Beschichtungsanlagen

Elastomer-Beschichtungen mit hoher Produktivität

Effizienz und Qualität – Mitarbeiter- und Umweltschutz. Elastomere sind ein wichtiger Bestandteil einer Vielzahl von Produkten. Sie eignen sich zum Dichten, Dämpfen, als Schutz, Verbinder oder für Trennaufgaben. Das Beschichten von Bauteilen aus verschiedenen Werkstoffen kann diesen neue Eigenschaften verleihen.

Gussteile an Kettentransportband vor deren Benetzung im Tauchbad mit Primer. (Bild ULT)

Seit mehr als einem halben Jahrhundert werden Elastomere in vielen Varianten und Formen in der niederschlesischen Oberlausitz gefertigt. Lausitz Elaste produziert spezialisierte Profile, Gummiformartikel, Rahmen und Gummi-Kunststoff- oder Gummi-Metall-Verbindungen. Beliefert werden Anwender in Industriezweigen wie dem Automobil-, Motorrad- und Schienenfahrzeugbau oder der Armaturenproduktion. Mit Hilfe moderner Verfahrenstechnologien können sehr effizient Bauteile mit speziellen Eigenschaftskombinationen entstehen.

Ein aktuelles Beispiel ist die Herstellung von Dichtkeilen für weichdichtende Absperrschieber. Dabei werden vorgefertigte Gussteile mit Elastomeren überzogen, um einerseits Korrosion zu verhindern und andererseits aufgrund der Elastizität die Dichtheit zu gewährleisten. Bevor das Elastomer auf die Gussteile aufgebracht werden kann, muss die Haftung sichergestellt werden. In der Vergangenheit wurden die Gussteile von zwei Mitarbeitern manuell mit Primer und Haftmittel versehen. Der Primer ermöglicht die Verbindung zwischen Metall und anderen Stoffen, das Haftmittel reagiert mit dem Gummi und sorgt für dauerhafte Bindung zwischen den Werkstoffen.

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Dieser Prozess der Metallbeschichtung wurde automatisiert um einerseits die Prozesseffizienz zu steigern und andererseits die bis dahin eingesetzten Mitarbeiter vor Lösungsmitteln zu schützen. Neben der erhöhten Leistungsfähigkeit wurde so auch den gesetzlichen Richtlinien des Gesundheits- und Arbeitsschutzes entsprochen.

12 meter lange Tauchanlage mit Zu- und Abluftverrohrung. (Bild ULT)

Speziell konfektioniertes Tauchbecken
Die Automatisierung des Beschichtungsprozesses wurde durch die Konfektionierung einer speziellen Tauchanlage umgesetzt. Das Unternehmen IBH aus Waldhufen konzipierte und baute die 12 Meter lange Anlage. Sie besteht aus einer Einhausung, in der zwei Tauchbecken installiert sind. Im oberen Bereich befindet sich ein SPS-betriebenes Kettentransportband. An diesem Band werden die Gussteile mit speziellen Aufhängungen befestigt, die so zum Tauchbecken bewegt werden. Im ersten Tauchbecken befindet sich der Primer, im zweiten das Haftmittel. Befinden sich die Gussteile über dem ersten Becken, wird dieses mechanisch angehoben bis die Bauteile komplett eintauchen. Nach einer kurzen Abtropfphase geht der Transport zum zweiten Tauchbecken, wo die Gussteile auf die gleiche Weise benetzt werden. Je nach Größe der Metallteile können mehrere Stücke gleichzeitig beschichtet werden.

Damit der Beschichtungsprozess zeitlich optimal ablaufen kann, wird die Anlage mit 40 °C warmer Zuluft beheizt. Diese Temperatur muss konstant gehalten werden, da bei höheren Gradzahlen die Bindemittel reagieren können und sich nicht mit den Elastomeren verbinden. Dann kann es passieren, dass sich die Gummischicht nach deren Auftrag einfach abschälen lässt. Ab 60 °C ist keine Anvulkanisierung mehr möglich – es droht Ausschuss.

