Karl Roll GmbH & Co. KG: Reinigen von Präzisionsdrehteilen für die Automobilindustrie

Maßgeschneiderte Reinigungssysteme für Drehteile

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Geht es um die Reinigung von Bauteilen für Servolenkungen, Common-Rail-Injektoren, CVT-Getrieben und ABS-Aggregaten sind die Sauberkeitsanforderungen extrem hoch. Um sie zu erfüllen, konzipierte die Karl Roll GmbH & Co. KG für einen Drehteilzulieferer maßgeschneiderte Reinigungssysteme: Einerseits für den Einsatz von KW-Lösemitteln im Batchbetrieb, andererseits als wässrige Spritz-Durchlaufanlagen für die Integration in eine vollautomatisierte Fertigungslinie.

Den in den letzten Jahren insbesondere in der Automobilindustrie enorm gestiegenen Reinheitsanforderungen sind zahlreiche Reinigungsanlagen nicht mehr gewachsen. Dies war auch bei der HES-Präzisionsteile Hermann Erkert GmbH, Sulzbach, der Fall. Bei der Investition in neue Reinigungssysteme legte das deutschlandweit zu den größten Drehteilzulieferern gehörende Unternehmen besonderen Wert auf eine qualitativ hochwertige Anlagentechnik, hohe Reinigungsqualität und Durchsatzleistung, maximale Verfügbarkeit bei minimalem Wartungsaufwand sowie einen geringen Energieverbrauch. Nach einem intensiven Auswahlverfahren entschieden sich die Projektverantwortlichen bei HES für maßgeschneiderte Reinigungssysteme der Karl Roll GmbH & Co. KG aus Mühlacker.

Bis zu 45 Tonnen täglich reinigen und konservieren

Für die Entfernung von Bearbeitungsrückständen wie Emulsionen, Öle und Späne im Batchbetrieb konzipierte der Anlagenbauer das System RCTS. Die Ausstattung mit drei Vorratsbehältern zur Reinigung, Feinstreinigung und Konservierung sowie Einrichtungen für das Druckumfluten und Ultraschallreinigung gewährleistet die Einhaltung der hohen Sauberkeitsvorgaben. Die Anlage wird mit halogenfreiem Kohlenwasserstoff unter Vakuum betrieben. Zum durchdachten Sicherheitskonzept gehört auch eine Dichtheitsprüfung der Arbeitskammertürdichtung vor jedem Reinigungszyklus. Bei HES sind zwei dieser Systeme für die Zwischen- und Endreinigung unterschiedlichster Drehteile als Schüttgut und Setzware im Einsatz. Ausgelegt ist die RCTS für ein Chargenmaß von 840 x 510 x 400 mm (LxBxH) mit einem maximalen Gewicht von 550 kg. Für die unterschiedlichen Teile und Prozessschritte – Tauchen, Dampfentfetten, Druckumfluten, Ultraschallreinigung, Konservierung und Trocknung – sind entsprechende Reinigungsprogramme in der SPS hinterlegt. Die Programmauswahl erfolgt über eine Warenkorbcodierung automatisch. Abhängig vom gewählten Programm können bis zu 10 Chargen/Stunde gereinigt, konserviert und getrocknet werden. Der Durchsatz liegt bei bis zu 45 Tonnen pro Tag.
Ausgestattet ist die Anlage außerdem mit einer Wärmerückführung zur indirekten Beheizung der Medienbehälter. Dies ermöglicht eine Energieeinsparung von bis zu 30% gegenüber Anlagen mit zusätzlicher Heizung in den Vorratsbehältern. Um das eingebrachte Bearbeitungsöl parallel zum Reinigungsbetrieb auszutragen, verfügt das System über eine Vakuum-Bypass-Destillation. Das Öl-Lösemittelgemisch wird hier auf einen Rest-Lösemittelgehalt von 5 bis 10% eingedickt. Die eingetragenen Späne werden über eine wirkungsvolle Vollstromfiltration entfernt.

