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Flexible Anlagenkonzepte contra Reinigungsprobleme Ein neues Anlagenkonzept verbin- det optimale Reinigungsresultate mit flexibler Anwendung und hohem Automatisierungsgrad, und dies mit geringstmoglicher Umweltbelastung. A n Metallreinigungssysteme wer- den laufend hohere Anforderun- gen gestellt. Moderne Produktions- technologien erlauben es, immer kom- pliziertere Werkstiickgeometrien mit Sackliichern, Bohrungen und ver- zweigten Kanalen zu fertigen. Spane, Ole oder andere Verschmutzungen aus diesen sehr engen Querschnitten in kiirzester Zeit zu entfernen, erfordert eine stetige Weiterentwicklung der Reinigungstechnik. Anforderungen an die Oberflache An gereinigte Metalloberflachen gelten verschiedene Anforderungen. So miissen optimal gereinigte Metall- oberflachen frei sein von Riickstanden aus Betriebs- und Hilfsmitteln wie Kiihlschmierstoffen, Hydraulikolen, Emulsionen und Inhibitoren. Aber auch Reinigungsmittel und Stoffriick- Das Hydrovac-Reinigungsanlagenkonzept ermoglicht optimal gereinigte Metall- obetilachen. Das Anlagenkonzept hat sich bereits bei der Losung verschie- denster Reinigungsprobleme bewahrt. stande aus verschiedenen Fertigungs- prozessen wie Spane und Abrasions- partikel sowie aile Verschmutzungen, die nachfolgende Bearbeitungspro- zesse oder die Gebrauchseigenschaf- ten der Werkstiicke stiiren, miissen nach der Reinigung vollstandig von der Oberflache verschwunden sein. Eine weitere haufige Forderung ist die Auf- bringung eines Schutzfilmes, der sowohl die nachfolgenden Bearbei- tungsstufen nicht behindert als auch die gereinigten Teile ausreichend kon- serviert. U m einen optimalen Korrosions- schutz zu gewahrleisten, ist es ferner notwendig, dass die Werkstiicke die Reinigungsanlage trocken verlassen, da passivierende Filme nur im aufge- trockneten Zustand wirken. Dariiber hinaus wird Fleckenfreiheit gefordert, wenn die Teile nach der Reinigung ohne weitere Verarbeitung verpackt und versendet werden. Anforderungen an die Reinigungsanlagen Aus diesen Anforderungen leitet sich das Leistungsspektrum ab, das die Reingungsanlagen zu erfiillen haben. Die Handhabung der Anlage (Bela- den, Entladen, Wahl des Reinigungs- programmes) soli unkompliziert sein und der gesamte Prozess (Reinigen, Spiilen, Trocknen) soli automatisch ablaufen, um eventuelle Fehlbedie- nungen zu vermeiden und eine hohe Prozesssicherheit zu gewahrleisten. Durch eine einfach zu bedienende Steuereinheit muss eine schnelle Anpassung des Reinigungsverfahrens an die stets variierenden Reinigungs- aufgaben moglich sein, die sich durch Anderungen bei Material, Teilegeome- trie, Art der Verschmutzung, Ver- schmutzungsgrad und Reinheitsanfor- derung ergeben konnen. Wichtig ist zudem eine robuste Ausfiihrung der JOT " 1 2000

Flexible Anlagenkonzepte contra Reinigungsprobleme

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Page 1: Flexible Anlagenkonzepte contra Reinigungsprobleme

Flexible Anlagenkonzepte contra Reinigungsprobleme

Ein neues Anlagenkonzept verbin-det optimale Reinigungsresultate mit flexibler Anwendung und hohem Automatisierungsgrad, und dies mit geringstmoglicher Umweltbelastung.

