Aufgabenstellung:

Die Werkstücke (Starterplatten, Isolatoren und Dichtungen aus Vulkanfiber) müssen entgratet werden, da es ansonsten bei der automatischen Montage Probleme gibt. In Bild 1 ist ein fehlerhaft montiertes Startergehäuse zu sehen. Hier ist die Gehäusewand bei der Montage mit eingezogen worden (siehe Pfeilspitze), da der Grat der eingesetzten Starterplatte zu stark war. Der Bearbeitungsprozess sollte bis auf das Separieren automatisch ablaufen. Der Separierprozess sollte manuell erfolgen, da man überwiegend Werkstücke gegeneinander bearbeiten würde und der Werkstückaustrag von Hand unterstützt werden müsste. Zusätzlich sollte der Trocknungsprozess in der Bearbeitungsmaschine integriert werden.

Materialbesonderheiten:

Vulkanfiber ist ein besonderer Kunststoff, der aus mehreren Lagen verpresstem Papier hergestellt wird. Dieses Papier wird durch eine spezielle Badbearbeitung mit zinkhaltigen Laugen zu Kunststoff veredelt. Vulkanfiber zeichnet sich besonders durch seine antistatische Wirkung aus, daher wird es häufig im Elektrobereich eingesetzt. Im Bereich der Dichtungen nutzt man die Eigenschaft zur Aufnahme von Wasser. Das Material quillt auf, sodass eine absolute Dichtigkeit gewährleistet wird.

Aufgabenlösung:

Es wurde eine SV 4 in Sonderausführung, wie oben beschrieben, konzipiert. Der Bearbeitungsprozess unterteilt sich in max. 5 Arbeitsschritte, die über die SPS wahlweise zu oder abgeschaltet werden können. Der Automatikablauf kann nur bei geschlossenem Deckel gestartet werden. Dieser wird manuell über Handhebel betätigt. Der hauptsächlich eingesetzte Prozess setzt sich aus folgenden Arbeitschritten zusammen:

1. Trockenbearbeitung der Werkstücke. Dauer ca. 5 Minuten. Bei diesem Bearbeitungsprozess kommt es zu einer Verschmutzung der Werkstücke aufgrund von Staubbildung. Von den Starterplatten können ca. 250.000 Stück / Charge bearbeitet werden.

2. Nassbearbeitung der Werkstücke. Dauer ca. 20 Minuten. Gleichzeitig werden die Werkstücke gereinigt. Durch die 2 zusätzlichen Wassereinläufe wird eine bessere Reinigungsleistung erzielt. Das zusätzliche Bodensiphon verbessert die Wasserabfuhr. Eine Verstopfung der Bodensiphons tritt nicht mehr auf, da diese von unten aufgebohrt wurden. Die strukturierte Behälterauskleidung verhindert ein Ankleben und hochschieben der Werkstücke an der Behälterwand aufgrund von Adhäsion. Zwischen Siebende und Separierklappe wurden zusätzlich 2 waagerecht verlaufende Nuten in das PU geschnitten, da sich in diesem Bereich, trotzt Behälterstruktur, Werkstücke durch Adhäsion hochschieben können. Ursache ist die größere Drucksäule in diesem Bereich. Die oberhalb der Nuten angebrachte Leiste dient als letzte Sicherheit zum Ablösen der Werkstücke.

3.Wasserablauf bei stehender Maschine. Dauer ca. 3 Minuten

4. Wasserablauf bei laufender Maschine. Wasserzufuhr abgestellt. Dauer ca. 2 Minuten.

5. Trocknung der Werkstücke bei laufender Maschine durch Zuschaltung der Heizdüsen. Dauer ca. 40 Minuten. Die Heizdüsen sind auf eine Trocknungstemperatur von 225°C eingestellt. Der Abstand zu den Werkstücken beträgt ca. 150-200mm. Sie sind durch ein Edelstahlrohr abgeschirmt zur Behälterwand, damit sich das PU nicht zu stark erwärmen kann. Das PU erreicht während des Trocknungsprozesses eine Temperatur von ca. 35°C. Dies ist kein Problem, da das PU eine Temperaturbeständigkeit von 70°C im Dauerbetrieb hat.

6. Separierung. Der Klappenbereich wird manuell frei gemacht, so dass die Klappe geschlossen werden kann ohne dass Werkstücke beschädigt werden. Die Edelstahl-Führungsleisten rechts und links am Sieb verhindern ein Verklemmen von Werkstücken zwischen Sieb und Arbeitsbehälter, sodass Beschädigungen an den Teilen verhindert werden.


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