Die perfekte Kombination
Öl und Späne bereiten bei der Reinigung von Drehteilen normalerweise keine Probleme.... ... Weisen die Werkstücke aber wie bei einem Attendorner Hersteller zusätzlich Verschmutzungen durch Gummiabrieb aus Zuführungen auf, sind üblicherweise zwei Reinigungsprozesse erforderlich, um ein einwandfreies Ergebnis zu erzielen.
Für die Reinigung der Drehteile investierte aquatherm-metall in ein neues P-Reinigungssystem von Dürr Ecoclean, das mit dem polaren Lösemittel DOWCLENE 1611 betrieben wird. Fotos: aquatherm-metall / Dürr Ecoclean
Für die Reinigung der Drehteile investierte aquatherm-metall in ein neues P-Reinigungssystem...
Innovationskraft und hohes Qualitätsdenken haben die Attendorner aquatherm GmbH zu einem weltweiten Markt- und Technologieanbieter bei Flächenheizungen und Kunststoff-Rohrleitungssystemen für die Sanitär- und Klimatechnik sowie den Heizungs- und Anlagenbau gemacht. Die für die Produktion erforderlichen Drehteile werden von der Tochtergesellschaft aquatherm-metall GmbH & Co. KG hergestellt. Die Fasson-Dreherei verarbeitet im Jahr rund 2.000 Tonnen Messing und 28,5 Tonnen Aluminium zu Gewinde-Einspritzteilen von 3/8 bis 4 Zoll. Um eine absolut dichte Verbindung zwischen Kunststoff und Messingdrehteil zu gewährleisten, müssen das Bearbeitungsöl und die anfallenden Späne zuverlässig von den Werkstücken entfernt werden. Die Fettfreiheit kontrolliert das Unternehmen mit einer Testtinte. Die Reinigung der Drehteile erfolgte lange Zeit in einer Anlage, die mit Perchlorethylen betrieben wurde. Da das Reinigungssystem über keine Destillationseinrichtung für die kontinuierliche Aufbereitung des Lösemittels verfügte, machte der der hohe Öleintrag von zirka 120 Litern pro Woche einen wöchentlichen Wechsel des Mediums erforderlich. Dies verursachte neben einem hohen Verbrauch auch einen großen Wartungsaufwand und hohe Entsorgungskosten. „Außerdem hatten wir bei Teilen, die nach dem Drehen noch weiter spanend bearbeitet werden, Probleme mit schwarzem Gummiabrieb aus Vibrationszuführungen. Er haftete auch nach der Reinigung noch auf den Teilen“, erzählt Ralf Fischer, stellvertretender Betriebsleiter und Schichtmeister bei aquatherm-metall. Zur Abreinigung dieses „Belags“ wurden die Teile in eine Galvanik gegeben, was mit weiteren hohen Kosten verbunden war.
Mehr Wirtschaftlichkeit, Durchsatz und Umweltfreundlichkeit
Bei den Investitionsüberlegungen in ein neues Reinigungssystem spielte die Wirtschaftlichkeit daher auch eine wichtige Rolle. Ebenso bedeutend war, dass die Anlagenkapazität das gestiegene Produktionsvolumen bewältigen konnte sowie den Umstieg auf ein umweltverträglicheres Reinigungsmedium ermöglichte. Und natürlich musste es in der Lage sein, den schwarzen Abrieb zu entfernen. Mit diesen Anforderungen wandten sich die Verantwortlichen bei aquatherm-metall an verschiedene Hersteller von Reinigungsanlagen. „Keiner der zunächst angefragten Anlagenbauer konnte uns eine Lösung bieten, die Öl, Späne und Abrieb in einem Reinigungsprozess entfernt. Wir hätten also in eine Kohlenwasserstoffanlage für das Entfetten und Entspänen sowie in ein wässriges System für die Abreinigung des schwarzen Belags investieren müssen“, berichtet der Schichtmeister. Er wandte sich daraufhin an die Dürr Ecoclean GmbH in Filderstadt. Sie führte in ihrem Technologiezentrum umfassende Versuche mit verschiedenen Medien und unterschiedlicher Verfahrenstechnik durch. Mit einer herkömmlichen Lösemittelanlage ließ sich der Belag nicht entfernen und bei einem wässrigen System, das alle Verschmutzungen abreinigte, arbeitet die Anlage durch den hohen Öleintrag nicht wirtschaftlich. Ein unter ökonomischen, ökologischen und Sauberkeitsaspekten gutes Ergebnis bot der Einsatz des neuen polaren Lösemittels DOWCLENE 1611. Für diesen auf modifizierten Alkoholen basierenden Reiniger hat Dürr Ecoclean mit der P-Serie ein neues Anlagen- und Verfahrenskonzept entwickelt.
