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Geschwenkt, nicht geschüttelt – hochwertige Teile klinisch rein

08.05.2008
Die Reinigung kleiner, dünner Stanzteile, die noch mit feinen Stegen an den Blech-Platinen gehalten werden, ist eine Herausforderung für jeden Anlagenhersteller. So müssen sie bei Jung-Stanztechnik nicht nur klinisch rein sein, ihre Oberfläche und Geometrie dürfen auch nicht beschädigt werden. Der Anlagenhersteller Pero hat sich dieser Anforderung gestellt.

Das Ergebnis ist eine Anlage, die bei der Feinstreinigung den Warenkorb nur bis zu 20° schwenkt. Gereinigt wird nicht im Sprühverfahren sondern durch Fluten.

Für die Konzernmutter und ihre Produkte der Elektro-Installation hat Jung-Stanztechnik schon immer die Metallteile hergestellt. Aber jetzt mausert sich die Abteilung zur eigenständigen Division: Sie produziert exklusives Flach-Design in Edelstahl und Aluminium für Lichtschalter und modernste Haussteuerung sowie komplexe Stanzteile für die Automobilindustrie. Und da die Stanzteiloberflächen klinisch rein sein müssen, kommt eine Pero-V1-Reinigungsanlage mit PER als Universalmedium zum Einsatz.

„Die Drahtkörbe sind heißer als die Teile“, markiert Dipl.-Ing. Frank Ehrenthal, Betriebsleiter des Werkes Schalksmühle von Jung, die Besonderheit in seiner Fertigung, „wenn sie aus der Pero-Reinigungsanlage ausgeschleust werden.“

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Das liegt an der geringen Masse der zu reinigenden Teile, denn die Edelstahlbleche aus dem Programm „Flach-Design“ für Lichtschalter und modernste Haussteuerung sind nur 0,3 mm dick. Sie sind auch noch nicht vereinzelt, sondern werden mit zarten Stegen an der Blech-Platine gehalten.

Teilereinigungs-Anlage schwenkt Waschkorb nur bis zu 20°

Das ist notwendig, weil sie nicht beschädigt werden dürfen. „Deshalb wird der Waschkorb in der Teilereinigungs-Anlage auch nicht rotiert, sondern nur bis zu 20° geschwenkt“, erläutert Werner Gebauer, Vertriebsingenieur beim Anlagenhersteller Pero in Königsbrunn, den Ablauf. Der Teilereinigungs-Maschine macht das keine Probleme, denn über ihre SPS ist sie frei nach den Anforderungen des Anwenders programmierbar und realisiert 99 Programme.

Aber auch die Hardware – sprich die Waschkörbe – muss für diese extrem filigranen Teile speziell ausgelegt sein. Die Körbe sind mit Aufnahme-Vorrichtungen versehen, in die ganze Blech-Platinen mit den Abmessungen 430 mm × 105 mm unter einem Winkel von 75° gesteckt werden – wie Teller in die Geschirrspülmaschine.

„Damit ist gewährleistet“, erklärt Frank Ehrenthal, „dass sich das Reinigungsmedium an keiner Stelle sammelt und sauber ablaufen kann.“ Denn nicht mal an der Unterseite der Edelstahlbleche werden so genannte „Läufer“ geduldet, weil bei bestimmten Produkten ein Klarsicht-Kunststoffteil eingeklebt wird.

Teilereinigung muss klinisch reine Ergebnisse bringen

Welche Anforderungen werden dann erst an die „Sichtseite“ gestellt? „Die Oberflächen müssen klinisch rein sein“, antwortet Ehrenthal, „weil sie noch gestrahlt werden, um einen ganz feinen, matten Glanzgrad zu erzielen.“

Was „ganz fein“ bedeutet, zeigt ein Blick in die Gravitations-Strahlanlage, in der Glasperlen mit 20 bis 40 µm Durchmesser allein durch ihr Gewicht die Strahlwirkung erzielen. Dass hier jede gebrochene Glasperle herausgefiltert werden muss, bedarf nicht mal einer Erwähnung.

