[02.10.2007]

Der Vorteil der Werkstückreinigung mit Druckluft liegt in den niedrigen Betriebskosten. Zwar macht sie damit nicht das physikalisch erreichbare Ergebnis einer wässrigen Reinigung wett, jedoch bietet sich die Trockenreinigung direkt nach spanenden Bearbeitungsprozessen zum Entfernen von Spänen, Metallstaub und Kühlschmierstoffen an, beispielsweise bei Motor- und Getriebeteilen –als kostengünstige automatische Zwischenreinigungsstufe.

So sauber wie nötig, so wirtschaftlich wie möglich. Nach dieser Devise funktioniert die Trockenreinigung: die Teilereinigung mit Druckluft. Die Bernhard Ringler Apparatebau GmbH, Waldstetten, hat sie zu einem Verfahren ausgebaut, das Bearbeitungsrückstände auf Werkstücken mit wenig Aufwand automatisch entfernt. So lassen sich damit im Automobilbau zum Beispiel Motor- und Getriebeteile direkt nach der spanenden Fertigung von Spänen, Staub und Kühlschmierstoffen befreien. Beim Automobilbauer Mercedes-Benz in Stuttgart wird diese Verfahrenstechnik daher seit kurzem zur Zwischenreinigung von Getriebegehäusen angewandt (Bild 1).

Minimierte Verfahrenstechnik aus Blas- und Saugprozess

Im Vergleich zur herkömmlichen Teilereinigung liegt die Kosteneinsparung vor allem im Wegfall von Wasser und Reinigungschemikalien. So sind bei der Trockenreinigung keine Pumpen und Heizung für Wasch- und Spülbäder vorhanden. Nach der Reinigung ist kein Aufbereiten verschmutzter Wasch- und Spülmedien erforderlich. Das Trennen in Wasch- und Spülflüssigkeit und Bearbeitungsrückstände entfällt. Die Rückstände fallen ohne Vermischung mit den Reinigungsmedien an. Das vereinfacht die Rückführung von Kühlschmierstoffen in den Zerspanungsprozess. Ferner wird das Aufbereiten von Spänen zu verkaufbaren Wertstoffen erleichtert. Bei der Trockenreinigung ist die Verfahrenstechnik minimiert. Sie besteht bei Ringler im Wesentlichen aus zwei gleichzeitig ablaufenden Prozessen: dem Abblasen des Werkstücks mit Druckluft (6 bar) und dem Absaugen der dabei aufgewirbelten Späne, Staubpartikel und Kühlschmierstoffe. Dabei wird die Trockenreinigung mit Druckluft aus dem betrieblichen Netz versorgt und ein Druckluftspeicher als Pufferbehälter dazwischengeschaltet, der das Eintragen von Druckschwankungen in den Reinigungsprozess verhindert (Bild 2). Am Ende der Trockenreinigung sind nur die Rückstände vom Abluftstrom zu trennen. Das geschieht in zwei Stufen: durch Schwerkraftabscheidung fallen vor allem Späne nach unten. An der 24 qm großen Filterfläche bleiben die Feinstpartikel und Kühlschmierstoffe hängen. Zusätzlich ist ein Ölnebelabscheider installierbar.
Von der Wirkungsweise  ist die Verfahrenstechnik für die Einzellteilreinigung im Durchlaufbetrieb prädestiniert. Daher kann sie in automatische Fertigungslinien eingebunden werden. Dazu erfolgt der Werkstücktransport in Querrichtung zur Reinigungsstation, die auch für den Stand-alone-Betrieb mit manueller Beschickung geeignet ist. Bei Mercedes-Benz in Stuttgart wird sie automatisch von einem Portalroboter beschickt. Der Transport innerhalb der Station erfolgt auf einem Hub-Schritt-Förderer. Die Station wird mit einer nach unten fahrenden Schutzumhausung geschlossen (Bild 3). Die Taktzeit beim Automobilhersteller beträgt im Drei-Schicht-Betrieb 28 s.

Verbleibender Ölfilm als Hauptrestverschmutzung

Als Reinigungsergebnis wird das Entfernen von nahezu 100% fester Bearbeitungsrückstände und bis zu 90% öliger Kühlschmierstoffe angegeben. Laut Ringler hängt das Ergebnis wesentlich von der Werkstückoberfläche und –geometrie sowie vom abzutragenden Kühlschmierstoff ab –weniger vom Verschmutzungsgrad. Für eine Zwischenreinigung von Motor- und Getriebeteilen ist das Ergebnis ausreichend, für eine Endreinigung – wie sie mit Nassverfahren möglich ist – dagegen nicht. Sie wird bei Mercedes-Benz in Suttgart von einer Hochdruckwaschanlage vorgenommen, die mit der Abblas- und –saugstation eine zweistufige Reinigungskette bildet Vorgeschaltet sind dieser die Zerspanungsprozesse Fräsen und Bohren, die für reichlich Späne und Kühlschmierstoff auf der Innen- und Außenseite der Gehäuseteile sorgen. So haben diese Teile auf der Innenseite mehrere schöpfende Stellen, in denen laut Ringler eine größere Menge an Bearbeitungsrückständen verbleibt. Auch die engen Spalten zwischen den einzelnen Gehäuserippen auf der Außenseite, in denen Späne und Kühlschmierstoff nach der Bearbeitung festsitzen, stellen eine Herausforderung dar. Außerdem haben die Gehäuseteile mehrere Hinterschneidungen, die nicht einfach mit Druckluft zu erreichen sind. In Kombination mit der Absaugung wurden diese Schwierigkeiten gelöst.

 Teilereinigung (Presse, PDF 287kB)

MM Das IndustrieMagazin

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