 das Kompetenzzentrum für Vollhartmetallwerkzeuge in der weltweit tätigen Mapal-Gruppe mit rund 5000 Mitarbeitern. Am Standort entwickeln und produzieren mehr als 500 Mitarbeiter jährlich rund mehrere Mio. VHM-Hochleistungsbohrer und ‑fräser. Die Abnehmer stammen aus den Branchen Automotive, Luft- und Raumfahrt, Maschinenbau, Energieerzeugung, Elektromobilität, Medizintechnik, Werkzeug- und Formenbau, Schiffbau und Schienenverkehr. Neben dem großen, lagerhaltigen Standardprogramm ist die Auslegung und Fertigung von Sonderwerkzeugen der zweite Schwerpunkt des Kompetenzzentrums.

Zwar erfüllen verschiedene Filterkonzepte grundsätzlich diese Anforderungen. Als weitere entscheidende Kriterien betrachteten die Verantwortlichen zudem die Energieeffizienz und überhaupt die gesamten Folgekosten der geplanten zentralen Schleifölreinigung. Ursprünglich war das Spaltfilterprinzip der Favorit. Das wollten die Entscheider nun zudem mit anderen relevanten Filterverfahren vergleichen.

Nachhaltige Gesamtbetrachtung der verschiedenen Filterkonzepte

Im Blick hatten sie für ihre zentrale Schleifölreinigung vor allem eine zentrale Filter- und Aufbereitungsanlage von Knoll Maschinenbau aus Bad Saulgau. Mit Anlagen auf Basis der MicroPur-Filtertechnik gab es bereits positive Erfahrungen. Die MicroPur-Filter sind auf die Feinstreinigung der Schleiföle spezialisiert. Sie sind modular aufgebaut und kommen außerdem ohne Filterverbrauchsstoffe aus. Mit ihren rückspülbaren Filterpatronen erzielen sie eine nominale Filterfeinheit von 1 bis 3 µm.

Knoll konzipierte eine zentrale Schleifölreinigung zur Versorgung von bis zu 120 Maschinen. Die sollte darüber hinaus in zwei Schritten installiert werden. In einem ersten Schritt bestückt Knoll die Anlage mit der halben Filterkapazität. Das entspricht einer maximalen Filterleistung von 6000 l/min. Im zweiten Schritt installiert Knoll weitere MicroPur-Elemente und Pumpen, so dass dann im Endausbau 12 000 l Kühlschmierstoff pro Minute zur Verfügung stehen. Das Anlagenkonzept ist zudem für künftige Erweiterungen gut aufgestellt: So kann Mapal eine weitere Anlage gleicher Größe spiegelbildlich im Raum installieren.

Bei einer zentralen Schleifölreinigung zählen auch die Folgekosten

Das ursprüngliche Konzept für die zentrale Schleifölreinigung sah anders aus. Es bestand aus zwei kleineren Zentralanlagen nach Spaltfilterprinzip, die insgesamt eine ähnliche Kapazität bereitstellen. Als die Verantwortlichen indes neben den Investitionskosten vor allem auch die Folgekosten untersuchten, war das Ergebnis eindeutig. Zwar unterschieden sich die beiden Konzepte in den Investitionskosten nicht gravierend. In den Folgekosten jedoch, die unter anderem auch die Kategorien Stromverbrauch, Druckluft, Kälteleistung, Filtermaterial und ‑entsorgung sowie außerdem auch den Personalaufwand umfassen, wurden die Unterschiede umso deutlicher. In einer 5- Jahresbetrachtung spart die Knoll-Anlage rund 25 Prozent, bezogen auf das Investitionsvolumen. Somit konnten die Verantwortlichen bei Mapal ihre Amortisationszeit deutlich verkürzen.

