Effektive Reinigung optimiert die Teilequalität und Produktivität
Im Entstehungsprozess eines Gussteils fallen einige Nebenprodukte an. Zerkleinerte Anschnitte oder Speiser werden als Kreislaufmaterial in den Gussprozess zurückgeführt. Um eine gleichbleibend hohe Qualität des Rohstoffes zu gewährleisten, ist die Sauberkeit dieses Kreislaufmaterials von entscheidender Bedeutung. Bei einem renommierten Automobilzulieferer werden die zerkleinerten Anschnitte und Speiser deshalb vor dem erneuten Einschmelzen als Schüttgut in einer Trommelstrahlanlage, dem Rösler Multi-Tumbler, gestrahlt. Dieser Reinigungsprozess birgt viele Vorteile. Neben dem ressourcenschonenden Rohstoffeinsatz erhöht die effektive Reinigung der Nebenprodukte deutlich die Verfügbarkeit der Schmelzöfen, da wesentlich weniger Schlacken entstehen.
Es sind einerseits Teile für die Erstausrüstung von Pkw, Lkw, Nutzfahrzeugen sowie für Anwendungen in den Bereichen Landwirtschaft, Schienenverkehr und Luftfahrt, die Federal Mogul Burscheid GmbH für seine Kunden weltweit fertigt. Andererseits beliefert das weltweit agierende Unternehmen OE-Hersteller in diesen Bereichen und anderen Industrieanwendungen mit Premium-Produkten für Wartung und Service. Dazu zählen beispielsweise im Stahl-, Sphäro- und Grauguss gefertigte Komponenten.
Deutlich höhere Sauberkeit des Kreislaufmaterials
Das Gießen der unterschiedlichen Werkstücke erfolgt unter anderem in einem Werk am deutschen Standort Burscheid. Für eine hohe Ressourceneffizienz werden die Gießkanäle und Speiser an den Ausleerstationen des Formbetriebes abgetrennt und dem Gießprozess wieder zugeführt. Vor dem erneuten Einschmelzen müssen Verunreinigungen, wie Sand und Zunder, vom Kreislaufmaterial bestmöglich entfernt werden. Dafür setzt Federal Mogul in der Gießerei Burscheid auf die Trommelstrahlanlage RMT 70-F von Rösler. Ausschlaggebend für die Investition in die Strahlanlage war eine deutlich höhere Sauberkeit des Kreislaufmaterials.
Durchdachtes Anlagenkonzept in spezieller Gießerei-Ausführung
Dass die Wahl für die Bearbeitung des Kreislaufmaterials auf den Multi-Tumbler von Rösler fiel, liegt an dessen konkurrenzloser Strahltrommel-Geometrie. Sie zeichnet sich durch den als dreiseitige Pyramide gestalteten Trommelboden und durch die mit speziell geformten Rippen versehene Innenwand aus. Letztere sorgen für eine seitliche Durchmischung des Strahlguts, während der pyramidenförmige Boden zu einem effektiven Austausch zwischen oberen und unteren Lagen führt.
Überzeugt hat die Strahlanlage darüber hinaus durch ihre, speziell für den Gießereibereich auslegte, widerstandsfähige Ausführung. Dazu zählt die robuste Schweißkonstruktion aus zehn Millimeter Stahl ebenso wie die aus zehn Millimeter dickem, hochverschleißfestem Mangan-Hartstahl gefertigte Strahltrommel. Ein weiteres Merkmal der Gießerei-Ausführung ist der Hitzeschutz. Fördergurte, Kunststoffe und elektronische Komponenten sind wärmebeständiger ausgelegt und ermöglichen einen kontinuierlichen Betrieb ohne Wartezeiten für ein Abkühlen des Strahlguts. Die eingebrachte Wärme wird mit einer Lüftung aus der Strahltrommel transportiert. Abgerundet wird das Strahlanlagenkonzept durch eine großzügige Inspektionsbühne, begehbar über einzelnen Treppen und eine Lasttraverse mit Laufkatze. Letzteres besteht aus einem elektrischen Hubzug und einem manuellen Querzug für die schnelle und einfache Montage/Demontage der Turbine und Strahltrommel. Beides unterstreicht die Wartungsfreundlichkeit des Rösler Multi-Tumblers und steigert die Anlagenverfügbarkeit.
