Großes Kurbelwellen-Hochdruckreinigungssystem

Die industrielle Hochdruckreinigungsanlage Big Bird für große Kurbelwellen wurde für die Endreinigung großer Kurbelwellen entwickelt, die bei der Herstellung von Dieselmotoren für schwere Nutzfahrzeuge eingesetzt werden. Das System entfernt Bearbeitungsspäne, Schleifpartikel und Rückstände von Kühlschmierstoffen aus Ölkanälen, Flanschlöchern, Gewindebohrungen sowie allen Außenflächen vor der Endmontage.

Die Anlage wird als schlüsselfertige Lösung inklusive Konstruktion, Fertigung, Installation und Inbetriebnahme bereitgestellt.

Werkstückanwendungen

Die Anlage verarbeitet mehrere Varianten großer Kurbelwellen:

Alle Werkstücke sind große Kurbelwellen für schwere Dieselmotoren. Das System verarbeitet Werkstücke mit einer Länge von 1.500 bis 4.000 mm und einem Gewicht von bis zu 2.000 kg; der maximale Schwingdurchmesser beträgt 600 mm.

Automatische Mischproduktion

Das System unterstützt die automatische Mischmodellfertigung mit:

QR-Code-Erkennung

Ein handgeführter QR-Code-Scanner liest die Werkstückidentifikation beim Beladen ein. Das System wählt automatisch das passende Reinigungsprogramm anhand der QR-Code-Informationen aus. Das System unterstützt 10 voreingestellte Programme sowie bis zu 90 zusätzliche Programme (PLC- und HMI-fähig). Die Daten werden über ein Jahr lang gespeichert und können über eine MES-Schnittstelle ausgelesen werden.

Programmspeicher

Mehr als 100 Produktprogramme können gespeichert werden, inklusive Import-/Export-Funktion. Programmnamen unterstützen Buchstaben, Ziffern und bis zu 50 Zeichen.

Manueller Umschalter

V-Blöcke, U-Blöcke und Flanschseiten-Locating-Pins werden manuell gewechselt, wenn zwischen verschiedenen Werkstückvarianten umgestellt wird. Eine Skala auf der Führungsschiene kennzeichnet die Position des verschiebbaren Gegenlagers für jeden Werkstücktyp. Alle Werkzeuge verfügen über ein werkzeugloses Schnellwechselsystem.

Werkstückprüfung

Die Erkennung der Anwesenheit und des Typs des Werkstücks stellt sicher, dass ausschließlich verifizierte Werkstücke die Reinigungskammer betreten.

Mehrstufiger Reinigungsprozess

Das System kombiniert mehrere Reinigungstechnologien in einer automatisierten Fünf-Stufen-Sequenz:

Stufe 1: Beladen (1ST) — manuell

Der Bediener hebt das Werkstück auf die V-Blöcke und U-Blöcke der Ladepalette. Die V-Blöcke stützen die Hauptlagerbuchsen, die U-Blöcke stützen die Kurbelzapfenbuchsen. Die Kontaktmaterialien sind nichtferromagnetisch oder nichtmetallisch, um Kratzer zu vermeiden.

Der Bediener verriegelt die linken und rechten Positionierbasen und schiebt dann manuell die Spindelstockspitze mittels Handrad vor, um das Werkstück zu spannen. Der Bediener drückt die Zweihand-Starttaste; daraufhin fahren die unteren Positionierzylinder ein, und der motorgetriebene Förderer überträgt automatisch Werkstück und Palette in die Reinigungskammer.

Der Bediener reinigt und trocknet die Zentrierbohrungen sowie die Flansch-Positionierstiftbohrungen des Werkstücks manuell mit der bereitgestellten Wasserpistole und Luftpistole am Ladeplatz.

Stufe 2: Hochdruck- und Sprühreinigung (2ST) — 2 MPa & 45 MPa

Das Werkstück und die Palette werden positioniert, und Positionierzylinder fahren zur Palettenpositionierung aus. Ein Servomotor treibt über eine Antriebswelle mit Stiftverzahnung die Rotation des Werkstücks an.

Ein 6-Achsen-Roboter mit Düse für Hochdruckreinigung bewegt sich horizontal mittels Servoantrieb, um Oxidschicht im Fasenradius und im Übergangsbereich zu entfernen. Gleichzeitig führt ein C-förmiges Reinigungsrohr mit Düsen eine Abtast-Sprühreinigung der Werkstückoberfläche und der Stirnflächen durch. Das C-förmige Düsenrohr bewegt sich motorisch entlang der Z-Achse mit einstellbarer Geschwindigkeit. Das Werkstück rotiert in beide Richtungen mit einstellbarer Geschwindigkeit, bis alle Flächen gereinigt sind.