Aus der Führungsetage der Mapal-Gruppe kam grünes Licht für die Installation. Für die Anlage war ein großer Raum im Keller der Halle vorgesehen, der allerdings nur über einen Lastenaufzug zugänglich ist. Deshalb musste Knoll die Einzelteile komplett vor Ort montieren, was zudem einige unvorhergesehene Komplikationen bedeutete. Die wurden behoben, und so konnten die Verantwortlichen ihre Anlage im April 2020 in Betrieb nehmen. Die Praxiswerte nach einem Jahr im Betrieb zeigen zudem, dass die installierte zentrale Schleifölreinigung sehr energieeffizient und kostensparend arbeitet. Die hohe Effizienz des MicroPur-Filters liegt in seinem Konzept begründet. Seine Filterpatronen lassen sich einzeln in sehr kurzer Zeit – weniger als 4 s – mit Reinmedium rückspülen. Dabei muss man den Filterprozess nicht unterbrechen. Eine eigene Spülpumpe steigert zudem die Rückspül-Effektivität. Und weil darüber hinaus für den Rückspülprozess auch keine energieintensive Druckluft benötigt wird, ist der Energiebedarf deutlich geringer als bei den mit Luft regenerierenden Spaltfiltern.

Pumpen als Schlüssel zu mehr Effizienz

Ein weiterer Einsparfaktor sind die installierten Prozess-und Filterpumpen. Von denen reichen im Stadium von Schritt 1 bei der Knoll-Anlage fünf aus. Sie entsprechen der Effizienzklasse IE3 und sind zudem frequenzgesteuert. So kann der Anwender eine bedarfsgesteuerte Versorgung der Maschinen in der zentralen Schleifölreinigung sicher stellen. Zum Vergleich: Die alternative Lösung hätte etwa 33 Pumpen benötigt. Dementsprechend höher wäre der Energieverbrauch sowie außerdem der Wartungsaufwand. Zudem verursachen mehr Pumpen auch einen höheren Wärmeeintrag ins Öl, den der Anwender wieder abkühlen muss.

Die zentrale Schleifölreinigung von Knoll umfasst in der Erstausbaustufe fünfzehn Module des Standardfilters MicroPur 480 M. Für den Ausbau mit weiteren zwölf Modulen sind zudem bereits alle hydraulischen, elektrischen und softwaretechnischen Vorkehrungen getroffen. Auch der Schlammräumer ist mit seinen 85 000 Liter Fassungsvermögen bereits dafür ausgelegt. Dabei ist der Schlammaustrag sehr trocken – Indiz dafür, dass weniger Öl verloren geht – auch das ein Kostenargument. Darüber hinaus bereitet der Automatikkonzentrator AK 50 den zurückgespülten Schleifschlamm aus den Filtern so auf, dass auch diese Hartmetallpartikel mit einer sehr geringer Restfeuchte von weniger als 5 Prozent dem Recycling zugeführt werden können.

Einfache Bedienbarkeit der zentralen Schleifölreinigung

Das Steuerungssystem überwacht kontinuierlich die wichtigen Anlagenparameter. Mögliche auftretende Probleme meldet sie mit optischen und akustischen Warnhinweisen oder per SMS aufs Handy eines Verantwortlichen. Das gilt etwa auch für das Erreichen des maximalen Füllstands vom Schlammfass. Der Differenzdruck jedes Filters wird am jeweiligen Gehäuse und auf dem Bedienpanel der zentralen Schleifölreinigung angezeigt. Der Anwender kann ihn zur Regeneration jeweils individuell für optimale Filtrationsqualität einstellen. Größere Abweichungen werden schnell erkannt. Zudem kann eine eventuelle schadhafte Filterpatrone direkt lokalisiert und einfach überprüft werden. Knoll kann per installierter Fernwartung relevante Parameter überprüfen. Das ermöglicht auch für andere Serviceeinsätze eine schnelle erste Analyse.

