Reinigung einer Spritzgussmaschine mit Trockeneis. Das Gerät kann direkt nach dem Einsatz gereinigt werden.

Ausgabe 03 | 2023

Reinigung von Produktionsanlagen

Kärcher AG

Für Industriebetriebe wird es in Zeiten von Fachkräftemangel und steigenden Lohnkosten immer wichtiger, die eigenen Mitarbeiter von unproduktiven Tätigkeiten zu entlasten. Wer sein Portfolio in Richtung Industriereinigung erweitern will, sollte allerdings mit den richtigen Verfahren und passender Ausrüstung arbeiten. Nur so ist es möglich, effizient zu reinigen, die Maschinen ordnungsgemäss zu pflegen und die Fertigungsabläufe so wenig wie möglich zu stören. Warum Trockeneisstrahlen sowie Industriesauger für Stäube beziehungsweise Flüssigkeiten und Späne mit an Bord sein sollten – ein Überblick.

Fette, Öle, Bindemittel, Klebstoffe, Silikone – damit hat man es in der Produktion sehr häufig zu tun. Sollen solche Substanzen von Oberflächen entfernt werden, ist manuelles Arbeiten nicht effizient und gerät schnell an seine Grenzen. Der Einsatz von Wasser, Chemikalien und Lösemitteln wiederum ist bei empfindlichen Materialien keine Alternative, und die möglicherweise verbleibenden Rückstände sind nicht erwünscht.
Das Trockeneisstrahlen ist in solchen Fällen eine leistungsstarke Technik, die sämtliche Kriterien erfüllt. Selbst hartnäckige Verschmutzungen lassen sich schnell und schonend entfernen. Es ist nicht erforderlich, Maschinen zu zerlegen oder zu demontieren, da die Reinigung aller Bestandteile im eingebauten Zustand erfolgen kann. Der Aufwand wird also drastisch reduziert, was bei Arbeiten, die nachts oder am Wochenende stattfinden müssen, von Vorteil ist. Ausserdem ist die Handhabung körperlich deutlich weniger belastend für das Reinigungspersonal. Da Lösemittel oder Alkalien nicht benötigt werden, sind Mitarbeiter keinen gefährlichen Substanzen ausgesetzt, und Kosten für die Entsorgung entfallen. Auch entstehen keinerlei Abwässer, Nässe oder Strahlmittelrückstände. Der Schmutz fällt zu Boden und kann anschliessend abgesaugt oder weggekehrt werden.

Mechanische und thermische Energie: Wie es funktioniert
Genutzt wird beim Trockeneisstrahlen vor allem mechanische Energie. Die Trockeneispellets, die eine geringe Mohs’sche Härte (1 bis 2) haben, können mit einer hohen Geschwindigkeit von 150 m/s regelrecht auf die Oberfläche geschossen werden. Unterstützend wirkt die thermische Energie – speziell bei warmen Oberflächen wie zum Beispiel Spritzgussformen –, wenn das gefrorene CO2 mit einer Temperatur von -79 °C auftrifft. Infolgedessen wird der Schmutz brüchig und spröde, sodass er sich leicht entfernen lässt. Ein weiterer Aspekt, der sich positiv auswirkt, ist die Sublimation: Die Pellets dringen in die Risse im Schmutz ein, wo sich der feste Zustand der Eispellets in den Gaszustand verwandelt. Die Volumenvergrösserung lässt den Schmutz regelrecht aufplatzen.

Strahlgerät, Pellets und PSA: Was Anwender benötigen
Um diese Vorteile zu nutzen, brauchen Reinigungskräfte die entsprechende Ausstattung. Benötigt werden ein Trockeneisstrahlgerät, das die Eispellets in einen Druckluftstrahl eindosiert, sowie ein Strahlschlauch mit Pistole und Düse, über die das Luft-Eis-Gemisch auf die Oberfläche gelangen. Hinzu kommt ein Kompressor mit ausreichend Luftdruck und Luftmenge.
Auf die Qualität des Reinigungsergebnisses haben ausserdem die Trockeneispellets Einfluss. Sie sollten frisch sein, also am Tag des Gebrauchs angeliefert werden, denn bereits geringes Antauen führt dazu, dass die Pellets aufweichen und die Reinigungsleistung sich verringert. Für den Anwender zählen neben gewöhnlicher Arbeitskleidung Gehörschutz, Handschuhe und Schutzbrille zur Persönlichen Schutzausrüstung (PSA). Ausserdem muss ein CO2-Messgerät am Arbeitsplatz sein, um die Luftzusammensetzung zu überprüfen. So lassen sich Kohlenstoffdioxid-Vergiftungen, die aus der Sublimation entstehen könnten, problemlos vermeiden.
Es zeigt sich: Wer mit Trockeneisstrahlen Produktionsanlagen reinigt, hat eine effiziente, leistungsstarke Methode im Einsatz. Mitarbeiter erzielen schnell sehr gute Ergebnisse – und der Kunde hat kaum Störungen im Produktionsablauf zu befürchten.

