Reinigen, Spülen, Trocknen reicht nicht für jede Sauberkeitsanforderung — und jede zusätzliche Stufe kostet Takt, Platz und einen eigenen Medienkreis.
Mehrstufige Reinigungsprozesse auslegen
1 · Die Herausforderung
Warum aus drei Prozessschritten mehr werden
Der Grundprozess einer Reinigungsanlage lautet Reinigen, Spülen, Trocknen — projektabhängig erweitert um ein zweites Spülen, ein zweites Trocknen, Abblasen oder Vakuumtrocknung. Was sich zwischen den Anlagen unterscheidet, ist nicht die Reihenfolge, sondern wie das Medium an das Bauteil kommt und wie das Bauteil durch die Anlage läuft.
Eine mehrstufige Kette entsteht, wenn das Ergebnis mit drei Schritten nicht erreicht wird. Sie kann dann etwa lauten: Reinigen, Spülen, Abblasen, Spülen, Trocknen, Vakuumtrocknung, Kühltunnel. Jede dieser Stufen hat einen eigenen Grund, und jede setzt voraus, dass die vorige ihr Ergebnis erreicht hat — eine Kette ist keine Aufzählung, sondern eine Reihenfolge.
Der Aufwand dafür steht nicht im Angebot, sondern in der Anlage: Eine zusätzliche Stufe ist keine Zeile im Angebot, sondern eine Leitung mehr. Eine Linie mit zwei Spülstufen führt jede davon mit eigener Steigleitung und eigenem Absperrventil, dazu die Frischwasserzuführung. Wer eine Stufe ergänzt, ergänzt einen Medienkreis.
Wie viele Stufen möglich sind, hängt deshalb auch an der Bauart. Bei einer Rundtaktanlage ist die Stationszahl baulich festgelegt, die Prozessfolge lässt sich später nicht beliebig erweitern, und die langsamste Station bestimmt den Takt aller anderen. Bei der Durchlaufanlage ist die Zonenzahl freier wählbar. Das ist keine Wertung, sondern der Grund, warum die Stufenfolge vor der Bauart geklärt wird.
2 · Die Engineering-Überlegung
Woran wir die Auslegung festmachen
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Restschmutzanforderung
Wie sauber das Bauteil werden muss, ist der erste Grund für eine zusätzliche Stufe. Ein zweites Spülen hält Medien auseinander — getrennte Behälter verhindern die Vermischung —, und je höher die Anforderung, desto eher wird aus einem Spülgang ein zweiter. Welche Stufen nötig sind, folgt aus der Anforderung und nicht aus der Bauart. - 02
Trocknung
Wie trocken das Bauteil die Anlage verlassen muss, bestimmt den Aufwand am Ende der Kette: Umluft, Infrarot, Abblasen oder Vakuumtrocknung, projektabhängig ausgelegt. Ultraschall und Vakuumtrocknung sind dabei Optionen, keine Verfahren — eine Option ergänzt ein Verfahren, sie ersetzt es nicht. - 03
Taktzeit
Jede Stufe kostet Zeit, und nicht jede Bauart verteilt sie gleich. Bei einer Rundtaktanlage bestimmt die langsamste Station den Takt aller anderen; die Aufteilung der Prozessschritte ist dort der entscheidende Auslegungspunkt. Eine Stufe zu ergänzen heißt deshalb nicht automatisch, den Takt zu verlängern — es heißt, ihn neu aufzuteilen. - 04
Wasser und Prozessmedien
Mehrere Stufen heißen mehrere Medienkreise. Dazu gehören getrennte Behälter, Filtration, Kaskadensysteme und Wasseraufbereitung — und die Frage, welche Wasserqualität an welcher Stelle der Kette nötig ist. Sie hängt an Bauteil, Sauberkeitsanforderung und Folgeprozess, nicht an der Anlagenart. - 05
Produktionskonzept und Materialfluss
Ob sich die Stufen auf Stationen, auf aufeinanderfolgende Zonen oder auf eine Kammer verteilen, entscheidet die Produktion. Bei der Rundtaktanlage wandert das Werkstück von Station zu Station, bei der Durchlaufanlage durch Zonen, bei der Tauch-Spritzanlage laufen mehrere Verfahren nacheinander in derselben Kammer ab. - 06
Folgeprozess
Was am Ende der Kette stehen muss, gibt der Schritt danach vor. Ob nach der Reinigung geprüft, geklebt, beschichtet oder lackiert wird, verändert die Anforderung grundlegend — und wo eine definierte Bauteiltemperatur gefordert ist, endet die Kette nicht mit der Trocknung, sondern mit einer Kühlstufe. Was diese Anforderung im Einzelnen bedeutet, ist ein eigener Fall.