Schaltschrank mit Filtermodulen und Abluftrohren. (Bild ULT)

Gefilterte Zu- und Abluft
In der Tauchanlage wird über einen präzise geregelten, zirkulierenden Luftstrom ein permanenter Unterdruck erzeugt, um den Austritt von Lösungsmitteln sicher zu verhindern. Die Umsetzung der lufttechnischen Anlage übernahm das Unternehmen ULT aus Löbau. Die Luftanlage wurde nach speziellen Vorgaben entwickelt und konstruiert und zusammen mit der Tauchanlage vor Ort installiert. Der Innenbereich der Tauchanlage wird permanent mit Außenluft versorgt, die über acht Zuluft-Elemente in der Hallendecke strömungsarm in die Kabine gelangt.

Im ersten Schritt wird die Zuluft aus dem Außenbereich der Werkhalle angesaugt und in einem Taschenfiltermodul gereinigt, da kein Staub oder andere Verschmutzungen in die Tauchanlage gelangen dürfen. Danach wird die Luft auf 40 °C erhitzt und in die Tauchanlage geleitet. Die chemischen Substanzen in den beiden Tauchbecken setzen aufgrund ihrer Zusammensetzung giftige Lösungsmittel frei. Die Lösemitteldämpfe der Tauchbadflüssigkeiten sind schwerer als Luft und strömen daher in Richtung Kabinenboden. Die Anordnung der Zuluft- und Abluft-Elemente unterstützt diese Strömungsrichtung. Im Bodenbereich der Tauchanlage werden die Dämpfe per Absaugung erfasst und ebenfalls durch ein Taschenfiltermodul in Ex-Ausführung vollständig nach außen geführt. Die beiden Filtermodule sind so konzipiert, dass sie Filterstandzeiten von einem Jahr gewährleisten. Nach Unternehmensangaben ist die gereinigte Abluft nahezu schadstofffrei. So werde den gesetzlichen Vorgaben nach Luftreinheit in der Produktionsumgebung entsprochen.

Mit einem Plattenwärmetauscher wird die Wärmeenergie der Abluft zur Vorerwärmung der Zuluft genutzt. Die Luftbilanz in der Kabine ist so eingestellt, dass ein leichter Unterdruck aufrechterhalten wird. Damit ist eine Verschleppung der lösemittelhaltigen Luft in die Werkhalle ausgeschlossen. Im Bereich der Tauchbecken wurde zudem eine separate Lufterfassung installiert, die unabhängig von der Be- und Entlüftungsanlage arbeitet. Beim Entwurf der Anlage wurden zunächst höhere Lufttemperaturen in der Tauchanlage favorisiert. Eine Optimierung unter ökonomischen Aspekten bei ULT führte jedoch zu einem angepassten Konzept: So hätten zum Erreichen höherer Temperaturen leistungsstärkere Ventilatoren installiert werden müssen. Da die Lufttemperatur aber unbedingt unter 60 °C liegen muss, hätte dies eine schlechte Energiebilanz und höhere Betriebskosten bedeutet. Wichtig war auch der Aspekt, dass die Luftanlage im Dauerbetrieb von 24 Stunden laufen muss, da ein konstanter Unterdruck und somit eine konstante Lufttemperatur selbst bei Ruhezeiten der Förderkette gewährleistet werden muss.

Seit Installation der Tauchanlage zusammen mit dem Lufttechniksystem hat sich die Luft in der Fertigungshalle merklich gebessert. „Wir produzieren höhere Stückzahlen in kürzerer Zeit – und das bei einer positiven Schadstoffbilanz, soll heißen sauberer Umgebungsluft“, resümiert der technische Leiter. „Die Anschaffung der Gesamtanlage hat sich also gelohnt.

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