REINIGEN & VORBEHANDELN

Nicht nur sauber,sondern auch trocken

Wesentlicl1es Kriterium fOr die Qualirtit von WerksWcken una Baugruppen isrneben der wirksamen ReiniglJng die abso/ut zuverlassige Trocknung

Bei der Teilereinigung kommt es nicht nur auf eine zuverlassige

Abreinigung von Schmiermitteln, Spanen, Schleifstaub oder Polierpaste

an; ganz entscheidend fur die Oualitat ist auch die richtige Trocknung

der Teile.

ohe Anforderungen an Funktion,

Qualitttt und Lebensdauer von

Produkten sowie gesetzliche Vorgabenmachen eine wirksame und umwelt­

gerechte Oberflachenreinigung mit

einem abgestimmten Trocknungssys­

tem erforderlich. Die Trocknung dient

dabei als abschlieBender Prozessschrittoder als Zwischenstufe vor einer nach­

folgenden Bearbeitung.

Bedeutung

der Teiletrocknung

Absolut trockene Teile sind heute

bei nahezu allen Reinigungsaufgaben

unabhangig von der Verfahrenstechnikein Muss. "Bei Reinigungsanlagen auf

wassrigcr Basis verhindert die Trock­

nung die Korrosion der Teile. Selbst

minimale Restfeuchtigkeit auf Teilen,die eventuell noch bei der Montage

eingeschlossen wird, kann am fertigen

Produkt Schaden verursachen und

dadurch hohe Folgekosten nach sich

ziehen ", erklart Rudiger Bohl, Verfah­

rentechniker bei der Dnrr Ecoclean

GmbH in Filderstadt. Bei Folgepro­zessen, wie Verkleben, Beschichtenoder LaserschweiBen lasst sich eben­

falls nur durch eine restlos trockene

Oberflache eine gute und dauerhafte

Verbindung erreichen.

1m Bereich der Reinigung mit Lose­mitteln - chlorierte Kohlenwasserstof­

fe (CKWs) und nicht halogenierte

Kohlenwasserstoffe (KWs) - hat die

Trocknung heute in punkto Emissions­

begrenzung eine groBe Bedeutung. Es

muss sichergestellt sein, dass die Lose­

mittel durch eine zuvcrlassigc Trock­

nung restlos von den Teilen entfernt

werden und nicht mit diesen aus der

Anlage in die Umwelt gelangen. "Bei

nicht vollstandig trockenen Teilen bil­

det sich ein Losemittelfilm, durch den

Zersetzungsprodukte am Werkstiick

entstehen konnen. Auch bei einer

nachfolgenden Bearbeitung fuhrt die­

ser Film haufig zu Problemen. Das

Spektrum reicht dabei von nicht haf­tenden Klebe- und Metallverbindun­

gen uber Vcrandcrungcn der Teile­

oberflachc bis hin zu Branden oder

Explosionen, die zum Beispiel bei

anschlieBendem Harten der Teile

durch brennbare Kohlenwasserstoffehervorgerufen werden konnen", so der

Verfahrenstechniker.

Ein weiterer Aspekt, den es bei der

Trocknung zu beachten gilt, ist dieWerkstoffbeschaffenheit. Bei Sinter­

metallen beispielsweise wird ein genau

definierter Trocknungsvorgang einge­setzt. Er stellt sicher, dass exakt festge­legte Olgehalte im Material, die fur die

Eigenschaften des fertigen Produkts

wesentlich sind, nicht "ausgeschwitzt"

werden. Das Trocknungsverfahrenmuss daher auf den Werkstoff abge­

stimmt sein.

Verfahren zur Teiletrocknung

und ihr Einsatz

Fur die Trocknung von gereinigtenTeilen stehen unterschiedliche Verfah­

ren zur VerfUgung. Entscheidend furderen Einsatz sind neben dem verwen­

deten Reinigungsmedium die Geome­

trie sowie die Materialbeschaffenheitder Teile.

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REINIGEN & VORBEHANDELN

Urn ein ausrei chend es Trocknungsergebnis zu gewahr/eisten, kann es bei

SchOttgorern erforderlich sein, da s FOlivo/umen des Warenkorbs zu verringern

langcrcn Trocknungszeiten gerechnet

werden.

Ais zweite Mcglichkeit bietet sich

die Umlufttrocknung mit HeiBluft an.

