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Roll - KW-Reinigung in einem Durchgang

Reinigung von Edelstahlblenden bei Reum. Die Firma Reum ist einer der führenden und innovativsten Hersteller von hochwertigen Automobil-Komponenten und Bediensystemen für die Consumergeräteindustrie.

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Reinigungsanlage für Edelstahlblenden mit Beschickung

Reinigungsanlage für Edelstahlblenden mit Beschickung

Höchste Ansprüche an Produktqualität und Innovation spiegeln sich in zahlreichen Auszeichnungen, wie ‛Entrepreneur des Jahres 2003’, ‛Member of Top 100’ (2002) oder ‛Fabrik des Jahres 1998’ und überdurchschnittlich steigenden Umsatzzahlen der REUM-Gruppe wieder. Im Stammwerk Hardheim werden Metall- und Kunststoffprodukte, wie Fahrzeugbelüftungen, Bediensysteme bis hin zu Gehäusekomponenten entwickelt, hergestellt und vertrieben. Das Fertigungsprogramm von REUM erstreckt sich von Kunststoffspritzguss, Metallverarbeitung, Oberflächenveredelung über Systemkomponenten bis hin zu speziellen Dienstleistungen. Für die Reinigung von perforierten Blechteilen und Edelstahlblenden setzt die Firma Reum zwei separate Durchlauf-Reinigungsanlagen der Firma Karl Roll GmbH & Co. KG ein.


Beide Anlagen arbeiten mit halogenfreien Kohlenwasserstoffen und sind unmittelbar vor dem Endprozess integriert worden. Die perforierten Blechteile werden nach der Reinigung und Entfettung lackiert, während die Edelstahlblenden abschließend dem Eckenschweißen und Siebdruckverfahren unterzogen werden.

Bei den perforierten Blechteilen handelt es sich beispielsweise um Lautsprechergitter mit Abmessungen von wenigen Zentimetern sowie um ganze Cockpit-Belüftungsabdeckungen mit bis zu 140 cm x 30 cm x 2 cm Abmaßen. Diese dienen namenhaften Automobilherstellern als komfortable und dekorative Abschirmung der Klimatisierungseinheit in Cockpits von Fahrzeugen. Die Edelstahlblenden werden unter anderem als Bedienelemente, Gerätefronten und Gehäusekomponenten oder als Edelstahl Applikationen
verwendet.

Anforderungen an die Anlagen

Aufgrund der unterschiedlichen Teilegeometrien und der vorhergehenden Bearbeitungsschritte wie Biegen, Ziehen und Stanzen wurden besonders hohe Anforderungen an das Reinigungsverfahren und die Trocknung gestellt. Für die perforierten Bleche ist neben der absoluten Staub- und Partikelfreiheit, die für die nachfolgende Lackhaftung nötig ist, die vollständige Trocknung ein Muss. Ebenfalls, und dies gilt auch für die Reinigung der Edelstahlblenden, spielt der hohe Durchsatz und damit die Taktzeit der Anlagen eine wichtige Rolle. Zusätzlich zu diesen Anforderungen spielte auch der Mitarbeiter- und Umweltschutz eine wesentliche Rolle.

Nach umfangreichen Tests und Prüfung der Angebote anderer Anlagenherstellern betraute Firma Reum Karl Roll mit dieser Aufgabe. Dabei überzeugten neben der positiven Erfahrung mit Roll auch die vorgestellten Anlagenkonzepte, welche mit der Sicherheitstechnik, Verfahrenstechnik und der Wirtschaftlichkeit die besten Lösungen boten.

Nach dem Einsatz der ersten mit halogenfreien Kohlenwasserstoffen arbeitenden Durchlauf-Reinigungsanlage im Werk Hardheim wurde im Jahre 2002 die zweite Anlage, ebenfalls eine Durchlauf-Anlage, in Betrieb genommen. Die Anlagen zeichnen sich durch ihre hohe Verfügbarkeit und minimalen Wartungsaufwand aus. Aber auch die erzielten, überaus guten Reinigungsergebnisse tragen zur vollsten Zufriedenheit der Firma Reum bei.

Nach Aussagen von Hn. Dr. Ulrich Abele (Technischer Leiter Werk Hardheim, Abb. 5) ergeben sich bei der heutigen Reinigung und Entfettung mit halogenfreien Kohlenwasserstoffen im Vergleich zur damaligen Per-Reinigung bezüglich des Reinigungsergebnisses keine Unterschiede. Abweichungen in der Prozesszeit wurden durch die optimale Bauweise der Anlagen - nämlich
als Durchlaufanlage – ausgeglichen.

Verfahrensablauf
Über eine automatische Be- und Entladeeinrichtung werden die Warenkörbe mit den Teilen durch die Arbeitskammer getaktet. Beide Anlagen sind dabei so ausgelegt, dass sowohl 1 Korb mit den Sondermaßen 1600 mm x 615 mm x 400 mm oder 1200 mm x 615 mm x 400 mm sowie 3 Körbe mit 615 mm x 455 mm x 400 mm (L x B x H) gefahren werden können. Bei Bedarf können sogar die Warenkorbgestelle samt Reinigungsgut getauscht werden. Aufgrund einer mechanischen Konturabfrage der Körbe werden Fehlbeladungen der Arbeitskammer und der damit verbundene Abbruch des laufenden Prozesses vermieden.
Die Abb. 6 soll den Aufbau und Verfahrensablauf der Reinigungsanlagen verdeutlichen.

