Map Pamminger Palma: Sauber, ölfrei und trocken

Die Produktionslinie bei Alpla ist, einschließlich der Reinigung, vollautomatisiert: Die Reinigungsmaschine wird von einem Knickarmroboter bestückt. Ein HEAT.X Wärmetauscher von Mafac hält das Medium in Tank 3 konstant auf Temperatur, um ein valides Ergebnis der anschließenden Messung zu gewährleisten. (Bilder: Mafac)

Infos zum Anwender

Alpla ist ein weltweit führender Hersteller innovativer Verpackungssysteme. Das Familienunternehmen mit 19.300 Mitarbeitern und 176 Niederlassungen in 45 Ländern produziert Flaschen, Verschlüsse und Spritzgussteile für verschiedenste Wirtschaftszweige sowie der Werkzeuge für deren Herstellung.

Alpla entwickelt und produziert als weltweit tätiges Unternehmen und internationaler Technologieführer für unterschiedliche Branchen Verpackungssysteme, Flaschen, Verschlüsse und Spritzgussteile aus Kunststoff. 1955 gegründet, beschäftigt das Unternehmen mit Hauptsitz in Hard bei Bregenz heute weltweit sind rund 19.300 Mitarbeiter in 176 Niederlassungen. Zu den Kernkompetenzen gehört die Systemlieferung für Kunststoffflaschen mit Verschluss. Vom Design der Flasche über die Produktion bis hin zur vollautomatischen Verpackungsmaschine erhalten Kunden auf ihre individuellen Anforderungen abgestimmte Komplettlösungen aus einer Hand.

Die Reinigung der Einzel- bzw. Serienbauteile erfolgt auf denselben Vorrichtungen wie ihre Zerspanung.

Vollautomatische Bauteilefertigung

Am Alpla-Hauptsitz in Hard wird die Automatisierung des Werkzeugbaus erfolgreich vorangetrieben. In der Abteilung Mould Shop IM (AMS-IM) werden Werkzeuge und Bauteile zur Erstellung von Spritzformen für über 150 Alpla-Werke hergestellt. Wie ein Raum im Raum ist die Produktionslinie zur Bearbeitung von Einzel- und Serienbauteilen zur Herstellung von Spritzwerkzeugen für Kunststoffformteile wie Verschlüsse. Sie füllt mehr als die Hälfte der Produktionsfläche in der Abteilung Mould Shop IM (AMS-IM).

Hinter Glaswänden sind fünf Maschinen für unterschiedliche industrielle Bearbeitungsverfahren und eine Reinigungsmaschine von Mafac installiert. In der Mitte der Zelle befindet sich eine Lineareinheit, die an eine Brücke erinnert. Über diese bewegt sich ein ERS-Linear Roboter. Die gesamte Produktionslinie wird vollautomatisch betrieben. Der Roboter holt die unbearbeiteten Teile aus einem Magazin und bringt diese zur jeweiligen Bearbeitungsanlage, wo sie gefräst oder senkerodiert werden. Anschließend befördert er die Werkstücke zur Reinigungsmaschine. Am Ende des vollautomatischen Prozesses erfolgt der Transport zur Messmaschine.

Vollintegrierte Teilereinigung realisiert (v.l.n.r.): Peter Ruoff - Vertriebsleiter MAFAC, Christoph Mairhofer - Produktionsmanager ALPLA, Michael Schöflinger - Projektmanager bei ALPLA, Sascha Hermann - Mitarbeiter AMS–IM, Johannes Hopfner - Organisatorischer Leiter AMS–IM und Johann Pamminger, MAP Pamminger.

Reinigung am Kern der Automatisierung

„Wir reinigen Elektroden, Werkzeuge sowie Bauteile, kurzum alles, was die Produktionslinie durchläuft“, sagt Sascha Hermann vom Team der Abteilung AMS-IM. Es ist ein breites Teilespektrum, das in dem vollautomatischen Prozess gefertigt wird. Dementsprechend umfangreich sind auch die Anforderungen an die Reinigung. Diese muss auf die verschiedenen Materialien der Werkstücke – Aluminium, Stahl und Buntmetall – und die unterschiedlichen Verschmutzungen abgestimmt sein. Abhängig von der Bearbeitung befinden sich Rückstände von Frässpänen, Ölen oder Erodierschlamm auf den Teilen. Diese können sowohl partikular als auch filmisch auftreten.