Was bei Industriesaugern zu beachten ist
Die Anwendung von Trockeneis ist für Anwender umständlich und speziell bei kleineren Mengen teuer. Aus diesem Grund wird häufig auf Trockeneisstrahlen als Reinigungstechnik verzichtet, obwohl es sehr effizientes Arbeiten ermöglicht. Mit dem neuartigen Verfahren liquid-to-pellet wurde eine technische Lösung entwickelt, welche die Trockeneisproduktion in Echtzeit auf kleinstem Raum ermöglicht. An Logistik werden lediglich zwei Dinge benötigt: flüssiges CO2 als Ausgangsmaterial, das verlustfrei in Flaschen eingelagert werden kann, sowie ein Druckluftnetz oder einen kompakten Kompressor.
Mit liquid-to-pellet kann Trockeneis selbst erzeugt werden – und zwar genau dann, wenn die Reinigung erfolgt, und nur in der benötigten Menge.
Ob es sich um die Verschmutzungen handelt, die beim Trockeneisstrahlen zu Boden fallen, oder um andere Reinigungsaufgaben in den Fertigungshallen: Wer in Produktionsanlagen arbeitet, hat mit einem universellen gewerblichen Nasstrockensauger nicht unbedingt das richtige Gerät am Start. Anwendungsfehler, beispielsweise das Aufsaugen von Öl, führen zu Beschädigungen und im schlimmsten Fall zu erhöhter Brandgefahr. Industriesauger sind hingegen genau auf die jeweilige Aufgabe und Verschmutzungsart angepasst.
Industriestaubsauger verfügen über grosse, abreinigbare Filterflächen und ein zyklonartiges Vorabscheideprinzip. Dadurch werden grobe Schmutzpartikel bereits vor dem Filter abgefangen. Die doppelte Saugstromumlenkung sorgt des Weiteren für eine gleichmässige Schmutzaufnahme, was lästige Verstopfungen des Systems verhindert. Den Angaben des Industriebetriebs folgend ist die vorgeschriebene Staubklasse zu beachten. Die Spanne reicht von L, also leicht gefährliche Stäube, über M für mittelgefährliche Stäube bis hin zur Staubklasse H. Hier liegen Partikel vor, die in der Lunge nicht abgebaut und die häufig krebserregend sein können. Für die Staubklassen M und H gelten besondere Anforderungen an Filter, Entleerung und Entsorgung. Ein weiteres Kriterium ist die Definition der Explosionsgefahr nach ATEX (Atmosphères Explosibles), der europäischen Richtlinie zum Explosionsschutz. Damit wird sichergestellt, dass die Sauger keine Zündquelle sind – die Schutzmassnahmen variieren, je nachdem, welche ATEX-Zone (20, 21 oder 22) vorliegt.

Die Bedeutung von Industriereinigung
Sauger für Flüssigkeiten oder Späne sollten ebenfalls spezifische Eigenschaften vorweisen, auf die es zu achten gilt. Eine robuste Bauweise sowie ggf. auch besonderes Zubehör, beispielsweise ein PU-ummantelter Schlauch aus Metall für besonders scharfkantige Späne, sind sehr wichtig, damit die Technik nicht beschädigt wird. Um Kühlschmierstoffe oder Bohremulsionen einsaugen zu können, sollte das Gerät samt Zubehör ölfest sein.
Wird das Sauggut über einen Saugstutzen am Gerätekopf zum Sieb transportiert, werden Flüssigkeiten und Späne sauber voneinander getrennt und die Behälter gleichmässig befüllt. Das Entleeren erfolgt idealerweise über eine Kippvorrichtung oder eine Fasspumpe. Um Explosionsgefahr zu vermeiden, dürfen keine brennbaren Flüssigkeiten eingesaugt werden – die Mindestzündenergie muss über 54 °C liegen.Sind Produktionsanlagen gepflegt, die Maschinen und Arbeitsplätze sauber, so hat das mehrere positive Auswirkungen. In puncto Produktqualität und Prozesssicherheit wird die Gefahr von Verunreinigungen oder des Verschleppens von Stäuben verhindert. Ausserdem geht mit dem geringeren Verschleiss der teuren Maschinen ein deutlicher Betrag zu Investitionsschutz und Werterhalt einher. Sind Reinigungsverfahren und -abläufe bestmöglich auf die Fertigung abgestimmt, lassen sich Stillstände oder Störungen vermeiden – und durch kontinuierliches Sauberhalten verlängert sich das Zeitfenster für Komplettreinigungen deutlich.

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