Reinigung

Nach dem automatischen Einfahren der Charge in die Arbeitskammer wird diese geschlossen und es erfolgt eine Dichtheitsprüfung der Arbeitskammertüren. Anschließend beginnt der erste Verfahrensschritt. Die Arbeitskammer wird mit Lösemittel aus dem Vorlagebehälter geflutet. Während des Waschprozesses werden die Teile in einem einstellbaren Winkel geschwenkt. Zur Unterstützung der Reinigungswirkung dient die Ultraschalleinrichtung. Aufgrund der Arbeitskammergröße und der geforderten Sauberkeit ist hier eine US-Spitzenleistung von 12.000 Watt installiert. Die US-Energie wird gezielt durch die Ultraschall-Elemente auf die Ware gerichtet. Dabei werden die durch den Herstellungsprozess anfallenden Verunreinigungen auf der Bauteiloberfläche, wie Partikelschmutz, Zieh- und Stanzöle durch das Reinigungsverfahren vollständig entfernt.
Anschließend wird das Medium über eine Filtereinheit zurück in den Vorratsbehälter gepumpt. Danach schließt sich eine Dampfentfettungsphase an, in der der Lösemitteldampf aus dem Dampferzeuger in die Arbeitskammer geleitet wird. Dabei kondensiert dieser auf den Teilen und das absolut saubere Kondensat spült den
noch auf der Teileoberfläche verbliebenen Restfettfilm ab. Die dabei erreichten Reinigungsergebnisse übertreffen die geforderten Werte bei weitem.

Beendet wird der Prozessablauf mit der Vakuumtrocknungsphase, bei der die Arbeitskammer mit Hilfe eines leistungsstarken zweistufigen Pumpstandes mit einem Saugvermögen von 1000 m³/h auf ca. 1 mbar evakuiert wird. Sichergestellt wird damit die vollständige Trocknung aller Bauteile. Sogar die perforierten Bleche mit einem Lochbild von 0,8 mm im Durchmesser werden ohne Schwierigkeiten trocken.
In der Regel arbeitet die Reinigungsanlage vor dem Lackierprozess im 2-Schichtbetrieb; der Betrieb der zweiten Anlage wechselt zwischen 1-2 Schichten.

Badpflege, darf nicht fehlen

Für qualitativ hochwertiges Reinigungsmedium sorgt zum einen die Vollstromfiltration des Lösemittels, die Staub und andere bei der Bearbeitung entstehenden Partikelverunreinigungen herausholt. Der Öleintrag variiert abhängig von der jeweiligen Fertigungsstufe sowie der Teilegeometrie bzw. -größe zwischen ca. 30 ml bis 125 ml pro Charge. Um das eingetragene Stanz- und Ziehöl sofort und kontinuierlich aus dem System zu entfernen, dient die im Dampferzeuger integrierte Vakuum-Bypass-Destillation. Diese destilliert parallel zum regulären Reinigungsbetrieb ohne Betriebsunterbrechung das eingeschleppte Öl aus dem Dampferzeuger heraus. Gleichzeitig ist ein Eindicken bis auf einen Rest-KW-Gehalt von ca. 10 % möglich, wodurch sich die Entsorgungsmenge und auch der Bedarf an Frischware beträchtlich verringert. Des Weiteren wird der bei der Destillation erzeugte Lösemittel-Dampf zur Beheizung der Flutbehälter genutzt (Wärmerückführung) und damit der Energiebedarf der Anlage ganz erheblich reduziert.

Sicher ist Sicher

Die sicherheitstechnisch relevante Temperatur- und Drucküberwachung
ist in redundanter Form vorhanden. Vor jedem Prozessbeginn wird eine automatische Prüfung der Arbeitskammerdichtungen und –verriegelungen vorgenommen. Hinzu kommt eine permanente Niveauabfrage in der Arbeitskammer, der Vakuumdestillation oder den Flutbehältern. In beiden Durchlauf-Reinigungsanlagen sind die Behälter, die gesamten Verrohrungen sowie auch die geflanschten Verbindungen aus Edelstahl gefertigt. Des Weiteren sind die kompletten Verfahrensbereiche der Anlagen während der Reinigungs- und Trocknungsprozesse im Unterdruck bei ca. 100 mbar. Dies dient vorrangig als Explosionsschutz hat aber auch den Vorteil der Reinigung und Trocknung der Bauteile bei niedrigeren Temperaturen.

Umweltschutz integriert

Durch ein innovatives Tiefstkühlsystem wird das KW-Lösemittel optimal auskondensiert. Diese Technik ermöglicht eine max. Reduzierung der Emission. Die Emissionsvorschriften und zulässigen Grenzwerte der 31. BImSchV (in deutsches Recht umgesetzte europäische Richtlinie EG/13/99) werden problemlos eingehalten. Der MAK-Wert von 200 ppm wird weit unterschritten und gleichzeitig besteht so gut wie keine Geruchsbelästigung in Anlagennähe.

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