3 · Die Anlagenkonzepte
Welche Anlagenkonzepte infrage kommen
Tauch-Spritzanlagen
APOLLOSollen mehrere Verfahren nacheinander ablaufen, ohne dass umgespannt oder umgesetzt wird, kann eine Tauch-Spritzanlage sinnvoll sein: Die Stufen laufen in derselben Kammer in festgelegter Folge, statt sich auf getrennte Prozesse zu verteilen.
Rundtaktanlagen
RTLässt sich die Kette in feste Stationen zerlegen, kommt eine Rundtaktanlage infrage — Be- und Entladen laufen dann parallel zur Bearbeitung. Zwei Punkte gehören zur Entscheidung: Die Stationszahl ist baulich festgelegt, und die langsamste Station bestimmt den Takt aller anderen.
Durchlaufanlagen
ZDSind viele Prozessschritte nötig und soll die Reinigung in eine Fertigungslinie eingebunden werden, kann eine Durchlaufanlage sinnvoll sein: aufeinanderfolgende Zonen statt einer Kammer, und die Zonenzahl ist freier wählbar als die Stationszahl eines Rundtakts.
Sonderanlagen
Mehrere Prozessschritte in einer Anlage zu kombinieren, ist bei einer Sonderanlage der Regelfall. Zur Verfügung steht derselbe Baukasten wie in den Standardbauarten — Sprühen, Tauchen, Fluten, Korbreinigung, Lanzentechnik und Trocknung, ergänzt um Ultraschall, Vakuumtrocknung, Filtration, Kaskadensysteme, Schwadenkondensator und Wasseraufbereitung. Welche Bausteine zusammenkommen, ergibt sich aus der Aufgabe.
Trocknung
Die letzten Stufen einer Kette sind meist Trocknungsstufen. Welche davon nötig sind — Umluft, Infrarot, Abblasen oder Vakuumtrocknung —, entscheidet die Trocknungsanforderung; die Vakuumtrocknung kommt insbesondere dort infrage, wo eine konventionelle Trocknung Restfeuchte in Bohrungen und Sacklöchern zurücklassen würde.
Kühltunnel
Verlangt der Folgeprozess eine definierte Bauteiltemperatur, kann ein Kühltunnel die letzte Stufe der Kette sein. Wir bauen und integrieren ihn als Bestandteil von Reinigungs- und Prozessanlagen; er steht dabei nach der Trocknung, nicht neben ihr.
Der Grundsatz
Warum eine mehrstufige Kette keine Bauart vorgibt
Dass eine Prozesskette mehrere Stufen braucht, sagt nichts darüber, welche Bauart die Anlage hat. Es sagt, dass die Stufen irgendwo untergebracht und aufeinander abgestimmt werden müssen — auf Stationen, auf Zonen oder in einer Kammer. Welche Verteilung passt, ergibt sich aus Restschmutzanforderung, Trocknung, Taktzeit, Medienkonzept, Materialfluss und dem Folgeprozess zusammen. Es gibt keine Regel „viele Stufen, also Anlage Y“. Was Sie hier sehen, ist die Überlegung, nicht ihr Ergebnis.
4 · Was zusätzlich zu bedenken ist
Was über die Zahl der Stufen hinaus zu klären ist
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Die Reihenfolge ist keine Aufzählung
Eine Kette wie Reinigen, Spülen, Abblasen, Spülen, Trocknen, Vakuumtrocknung, Kühltunnel lässt sich nicht umstellen und nicht kürzen, ohne dass sich das Ergebnis ändert: Jede Stufe setzt voraus, dass die vorige ihr Ergebnis erreicht hat. Deshalb wird die Folge festgelegt, bevor die Anlage entworfen wird, und nicht danach. - 02
Eine zusätzliche Stufe ist eine Leitung mehr
Was als eine Zeile in der Aufgabenstellung steht, steht in der Anlage als eigener Medienkreis: Steigleitung, Absperrventil, Zuführung, Pflege des Mediums. Eine Stufe zu ergänzen ist deshalb eine Auslegungsentscheidung und keine Ergänzung im Angebot. - 03
Eine Kette endet nicht am Anlagengehäuse
In einem realisierten Projekt für Aluminium-Zylinderköpfe reichte der Ablauf vom Aufnehmen des Rohteils bis zur Übergabe an eine vorhandene Prüfstation — sieben Schritte in einem Ablauf, darunter Roboterhandling, Tauch-Spritzverfahren, Spülstufe, Fördertechnik, Vakuumtrocknung und Kühltunnel. Die Prüfstation selbst kam nicht von uns; die Aufgabe war die Schnittstelle zu ihr.
Häufige Fragen
Was zur mehrstufigen Prozesskette am häufigsten gefragt wird
Wie sieht eine mehrstufige Reinigungskette aus?
Warum reicht Reinigen, Spülen, Trocknen nicht immer aus?
Lassen sich alle Stufen in einer Anlage unterbringen?
Was bedeutet eine zusätzliche Prozessstufe für die Anlage?
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