Fertigungsintegrierte, wässrige Reinigung für Getriebekomponenten

Als HES für einen schwäbischen Automobilhersteller eine vollautomatische und verkettete Fertigungslinie für einbaufertige Getriebebauteile entwickelte, beauftragte das Unternehmen den Reinigungsanlagenhersteller Roll mit der Integration von zwei Reinigungssystemen. Hier erwiesen sich die wässrigen Spritz-Durchlaufanlagen RSB als die Lösung. Sie werden für die Reinigung von insgesamt vier Teilevarianten im Dreischicht-Betrieb eingesetzt. Der Warentransport erfolgt auf speziell für die verschiedenen Komponenten entwickelten Paletten über Kettentransportbänder.
Die exakt auf die Teilegeometrie und die anhaftenden Verunreinigungen zugeschnittene Anordnung sowie Einstellung der Spritzdüsen gewährleisten ein optimales Reinigungsergebnis auch in Hinterschneidungen und Bohrungen. Ein weiteres wesentliches Ausführungsmerkmal liegt in einer Rückführung der Transportkette außerhalb der Behandlungszonen, die dadurch bestmöglich abgeschottet werden können. Diese Lösung sorgt in Kombination mit sehr langen Neutralzonen für minimale Verschleppungen und damit sehr lange Badstandzeiten. Die gute Erreichbarkeit wichtiger Anlagenkomponenten, große Wartungsöffnungen sowie die unkomplizierte Demontage der Sprühstöcke mittels Schnellverschlüssen tragen zur Wartungsfreundlichkeit der Anlage bei.
Eine Anlage kommt zur Emulsionsabreinigung vor dem Entgraten zum Einsatz. Sie verfügt über eine Reinigungsstation in der die Teile über seitlich, oberhalb und unterhalb des Bandes angeordnete Düsen gezielt mit 70°C heißem wässrigen Reinigungsmedium abgespritzt werden. Anschließend folgt ein Abblasen mit Druckluft. Die Aufbereitung des verunreinigten Reinigungsmediums erfolgt über einen Vorfilter, einen Feinstfilter sowie einen Schwerkraftölabscheider.

Die größere, für die Endreinigung eingesetzte RSB besteht aus einer Reinigungsstation, zwei Spülstationen sowie einer Trocknungsstation und befindet sich direkt vor dem Verpackungsprozess. Die Teile durchlaufen die insgesamt vier Stationen 2-spurig. Bei den eingebrachten Verunreinigungen handelt es sich zu 70% um Bearbeitungsöle und zu 30% um Emulsionen aus Endbearbeitungsprozessen. In der Reinigungsstation werden die Teile mit einer Temperatur von 70° C und einem Druck von 3,5 bar allseitig abgespritzt. Die Behandlungszeit beträgt zirka 2 min und ergibt sich aus der Zonenlänge und der Transportgeschwindigkeit. Das verschmutzte Reinigungsmedium läuft unter dem Band über einen Vorfilter zurück in den Vorratsbehälter. Dort wird das eingebrachte Öl über den integrierten Schwerkraftölabscheider, die Partikelverschmutzungen durch den im Kreislauf befindlichen Feinstfilter abgeschieden, so dass im 3-Schicht-Betrieb Standzeiten von durchschnittlich vier Monaten erzielt werden. Um die Verschleppung weiter zu reduzieren, sind in den Neutralzonen zusätzlich Abblasvorrichtungen installiert. Anschließend erfolgt das Spülen der Teile ebenfalls mit heißem Medium und wiederum ein Abblasen in einer nachfolgenden Neutralzone. Die zweite Spülstation dient zur Passivierung der Getriebebauteile. Die abschließende Trocknung mit gefilterter Raumluft verhindert eine Rückkontamination der gereinigten Teile mit Schmutz aus der Umgebungsluft.

Bild 1: Um ein optimales Ablösen von Partikelschmutz zu gewährleisten, sind die Lösemittelanlagen mit 64 Hochleistungs-Ultraschallelementen ausgestattet. Da es sich dabei um Einzelelemente handelt, verringert sich die Ultraschallleistung selbst bei Ausfall eines Elementes nur minimal.

Bild 2: Die drei Vorratsbehälter der KW-Anlagen werden über eine Wärmerückführung beheizt. Dies ermöglicht eine Energieeinsparung von rund 30% gegenüber Systemen mit separater Behälterheizung.

Bild 3: Für die Reinigung vor dem Entgraten wurde eine kompakte, wässrige Spritz-Durchlaufanlage in die Fertigungslinie für Getriebebauteile integriert.

Bild 4: Die Durchlaufanlage für die Endreinigung verfügt über vier Behandlungsstationen. Sie arbeitet im 3-Schicht-Betrieb.

Anmerkungen:
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