Lange Standzeit und hohe Wirtschaftlichkeit durch Spezialturbine
Speziell für den anspruchsvollen Betrieb in Gießereien wurde die Turbine Gamma 400-8G konzipiert. Im Gegensatz zu den klassischen Gamma-Hochleistungsturbinen, die mit sechs Wurfschaufeln ausgestattet sind, verfügt sie über acht Wurfschaufeln und eine Auskleidung aus solidem Werkzeugstahl. Diese Spezialkonstruktion verringert den Verschleiß an den Wurfschaufeln um bis zu 25 Prozent. Der verringerte Wartungsaufwand trägt zu einer höheren Produktivität und Wirtschaftlichkeit bei. Wie bei allen Gamma-Hochleistungsturbinen von Rösler sind die Wurfschaufeln im „Y“-Design gestaltet. Sie erzielen im Vergleich zu herkömmlichen Turbinen eine bis zu 20 Prozent höhere Strahlleistung, bei geringerem Energieverbrauch. Außerdem können die Wurfschaufeln gedreht und von beiden Seiten genutzt werden. Der Wechsel kann mittels Haltebolzensystem einfach und bei eingebauter Turbine erfolgen.
Vollautomatisches Strahlen im verketteten Betrieb
Das Kreislaufmaterial wird von den Ausleerstationen über ein Förderband der Strahlanlage zugeführt. Auf diesem Weg durchläuft es zunächst eine sogenannte Prallmühle der Firma LuT Metalltechnik GmbH, die die Anschnitte und Speiser in Gussbruch zerkleinert. Weiter geht es in die automatische, mit einer Wiegeeinheit ausgestattete Beladeeinrichtung des Rösler Multi-Tumblers. Ist das voreingestellte Gewicht erreicht – maximal 1,8 Tonnen, stoppt die Zuführung während die Strahltrommel beladen wird und fährt danach wieder in ihre Ausgangsposition. Alternativ kann die Beladeeinrichtung über 3 unterschiedliche Behältertypen beschickt werden (Doppelbeschicker).
Für den Prozess wird die Trommel mit einem Deckel hermetisch verschlossen, so gelangt kein Strahlmittel in die Umgebung. Während die Trommel mit bis zu 10 U/min rotiert, strahlt die Turbine mit einer Antriebsleistung von 45 kW bis zu 560 kg Strahlmittel pro Minute auf die Gussstücke. Die Drehzahl des Trommel- und des Turbinenantriebs lässt sich über Frequenzumrichter stufenlos regeln. Der an die Charge angepasste Strahlmitteldurchsatz bewirkt in Kombination mit der Mehrfachbewegung des Strahlguts, dass alle Bruchstücke des Kreislaufmaterials zuverlässig sowie gleichmäßig vom Strahlmittel erfasst und Verunreinigungen zuverlässig entfernt werden. Die abgereinigten Verschmutzungen werden in der Trommel kontinuierlich abgesaugt und durch einen Filter abgeschieden. Gleichzeitig fließt das Strahlmittel durch angepasste Siebeinsätze aus der Trommel ab. Die Bearbeitungszeit liegt je nach Größe und Dichte der Charge bei maximal zehn Minuten. Danach neigt sich die Trommel in die Entladeposition. Das Kreislaufmaterial gelangt zunächst auf eine Vibrationsrinne, über die es zu bereitstehenden Behältern transportiert wird.
Der Strahlprozess trägt einerseits zu einer verbesserten Qualität der Endprodukte bei. Andererseits bilden sich durch den signifikant reduzierten Restschmutzanteil weniger Schlacke in den Schmelzöfen, sodass der Verschleiß der Feuerfestausmauerung, sowie der Energieverbrauch reduziert wird und diese weniger intensiv gereinigt werden müssen. Dies erhöht die Verfügbarkeit der Öfen und die Produktivität der Gießerei.