Eine wichtige Funktion in dem vollautomatischen Herstellungsprozess hat daher die Teilereinigung. Früher erfolgte diese in einer Ein-Tank-Reinigungsanlage. „Das Reinigungs- und Trocknungsergebnis war unbefriedigend, wir mussten die Teile meist händisch nachreinigen und trocknen“, sagt Hermann. „Diese Nacharbeit hat uns etwa vier Stunden am Tag gekostet und verhinderte die Automatisierung des gesamten Prozesses in der geplanten Form.“ Deshalb entschieden sich die Verantwortlichen von Alpla für eine Neuanschaffung. Testreinigungen mit Originalbauteilen auf einer Dreibad-Anlage Mafac Palma im Technikum von Mafac überzeugten. „Das Reinigungsergebnis und die Trocknung sind optimal“, sagt Alpla-Projektmanager Michael Schöflinger. „Die Materialverträglichkeit, die Geschwindigkeit und die Bauteiltemperatur passen am besten zu unserem Automatisierungsprozess.“

Seit Mitte 2017 erfolgt die Teilereinigung in Hard in einer Reinigungsanlage Mafac Palma auf denselben Vorrichtungen, die zuvor für den Zerspanungsprozess eingesetzt werden. Dadurch entfällt ein Umspannen für die Reinigung. Die nahtlos in die komplexe Produktionsanlage integrierte Reinigungsanlage ist der Garant dafür, dass die Werkstücke am Ende des Prozesses sauber, trocken, auf 21 Grad temperiert und somit optimal für die Messung vorbereitet sind. Nur so kann die Produktionslinie komplett autonom betrieben werden.

Das junge Team der Abteilung AMS-IM der Firma Alpla

Neun Reinigungsprogramme

Bei dem umfangreichen Reinigungsbedarf wundert es nicht, dass neun unterschiedliche Programme mit Laufzeiten zwischen zehn und 25 Minuten in der Palma eingespeichert sind. Diese werden vollautomatisch aktiviert. Zur Anwendung kommt ein von Mafac patentiertes Reinigungsverfahren: Während der Reinigung rotiert ein Spritzrahmen, der mit einer speziellen Düsenanordnung versehen ist, um das Korbaufnahmesystem. Die Rotation des Korbaufnahmesystems erfolgt dabei unabhängig und gegenläufig zum Spritzsystem.

Die drei Medientanks der Anlage kommen in der Reihenfolge Reinigen, Spülen, temporärer Korrosionsschutz zum Einsatz. Die Mediumtemperatur im Tank eins und Tank zwei beträgt 30 Grad. Dem Mediumtank eins ist ein Reiniger in dreiprozentiger Konzentration zugesetzt. Der Mediumtank zwei wird als Zwischenspültank mit Wasser ohne jeden Zusatz genutzt. Mediumtank drei ist mit einem Korrosionsschutz in 0,2-prozentiger Dosierung versehen und wird konstant auf 21 Grad temperiert.

Maßgeschneiderte Trocknung

Zwischen 30 und 180 Sekunden dauert der Reinigungsprozess pro Mediumtank. Danach sind zwei Drittel der Reinigung abgeschlossen. Da die Werkstücke nach der Reinigung vollautomatisch zur Messanlage transportiert werden, müssen sie nicht nur sauber, sondern auch absolut trocken sein, denn Nassverschleppungen in die Messanlage können das Messergebnis verfälschen. Hinzu kommt, dass die Werkstücke auf 21 Grad temperiert sein müssen.

„Die Trocknung und Temperierung war die größte Herausforderung“, sagt Johann Pamminger von der MAP Pamminger GmbH, Mafac-Vertriebspartner in Österreich. „Wir lösten die Problematik mit einem HEAT.X Wärmetauscher von Mafac, der das Medium in Tank 3 konstant auf diesem Wert hält.“ Die Trocknung selbst erfolgt mittels des rotierenden Impulsblasverfahrens, bei dem das Wasser mit hochreiner Druckluft impulsartig von den Werkstücken abgeschlagen wird. Dabei rotiert das Blassystem um das Korbaufnahmesystem, das gegenläufig rotiert. Anschließend erfolgt die Resttrocknung über eine integrierte Vakuumtrocknung.

Die Mediumtanks sind dabei kaskadenartig aufgebaut. Mediumtank eins ist mit einem Koaleszenz-Ölabscheidesystem mit integriertem Oberflächenschlürfer und wie Mediumtank zwei mit einer Hauptstrom-Feinstfiltration zum Filtern von feinen Schmutzpartikeln ausgestattet. „Diese von den Teilereinigungsexperten der MAP Pamminger GmbH empfohlene Ausstattung ermöglicht Badstandzeiten von sechs bis acht Wochen, und das bei einem Betrieb rund um die Uhr, sieben Tage die Woche“, sagt Michael Schöflinger. „Seit wir die Reinigungsmaschine von Mafac haben, sind unsere Werkstücke, sauber, ölfrei und trocken.“