Formenbauer Keiels steigert mit einer Brikettierpresse von Ruf seine Wirtschaftlichkeit

Wert von Aluspänen verdoppelt

Aus Aluminium stellt die Firma Keiels die Formen her, in denen die kleinen EPP-Kügelchen bei etwas mehr als 100° C zur endgültigen Form aufschäumen und verschmelzen. Bild: Keiels
Für Ralf Lorbach (links), technischer Berater der Firma Ruf, und Peter Keiels ist das Brikettieren ein weiterer Schritt zu einer effizienteren Produktion. Bild: Ruf Maschinenbau GmbH & Co. KG
Ruf Maschinenbau GmbH & Co. KG /

Mit der Einführung einer Brikettierpresse vereinfachte die Keiels Formenbau GmbH ihre Betriebsabläufe und reduzierte erst noch ihre Kosten. Im Vergleich zur Vermarktung der losen und nassen Späne konnte sie so die Erlöse durch den Verkauf der Aluminium-Briketts verdoppeln. So amortisierte sich die Presse in rund einem Jahr.

Peter und Alexander Keiels sind Formenbauer und Familienunternehmer mit Leib und Seele. In ihrem Unternehmen, der Keiels Formenbau GmbH, stellen Vater und Sohn mit ihren 18 Mitarbeitern Werkzeuge für die Verarbeitung von Partikelschäumen her. Qualität, Zuverlässigkeit, Flexibilität und Liefertreue stehen ganz oben auf ihrer Werteskala. Vor allem dadurch konnten sie ihre Produktion im rheinland-pfälzischen Attenhausen kontinuierlich ausweiten. «Bei fast jedem deutschen Automobilhersteller kommen Zulieferteile in Transportverpackungen an, die mit unseren Werkzeugen hergestellt wurden», nennt Peter Keiels die wichtigste Anwenderbranche.

Leicht, stabil und exakt an die zu transportierenden Teile angepasst sind diese Behälter, die aus EPP, also expandiertem Polypropylen, hergestellt werden. EPP ist gewissermassen der schwerere und stabilere Bruder von EPS (expandiertes Polystyrol), das besser unter dem Namen Styropor bekannt ist. Die hohe Kunst des Schäumwerkzeugbaus hat sich Peter Keiels, der das Unternehmen 1990 im Nebenerwerb in einer Garage gründete, von der Pike auf erarbeitet.

Die Schäumwerkzeuge werden bei Keiels ausschliesslich aus der Aluminiumlegierung AlMg4,5Mn aus dem Vollen gefräst. Ausgangspunkt ist ein Aluminiumhalbzeug. Fast zwei Drittel des Aluminiumblocks bleiben als voluminöse und nasse Späne zurück. Denn an ihnen haften noch Reste der als Kühlschmiermittel verwendeten Emulsion. Diese Produktionsabfälle, beziehungsweise der Umgang damit, waren Vater und Sohn Keiels lange ein Dorn im Auge. Denn die Aufbewahrung der feuchten Späne erforderte wegen ihrer geringen Schüttdichte sehr viel Platz und verschmutzte den Boden der Fertigungsbereiche. Ausserdem kostete der Abtransport wertvolle Arbeitszeit, die bei der eigentlichen Arbeit, dem Werkzeugbau, fehlte. Waren die Sammelbehälter voll, musste mehrmals im Monat ein Termin zur Abholung vereinbart werden. Für das Verladen der Sammelbehälter musste zudem ein Mitarbeiter abgestellt werden, der dann von seiner normalen Tätigkeit auf den Gabelstapler wechselte. Alles in allem war die interne Spänelogistik sehr aufwendig – Arbeitsstunden die letztlich unproduktiv blieben.

Doppelter Erlös für Alu-Reste

«Würden wir das mit unserem heutigen Produktionsvolumen immer noch so handhaben, müssten die Späne zweimal pro Woche abgeholt werden. Dank der Brikettierpresse kommt der Altmetallhändler jetzt nur noch viermal im Jahr und nimmt jeweils auf einen Schlag etwa 15 Tonnen Aluminiumbriketts mit», erläutert Alexander Keiels. Für die sortenreinen Briketts, die direkt in eine Alu-Hütte transportiert werden, erhält der Werkzeugbauer zudem pro Tonne etwa 1000 Euro – fast doppelt so viel wie zuvor für die losen Späne. Ausserdem, so betont Keiels mit Blick auf die Umwelt, werden nun viele Transportfahrten eingespart.

