Identifikace správného systému přepravy zboží pro individuální účely použití a požadavky na čistotu

(Zdroj: Kögel GmbH)

(Zdroj: AUER Packaging GmbH)

(Zdroj: Kögel GmbH)

(Zdroj: Kögel GmbH)

(Zdroj: Kögel GmbH)

Součásti průmyslové výroby dneška, například v oblasti automobilového průmyslu, jsou stále více zatěžovány, tolerovány v těsnějších mezích a navrženy jemněji – přičemž současně roste tlak na náklady na materiál a výrobu. Sestavy reagují citlivě na nejmenší znečištění, takže již jednotlivé částice mohou vést k poruchám. V tomto kontextu získává čistota dílů v rámci výrobního procesu významný význam. Výrobní podniky si tento krok postupně uvědomují jako hodnototvorný proces, který je nezbytný pro splnění požadavků zákazníků.

Výrobci musí proto již v rané fázi co nejdříve určit všechny faktory, které mohou vést k potenciálnímu znečištění dílů, stanovit přesné požadavky na čistotu a určit optimální konstrukční uspořádání dílů. Jakmile jsou určeny výrobní postupy, lze odvodit kontaminace dílů vznikající při výrobě například zbytky materiálu, třísky nebo chladicí kapaliny a naplánovat potřebné postupy k dosažení technické čistoty.

Úkoly od přepravy po čištění

Protože každý díl je přepravován celým výrobním procesem a musí být sestaven s požadovanou čistotou, má zvláštní význam správné konstrukce přepravních prostředků, vedle dávkování dílů a techniky čisticích zařízení a používané chemie. Úkolem přepravních systémů je díly tak uchopit, aby mohly být bez ztráty a poškození přepravovány od prvního výrobního kroku přes všechny následující až po montáž s požadovanou čistotou.

V jednotlivých výrobních krocích plní přepravní prostředky různé úkoly. Ty sahají od čisté přepravy přes správné umístění pro další výrobní krok až po upevnění dílů pro čištění. Při každém překládání nebo přesunu dílů do jiných přepravních prostředků hrozí poškození nebo opětovné kontaminace výrobkovými zbytky, proto je vhodné podrobně se seznámit s nabízenými systémy přepravních a balicích systémů. Ideální je přepravní prostředek, který prochází celým výrobním řetězcem, aby se zabránilo dalšímu znečištění.

Pro optimální návrh přepravního prostředku je třeba stanovit zejména následující projektové parametry:

- Geometrie dílu
- Hmotnost dílu
- Výkon
- Výrobní proces
- Požadovaná čistota
- Čisticí zařízení a médium
- Manipulační / plnící systémy

Pokud již ve firmě existuje čisticí zařízení, jsou dále užitečné následující údaje pro další posouzení:

- Rozměry čisticé dávky (vnější rozměry přepravního prostředku)
- Požadovaný materiál přepravního prostředku (vhodný pro vodní čištění a/nebo rozpouštědla)
- Manipulační / plnící systém (na zařízení a/nebo ve výrobě)
- Varianta identifikace na zařízení a/nebo ve výrobě (například čárový kód nebo RFID)

Ze geometrie a definovaných hodnot čistoty povrchů je možné určit, zda lze díly čistit jako sypký materiál nebo jako sadu.

Sypký materiál: široký výběr nosičů

Sypký materiál lze obvykle čistit v standardních koších s vhodnou velikostí oka nebo v regálech s koši, kombinovaných s jemnozrnnými sypkými koši. Běžnými přepravními prostředky jsou například kovové krabice z pozinkované oceli nebo nerezové oceli, uzavřené nebo s otvory. Jedná se o levné a odolné řešení. Tyto krabice se již dlouhou dobu používají jak k přepravě, tak k čištění dílů. Mají však nevýhodu, že částice nečistot nemohou být spolehlivě odstraněny z důvodu velkých uzavřených ploch a hran. Proto jsou vhodné pouze v případě, že neexistují přesně stanovené požadavky na čistotu.

Alternativou jsou plastové krabice. Ty jsou dostupné v uzavřené variantě – takzvané malé zásobníky (KLT) – a s držadly. Používají se téměř výhradně pro přepravu a skladování a ve variantě s víkem jsou velmi vhodné jako obalové prostředky pro manipulaci s díly v přepravních prostředcích, chráněné před vnějšími vlivy.

Kromě toho jsou perforované plastové koše stále častěji využívány pro přepravu i čištění díky nízkým nákladům. Je však třeba vzít v úvahu, že plast je při čištění vystaven teplotám a chemikáliím, které mohou ovlivnit jeho pevnost a stabilitu. Současně mohou plastová řešení ovlivnit výkon ultrazvukového čištění.

Protože mají tyto koše mnoho otvorů, lze díly při čištění dobře obklopit a nečistoty odplavit. Obvykle se používají pro mezilehlé čistící procesy, kdy ještě nejsou požadovány konečné hodnoty čistoty.

Drátěné koše z pozinkované oceli nebo nerezové oceli jsou díky vynikající průchodnosti ideální pro dosažení vysokých hodnot čistoty. Z důvodů nákladů jsou tyto koše téměř výhradně používány pro čištění. Nejvyšší hodnoty čistoty jsou vyhrazeny drátěným košům z nerezové oceli.

Ve všech výše uvedených přepravních prostředcích lze díly manipulovat jako sypký materiál a také je čistit. Jaké hodnoty čistoty lze při tom dosáhnout, lze zjistit pouze prostřednictvím zkušebních čištění.

