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Begriffe wie Selbstregelung, Selbstoptimierung oder selbstlernende Maschinen tauchten bereits in den Anfängen der Industrie 4.0 auf. Sie halten sich hartnäckig, werden in jüngster Zeit sogar häufiger genannt.

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TeilreinigungsanlagenAbreinigen von Schleif- und Stanzrückständen

Bei Keiper in Kaiserlautern, einem Hersteller von Metallstrukturen und -komponenten für Pkw-Sitze, werden in einem Feinschneidzentrum Kleinteile in Großserien gefertigt. Der Fertigungsablauf sieht folgende Prozessschritte vor: Feinstanzen, Flachschleifen, Waschen, Härten.

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Techno-SCOPE: Abreinigen von Schleif- und Stanzrückständen

Als Voraussetzung für ein problemloses Härten der Teile ist das Abreinigen von Bearbeitungsrückständen vom Stanzen und Schleifen unumgänglich. Hierzu sollte eine Reinigungsanlage in den Prozess eingebunden werden. Diese Anlage sollte die Anforderung an den hohen Teiledurchsatz erfüllt und darüber hinaus einen möglichst geringen Handlingaufwand gewährleisten.

Für diese Aufgabe wurde eine Reinigungsanlage von BVL Oberflächentechnik, Emsbüren, beschafft. Auf drei separaten Spuren und einer Strecke von etwa zehn Metern arbeitet diese Ablage im Durchlaufverfahren die Verfahrensschritte Reinigung und Entfettung, Spülung, Abblasen (Vortrocknen) und Umlufttrocknen ab. Aufgrund des hohen Durchsatzes ist eine vorgesehene Bandgeschwindigkeit von sechs Metern pro Minute erforderlich, bei der die Teile fettfrei und trocken die Anlage verlassen müssen.

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Die kleinsten Teile haben Abmessungen von 20 x 20 Millimeter und eine Dicke von vier Millimetern. Um diese Teile sicher durch den Prozess führen zu können, musste die Reinigungsanlage mit speziellen technischen Merkmalen ausgestattet werden. Dazu zählen: Seitliche Führungen am Drahtfördergurt, die ein Vermischen der leichten Teile zwischen den Spuren und ein Herabfallen der Teile vom Förderer verhindern. Und: Leicht verstellbare Höhenbegrenzungen (Abstreifer), die eine Dopplung der Teile (Übereinanderliegen) verhindern, wodurch eine allseitige Medienbeaufschlagung gegeben ist.

Neben diesen „Problemteilen“ müssen auch Werkstücke mit stark schöpfenden Stellen gereinigt werden. Da dieses Reinigungsgut zu einer erhöhten Vermischung der Medien führen kann, wurde die Anlage in der Neutralzone zwischen der Reinigungs- und Spülzone mit einem Ventilator ausgerüstet, der diese Teile ausbläst. So konnte die Neutralzone relativ kurz ausgeführt werden.

Die Waschanlage wird sowohl manuell als auch automatisch beschickt. Derzeit wird eine der drei Spuren über eine bauseitige Fördertechnik kontinuierlich mit Reinigungsgut versorgt. Eine weitere Spur soll demnächst ebenfalls automatisch beladen werden. Die dritte Spur bleibt ausschließlich der manuellen Beladung vorbehalten, da hier das Teilespektrum stark variiert. Nach Verlassen der Trockenzone wird das Reinigungsgut zum Teil direkt in Gitterboxen gefördert oder über ein weiteres Förderband der nachfolgenden Behandlung zugeführt.

Die Reinigungsanlage weist unter anderem folgende technische Ausstattungsmerkmale auf:

•Plattenphasentrenner zur Ölabscheidung

•Doppelumschaltfilter in der Druckleitung der Reinigungspumpe

•Bedienpult mit Bedienfeld Siemens OP 17

•Beidseitig angeordnete große Wartungstüren zu den Spritzbereichen und zur Trockenzone, inklusive Innenraumbeleuchtung

Bei einem eventuellen störungsbedingten Ausfall der Reinigungsanlage käme die Produktionskette des Kunden vollständig zum erliegen, da eine anschließende Wärmebehandlung ohne die vorgeschaltete Oberflächenbehandlung nicht möglich ist. Deshalb bietet die Anlage aufgrund ihrer Auslegung stille Reserven bezüglich des Teiledurchsatzes. Das heißt, bei höherer Bandgeschwindigkeit können durch Erhöhung der Prozesstemperaturen im Nass- und Trockenbereich kurzfristig „Gut-Teile“ produziert werden.

Hierdurch können zwar kurze Stillstandszeiten kompensiert werden, aber dennoch wurde die Reinigungsanlage mit einer garantierten Verfügbarkeit von 97 Prozent übergeben. Um diese Forderung erfüllen zu können, werden alle Prozessparameter im Bedienelement angezeigt und überwacht. Ein Beispiel hierfür ist die Überwachung der Spritzdrücke. Die Steuerung gibt unmittelbar eine Störmeldung aus, wenn die Drücke von den im Vorfeld getesteten Arbeitsbereichen abweichen. Das ist wichtig! Denn zum einen ist bei einem zu hohen Spritzdruck zu befürchten, dass die leichten Bauteile nicht mehr sicher durch den Prozess geführt werden können; und zum anderen ist bei einem zu niedrigen Druck kein ausreichendes Reinigungsergebnis mehr gewährleistet oder es wird gar der Bereich der Pumpenkennlinie verlassen.

Gleiche Prozessüberwachungen existieren unter anderem für die Grob- und Feinfilter. Um den störungsbedingten Ausfall der Anlage weiter zu minimieren, wurden alle möglichen Fehlermeldungen in unkritische und kritische Störungen unterteilt. Somit hat der Bediener die Möglichkeit, präventiv einem zu erwartenden störungsbedingten Anlagenstillstand entgegen zu wirken.

Zur Erzielung eines guten Reinigungsergebnisses wurden die Nassbehandlungszonen mit relativ niedrigen Spritzdrücken bei allerdings sehr hohen Umwälzleistungen ausgelegt. Die Temperaturen der Bäder liegen im Bereich 60 Grad Celsius, die Temperatur im Umlufttrockner bei circa 115 Grad Celsius. Die Prozesswärme wird elektrisch erzeugt, wobei intelligente Heizprogramme im Zusammenspiel mit einer guten Wärmeisolation den erforderlichen Energiebedarf der Anlage auf ein Mindestmaß begrenzen. Damit erfüllt diese Anlage über den hohen Kundenanforderungen hinaus alle wirtschaftlichen Ansprüche einer modernen Teilereinigungsanlage.

Der Autor: ((Bild = ms263_5))

Peter Stahl

BVL Oberflächentechnik GmbH

D-48488 Emsbüren

Tel. 05903/951-63

Fax 951-90

www.bvl-group.de

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