Die Wertsteigerung resultiert aus zwei Effekten: Durch das Pressen werden die Späne fast komplett von den anhaftenden Resten des Kühlschmierstoffs befreit. Wenn die Späne die Fräsmaschinen verlassen, liegt ihre Restfeuchte bei rund 20 Prozent. Nach dem Komprimieren zu Briketts ist diese Restfeuchte weitgehend entfernt.

Da der Altmetallhändler die Briketts nun nur noch viermal im Jahr abholt, werden die Briketts in der Zwischenzeit wettergeschützt gelagert. In dieser Zeit reduziert sich die Restfeuchte sogar weiter. Analysen des Altmetallhändlers ergaben, dass die Briketts zum Zeitpunkt der Abholung lediglich noch 2 Prozent Restfeuchte aufweisen. Hierdurch wird ein deutlich höherer Preis erzielt. Briketts lassen sich damit auch problemlos einschmelzen. Es werden Recyclingmöglichkeiten in Aluminiumhütten eröffnet, die für lose Späne nicht offen stehen.

Um diese Vorteile wussten die Formenbauer in Attenhausen schon lange. Doch ihre ersten Marktrecherchen zu Brikettierpressen vor etwa zehn Jahren ergaben, dass das Gesamtaufkommen der Späne zum damaligen Zeitpunkte nicht ausreichte, um eine solche Anlage wirtschaftlich zu betreiben. Das änderte sich, als vor etwa drei Jahren klar war, dass die Menge auf jährlich mindestens 20 Tonnen Aluspäne ansteigen würde. Peter und Alexander Keiels holten ihre Recherchen wieder hervor, liessen sich von einigen Herstellern Angebote erstellen und entschieden sich für eine gebrauchte Ruf-Anbaupresse RAP 4/2400/60x60 mit einer Durchsatzleistung von zirka 50 kg/h. Die Ziffern stehen für 4 kW elektrische Leistungsaufnahme, einen spezifischen Pressdruck von 2400 kg/cm2 und einen Brikettquerschnitt von 60 x 60 mm. Damit liegt die bei Keiels eingesetzte Presse am unteren Ende der Ruf-Leistungspalette, die bis zu 90 kW und, je nach Material, Durchsätzen bis zu fünf Tonnen pro Stunde reicht.

Presse arbeitet weitgehend automatisch

Der personelle Aufwand im alltäglichen Betrieb ist minimal. Ist einer der an jeder Fräsmaschine stehenden Sammelbehälter mit Spänen gefüllt, fährt ihn ein Mitarbeiter per Stapler zur Brikettpresse und entleert ihn in den Sammeltrichter. Eine dort installierte Lichtschranke löst den Start des Pressvorgangs aus. Geht der Spänevorrat im Trichter zur Neige, stoppt die Presse automatisch und wechselt in Bereitschaft. Ruf-Pressen, die bei anderen Anwendern an automatische Sammel- und Fördersysteme für Späne angeschlossen sind, arbeiten auch mannlos rund um die Uhr. Lediglich die mit Briketts gefüllten Sammelbehälter müssen manuell gegen leere Behälter ausgetauscht werden.

Die Amortisationszeit war bei Keiels letztlich viel kürzer als erwartet. Bei einem Späneaufkommen von 20 Tonnen pro Jahr hatten die Firmeninhaber vorsichtig gerechnet und mit etwa drei Jahren kalkuliert. Da aber die Spänemengen massiv stiegen, machte die Anlage sich viel schneller bezahlt. Mit den 60 Tonnen, die 2016 brikettiert wurden, lag die Amortisationszeit bei knapp einem Jahr. In dieser Rechnung sind allerdings nur die gesteigerten Erlöse für die Aluminiumreste berücksichtigt. Hinzu könnten künftig noch Einsparungen beim Kühlschmiermittel kommen: Die Reste der 5-prozentigen Emulsion mit Mineralöl werden beim Brikettieren aus den Alu-Resten herausgepresst, aufgefangen und von einer automatischen Pumpe in Sammelbehälter geleitet. Mit einer mobilen Filteranlage bereitet Keiels diese Emulsion wieder auf und speist sie erneut in den Maschinenkreislauf ein. So kommen zu dem Mehrerlös der Briketts noch Einsparungen bei der Emulsionsbeschaffung hinzu.