In Augsburg befinden sich der Hauptsitz und das Stammwerk von Everllence. Dort produzieren über 4000 Mitarbeitende unter anderem große Viertaktmotoren für Schifffahrt und Energieerzeugung sowie Turbolader. Das schwerste hier gefertigte Produkt ist ein 18-Zylinder-Aggregat mit Turboaufladung, das 21.600 Kilowatt leistet und 270 Tonnen wiegt. Den Ausgangspunkt der Fertigung bildet die seit 1844 betriebene Eisengießerei. Dort stellen etwa 300 Mitarbeiter Motorenteile von 300 kg bis 120 Tonnen her – aus Gusseisen mit Lamellengraphit GJL (Grauguss) und Gusseisen mit Kugelgraphit GJS (Sphäroguss). Die Gießerei produziert auch für Everllence-Standorte im französischen Saint-Nazaire und im indischen Aurangabad sowie für externe Kunden.
Nachhaltigkeit besitzt für Everllence eine sehr hohe Bedeutung. Bis zu 90 Prozent setzt das Unternehmen Sekundärrohstoffe ein und betreibt die Gießerei überwiegend mit Grünem Strom. Zudem schließt das Unternehmen unmittelbar im Betrieb den Materialkreislauf, indem es Gussspäne aus der spanenden Bearbeitung zur erneuten Verwendung einschmilzt. Dabei spielen drei Brikettpressen der Firma RUF eine zentrale Rolle.
Der geschlossene Materialkreislauf für Produktionsreste hat bei Everllence eine lange Tradition. Vor Einführung der Brikettiertechnologie verursachte er allerdings erhebliche Schwierigkeiten. „Das Handling der nassen Späne war für uns immer ein großes Problem“, erklärt Erwin Schuster, der die Zylinderkurbelgehäusefertigung leitet. Denn lose und in nasser Form – noch mit Kühlschmierstoffen (KSS) behaftet – verursachten die Späneloren auf dem relativ langen Transport von der Zerspanung in die Gießerei deutliche Verschmutzungen. Zudem, so erläutert Schuster, benötigt die Gießerei möglichst trockenes Einsatzmaterial, um es effizient und gefahrlos einschmelzen zu können.
Die Lösung für das Problem fanden die Produktionsplaner von Everllence, damals noch unter dem Namen MAN Energy Solutions, bei dem mittelständischen Anlagenbauer RUF. Das Unternehmen mit Sitz in Zaisertshofen lieferte bereits 1999 die erste Brikettpresse nach Augsburg. Die Anlage vom Typ RB 15/3000/80 arbeitet bis heute zuverlässig in der Zylinderkopffertigung und produziert pro Monat etwa 100 Tonnen Briketts. Die Ziffern in der Typ-Bezeichnung stehen für eine elektrische Leistung von 15 kW, einen spezifischen Pressdruck von bis zu 3000 kg/cm² und einen Brikettdurchmesser von 80 mm.
Unter hohem Druck pressen die Anlagen von RUF Metallspäne – oder auch andere Materialien – vollautomatisch zu kompakten Briketts, die sich leicht handhaben lassen und viel weniger Volumen beanspruchen, als lose Späne. Wichtig dabei ist, dass sich hochverdichtete Spänebriketts ebenso gut einschmelzen lassen wie Gussbruch aus Vollmaterial.
Extrem wichtig in der Metallverarbeitung ist, dass dabei auch an den Spänen haftende Kühlschmierstoffe nahezu komplett herausgepresst werden. Dadurch sind die Briketts weitgehend trocken. Gleichzeitig kann der ausgepresste KSS gesammelt und oftmals erneut verwendet werden – mit oder ohne Filterung.
