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20 may 2013 | Oberflächen POLYSURFACES 01/2013 | Cleaning

Lösemittelreinigung in neuer Dimension

Organische Lösemittel kommen in der industriellen Bauteile- und Oberflächenreinigung klassischerweise dann zum Einsatz, wenn Werkstücke stark mit Öl verschmutzt oder schwierig zu trocknen sind, beim Zerspanen und Umformen mit Ölen gearbeitet wird oder nachfolgende Prozesse wie Härten fettfreie Oberflächen erfordern. Wie wirtschaftlich, prozesssicher und umweltgerecht diese Reinigungsprozesse durchgeführt werden, hängt entscheidend von der Anlagentechnik ab.
Mit Reinigungssystemen, die sich durch eine umfangreiche Serienausstattung, zum Beispiel Wärmerückgewinnung, Bypassfiltration und Injektionsflutwachen (IFW), hohe Leistung, Einrichtungen zur Reduzierung von Energieverbrauch und Emissionen, auszeichnen, bietet Dürr Ecoclean effiziente Lösungen. Die Anlagen können mit nicht halogenierten Kohlenwasserstoffen sowie modifizierten Alkoholen betrieben werden. Sie arbeiten unter Vollvakuum und verfügen über eine ausgereifte, redundant ausgelegte Sicherheitstechnik und integrierte Bodenwannen. Bezüglich Dimensionierung, Verfahrenstechnik, Medienaufbereitung und Trocknung lassen sich diese Lösemittelsysteme an spezifische Anforderungen hinsichtlich Sauberkeit, Durchsatz, Teilegeometrie und einer allenfalls erforderlichen Konservierung anpassen.
 
Die Reinigungssysteme zeichnen sich durch eine umfangreiche Serienausstattung aus, zum Beispiel Wärmerückgewinnung, Bypassfiltration und Injektionsflutwachen (IFW), hohe Vakuumleistung, Einrichtungen zur Verringerung von Energieverbrauch und Emissionen.
 
Kurze Taktzeiten durch Minimierung nicht produktiver Nebenzeiten
Um den Reinigungsprozess auch bei hohen Sauberkeitsanforderungen so effizient wie möglich zu gestalten, verfügen die Anlagen nicht nur über eine hohe Vakuumleistung, sondern auch über starke Pumpen und grosse Leitungsquerschnitte. Diese konstruktiven Details ermöglichen ein schnelles Füllen und Entleeren der Arbeitskammer und Tanks sowie eine optimale Lösemitteleinbringung in den Warenkorb. Daraus resultieren in Verbindung mit der leistungsstarken Vakuumtechnik, die mit einem Enddruck von kleiner 1 mbar selbst bei geometrisch sehr komplexen Teilen eine schnelle und vollständige Trocknung gewährleistet, ausgesprochen kurze Taktzeiten und damit ein erhöhter Durchsatz.
Validierte Prozesse, beispielsweise in der Medizintechnik, oder die für nachfolgende Behandlungen wie Härten, CVD- und PVD-Beschichtung, Löten, Schweissen und Verkleben unverzichtbaren fettfreien Oberflächen, erfordern häufig Feinstreinigungsprozesse. Dafür lassen sich die Lösemittelanlagen mit mehreren Tanks und Flutbehältern für eine mehrstufige Reinigung ausstatten. Eine elektropolierte Arbeitskammer und optimierte Strömungsbedingungen sorgen dafür, dass kein Schmutz in der Anlage zurückbleibt, der zu einer Rekontamination gereinigter Teile führen könnte.
 
Um hohe Sauberkeitsanforderungen zu erfüllen oder die Konservierung in den Reinigungsprozess zu integrieren, lassen sich die Lösemittelanlagen mit mehreren Tanks und Flutbehältern für eine mehrstufige Reinigung ausstatten.

Medienaufbereitung lässt Schmutz keine Chance
Zur kontinuierlichen Aufbereitung des Lösemittels verfügen die Anlagen über eine integrierte, vollautomatische Destillationseinrichtung sowie eine Vollstrom- und Bypassfiltration. Die Seriendestille gewährleistet selbst bei einem Öleintrag von bis zu 5 l/h eine konstant gute Entfettungsleistung. Für einen höheren Öleintrag oder bei Aufgaben in der Feinstreinigung steht optional ein kontinuierlicher Ölaustrag zur Integration in die Anlage zur Verfügung. Das kompakte Destillationsmodul verringert den im ausgetragenen Öl enthaltenen Lösemittelanteil auf weniger als 1%. Dies ermöglicht, dass teure Spezialöle zurückgewonnen und beispielsweise in Kombination mit Frischöl wieder in den Prozess zurückgeführt werden können.
Durch die Vollstromfiltration wird das Lösemittel sowohl beim Füllen als auch Entleeren der Arbeitskammer gereinigt. Alle Filtergehäuse sind grundsätzlich für den Einsatz von Beutel- und Kerzenfiltern ausgelegt und ermöglichen einen einfachen Filterwechsel. Für eine Feinstfiltration sind Kerzenfilter bis zu 1 µm einsetzbar.
Einen wichtigen Beitrag zur hohen Reinigungsqualität leistet hier auch die serienmässige Bypassfiltration, die das Reinigungsmedium bis zu 100 Mal/h umwälzt. Dies bedeutet, dass das Lösemittel bei einem zweiminütigen Reinigungsprozess mehr als dreimal gefiltert wird.
 
Auf Energiesparen getrimmt
Vorteile bieten die Lösemittelanlagen auch unter energetischen Aspekten. So erfolgt die Beheizung des Flutbehälters 1 vollständig durch die Rückgewinnung der Abwärme aus der Destillationseinrichtung. Bis zu 20% elektrische Energie lassen sich durch die «intelligente», an den kundenspezifischen Produktionszyklus angepasste Anlagensteuerung einsparen. Darüber hinaus ermöglicht die bedarfsgerechte Anpassung der Destillationsheizleistung Einsparungen von bis zu 40% der für diesen Prozessschritt erforderlichen Energie. Die standardmässige Wasserkühlung trägt ebenfalls zu Energieeinsparungen bei, da kein Strom für den Betrieb von Kälteaggregaten erforderlich ist.
Ein wesentliches Augenmerk bei der Konzeption dieser Anlagen wird auf die Verringerung des Lösemittelverbrauchs und damit der Emissionen gelegt. So unterschreiten sie den Schwellenwert der VOC-Richtlinie von 1 t Lösemittel pro Jahr. Einen Beitrag dazu leistet neben der effektiven Medienaufbereitung der Einsatz von Tiefkühlkondensatoren. Diese kühlen die Abluft auf Temperaturen zwischen 0 und 5 °C ab. Daraus resultiert die im Vergleich zu herkömmlichen Kühlsystemen, die eine Ablufttemperatur von 25 °C erreichen, geringe Lösemittelkonzentration in der Abluft. Zudem macht die eingesetzte Ablufttechnik das häufig übliche «Spülen» der Arbeitskammer nach dem Reinigungsprozess mit Frischluft überflüssig. Dadurch verringert sich die Abluftmenge.