CKW-Reinigung mit reduzierten Betriebskosten

(PresseBox) (Mühlacker-Enzberg, ) Ob Zahnrad oder Schließzylinder – Späne können bei mechanisch bewegten Bauteilen Schäden bis hin zu Funktionsausfällen verursachen. Für die Teilereinigung setzt ein Hersteller von Schließsystemen daher auf eine mit Chlorkohlenwasserstoffen (CKW) betriebene Reinigungsanlage – auch bei der Ersatzinvestition. Neben einer guten Reinigungsqualität konnte durch die intelligente Destillation des neuen Reinigungssystems eine Verringerung der Betriebskosten realisiert werden.

Geht es um Fenster- und Türtechnik, steht der Name Winkhaus für höchste Präzision und Qualität. Die Prozesse und Technologien zur Fertigung der oft sicherheitsrelevanten Schließzylinder werden kontinuierlich weiter entwickelt. Die Fertigung erfolgt seit mehr als 150 Jahren am Standort Deutschland.

Komplexe Geometrien und unterschiedliche Materialien
Um eine vorhandene CKW-Reinigungsanlage zu ersetzen, knüpften die Projektverantwortlichen bei Winkhaus auf der parts2clean Kontakte zu verschiedenen Herstellern. Darunter der Reinigungsanlagenspezialist Karl Roll GmbH & Co KG. Das Unternehmen gehört zu den wenigen Herstellern, die Anlagen für den Einsatz von Lösemitteln und wässrigen Reinigern entwickeln und vertreiben. In umfassenden Gesprächen über die verschiedenen Technologien wurde klar, dass für die Fräs- und Blechstanzteile sowie Messingguss-Werkstücke aus unterschiedlichen Materialien und mit komplexen Teilegeometrien, die bei Winkhaus zu reinigen sind, ein Anlagensystem auf wässriger Basis nur mit sehr hohem Investitionsaufwand und aufwändiger Prozessführung zu realisieren wäre. Die hohe, eingeschleppte Ölmenge hätte eine sehr umfangreiche Badaufbereitung erforderlich gemacht. Halogenfreie Kohlenwasserstoffen (KW) schieden aufgrund der Problematik niedersiedender Öle aus, die bei KW-Lösemitteln leichter mit überdestillieren können.
Höherer Durchsatz bei geringeren Betriebskosten
Nach der Entscheidung für die CKW-Reinigung, definierte Winkkhaus die Anforderungen: Neben einer hohen Reinigungsleistung sollte das neue System einen deutlich gesteigerten Durchsatz von bis zu elf Chargen mit Abmessungen von 520x320x200 mm (LxBxH) pro Stunde sowie eine Reduzierung der Betriebskosten bringen. Umgesetzt hat Roll die Anforderungen mit einer bedarfsgerecht ausgelegten Anlage des Typs RWTVS, die mit zwei Medienbehältern zur Reinigung und Feinreinigung ausgestattet ist.
Um ein optimales Reinigungsergebnis innerhalb kurzer Taktzeiten zu gewährleisten, verfügt das Reinigungssystem außerdem über Einrichtungen für Hochdruck-Umfluten und Ultraschallreinigung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Ultraschallsystemen bietet Roll ein Konzept, bei dem die Ultraschallleistung durch einzelne, in der Arbeitskammer platzierte Schwingerelemente zielgerichtet auf das Reinigungsgut übertragen wird. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass bei Ausfall eines Schwingerelements nur ein geringer Teil der Ultraschall-Leistung verloren geht und die Anlage in den meisten Fällen ohne Einschränkung weiter betrieben werden kann.

In das Automatisierungskonzept eingebundener Reinigungsprozess
Eine Herausforderung bestand auch darin, die Anlage innerhalb weniger Tage aufzubauen und in das bestehende Automatisierungskonzept von Winkhaus einzubinden. Die Teile werden in Körben vom vorhergehenden Schleuderprozess direkt zur automatischen Be- und Entladeeinrichtung der Reinigungsanlage transportiert. Für die unterschiedlichen Werkstücke sind in der Steuerung der Anlage verschiedene Reinigungsprogramme hinterlegt, die über eine Schnittstelle aus dem vorhergehenden Prozess angewählt werden. Je nach Programm erfolgt ein Fluten aus Behälter 1 und gegebenenfalls ein Feinreinigungsschritt aus dem zweiten Medienbehälter. Während der Flutphasen kann zur Unterstützung der Reinigungswirkung ein Hochdruckumflut- und/oder Ultraschallreinigungszyklus stattfinden. Dadurch werden Späne und Öl auch aus den teilweise dicht gepackten Schüttgutchargen optimal entfernt. Abgeschlossen wird der Reinigungsprozess durch eine Dampfentfettungsphase mit anschließender Vakuumtrocknung.
Um ein Höchstmaß an Prozesssicherheit zu gewährleisten, wird die Türdichtung der Arbeitskammer vor jedem Arbeitszyklus geprüft. Während der Vakuumphase erfolgt eine permanente Überwachung der Lösemittelkonzentration in der Arbeitskammer und die Charge wird erst bei Unterschreiten des gesetzlichen Grenzwertes von 1g/m3 freigegeben.

Die Medienaufbereitung bis ins Detail durchdacht
Überzeugen konnte das von Roll vorgestellte Anlagenkonzept auch durch seine Medienaufbereitung: Die Destillationsanlage wird mit einem eingeflanschten, allseitig frei zugänglichen Heizrohr, indirekt über Wasserdampf beheizt. Feinschmutz, der sich zwangsläufig am Boden der Destille sammelt, kann sich dadurch nur in sehr geringem Maße auf den Heizungen niederschlagen und verkrusten. Die Heizung ist außerdem so ausgeführt, dass sie im Wartungsfall komplett als Einheit aus der Destille entnommen und außerhalb der Anlage einfach und schnell gereinigt werden kann.
Ein zusätzlicher, zweiter Destillationskreislauf (Vakuum-Bypass-Destille) sorgt für einen kontinuierlichen Austrag des eingeschleppten Öls. Diese „Zusatzausstattung“ gewährleistet einerseits den unterbrechungsfreien Betrieb der Anlage. Andererseits wird die Siedetemperatur durch den konstant niedrigen Ölgehalt im Destillensumpf auf geringem Niveau gehalten, was den Stabilisatorverbrauch deutlich reduziert. Einen Beitrag dazu leistet auch der Betrieb unter Vakuum.

Betriebskostensenkung durch energieeffizienten Betrieb
Ein weiterer Pluspunkt der Roll Anlagentechnik liegt in der konsequenten Ausrichtung der Anlage auf niedrigen Energieverbrauch. Die zum Destillieren notwendige Energie wird nahezu vollständig über Wärmerückführung dem System zugeführt und zur Beheizung der Medientanks genutzt. Dadurch liegt der Stromverbrauch der Anlage bei einem Durchsatz von 400 kg/h bei nur 20 kW pro Stunde.

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Doris Schulz
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