A n Metallreinigungssysteme wer-den laufend hohere Anforderun-

gen gestellt. Moderne Produktions-technologien erlauben es, immer kom-pliziertere Werkstiickgeometrien mit Sackliichern, Bohrungen und ver-zweigten Kanalen zu fertigen. Spane, Ole oder andere Verschmutzungen aus

diesen sehr engen Querschnitten in kiirzester Zeit zu entfernen, erfordert eine stetige Weiterentwicklung der Reinigungstechnik.

Anforderungen an die Oberflache

An gereinigte Metalloberflachen gelten verschiedene Anforderungen. So miissen optimal gereinigte Metall-oberflachen frei sein von Riickstanden aus Betriebs- und Hilfsmitteln wie Kiihlschmierstoffen, Hydraulikolen, Emulsionen und Inhibitoren. Aber auch Reinigungsmittel und Stoffriick-

Das Hydrovac-Reinigungsanlagenkonzept ermoglicht optimal gereinigte Metall-obetilachen. Das Anlagenkonzept hat sich bereits bei der Losung verschie-denster Reinigungsprobleme bewahrt.

stande aus verschiedenen Fertigungs-prozessen wie Spane und Abrasions-partikel sowie aile Verschmutzungen, die nachfolgende Bearbeitungspro-zesse oder die Gebrauchseigenschaf-ten der Werkstiicke stiiren, miissen nach der Reinigung vollstandig von der Oberflache verschwunden sein. Eine weitere haufige Forderung ist die Auf-bringung eines Schutzfilmes, der sowohl die nachfolgenden Bearbei-tungsstufen nicht behindert als auch die gereinigten Teile ausreichend kon-serviert.

U m einen optimalen Korrosions-schutz zu gewahrleisten, ist es ferner notwendig, dass die Werkstiicke die Reinigungsanlage trocken verlassen, da passivierende Filme nur im aufge-trockneten Zustand wirken. Dariiber hinaus wird Fleckenfreiheit gefordert, wenn die Teile nach der Reinigung ohne weitere Verarbeitung verpackt und versendet werden.

Anforderungen an die Reinigungsanlagen

Aus diesen Anforderungen leitet sich das Leistungsspektrum ab, das die Reingungsanlagen zu erfiillen haben.

Die Handhabung der Anlage (Bela-den, Entladen, Wahl des Reinigungs-programmes) soli unkompliziert sein und der gesamte Prozess (Reinigen, Spiilen, Trocknen) soli automatisch ablaufen, um eventuelle Fehlbedie-nungen zu vermeiden und eine hohe Prozesssicherheit zu gewahrleisten.

Durch eine einfach zu bedienende Steuereinheit muss eine schnelle Anpassung des Reinigungsverfahrens an die stets variierenden Reinigungs-aufgaben moglich sein, die sich durch Anderungen bei Material, Teilegeome-trie, Art der Verschmutzung, Ver-schmutzungsgrad und Reinheitsanfor-derung ergeben konnen. Wichtig ist zudem eine robuste Ausfiihrung der

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Schematische Darstellung der Metallreinigungsanlage (Typ Hydrovac)

Anlage, die einen geringen Wartungs-aufwand und hohe VerfUgbarkeit ge-wahrleistet.

Bei der Integration der Reinigungs-anlage in Fertigungslinien ist eine Automatisierung der Prozesse unab-dingbar. Einen immer groBeren Stel-lenwert nimmt der Umweltschutz ein. Strengere Vorschriften tiber den Gewasserschutz als auch deutlich gestiegene Kosten fUr die Abfall- und Abwasserreinigung erfordern den Ein-satz entsprechender BadpflegemaB-nahmen, um die Standzeiten der Wasch- und Spiilflotten zu erhohen. Vorkehrungen zur Senkung der Larm-und Abluftemissionen gelten heute schon als Standard.

Um all diesen Forderungen zu gentigen, wurde von der Firma Rtibig mit Sitz in Wels (Osterreich) ein wassri-ges Reinigungssystem (Typ Hydrovac) entwickelt, das optimale Reinigung mit flexibler Anwendung und hohem Automatisierungsgrad verbindet.

