Integrované čištění při výrobě sypkých materiálů

Tři ponorné vlnové měniče integrované do pracovní komory naplněné 3 800 litry média s frekvencí 25 kHz umožňují rychlé a procesně bezpečné čištění dílů. (Zdroj obrázku: Weber Ultrasonics AG)

Výkon ultrazvukových generátorů s hřebenem lze nastavovat v rozmezí od 10 do 100 procent po krocích po 1 % a tím je možné jej optimálně přizpůsobit specifickým programům čištění součástí. (Obrázek: Weber Ultrasonics AG)

Hromadné výrobky, jako jsou šrouby, jsou obvykle čištěny jako sypký materiál v dávkových procesech. Čištění dílů tímto způsobem se často stává úzkým hrdlem výroby. Aby se tomu předešlo, vyvinula společnost Weber Ultrasonics společně s výrobcem strojů koncept ultrazvukových čistících zařízení pro integrované čištění jednotlivých dílů ze sypkého materiálu přímo ve výrobě. To zvyšuje produktivitu, kvalitu a ekonomickou efektivitu.

Dávkové čištění hromadných dílů vyžaduje složité a nákladné manipulace s díly při přebalování do čistících nádob a následném vyjímání pro další výrobní krok. Navíc samotné čištění dílů v dávkových procesech zabere hodně času. Často dochází ke zpožděním ve výrobě. Kromě toho existuje při dávkovém čištění riziko záměny dílů. Z důvodu těchto nevýhod hledal výrobce hromadných dílů řešení, které umožní rychlé a kontinuální inline čištění dílů v rámci výrobního cyklu. Časový limit byl stanoven na 50 sekund.

Inline ultrazvukové čistící zařízení pro sypký materiál

Tomuto výzvě čelily společnosti Weber Ultrasonics AG, technologický lídr v oblasti ultrazvukových komponent a řešení pro svařování, řezání a čištění, a specializovaná firma Dr. Ing. Gössling Maschinenfabrik GmbH na zakázkovou dopravní a procesní techniku a automatizační systémy. Na základě výsledků vývojového procesu, který probíhal v technickém centru Weber Ultrasonics, navrhly společnosti inovativní koncept dopravního a zařízení pro čištění jednotlivých dílů ze sypkého materiálu.

Po výrobě jsou díly dopraveny do zásobníkové šikmé dráhy, odkud jsou převezeny na dopravní pás. Zde dochází k rozdělení dílů, takže na 800 mm širokém dopravníku vytvářejí „koberec“ dílů. Tento se pohybuje předem stanovenou rychlostí skrz pracovní komoru naplněnou přibližně 3 800 litry čistícího média. V této komoře jsou nahoře umístěny tři potápěcí kyvadly s frekvencí 25 kHz. Přenášejí akustické vlny generované třemi generátory HS 1 s výkonem 1 000 wattů do čistící kapaliny. Pro zajištění optimálního přenosu zvuku lze kyvadla nastavovat na výšku a vzdálenost od sebe. Čisticí účinek je založen na fyzikálním jevu kavitation. Ten zajišťuje rychlé a spolehlivé odstranění nečistot, jako jsou maziva, chladicí kapaliny, třísky a oděrky.

Za páskem na čištění následuje stoupající, uzavřený dopravník s integrovanými tryskami pro oplachování dílů. Následuje také uzavřená, vodorovná část dopravníku, kde jsou přilnavé kapky vody odstraněny odfukem ze součástí. Poté je přepravovaný materiál veden na tzv. „poltrový“ pás, který je vybaven třemi horkovzdušnými ventilátory. Ty zajišťují na délce přibližně 1,5 metru dostatečné sušení dílů. Po čištění a sušení jsou díly automaticky přemístěny do dalšího výrobního kroku.

Optimalizovaná ultrazvuková technologie

Potápěcí kyvadla jsou – aby odpovídala kontinuálnímu provozu zařízení – provedena jako odolná verze. Například mají laserem svařenou kapsli. To zajišťuje jednak vynikající odolnost vůči deformacím a přesnost, a zároveň výrazně vyšší kvalitu a pevnost velmi hladkého svaru.

Integrovatelné, kompatibilní s lištami DIN ultrazvukové generátory dnes disponují 32bitovým mikrořadičem pro digitální generování a řízení frekvence. Výkon lze regulovat v rozsahu od 10 do 100 procent v krocích po 1 %, což umožňuje optimální přizpůsobení specifickým programům čištění dílů.