Die Mapal-Verantwortlichen sind mit der neuen zentralen Schleifölreinigung zufrieden. Die MicroPur-Filter bringen die versprochene Leistung. So lag der Restschmutzgehalt etwa bei der letzten Probe bei 2 mg/l – ein Wert wie bei Frischöl. Auch von der Sauberkeit sind die Verantwortlichen bei Mapal angetan, sowohl in der Produktion als auch außerdem bei der Anlage selbst. Größere Wartungseinsätzen gab es bislang nicht. Zudem ist auch der Filterwechsel nach jeweils ein bis zwei Jahren einfach, bequem und schnell erledigt. Schublade auf, den alten Filter rausziehen und den neuen einsetzen, Schublade zu – fertig.

Umweltaspekte haben großes Gewicht

Für die konstante Öltemperatur sorgt bislang noch eine Kompressorkühlung. Die wollen die Verantwortlichen jedoch bald mit einer umweltfreundlichen Brunnenwasserkühlung ablösen. Deren Anschluss an die zentrale Schleiförlreinigung hat KNOLL von Anfang an berücksichtigt und sehr gut ausgearbeitet. Mit der eigenen Brunnenwasserkühlung, die Mapal auch zur Gebäudeklimatisierung nutzt, spart der Präzisonswerkzeughersteller langfristig Kosten und tut zudem auch der Umwelt etwas Gutes. Das hat System: In der Mapal-Gruppe hat das Engagement für Energieeffizienz und Umweltschutz eine hohe Priorität. Das dokumentieren auch die Zertifizierung des Unternehmens nach ISO 50001 für Energiemanagement und die Zertifizierung nach ISO 14001 für Umweltmanagement.

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Die Schleif- und Erodiermaschine VHybrid 360 ist laut Vollmer so ausgelegt, dass sie beide Schärfprozesse jeweils zu 100 Prozent beherrscht. So kann der Anwender auf ihr sowohl Hartmetallwerkzeuge schleifen als auch PKD-Werkzeuge erodieren. Die Basis dafür legt der Schärfspezialist mit einer Mehr-Ebenen-Bearbeitung, die die Maschine mit zwei vertikal übereinander angeordneten Spindeln realisiert. Während die obere Spindel der VHybrid 360 ganz für das Schleifen reserviert ist, kann der Anwender mit der unteren Spindel sowohl Schleif- als auch Erodierprozesse ausführen. jetzt hat Vollmer für den Erodierprozess das neue Performance-Paket aufgelegt. So will das Maschinenbauunternehmen die Effizienz der Maschine noch weiter steigern. 

Mit dem Performance-Paket will Vollmer die Effizienz der VHybrid 360 deutlich steigern

Interne Versuchsreihen bei Vollmer mit PKD-bestückten Bohrern zeigten, dass das Performance-Paket die Effizienz der VHybrid 360 deutlich steigern kann. Dabei können die Anwender die V@boost-Lösung flexibel einsetzen und sie zudem bei Bedarf etwa für bestimmte Werkzeuge einfach per Knopfdruck zuschalten.

Im Fokus
Flexibel Funktionen nutzen
Die Leistungssteigerung der VHybrid 360 mit Performance-Paket ist jeweils abhängig von den spezifischen Parametern des zu bearbeitenden Werkzeugs. Je nach Bedarf hat Vollmer das Performance-Paket deshalb sehr flexibel aufgebaut: Wenn es der Anwender für ein bestimmtes Werkzeug nutzen will, schaltet er es einfach zu und danach genauso einfach auch wieder ab. Je nach Abrechnungsmodell kann der Anwender entweder das Paket bei der Beschaffung der Maschine käuflich erwerben. Außerdem besteht aber auch die Möglichkeit, die Lösung variabel nach dem Pay-per-use-Prinzip ganz den jeweiligen Bedürfnissen anzupassen. 

Die VHybrid 360 ist laut Vollmer für die Fertigung sehr unterschiedlicher Zerspanwerkzeuge ausgelegt. Für Werkzeuge, die bei spanabhebenden Verfahren von Werkstoffen wie Holz, Metall oder zudem bei Verbundwerkstoffen zum Einsatz kommen. Eine breite Palette unterschiedlicher Automatisierungslösungen ermöglicht rund um die Uhr die mannlose Bearbeitung von Hartmetall- und Diamantwerkzeugen. Darüber hinaus kann die Maschine bis zu acht Schleif- und Erodierscheibenpakete inklusive Kühlmittelzufuhr vollautomatisiert einwechseln. 