Das Einsatzgebiet dieser Reini-gungsanlage erstreckt sich von Lohn-hartereien tiber die Maschinenindustrie bis zur Automobil- und Flugzeugindus-

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trie. Erst ktirzlich wurden bei BMW in Mtinchen zwei Anlagen dieser Baurei-he installiert. Die Vorgabe, komplizier-te Motorenkomponenten mit Sack-liichern und Bohrungen zu reinigen, konnte erfolgreich umgesetzt werden.

Ablaut des Reinigungsprozesses

Nach Beschickung des Waschkes-sels wird die vakuumdichte Ttir, schwenkbar oder mit Kulissenver-schluss, geschlossen.

Wah! des Waschprogrammes: Uber eine bedienerfreundliche Visualisie-rung - wahlweise Simatic mit Bedien-einheit - kann je nach Anwendungsfall ein Waschprogramm zusammengestellt oder ein schon gespeichertes aufgeru-fen werden.

Vakuumfluten: Der Waschkessel wird vorevakuiert und mit dem im Wasch-tank auf 65 - 80°C aufgeheizten Waschmedium tiber ein Rohr- und Ventilsystem geflutet. Das Vorevakuie-ren gewahrleistet eine Umflutung der Bauteiloberflache auch in Hohlraumen

wle Sackliichern und anderen un-gtinstigen WerkstUckgeometrien. Die Temperatur der Waschfltissigkeit von tiber 60°C gewahrleistet nicht nur eine hohe Reinigungswirkung, sondern unterstUtzt auch durch die Erwarmung der Bauteile den abschlieBenden Trocknungsprozess. Wahrend des Flu-tens werden durch die mechanische Sptilwirkung der Waschfltissigkeit schon grobe Verunreinigungen von den Werkstticken entfernt.

Druckfluten: Zur Verbesserung der mechanische Reinigung bei dicht ge-packtem Schtittgut und Teilen mit komplizierter Geometrie kann optional eine Druckpumpe eingesetzt werden. Beim Druckfluten wird das Waschmedi-um mit einem Druck von mehreren bar in den Kessel eingebracht. Die dadurch erzielten starken turbulenten Stromun-gen und der Einsatz eines Drehkorbes, der ein Schwenken oder Drehen der Charge ermoglicht, sorgen selbst in ver-zweigten Hohlraumen fUr eine sehr gute Ausspiilung sowie fUr eine voll-standige Durchdringung der Charge.

Reinigen im Turboc!ean- Verfahren und mit U!trascha!!: 1st der Waschkessel voll-

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stan dig geflutet, wird das Turboclean-Verfahren angewendet. Dabei wird durch Dtisen Luft in den Waschkessel eingeblasen. Die sehr feinen Gasblasen rufen gasdynamische, kavitationsahnli-che Effekte hervor. Bedingt durch die-se Effekte werden auch schwer zugang-liche Flachen, Sackliicher und kleine Radien gut abgereinigt.

Der Einsatz von Ultraschall emp-fie hit sich bei besonders fest haftenden Verschmutzungen. Je nach Anwen-dungsfall werden Platten-, Stab- oder Rohrschwinger im Frequenzbereich von 15 - 50 kHz eingesetzt.

Skimmen: Nach der Turboclean-Behandlung wird der Kessel beltiftet und das Waschwasser beruhigt. Die

von Partikeln (je nach Porendichte des verwendeten Filters im Bereich graBer als 3 pm) befreit. Die alhaltigen Ver-schmutzungen werden mit Hilfe einer Mikrofiltration aus dem Waschmedium entfernt.

Spiilen: Die Anzahl der Sptilschritte hangt yom Verunreinigungsgrad der Charge abo Das aufgeheizte (65 bis 80°C) Sptilmedium kann mittels Vaku-umsaugen oder mit der Druckpumpe in den Waschkessel gefUlit werden. Dieser Vorgang kann mehrmals zyk-lisch aus einem oder mehreren Sptil-tanks erfolgen.