Für das Einschmelzen der Produktionsreste in der Gießerei bringen der geschlossene Materialkreislauf und die Brikettierung mehrere Vorteile. Tobias Rist, Betriebsingenieur im Schmelzbetrieb, erläutert: „Wir kennen die Zusammensetzung der Briketts sehr genau, da sie ja aus dem von uns selbst hergestellten Gusseisen entstehen. Somit können wir sie hervorragend zur Gattierungsoptimierung nutzen.“
Weil die Briketts weitgehend frei von Kühlschmierstoffresten sind, kommt es zu einer viel geringeren Rauchentwicklung als beim Einschmelzen von noch relativ nassen Spänen. Es sind daher abgasseitig keine zusätzlichen Maßnahmen in der Absaugung oder -reinigung erforderlich. Üblicherweise kommen die Briketts mit Restfeuchten von ein bis drei Prozent aus den Pressen. Wenige Tage Lagerung lassen den Wert dann noch weiter fallen, da der Wasseranteil schnell verdunstet.
„Während lose Späne schmelztechnische Probleme verursachten, können Spänebriketts gleichwertig zu anderen Schrotten eingesetzt werden“ erläutert Rist.
Eine Besonderheit in der Gießerei bei Everllence ist es, dass dies sowohl im Netzfrequenz- als auch im Mittelfrequenzofen erfolgt. Während im Mittelfrequenzofen in den komplett entleerten Ofen chargiert wird, ist es im Falle des Netzfrequenzofens extrem wichtig, dass die minimal feuchten Briketts nicht direkt ins flüssige Gusseisen chargiert werden. Dies ist aber einfach zu bewerkstelligen, so Rist: „Ins flüssige Eisen wird zunächst Gussbruch und anderer Schrott chargiert. Auf diesen wird dann – ohne Berührung mit dem flüssigen Eisen – der Anteil Spänebriketts gesetzt, der zuvor in der Gattierungsberechnung ermittelt wurde.“
Die heiße Schmelze unterhalb trocknet die Briketts komplett durch. Die hoch verdichteten Briketts koppeln dabei perfekt und schmelzen komplett mit hoher Metallausbeute auf. Es gibt keine negativen Auswirkungen hinsichtlich Schmelzzeiten, Abgasentwicklung, Feuerfestmaterial oder Stromverbrauch durch den Einsatz der Briketts, jedoch einen erheblichen Kostenvorteil.
Der geschlossene Materialkreislauf mit kurzen Wegen ist nicht nur umweltschonend und produktionstechnisch vorteilhaft. Er bringt auch wirtschaftliche Vorteile. Denn der Einsatz der Briketts ist unterm Strich deutlich kostengünstiger als zugekaufter Eisenschrott. Aus den Rückmeldungen verschiedener RUF-Kunden ergibt sich ein Erfahrungswert von rund 120 Euro pro Tonne als Kostenvorteil.
Da sich die erste Presse überzeugend bewährte, installierte Everllence 2005 und 2008 zwei weitere Brikettieranlagen von RUF; diesmal in der Fertigung für Zylinderkurbelgehäuse. Eine Presse – die RUF RB 15/3700/100– verarbeitet monatlich etwa 20 Tonnen Späne von drei Fünf-Achs-Bearbeitungszentren. Die zweite vom Typ RUF 18,5/3700/100 ist den beiden riesigen Gantry-Portalfräsmaschinen zugeordnet, welche die größten, bis zu 100 Tonnen schweren Gussteile bearbeiten.
Pro Monat erzeugen die beiden Portalfräsmaschinen rund 40 Tonnen Gussspäne. Diese werden durch Scharnierbandförderer unterirdisch zur Brikettpresse transportiert. Ein Steigförderer trägt das Material dann in den Spänetrichter der Presse, die pro Stunde etwa 800 kg Briketts produzieren kann. Die Briketts sind bei einem Durchmesser von 100 mm ungefähr 80 mm lang und wiegen circa 3,5 kg.