Variables Preismodell soll den Einstieg erleichtern

Vollmer will den Anwendern der VHybrid 360 den Einstieg ins Performance-Paket schmackhaft machen. So können Anwender kostenlos ein Kontingent von 100 h bekommen, um das Performance-Paket auf Herz und Nieren zu prüfen. Darüber hinaus steht Vollmer den Anwendern mit weiteren Services wie Schulungen, Finanzierung oder Wartung zur Seite, damit sie aus den Maschinen maximalen Nutzen für ihr individuelle Werkzeugbearbeitung ziehen können.

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Seit seiner Gründung setzen die Verantwortlichen auf die Schärfexpertise des schwäbischen Maschinenbauers Vollmer aus Biberach. PKD-Bestückte Kreissägen und Zerspanwerkzeuge bearbeitet GLCT in erster Linie auf Vollmer-Erodiermaschinen. Das Unternehmen ist vor einiger Zeit verstärkt in das Geschäft mit PKD-Werkzeugen eingestiegen. Seither werden nahezu jährlich neue Vollmer-Maschinen neu aufgestellt – darunter inzwischen einige Erodiermaschinen mit Automatisierungen. Etwa die QXD 250, die über ein Beladesystem verfügt und so den mannlosen Einsatz rund um die Uhr sicherstellt.

GLCT nutzt neueste Vollmer-Erodiertechnik

Im Jahr 2018 baute GLCT seine Unternehmensfläche auf knapp 10 000 m² aus. Damals kamen gleich fünf Vollmer-Maschinen neu ins Werk. Unter ihnen außerdem auch eine Drahterodiermaschine VPulse 500 mit einem externen Beladesystem für bis zu 16 Werkzeuge. Das Nachfolgemodell der QWD Baureihe ist dank seiner neuartigen Generatortechnologie in der Lage, PKD-Schneidkanten weit schneller zu schärfen als seine Vorgänger.

Im Fokus
Great Lakes Custom Tool Manufacturing (GLCT)
Seit 1979 entwickelt der Werkzeughersteller bei den Großen Seen anwenderspezifische Werkzeuge und Kreissägen, die mit Hartmetall oder PKD bestückt sind. Das Unternehmen hat sich vom lokalen Schärfdienst zu einem weltweit agierenden Hersteller von Sonderwerkzeugen für die Holz- und Metallbearbeitung entwickelt. GLCT verfügt inzwischen über mehr als 50 CNC-gesteuerte Maschinen, eine Vielzahl manueller Maschinen sowie Prüf- und Messtechnik. Mit diesem Maschinenpark entwickelte der Präzisionswerkzeughersteller rund 70 000 Produkte zur Zerspanung von Holz, Metall oder Verbundwerkstoffen.

20 Prozent mehr Produktivität bringt die neue Maschinengenation mit ihrem VPulse.Generator gegenüber der QWD-Baureihe. Außerdem ist laut Hersteller auch die Oberflächengüte der Schneidwerkzeuge deutlich besser als zuvor.

Intuitive Bedienoberfläche spart Zeit und reduziert Bedienfehler

Darüber hinaus hat die VPulse 500 das neueste Vollmer-Programmiersystem mit intuitiver Benutzeroberfläche. So kann GLCT nicht nur Produktionszeit einsparen, sondern auch Bearbeitungsfehler deutlich reduzieren.

Auch im Corona-Jahr 2020 kam eine neue Vollmer-Maschine an die Green Bay: Mit der neuen Scheibenerodiermaschine QR 270 schärfen die amerikanischen Präzisionswerkzeugspezialisten Zahnrücken von PKD-bestückten Kreissägeblättern. Insgesamt gestalten inzwischen 19 Vollmer-Schärfmaschinen bei GLCT Produktion, Reparatur und Nachschärfen der Werkzeuge effizient und reibungslos.