Das Wasser wird dabei mit einem bis

zu 130 Grad Celsius heiben, regelbaren

Luftstrom mit hoher Luftleistung ver­

dampft. "Bei dieser Art der Trocknung

gibt es gewisse Standardparamter.

Einer ist die Zeit. Werden fur die voll­

standige Trocknung der Teile mehr als

drei Minuten bcnotigt, ist in den mei­

sten Fallen ein zu groBes Wasservolu­

men vorhanden. Es entsteht, wenn

Teile beispielsweise als Schiittgiiter

gereinigt werden oder wie etwa

Schrauben durch eine feine Struktur

eine deutlich vergroBerte Oberflache

haben. Ein verringertes Fiillvolumen

des Warenkorbs kann hier zu einer

schnelleren Taktzeit des Gesamtpro­

zesses fuhrcn. Errechnen lasst sich dies

allerdings nicht, sondern nur durch

entsprechende Versuche ermitteln ",

er lautert Riidiger Boh!.

Bei Teilen mit komplizierter Geo­

metrie (Sacklochbohrungen oder

Kapillare) oder mit Wicklungen lasst

sich eine effektive Trocknung in kur­

zer Zeit nur mit der Vakuumtrocknung

sicherstellen. Sie gewahrleistet die

heute geforderte hohe Prozesssicher­

heit und Prozesseffizienz. Die Siede­

temperatur der auf den Teilen befindli­

chen Fliissigkeit sinkt mit fallendem

Druck. Dadurch verdampft die Fliis­

sigkeit bei niedrigen Temperaturen

Luft wird dann mit einem Abluftstrom

nach auBen transportiert. Geeignet ist

diese Methode fur groBe, grob struktu­

rierte Teile ohne feine oder tiefe Boh­

rungen aus Werkstoffen mit guter War­

mcleitfahigkcit. In der Regel muss bei

der Konvektionstrocknung jedoch mit

Bei CKW·An/agen mit Vakuum·

trocknung sorg t das Verfahren mit

Prozess/uft·Verschiebe technik (PLV)

far einen ab/ uflfreien Betrieb.

Wahrend des Trocknunqs­

prozesses wird die mit Losemitte/

be/astete Luft mehrfach Ober

Kond ensatoren gefOhrt. Das

Losemitte/ kondensiert dort und

die entsattigte Luft wird in den

Prozess/uftzwischenspeicher

(schwarz) verschoben.

Bei der wassrigcn Reinigung wer­

den fur die Trocknung iiblicherweise

drei Verfahren angewandt. Die so

genannte Konvektionstrocknung stellt

dabei die konstruktiv einfachste und

am wenigsten energieintensive Metho­

de dar. Dieses Verfahren nutzt die

Eigenwiirme der durch de n Wasch­

proze ss auf rund 70 b is 80 G rad Celsi­

us er warm te n Te ile. Durch die

Zufuhr e ine r hohen Menge trock en er ,

kalt e r Frischluft kommt es ZlI e ine m

Verdampfu ngsprozess, Die feuchte

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REINIGEN & VORBEHANDElN

Die wii ssrige Reinigungsanlage der ZBG

Zerspanungslechnik Bruck GmbH wurde

zusiitzlich zur seri enmiiBigen HeiB­

lufltrocknung mil einer in das Ablauf­

band der auromar ischen Beschickung ­

und Enlladeeinrichrung integrierlen Vaku­

umrrocknung a usgesla rrel. Der zweite

Trocknungsprozess unter Vakuum slelll

sicher, dass in den liefen Sack­

lochbohrungen und Kapillaren der

anspruchsvollen Mororen- und Hydraulik­

leile kein W asser zurackbleibl.

Die W erkslOcke bei ZBG werden a ls geselz le Teile in

W aschkorben gereinig l. Dies gewiihrleislel ein gules

Rein igungs- und Irocknunqserqetmis.

der automatischen Be-

Konlakt: Durr Ecoclean GmbH,

Fildersladl, Tel. 0711/7006-190,

e-mail: info@ecoclean.durr.com

und kann durch HeiBluft-Desorption

wieder cntsattigt werden.