Nach der Sprühreinigung führt der Roboter eine punktgenaue Hochdruckreinigung der Ölkanäle und der Flanschflächen durch. Reinigungsreihenfolge: gerade Öllöcher der Pleuelstange → schräge Öllöcher → gerade Öllöcher der Hauptlager. Die effektive Reinigungszeit ist für jedes Öloch einzeln einstellbar.

Nach der Reinigung trocknen Gebläsedüsen die Werkstückoberfläche, während das Werkstück zur Schrägentwässerung rotiert.

Stufe 3: Stecker-Stift-Reinigung und -Spülung (3ST) — 4 MPa & 45 MPa

Das Werkstück wird wie in Stufe 2 positioniert und rotiert. Das C-förmige Spüldüsensystem führt eine Abtast-Sprühspülung der Werkstückoberfläche und der Stirnflächen durch.

Der Roboter hält Stecker-Stift-Düsen, um beide Seiten der Hauptlager-Ölgalerien für eine Hochstrom-Spülung abzudichten. Die Stecker-Stift-Düsen werden von Zylindern angetrieben, um eine Durchgangsloch-Spülung zu ermöglichen. Federbelastete Pads an der Stecker-Stift-Reinigungsstation gewährleisten Kompatibilität mit Komponenten ähnlicher Durchmesser.

Nach der Spülung wird das Werkstück zur Entwässerung geneigt. Der Roboter führt während dieses Vorgangs eine Gebläse-Trocknung aller Bohrungen unter Schrägentwässerung durch.

Stufe 4: Gebläse-Trocknung (4ST)

Das Werkstück und die Palette werden positioniert. Das interne Trocknungsdüsenrohr bewegt sich über einen Servomotor, um eine Abtrocknungs-Abtastung der Werkstückoberfläche durchzuführen. Das Trocknungsdüsenrohr bewegt sich entlang der Z-Achse mittels Motorantrieb.

Stufe 5: Entladen (5ST)

Nach der Trocknung fahren die Positionierzylinder zurück, die Stationsklappe öffnet sich, und der motorgetriebene Förderer transportiert das Werkstück und die Palette zur Entladestation. Der Bediener entnimmt das Werkstück. Leere Paletten werden über den unteren Förderer zur Palette-Umlaufsteuerung zurückgeführt.

Hochdruckreinigungstechnologie

Das System zeichnet sich durch außergewöhnliche Hochdruckreinigungsleistung aus:

Diese extreme Hochdruckleistung ermöglicht die wirksame Entfernung hartnäckiger Oxidschichten, Schleifpartikel und Metallspäne aus tiefen Ölkanälen und komplexen inneren Durchgängen.

Technische Sauberkeitskontrolle

Bei der Herstellung schwerer Dieselmotoren beeinflusst die Sauberkeit der Kurbelwellen-Ölgänge und kritischer Oberflächen direkt die Zuverlässigkeit und Leistung des Motors.

Das System ist so konzipiert, dass es strenge Reinheitsanforderungen erfüllt:

Fortgeschrittene Filterungssteuerung

Das System verwendet ein dreistufiges Filtersystem:

Filtermerkmale:

• Filterverstopfungsanzeige auf dem HMI

• Filterwechsel ohne Unterbrechung möglich

• Filterbeutel-Marke: Oerfu

• Filter-Validierung: 100 mL Reinigungsflüssigkeit → Partikel <100 μm, Gewicht <4 mg (innerhalb der normalen Filterbeutel-Lebensdauer)

Robotersystem

Das System verfügt über einen IP67-zertifizierten Roboter:

Intelligente Fertigungsintegration

Das System erfüllt die Anforderungen von Industrie 4.0 durch umfassende Datenanbindung:

MES-Kommunikation

• Werkstückverfolgung mittels QR-Code

• Produktdatenakquisition

• Aufzeichnung von Prozessdaten (Reinigungstemperatur, Druck, Zykluszeit)