Mit wie viel Druck – oder besser – mit welchem geringen Druck darf die Pero-Teilereinigungs-Anlage das Reinigungsmedium eigentlich auf die Teile sprühen? „Wir sprühen gar nicht“, lautet die schnelle Antwort von Werner Gebauer, „wir fluten die Arbeitskammer der Anlage, und erzielen die Reinigungswirkung durch die Schwenkbewegungen der Trommel, die sanft erfolgen und einen Winkel von 20° nicht überschreiten.“

Schließlich dürfen die zarten Bleche nicht hin- und hergeschleudert werden – und sie dürfen schon gar nicht aus ihrer „Parkposition“ im Waschkorb herausgeschwemmt werden. Aber sie müssen trotzdem sauber sein. „Klinisch rein – und chemisch neutral“, korrigiert Ehrenthal, „weil wir sonst nach dem Strahlen eine fleckige Oberfläche hätten.“

Edelstahlteile erfordern eigene Anlage zur Teilereinigung

Diese feinen Edelstahlteile sind übrigens schuld daran, dass Jung heute eine eigene Reinigungsanlage in der Halle stehen hat. „Unsere Stanz- und Umformteile mussten schon immer von Ziehöl befreit werden“, beschreibt Ehrenthal den Ablauf im Hause Jung, „aber wir haben alles extern entfetten lassen.“

Aber als die Edelstahlteile ins Bild kamen, war der externe Dienstleister überfordert. Seine Waschmaschinen kamen mit den filigranen Teilen nicht zurecht.

Zusätzlich gab es bei Jung auch noch Probleme beim Tiefziehen der dünnen Edelstahlbleche. Mit dem bisher eingesetzten Ziehöl kam es immer wieder zu Rissen an den stark verformten Ecken. Nach etlichen Versuchen mit unterschiedlichen Schmierstoffen konnten schließlich mit einem wachsartigen Produkt die Schalterblenden ohne Rissbildung hergestellt werden.

Doch wie so oft war damit ein Problem gelöst, aber das nächste gleichzeitig geschaffen – das Abreinigen des wachsartigen Schmierstoffs. „Erst als wir Pero mit an den Tisch holten“, berichtet Frank Ehrenthal von seinen Bemühungen, „konnten wir Hoffnung schöpfen, unser Fertigungsproblem komplett zu lösen.“

Alle Behälter der Teilereinigungs-Anlage unter Vakuum

Heute arbeitet bei Jung eine Pero-V1-Teilereinigungs-Anlage mit einer Arbeitskammer, einem Reinigungsbad, einem Spülbad, Destillation und Trocknungseinrichtung. In der Pero-V1-Teilereinigungs-Anlage stehen alle Behälter permanent unter Vakuum. Durch diese Voll-Vakuumtechnik können alle Reinigungs- und Destillationsprozesse bei niedrigeren Temperaturen teile- und lösemittelschonend durchgeführt werden.

Des Weiteren lassen sich Teile und Filterkuchen emissionsfrei trocknen, was sowohl die Emissionen als auch den Lösemittelverbrauch deutlich reduziert. Das Vakuum wird ständig überwacht und somit ist sichergestellt, dass eventuelle Leckagen sofort registriert und gemeldet werden.

„Als Reinigungsmedium kommt PER zum Einsatz“, erklärt Werner Gebauer, „das sich allen Materialien gegenüber neutral verhält und sich beim Verträglichkeitstest unterschiedlicher Reinigungsmedien mit den eingesetzten Schmierstoffen als der mit der größten Prozess-Sicherheit herauskristallisiert hat.“

Beides ist für Jung sehr wichtig, denn neben den neuen Teilen aus Edelstahl kommen auch solche aus Kupfer, Eisen, Bronze, Silber und Neusilber aus den Pressen, die mit verschiedenen Schmierstoffen gezogen werden und alle auch gereinigt werden müssen. „Mit der Pero-Anlage reinigen wir jetzt alle Teile im Hause und haben genug Kapazität für eine mehrschichtige Fertigung“, kann Frank Ehrenthal entspannt in die Zukunft blicken.

Teilereinigungs-Anlage bietet saubere Bäder und kurze Taktzeiten

Das gilt vor allem nach den Erfolgen mit der Reinigung der Edelstahlteile. Denn die kontinuierliche Destillation mit ausreichender Leistung sorgt für gleichbleibend saubere Bäder und kurze Taktzeiten. In der integrierten Rest-Destillation werden die abgereinigten Schmierstoffe soweit vom Lösemittel befreit, dass sie kostengünstig entsorgt werden können.

Das von den Teilen abfließende Medium wird direkt über Filtersysteme zurück in den Vorratstank geführt. Damit wird verhindert, dass sich Schmutzpartikel wieder auf den Teilen absetzen können. Die Feinheit der Filter wurde speziell nach den Anforderungen der Reinigungsaufgabe bei Jung ausgewählt.