Die ZBG Zerspanungstechnik

Bruck GmbH fertigt anspruchsvolle

Motoren- und Hydraulikteile fur die

Automobil- und Motorradindustrie, die

teilweise im eigenen Haus pulverbe­

schichtet werden. Durch die Produkti­

on sind die Teile mit Bohremulsion

und Spanen verschmutzt. Ftir die

Funktionssicherheit und die Haltbar­

keit der Beschichtung mtissen die Tei­

Ie nicht nur hochste Sauberkeitsanfor­

derungen erfiillen, sondern auch abso­

lut trocken sein. Diese Forderungen

waren demzufolge auch die beiden

wichtigsten Vorgaben bei der Investiti­

on in eine neue Reinigungsanlage.

Dartiber hinaus wollte das umweltzer­

tifizierte Unternehmen seine Reini­

gungsaufgaben mit wassrigcn Medien

losen.

schickungs- und Entla­

deeinrichtung inte-

griert. Dieser zweite

Trocknungsvorgang stellt sicher, dass

auch in den tiefen Sacklochbohrungen

und Kapillaren der Teile kein Wasser

zurtickbleiben kann, das die Qualitat

beeintrachtigt. Doris Schulz

In Testreihen mit original ver­

schmutzten Teilen erarbeitete die Dtirr

Ecoclean GmbH ein entsprechendes

Anlagenkonzept. Es wurde auf Basis

der Mega 86 W, einer Mehrkammeran­

lage fur die hochwertige wassrige Rei­

nigung mit mehrstufigen Wasch- und

Sptilverfahren, umgesetzt. Die zuver­

lassigc Trocknung der Werkstticke mit

komplexer Geometrie wird durch die

Kombination von Umluft- und Vaku-

umtrocknung gcwahr­

leistet. Nach dem letz­

ten Sptilvorgang gelan­

gen die Teile zunachst

in den serienmaBigen

HeiBlufttrockner, wo

die Oberflache mit zir­

ka 130 Grad heiBer Luft

getrocknet wird. Die

Vakuumtrocknung wur­

de in das Ablaufband

nungsprozesses

mehrfach tiber Kon­

densatoren gefiihrt.

Dort kondensiert

das Losernittel und

die entsattigtc Luft

wird in einen Pro­

zessl uftzwischen­

speicher verscho-

CKW-Vakuumtrocknung

mit Prozessluft-Zwischenspeicher

ben. Bei der Rtickkondensation wer­

den Losemittel und Wasser getrennt

und das Losernittel wird wieder in den

Prozesskreislauf zurtickgefiihrt. Erfolgt

die Trocknung mit Umluft, wird dem

Losemittel-Luft-Gemisch das CKW

tiber eine Aktivkohleeinheit weitge­

hend entzogen. Die Kohle adsorbiert

das Losemittel auf ihrer Oberflache

geschrieben. Da Kohlenwasserstoffe

erst bei einem niedrigeren Druck als

Wasser verdampfen, wird die Anlage

wahrend des Trocknungsvorgangs im

Enddruckbereich der Vakuumtechnik

betrieben. Dies entspricht emem

Unterdruck kleiner fiinf Millibar.

CKW-Reinigungsanlagen sind so­

wohl mit Umlufttrocknung als auch

Vakuumtrocknung verfiigbar. Bei Anla­

gen mit Vakuumtrocknung sorgt das

Verfahren mit Pro­

zessluft-Verschiebe­

technik (PLV) fur

emen abluftfreien

Betrieb. Die mit

Losernittel belaste­

te Luft wird wah­

rend des Trock-

restlos. Ein weiterer Effekt des Vaku­

ums ist, dass Fltissigkeit, die sich in

Sacklochbohrungen oder tiefer liegen­

den Schichten von Wicklungen befin­

det, durch den Unterdruck herausgeso­

gen wird und ebenfalls problemlos ver­

dampfen kann. 1m wassrigcn Bereich

reicht dafiir schon ein Druck von zirka

40 Millibar aus.

"Um zu verhindern, dass den Bau­

teilen wahrend der Verdampfung so

vie! Energie entzogen wird, dass noch

auf der Oberflache befindliche Fltissig­

keit gefriert, kann es erforderlich sein,

HeiBluft- und Vakuumtrocknung zu

kombinieren. 1m Wechsel wird dabei

HeiBluft in die Trocknungskammer

eingebracht beziehungsweise em

Vakuum ange!egt. Dieser Prozess kann

so oft wiederholt werden, bis die Char­

ge wirklich trocken ist", beschreibt der

Verfahrenstechniker.

Bei Kohlenwasserstoff-Reinigungs­

anlagen ist die Vakuumtrocknung auf­

grund der brennbaren Losemittel vor-

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