Vibrationsreinigung

Prinzip: Mit Hilfe von Schwingungen ist es möglich, auch große Massen mit relativ geringem Energieaufwand hoch zu beschleunigen und damit die Haftkräfte der an der Oberfläche klebenden Flüssigkeit zu überwinden. Die Verunreinigungen sammeln sich an den Schwingungsknoten und können durch dort positionierte Düsen abgesaugt werden. Die abgesaugten Verunreinigungen gelangen in einen Sammelbehälter und können direkt recycelt werden. Die Vorteile des Verfahrens sind:

• Höhere Wirtschaftlichkeit als herkömmliches Abblasen
• Wirkungsgrad von 95 bis 98 % bei flüssigen Verunreinigungen
• Kurze Reinigungszeit von ca. 10 s
• Keine Beschädigung der Werkstücke
• Weiterverwendung der rückgewonnenen Bearbeitungshilfsstoffe
• Hohe Umweltverträglichkeit

Reinigungsprinzip (VibroTec)

Einsatzgebiete: Da mit der Vibrationsreinigung keine sehr hohen Reinheitsgüten erreicht werden können, wird das Verfahren entweder zur Zwischenreinigung zwischen (z. B. spanenden) Bearbeitungsschritten oder als Vorreinigungsschritt zur Minimierung des Schmutzeintrags in nachfolgende Reinigungsbäder eingesetzt. Aufgrund der Schwierigkeiten der Berechnung der erforderlichen Vibrationsfrequenzen zur optimalen Reinigung ist das Verfahren bislang nur für relativ einfache rotationssymmetrische Teile ohne Hohlräume und Hinterschneidungen, wie Zahnräder, Kugellager, Ringe, Kurbelwellen, Getriebewellen oder Buchsen, geeignet. Der Erfinder ist jedoch derzeit bemüht, das Verfahren auch für komplexere, näherungsweise kubische Körper (wie etwa Motorblöcke) anwendbar zu machen. Erste Vorversuche zeigten bereits, dass sich auch bei solchen Teilen durch Schwingungen Reinigungseffekte ergeben und sogar die Flüssigkeit aus Sackbohrungen heraustreiben lässt. Auf der anderen Seite wird die Aufgabenstellung jedoch wesentlich komplizierter, da die Ermittlung und Erzeugung der optimalen Schwingungsformen im Werkstück aufgrund der komplexen Geometrie erheblich aufwendiger ist als bei rotationssymmetrischen Teilen.

Kammeranlage (VibroTec)

Konkretes Einsatzbeispiel: Bei der Vibrationsreinigung handelt es sich um ein noch sehr junges Verfahren. Diplom-Ingenieur Klaus Döhrer meldete das Verfahren 1996 zum Patent an und entwickelte es in den letzten Jahren bis zur Einsatzreife. Erste Vibrationsreinigungsanlagen wurden 1997 in eine Prozesslinie für die Fertigung von Kurbelwellen bei einem großen deutschen Kfz-Hersteller integriert. Diese Stationen bestehen aus einem Rahmen mit einem pneumatischen Schwingungsgeber, in dem die Kurbelwellen fest eingespannt werden, und einer geschlossenen Absaugvorrichtung, über welche die abgeschüttelte Flüssigkeit abgeführt wird. Die Anlage kann die anhaftende KSS-Emulsion innerhalb von 11 s mit einem Wirkungsgrad von 95 % entfernen, wodurch eine Einsparung von einigen DM pro Kurbelwelle möglich wird. Zusätzlich wird die Umwelt entlastet, denn die abgesaugten Kühlschmierstoffe brauchen nicht als Sondermüll entsorgt zu werden, sondern lassen sich wieder im Fertigungsprozess einsetzen.

Kurbelwellenreinigung (VibroTec)