Auch für die Entsorgung der von den Edelstahl-Teilen abgewaschenen wachsartigen Substanz wurde eine einfache und effektive Lösung gefunden. „Nach der Restdestillation stockt das Gemisch aus den Schmierstoffen in der Destillation“, erläutert Gebauer den Prozess in der Maschine, “und kann mit einem Schieber bequem entnommen werden.“

Teilereinigung ohne Anlaufprobleme

Frank Ehrenthal ist mit seiner Pero-V1-Reinigungsanlage voll zufrieden und lobt die Beratung der Königsbrunner Spezialisten in höchsten Tönen. Schließlich haben sie ihn in die Lage versetzt, höchst komplizierte Teile so zu reinigen, wie es sein Fertigungsablauf erfordert. „Dazu kommt noch,“ ergänzt er sein Lob, „dass wir mit der Anlage keine Anlaufprobleme hatten, sie lief von der ersten Minute an so, wie wir uns das vorgestellt hatten.“

Natürlich hat der Kaizen-Anhänger, der mit dieser japanischen Denkart große Erfolge schon in der Montage und in der Stanzfertigung erzielen konnte, auch die Pero-V1-Anlage in seine Überlegungen mit einbezogen. Letztendlich muss er rund 300 verschiedene Teilenummern durch die Reinigungsanlage schleusen.

Und weil er auch Frauen an dieser Maschine arbeiten lässt, steht an der Aufgabeseite der Maschine eine elektrische Hubvorrichtung, die die Waschkörbe in die richtige Höhe fährt und dem Bedienpersonal jegliche Gewichtsbelastung erspart. Auch am Ausgabeband wurden Zeichen gesetzt: Dort gibt es eine pneumatische Kippvorrichtung, die ein problemloses Abkippen von Teilen externer Kunden in deren spezielle Behältnisse ermöglicht.

Der Produktbereich Jung-Stanztechnik fertigt mit qualifizierten Mitarbeitern und einem modernen Maschinenpark technisch hochwertige Baugruppen und Stanzteile sowohl für den Eigenbedarf als auch für externe Kunden in der Größenordnung von 25%. Ehrenthal hat die 50%-Marke angepeilt, die er in einem zweischichtigen Betrieb auch realisieren kann.

Kreativität und Erfahrung mit EDV-gestützten Qualitäts-Management-System verbunden

Qualifizierte Mitarbeiter in Konstruktion, Werkzeug- und Vorrichtungs-Bau, der Fertigung und der Qualitätssicherung garantieren mit ihrem umfangreichen Know-how für eine kostengünstige und qualitätsbewusste Produktion von Baugruppen und Stanzteilen. Flexible Geschäftsabläufe, Kreativität und Erfahrung in Verbindung mit einem zertifizierten, EDV-gestützten Qualitäts-Management-System nach DIN ISO 9001:2000 bilden die Voraussetzung für die Kundenbetreuung: von der Angebotsabgabe bis zur Lieferung.

Stolz ist Frank Ehrenthal auf ein Teil für die Automobilindustrie. Dabei handelt es sich um einen Klemmkörper, der sehr filigran ausgebildet ist und zu dessen Herstellung ein Folge-Werkzeug mit 2,5 m Länge erforderlich ist. Auch dieses Teil stellt besondere Anforderungen an Reinigungsanlage und Handling, denn es kann nicht als Schüttgut behandelt werden, weil sich die offenen, federnden „Finger“ verhaken und dann leicht verbiegen können.

„Wir müssen diese Teile manuell in die Waschkörbe einlegen und können mit Gitter-Zwischenlagen vier Etagen pro Korb stapeln“, erläutert Ehrenthal das besondere Handling. Diese Körbe dürfen dann in der Arbeitskammer der Pero-Anlage rotieren, weil die Teile auf den einzelnen Ebenen fixiert sind.

Bei so viel Besonderheiten und der Kenntnis der Vorgeschichte der Investition getraut man sich gar nicht, die Frage nach der Amortisation zu stellen. „Unsere Pero-V1-Anlage ist eine Produktionsmaschine, ohne die wir etliche Teile gar nicht herstellen könnten“, bewertet Ehrenthal den Nutzen für Jung, „aber weil wir jetzt alle Reinigungsaufgaben im eigenen Haus durchführen können und viel flexibler sind als früher, erwarten wir eine Amortisation der Investition von weniger als zwei Jahren.“

Norbert Schmidt | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/oberflaechentechnik/reinigungundchemischevorbehandlung/articles/120788/

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