• Datenexportfunktion

Bedienerschnittstelle

• Siemens TP1200 Touchscreen

• Chinesische Sprachoberfläche

• Anzeige der Werkstückinformationen

• Auswahl und direfter Aufruf des Reinigungsprogramms

• Überwachung des Reinigungsfortschritts

• Anzeige von Temperatur und Druck

• Fehlerdiagnose und Alarmanzeige

Datenerfassung

• Überwachung von Geräteausfällen

• Aufzeichnung der Produktionsmenge und der Taktzeit

• Verfolgung der Betriebszeit der Geräte

ANWENDUNGSFALL

Komplettlösung für die Reinigung

Big Bird Industrial bietet umfassende technische Lösungen an, darunter:

Prozessentwicklung

• Komponentenanalyse für große Kurbelwellen

• Reinigungsprozessgestaltung für schwerbelastete Motorkomponenten

• Bewertung der Sauberkeitsanforderungen

Geräteintegration

• Hochdruckreinigungssysteme (45 MPa)

• Sprühreinigungstechnologie

• Stiftstift-Reinigung mit Ölkanalabdichtung

• Robotergestützte Trocknungssysteme

• Mehrstufiges Filtermanagement

• Förder- und Palettenzirkulationssysteme

Smart-Manufacturing-Anbindung

• MES-Schnittstelle

• QR-Code-Rückverfolgbarkeit

• Produktdatenakquisition

Warum Big Bird Industrial wählen?

Erfahrung mit Schwerlastkurbelwellen

Big Bird Industrial spezialisiert sich auf Präzisionsreinigungslösungen für schwerlastfähige Antriebsstrangkomponenten und verfügt über nachgewiesene Erfahrung bei der Reinigung großer Kurbelwellen für die Diesel-Motorenfertigung mit Werkstücken bis zu 4.000 mm Länge und 2.000 kg Gewicht.

Hochdruckreinigungstechnologie

Das System ermöglicht Hochdruckreinigung bis zu 45 MPa (max. 48 MPa) – die höchste Druckleistung aller Big Bird Industrial-Systeme – und gewährleistet so die wirksame Entfernung hartnäckiger Oxidschichten, Schleifpartikel und Metallspäne aus tiefen Ölkanälen und komplexen inneren Durchgängen.

Stiftstift-Reinigung mit Ölkanalabdichtung

Das System verfügt über eine Steckstift-Reinigungstechnologie, die beide Seiten der Hauptlager-Ölgänge abdichtet, um eine Hochstrom-Durchgangsreinigung zu ermöglichen und eine gründliche Reinigung der inneren Ölpfade sicherzustellen, die mit herkömmlicher Sprühreinigung nicht erreichbar sind.

Systemübergreifende Ingenieurkompetenz

Das Unternehmen bietet komplette Lösungen – von der Entwicklung des Reinigungsprozesses bis zur Integration in die Serienfertigung – einschließlich Hochdruckreinigung, Steckstift-Reinigung, robotergestützter Trockenblasung und intelligibler Rückverfolgbarkeit.

Kundenspezifische Sondermaschinenbau-Lösungen

Jedes Bauteil und jede Fertigungslinie stellt individuelle Anforderungen. Big Bird Industrial bietet kundenspezifische Engineering-Lösungen basierend auf:

• Analyse der Bauteilstruktur und -werkstoffe

• Entwicklung des Reinigungsprozesses

• Kundenspezifischem Spann- und Automatisierungskonzept

• Integration in die Fabrikplanung und den Produktionsfluss

Die Fähigkeit des Unternehmens im Bereich nichtstandardisierter Technik ermöglicht es, jedes Reinigungssystem spezifisch an die Geometrie der Komponenten, die Zykluszeitvorgaben, die Sauberkeitsstandards und den Automatisierungsgrad anzupassen.

Fachkompetenz im Umgang mit Großkomponenten

Das System ist speziell für große Komponenten mit einer Länge bis zu 4.000 mm und einem Gewicht bis zu 2.000 kg konzipiert und demonstriert damit die Kompetenz von Big Bird Industrial im Bereich der Schwerlast-Reinigung von Motorbauteilen.

FAQ

Welche Komponenten verarbeitet dieses Reinigungssystem?

Dieses System ist für große Kurbelwellen in der Fertigung schwerer Dieselmotoren ausgelegt – 10 Varianten mit Längen von 1.500 bis 4.000 mm und einem Gewicht bis zu 2.000 kg.

Welcher Reinigungsdruck steht zur Verfügung?

Das System liefert Hochdruckreinigung bis zu 45 MPa (maximal einstellbar auf 48 MPa) – die höchste Druckleistung unter allen Big Bird Industrial-Systemen für eine wirksame Reinigung der Ölkanäle und Oberflächen.

