Productiegeïntegreerde reiniging van bulkgoed

Drie onderdompelbare schwingers, geïntegreerd in de werkruimte met een inhoud van 3.800 liter medium en een frequentie van 25 kHz, maken een snelle en procesveilige reiniging van de onderdelen mogelijk. (Beeldbron: Weber Ultrasonics AG)

De prestaties van de ultrasone buisgeneratoren kunnen worden geregeld van 10 tot 100 procent in stappen van 1% en zo optimaal worden afgestemd op specifieke reinigingsprogramma's voor onderdelen. (Bron afbeelding: Weber Ultrasonics AG)

Massaproducten zoals schroeven worden gewoonlijk als bulkgoed in batchprocessen gereinigd. De onderdelenreiniging wordt daardoor vaak de bottleneck van de productie. Om dit te omzeilen, ontwikkelden Weber Ultrasonics samen met een machinebouwer een ultrasoon-reinigingsconcept voor de productie-integrale individuele onderdelenreiniging van bulkgoed. Het verhoogt de productiviteit, kwaliteit en economische efficiëntie.

De batchreiniging van massastukken vereist een uitgebreide en kostbare handling van de onderdelen voor het herverpakken van de werkstukken in reinigingsvaten en het daaropvolgende verwijderen voor de volgende productiegang. Bovendien kost de onderdelenreiniging in batchprocessen zelf veel tijd. Hierdoor ontstaan vaak opstoppingen in de productie. Daarnaast bestaat bij batchreiniging het risico van vermenging van onderdelen. Vanwege deze nadelen zocht een fabrikant van massastukken naar een oplossing die een snelle en continue inline-reiniging van de werkstukken in het productieproces mogelijk maakt. De tijdslimiet was 50 seconden.

Inline-ultrasoonreinigingsinstallatie voor bulkgoed

Deze uitdaging gingen aan de Weber Ultrasonics AG, technologieleider op het gebied van ultrasooncomponenten en -oplossingen voor lassen, snijden en reinigen, en de op maat gemaakte transport- en processtechniek evenals automatiseringssystemen, het bedrijf Dr. Ing. Gössling Maschinenfabrik GmbH. Op basis van de resultaten van de procesontwikkeling, die plaatsvond in het technikum van Weber Ultrasonics, ontwikkelden de bedrijven een innovatief transport- en systeemconcept voor de individuele reiniging van bulkgoed.

Na de productie worden de onderdelen naar een bunker-schommelgoot getransporteerd, vanwaar ze op een transportband worden gebracht. Hier wordt een scheiding van de werkstukken uitgevoerd, zodat ze op de 800 mm brede transportband een 'onderdeel tapijt' vormen. Dit loopt met een vooraf bepaalde snelheid door de werkruimte, gevuld met ongeveer 3.800 liter reinigingsmedium. In deze ruimte bevinden zich bovenaan drie dompelschommers met een frequentie van 25 kHz. Zij zenden de door drie haakrails-generatoren HS 1, elk met 1.000 watt vermogen, opgewekte geluidsgolven uit in de reinigingsvloeistof. Om een optimale geluidsafgifte te garanderen, kunnen de schommers in hoogte en onderlinge afstand worden versteld. De reinigingswerking is gebaseerd op het fysische effect van cavitatie. Dit zorgt ervoor dat verontreinigingen zoals bewerkingsolie, koel- en snijvloeistoffen, spanen en slijtage snel en procesveilig worden verwijderd.

Na het reinigingsband volgt een stijgend, afgeschermd transportband met geïntegreerde sproeikoppen voor het spoelen van de onderdelen. Daarna bereiken ze een eveneens afgeschermd, horizontaal gedeelte van de transportband, waar vastzittende waterdruppels door blazen van de werkstukken worden verwijderd. Vervolgens wordt het bulkgoed naar een zogenaamd polterband geleid, dat is uitgerust met drie hete luchtblazers. Zij zorgen over een afstand van ongeveer 1,5 meter voor een voldoende droging van de onderdelen. Na reiniging en droging worden de onderdelen automatisch naar de volgende productiegang getransporteerd.

Optimaal afgestemde ultrasoontechniek

De dompelschommers zijn – om rekening te houden met de continue werking van de installatie – uitgevoerd als duurzame versie. Zo beschikken ze onder andere over een laser-geschermde behuizing. Hierdoor wordt enerzijds een voorbeeldige vervormingsarm en maatvaste uitvoering bereikt, anderzijds een veel hogere kwaliteit en sterkte van de zeer gladde lasnaad.

De als inbouwbare, hutschienen compatibele ultrasoongeneratoren beschikken tegenwoordig over een 32-bit microcontroller voor de digitale frequentiegeneratie en -regeling. Het vermogen kan in stappen van 1% worden geregeld binnen het bereik van 10 tot 100% en kan daardoor optimaal worden afgestemd op specifieke reinigingsprogramma's voor onderdelen.