Auch beim Werkzeugschleifen setzt GLCT auf Vollmer. Im Tochterunternehmen AAA Precision Tool & Cutter Grinding LLC rund 2700 Kilometer westlich der Großen Seen in Orofino/Idaho arbeitet mittlerweile eine Schleifmaschine VGrind 360. Mit den beiden vertikal angeordneten Spindeln kann die VGrind 360 Hartmetallwerkzeuge deutlich schneller bearbeiten. Darüber hinaus konnte AAA Precision Tool aber auch die Oberflächengüte seiner Werkzeuge deutlich steigern.  

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Auch beim Ausbildungsbetrieb Vollmer ist man auf diesen Erfolg stolz. Schließlich gehören Raphael Braun und sein Kollege Julian Kopf, der ebenfalls mit Bestnoten abschließen konnte, zu den ersten Präzisionswerkzeugmechanikern, die Vollmer direkt ausgebildet hat. „Es ist ein gutes Gefühl zu wissen, dass wir junge Menschen mit hervorragenden Kompetenzen im Unternehmen haben“, erklärt Jürgen Hauger, Geschäftsführer bei Vollmer. „Menschen, die für ihren Beruf brennen.“

Präzisionswerkzeugmechaniker geben ihr Wissen an Anwender weiter

Die frisch gebackenen Präzisionswerkzeugmechaniker arbeiten inzwischen als Anwendungstechniker im Vollmer-Technologie- und Dienstleistungszentrum in Biberach. Hier berät Raphael Braun zusammen mit seinen Kollegen Anwender aus aller Welt, schult diese außerdem im Umgang mit den Maschinen aus Biberach und lotet in Probebearbeitung auch die Grenzen der Vollmer-Maschinen aus.

Im Fokus
Präzisionswerkzeugmechaniker
Der Beruf des Präzisionswerkzeugmechanikers entwickelte sich aus dem traditionellen Handwerk der Messermacher und Schmiede. Im ersten Ausbildungsjahr steht das Erlernen der Grundlagen der Metallbearbeitung auf dem Programm. Dann geht es im zweiten Ausbildungsjahr an die Jakob-Preh-Schule nach Bad Neustadt an der Saale. Dort erwerben sie im Blockunterricht Kenntnisse und Fertigkeiten für die Herstellung hochwertiger Schneidwerkzeuge. Im Ausbildungsbetrieb werden zudem die technischen Grundlagen um die Praxis ergänzt. Hier steht nicht nur die Beherrschung der Herstellverfahren und Metallbearbeitungstechniken im Fokus. Auch die Beratung und Unterstützung der Kunden und außerdem das Umsetzen der Anforderungen in ein passendes Werkzeug sind wichtige Erfahrungen im Ausbildungsbetrieb. Präzisionswerkzeugmechaniker ist ein hochinteressanter Ausbildungsberuf mit vielfältigen und herausfordernden Tätigkeiten, der Kreativität, Intelligenz und handwerkliches Können fordert. Leider ist er schlicht bei Jugendlichen zu wenig bekannt.

Ausbildung hat bei Vollmer eine gute Tradition, die Ausbildungsquote liegt bei mehr als zehn Prozent. Neben den Präzisionswerkzeugmechanikern bietet das Unternehmen fünf weitere Ausbildungsberufe und fünf duale Studiengänge an. Momentan sind 75 Auszubildende und Studierende bei Vollmer beschäftigt – das ist weit mehr als der Branchendurchschnitt. Wissen weiter zu geben, Talente zu fördern, Begeisterung zu wecken und jungen Menschen Vertrauen zu schenken – das sind die erklärten Ziele der Verantwortlichen bei Vollmer. Deshalb fördert der Schleifmaschinenhersteller „seine“ Berufsanfänger nicht nur fachlich, sondern außerdem auch persönlich. So will sie Vollmer auf ein erfolgreiches Berufsleben vorbereiten.

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