Vorteile der Lösemittel- und wässrigen Reinigung kombiniert
Entsprechend dem Grundsatz „Gleiches mit Gleichem reinigen“ lassen sich unpolare Verschmutzungen wie Bearbeitungsöle und –fette am effizientesten mit unpolaren Reinigungsmedien (Chlorkohlenwasserstoffe und nicht halogenierte Kohlenwasserstoffe) entfernen. Bei polaren Verschmutzungen wie Salzen, Emulsionen, wässrigen Kühl- und Schmierstoffen oder Abrieb werden mit wässrigen Reinigern, die ebenfalls polar sind, beste Ergebnisse erzielt. In der Reinigungsanlage 71P hat der Filderstädter Anlagenbauer die Vorteile der Lösemittel- und wässrigen Reinigung kombiniert und sie exakt an die Anforderungen der aquatherm-metall angepasst.
Reinigung von rund 62.500 Drehteilen pro Tag
Wie die herkömmlichen Lösemittelanlagen des Herstellers arbeitet auch die kompakte 71P unter Vakuum und ist für einen mehrstufigen Reinigungsprozess ausgelegt. Um hohe Sauberkeitsgrade zu erzielen, ist die Anlage mit einer Einrichtung für Nieder- und Hochdruck-Injektionsflutwaschen ausgestattet. Die verschiedenen Waschprogramme werden über ein Bedienterminal eingegeben. „Wir fertigen etwa 62.500 Drehteile pro Tag, die je nach Größe und Gewindeanordnung als Schüttgut oder als gesetzte Ware gereinigt werden müssen“, erklärt Ralf Fischer. Um dieses hohe Aufkommen an Teilen zu bewältigen, liegt die Durchsatzleistung bei acht bis neun Chargen pro Stunde und damit um rund ein Drittel höher als die der früheren CKW-Anlage. Jede Charge besteht aus zwei Warenkörben mit einem Maximalgewicht von insgesamt 100 Kilogramm. Zugeführt werden die 465 x 365 x 340 (LxBxH) Millimeter großen Körbe über eine Beschickungseinrichtung mit einspuriger Rollenbahn. Eine ausreichend lange Pufferstrecke bei der Zu- und Abfuhr ermöglicht den mannlosen Betrieb, beispielsweise während der Arbeitspausen. Durch die Vakuumtrocknung des neuen Reinigungssystems kommen die Teile absolut trocken aus der Anlage und können sofort weiterverarbeitet werden. Dreh- und Schwenkbewegungen unterstützen den Trocknungsprozess und minimieren die dafür erforderliche Zeit.
Kontinuierlicher Austrag von Öl, Leichtsiedern und Wasser
Auf den zwei- und zum Teil sogar dreischichtigen Betrieb bei aquatherm-metall ist auch die Lösungsmittelaufbereitung der 71P ausgelegt. Sie verfügt über eine serienmäßige Kreislauffiltration, die den Austrag der bis zu vier Kubikdezimeter Späne pro Tag gewährleistet. Darüber hinaus ist eine Vakuum-Destillationseinrichtung integriert, der ein zusätzlicher, kontinuierlicher Ölaustrag nachgeschaltet ist. In diesem Modul wird das Medium aus der Betriebsdestille permanent aufkonzentriert. Der Lösemittelanteil gelangt in den Reinigungsprozess zurück, das abdestillierte Öl wird automatisch ausgetragen. Durch den kontinuierlichen Ölaustrag und die permanente Abscheidung von Leichtsiedern und Wasser ist sicher gestellt, dass das Reinigungsmedium ständig in gleich bleibend hoher Qualität zur Verfügung steht. „Inzwischen arbeiten wir fast drei Monate mit der neuen Anlage und erzielen in einem Arbeitsgang ein sehr gutes Reinigungsergebnis. Und das bei einer langen Standzeit des Mediums. Aufgrund der bisherigen Erfahrungen rechnen wir damit, dass der Reinigungsprozess um rund 40 Prozent wirtschaftlicher wird“, erwähnt der stellvertretende Betriebsleiter abschließend.
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Die parts2clean bietet ihren Besuchern die einmalige Gelegenheit, sich durch die praxisorientierte Vorträge namhafter Experten aus Industrie, Wissenschaft und Forschung einen umfassenden Überblick zu aktuellen Entwicklungen, neuen Anforderungen und Trends in der Reinigungstechnik zu verschaffen. Die Sonderschau zur Prozesskette der industriellen Teilereinigung bietet darüber hinaus Anregungen und Know-how, den eigenen Reinigungsprozess zu optimieren.
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