Dabei arbeiten die Pressen von RUF vollautomatisch und sind für einen mannlosen 24/7-Betrieb ausgelegt. Sie starten und stoppen ohne weiteres Zutun, wenn im Spänetrichter genügend Material vorhanden beziehungsweise wenn es abgearbeitet ist. Lediglich die Behälter, in denen die fertigen Briketts gesammelt werden, müssen ausgetauscht werden, wenn sie voll sind. Dabei wird der Betrieb so gesteuert, dass Briketts von Gusseisen mit Kugelgraphit von anderen Gusseisensorten in verschieden markierten Behältern getrennt erfasst werden. So können diese legierungsgerecht eingeschmolzen werden.
Der Wartungsaufwand ist ebenfalls ausgesprochen gering. „Die Anlagen laufen enorm zuverlässig, nur sporadisch muss unsere Instandhaltungsabteilung etwa Dichtungen ersetzen oder kleine Ersatzteile einbauen“, berichtet der Maschinen- und Anlagenplaner Ralph Fritz.
Eine große Herausforderung mit Blick auf das Brikettieren besteht in den stark schwankenden Spänemengen, die bei der Fertigung der riesigen Zylinderkurbelgehäuse auf den Portalfräsmaschinen entstehen. Zwar laufen die Späneförderer an den Fräsmaschinen kontinuierlich. Doch wenn beispielsweise ein 88 Tonnen schweres Gussteil bearbeitet wird, entstehen rund 14 Tonnen Späne, von denen große Mengen zunächst auf dem Arbeitstisch oder im Bauteil zurückbleiben. Sie werden erst nach Abschluss der Bearbeitung von Tisch und Bauteil auf die Förderbänder geschaufelt, sodass dann auf einen Schlag große Spänemengen anfallen. Daher hatten die Experten von RUF und Everllence sich schon 2008 für einen vorgeschalteten, etwa 1,5 m3 fassenden Trichter an der Brikettpresse entschieden und die Brikettieranlage auf eine Spitzenlast von 800 kg/h ausgelegt.
Nun erweitert das Augsburger Unternehmen die Fertigung um eine dritte Gantry-Portalfräsmaschine, was die Spänemenge auf 60 Tonnen pro Monat wachsen lässt und eine Aufrüstung des Brikettieranlage erfordert.
Dabei war für die Verantwortlichen von Everllence eine zentrale Frage, ob es sinnvoller ist, die nun fast 17 Jahre alte Presse weiter zu nutzen oder eine neue zu installieren. Die Experten von RUF gaben als klare Empfehlung, die vorhandene Anlage weiter zu nutzen, da sie noch gut in Schuss ist. Ralph Fritz erläutert: „Auch unsere Instandhalter bestätigten, dass die Presse nach wie vor zuverlässig arbeitet. Sie bekommt nun eine große Wartung. Und wir gehen davon aus, sie damit noch viele Jahre ohne Aufwand betreiben zu können.“ Dies bestätigt die Langlebigkeit der sehr kompakt konstruierten RUF-Pressen, welche durch den hohen Qualitätsanspruch im Herstellungsprozess häufig über Jahrzehnte problemlos laufen.
Die Aufrüstung der Anlage für die wachsenden Spänemengen ist dennoch eine komplexe Aufgabe. „Aufgrund der beengten Platzverhältnisse ist die Umsetzung anspruchsvoll. Aber die Firma RUF konnte bereits im Vorfeld alle technischen Herausforderungen lösen“, hebt Fritz hervor und lobt die sehr gute Kommunikation in der Planungsphase.
Letztendlich baut RUF vor allem einen um ein Drittel größeren Spänetrichter ein und – den beengten Platzverhältnissen geschuldet – integriert neue Steigförderer und Notaustragsförderer in die Anlage.
Auch die Erweiterungsarbeiten an der RUF-Anlage werden keine Betriebseinschränkungen bei Everllence verursachen. Denn die Experten von RUF erledigen solche Arbeiten stets zuverlässig innerhalb von wenigen Tagen. Dass in dieser Zeit keine extrem große Menge an Spänen anfällt, lässt sich problemlos planen.