Wie werden Ölkanäle gereinigt?

Das System kombiniert Hochdruck-Einzelstellenreinigung (45 MPa) mit Stopfen-Stift-Reinigung und Abdichtung der Ölkanäle, um eine Hochstrom-Durchgangsspülung aller Hauptlager-Ölkanäle und Pleuellager-Ölbohrungen zu ermöglichen.

Wie werden unterschiedliche Kurbelwellenvarianten behandelt?

Das System verfügt über manuellen Wechsel mit V-Blöcken, U-Blöcken und Positionierstiften. Eine Skala an der Führungsschiene kennzeichnet die Position des verschiebbaren Gegenlagers für jeden Werkstücktyp. Alle Werkzeuge besitzen ein werkzeugloses Schnellwechselsystem.

Welche Sauberkeitsstufen sind erreichbar?

Gesamt-Restverschmutzung ≤ 80–90 mg; Ölkanal-Verschmutzung ≤ 10 mg (ausgewählte Varianten); maximale Partikelgröße ≤ 0,5–0,6 mm; mit strengen Grenzwerten für die Partikelanzahl in Ölkanälen gemäß GB/T 3821-2005.

Unterstützt das System die Integration in ein MES?

Ja. QR-Code-Scanning, MES-Kommunikation und Erfassung von Produktionsdaten werden vollständig unterstützt.

Was ist die typische Zykluszeit?

Das System liefert ≤30 Minuten pro Werkstück (ohne Be- und Entladen); die Taktzeit ist je nach Anforderungen der Fertigungslinie anpassbar.

Reinigung großer Kurbelwellen in der Schwerlast-Dieselmotorenfertigung

Die Reinigung großer Kurbelwellen ist ein kritischer Prozess zwischen Bearbeitung und Montage in der Schwerlast-Dieselmotorenfertigung. Kurbelwellen mit bis zu 4.000 mm Länge und 2.000 kg Gewicht erfordern fortschrittliche Reinigungstechnologien, um Oxidschicht, Schleifpartikel, Metallspäne und Rückstände von Kühlschmierstoffen aus komplexen Ölkanälen, Flanschbohrungen sowie allen Außenflächen zu entfernen. Hochdruckreinigungssysteme liefern die erforderliche Reinigungsleistung, um hartnäckige Verunreinigungen von diesen großen, kritischen Komponenten gründlich zu beseitigen.

Hochdruckreinigung (45 MPa) für große Kurbelwellenkomponenten

Große Kurbelwellen mit tiefen Ölkanälen und komplexen Geometrien erfordern einen extrem hohen Reinigungsdruck, um Verunreinigungen wirksam zu entfernen. Hochdruck-Reinigungssysteme mit 45 MPa (max. 48 MPa) entfernen zuverlässig hartnäckige Oxidschichten, Schleifpartikel und Metallspäne aus den Ölkanälen und kritischen Oberflächen. Die Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter ermöglicht eine Anpassung des Drucks an unterschiedliche Komponentenanforderungen und Verschmutzungsgrade.

Stopfen-Stift-Technologie für die Durchspülung von Ölkanälen

Die Reinigung der Ölkanäle bei großen Kurbelwellen erfordert eine spezielle Stopfen-Stift-Technologie für eine effektive Durchspülung der Bohrungen. Stopfen-Stift-Düsen verschließen beide Seiten der Hauptlager-Ölkanäle und ermöglichen so eine Hochstrom-Durchspülung, die den gesamten inneren Kanal erreicht. Diese Technologie gewährleistet eine gründliche Entfernung von Verunreinigungen aus Ölkanälen, die mit herkömmlicher Sprühreinigung nicht zugänglich sind.

Filtration und Fluidmanagement bei der Reinigung großer Komponenten

Eine wirksame Filtration ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Reinigungsqualität bei der Hochdruckreinigung großer Komponenten. Dreistufige Filtersysteme mit Magnetscheidern und Beutelfiltern schützen Hochdruckpumpen vor Beschädigung und gewährleisten gleichzeitig die Sauberkeit des Reinigungsmediums. Die Möglichkeit eines kontinuierlichen Filterwechsels stellt einen ununterbrochenen Betrieb ohne Produktionsunterbrechungen sicher. Eine Filtrationsgenauigkeit bis zu 10 μm sichert die Qualität des Reinigungsmediums für konsistente Reinigungsergebnisse.

Technische Spezifikationen