Nachbehandlung: 1m letzten Spiil-gang werden die Teile mit vollentsalz-tem (VE) Wasser gespiilt. Um ein

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Blick in den Waschkessel mit Vorrichtung zur Aufnahme des Drehkorbes fOr Dreh· und Schwenkbewegungen

an der Wasseroberflache aufschwim-menden Ole und Verschmutzungen werden zur Skimmrinne geblasen, von der sie durch einen eigenen Ablauf tiber einen Pufferbehalter direkt in den Koaleszenzabscheider (Drei-Pha-sen-Separator) gelangen. Durch diesen Trennvorgang wird garantiert, dass die gereinigten Teile nicht wieder mit

Anrosten der Teile zu verhindern, empfiehlt Rtibig eine Zudosierung von ausgewahlten Inhibitoren fUr einen temporaren Korrosionsschutz. Die Sptilmedien werden wie die Waschflot-te mit Feinsieb, Sackfilter und Mikro-filtration gereinigt.

Vakuumtrocknung: Zur Trocknung der Teile wird der Waschkessel evaku-

Umlufttrocknung: Reicht jedoch die Warmekapazitat der Werkstiicke nicht aus, um sie im Vakuum vollstandig zu trocknen, kann der Trocknungsprozess durch Erwarmen der Teile mit einer Chargenraumheizung und einem Umwalzltifter beschleunigt werden. Zeit und Zyklus von Vakuum- und Umlufttrocknung kannen beliebig variiert werden.

Flexibilitat und Wirtschaftlichkeit wird groBgeschrieben

Die Anlagen werden je nach Kun-denanforderung in vie len GraBen geliefert. Die NutzmaBe der Anlagen reichen von 300 x 300 x 400 mm bis zu 1200 x 1200 x 3000 mm (L x B x H). Auch SondergraBen sind maglich.

Je nach Bauteilgeometrie, Art der Verschmutzung, Verschmutzungsgrad, Material und Reinheitsanforderung kannen das Turboclean -Verfahren, die Tauch,- Spritz- und Ultraschallreini-gung sowie die Umluft- und Vakuum-trocknung individuell tiber eine Pro-zesssteuerung eingesetzt werden. Aile wasserfUhrenden Teile sind aus rost-freiem Material gefertigt und gewahr-leisten hachste Lebensdauer.

Die wassrigen Reiniger werden im geschlossenen Kreislauf gefahren. Gezielte und auf den jeweiligen Be-darfsfall abgestimmte BadpflegemaB-nahmen, wie der Einsatz von Drei-Phasen-Separator, Grob- und Feinsieb, Sackfilter, Mikrofiltration, Vakuumver-dampfer und Umkehrosmose, verlan-gern die Einsatzzeit der Sptil- und Waschmedien deutlich. Dadurch wer-den nicht nur Restschmutzablagerun-gen vermieden, sondern auch die Ent-sorgungs- und Recyclingkosten deut-lich minimiert. Ein Schwadenkonden-sator garantiert ein abluftfreies System.

Das Mehrtankkonzept mit nur einem Waschkessel und die dazu-geharende Wasseraufbereitung ergibt so mit fUr jede Anwendung ein wirt-

den Verschmutzungen in Bertihrung iert. 1m Vakuum verdampft das Wasser schaftliches Gesamtkonzept. • kommen. bei einer Teiletemperatur von 70°C

Abpumpen und Reinigen der Waschflot- auch aus Bohrungen und schapfenden te: AnschlieBend wird die Waschflotte Teilen. Untersttitzend wirkt auch hier restlos aus dem Waschkessel entfernt das Drehen beziehungsweise Schwen-und mittels Feinsieb und Sackfilter ken der Charge im Drehkorb.

Die Autorin: Dipl.-Ing. Dr. Claudia Weithaler, RObig GmbH & Co. KG,

A-Wels; Tel. +43 / 7242 / 29383-0; e-mail : claudia .weithaler@rubig .com

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