Pokud je požadována definovaná technická čistota, je obvykle nutné, aby byly díly jednotlivě uspořádány. Tento případ se označuje jako sady. Ze geometrie a hodnot čistoty povrchů lze určit, zda a jak je třeba díly při čištění a sušení pohybovat. To vyžaduje doplnění přepravních prostředků vhodnými oddělovacími systémy tak, aby byly díly jednotlivě upevněny. Existuje mnoho různých možností z kovu i plastů.

Sady: upevněny v prostoru nebo na rovině

Alternativou k již popsaným běžným přepravním prostředkům, které lze upravit pro sady, jsou speciální přepravní prostředky na díly založené na standardizovaných základních nosičích, které lze vybavit vyměnitelnými držáky pro různé díly.

Při navrhování přepravního prostředku pro sady je nutné stanovit, zda je třeba díly upevnit pouze v rovině nebo také v prostoru. Například u nakláněného čištění s úhlem sklonu 30° je dostačující upevnění v rovině – pokud však čisticý mechanismus je tak velký, že by mohly být díly při čištění uvolněny, je nutné upevnění v prostoru.

Pokud jsou díly čištěny i při otáčení, je nutné upevnění v prostoru. Ze geometrie dílu, rozměrů čisticí dávky a výkonu lze spočítat, zda je třeba díly uspořádat v jedné nebo více rovinách.

Jedna rovina:

- Upevnění přes víko na přepravním prostředku
- Upevnění přes víko v pracovním prostoru čisticího zařízení
- Upevnění přes upevňovací prvky

Dvě nebo více rovin:

- Upevnění přes horní přepravní prostředek a nahoře přes víko na přepravním prostředku
- Upevnění přes horní přepravní prostředek a nahoře přes víko v pracovním prostoru čisticího zařízení
- Upevnění přes upevňovací prvky

Ze geometrie a hodnot čistoty povrchů lze určit, jak a kde lze díly upevnit v rovině. U vnitřně vedených dílů lze poměrně přesně určit jejich rozložení na ploše přepravního prostředku. Vyplývá z pohledu shora na díl rozložený na ploše s dostatečným volným prostorem mezi díly pro dobré proudění vzduchu.

U vně vedených dílů je třeba vzhledem k hmotnosti dílu zohlednit potřebný volný prostor pro upevnění při rozložení na ploše přepravního prostředku. Proto je třeba mít pohled shora na díl a na upevňovací prvky rozložené na ploše s dostatečným prostorem mezi díly pro dobré proudění vzduchu.

Pokud ve společnosti ještě není k dispozici čisticí zařízení a je také součástí projektové dokumentace, je nutné nejprve určit z následujících údajů rozměry potřebné čisticí dávky:

- Geometrie dílu
- Hmotnost dílu
- Výkon
- Výrobní proces
- Požadovaná čistota
- Čisticí zařízení a médium
- Manipulační / plnící systém

Řešení:

Ze geometrie, hmotnosti a výkonu lze spočítat, jaké objemové množství je třeba vyčistit za určitý čas.

Příklad / Předpoklad:

Hmotnost zkoumaného dílu je 0,120 kg a celková povolená hmotnost pro ruční manipulaci je 15 kg.
Z těchto údajů lze určit maximální naplnění 125 dílů na přepravní prostředek. Je třeba odečíst hmotnost samotného přepravního prostředku (například cca 3 kg), takže se předpokládá přibližně 100 dílů na přepravní prostředek.

Při cílovém výkonu 1 000 dílů za hodinu a 100 dílů na přepravní prostředek vzniká celková potřeba 10 přepravních prostředků za hodinu.
Pokud dále předpokládáme, že geometrie vzorového dílu má objem 0,24 dm³, při cílovém výkonu 1 000 dílů za hodinu je nutný objemová kapacita 240 dm³ za hodinu. K tomu je třeba přičíst dodatečný volný prostor pro dobré proudění a případné upevnění dílů, což je přibližně 35 %, takže skutečný vypočítaný celkový objem je cca 324 dm³ za hodinu.

Ze spotřeby objemu 324 dm³ za hodinu a výkonu 10 přepravních prostředků za hodinu lze určit potřebný objem na jeden přepravní prostředek přibližně 33 dm³.

Na základě tohoto výpočtu lze odvodit první specifikaci čisticího zařízení: „Jaké čisticí zařízení s minimální kapacitou 33 dm³ na dávku dokáže vyčistit 10 dávek za hodinu nebo 5 dávek s minimální kapacitou 66 dm³?“

Současné standardní rozměry dávkovacích nádob v čisticích zařízeních jsou:

480 x 320 x V200 mm  = užitný objem 22 dm³
480 x 320 x V300 mm  = užitný objem 34 dm³
530 x 320 x V200 mm  = užitný objem 24 dm³
530 x 320 x V300 mm  = užitný objem 38 dm³
670 x 480 x V300 mm  = užitný objem 73 dm³

Na základě těchto úvah lze určit rozsah potřebného čisticího zařízení:

Kosmetická velikost 480/530 x 320 x V300 mm a výkon = 10 dávek za hodinu
nebo velikost koše 670 x 480 x V300 mm a výkon = 5 dávek za hodinu

Jaký čisticí proces je „správný“ – z ekologického a ekonomického hlediska – lze obvykle zjistit pouze prostřednictvím podrobných zkušebních čištění.

Většina výrobců čisticích zařízení nabízí zařízení pro specifické testy čištění dílů.

Cílem by mělo být již při těchto testech použít správný přepravní prostředek, aby bylo co nejrychleji možné ověřit, že požadovaná technická čistota je dosažena a že je možné úspěšně realizovat daný projekt.