Maschinenreinigung in der Industrie – Anlagenreinigung erklärt

Die Maschinenreinigung zählt zu den wichtigsten Instandhaltungsmaßnahmen in der Industrie. Sie verlängert die Lebensdauer von Produktionsanlagen, erhöht deren Verfügbarkeit und sichert eine gleichbleibend hohe Fertigungsqualität. Doch wie lassen sich Industriemaschinen effektiv reinigen, ohne empfindliche Technik zu beschädigen? Welche Maschinenreiniger eignen sich für welche Verschmutzungen? Dieser Leitfaden gibt einen umfassenden Überblick über Verfahren, Reinigungsmittel und Praxistipps für die professionelle Maschinenreinigung in Industriebetrieben.

Was ist Maschinenreinigung?

Unter Maschinenreinigung versteht man die systematische Beseitigung von Verschmutzungen an Produktionsmaschinen und technischen Anlagen. Das Ziel ist es, die Funktionsfähigkeit und Effizienz der Maschinen zu erhalten, Produktionsausfälle zu vermeiden und die Lebensdauer der oft kostenintensiven Anlagen zu verlängern. Je nach Branche, Maschinentyp und Art der Verschmutzung kommen unterschiedliche Verfahren und Maschinenreiniger zum Einsatz – von der manuellen Reinigung über Hochdruckverfahren bis hin zur Ultraschalltechnologie.

Für einen einwandfreien Betrieb und hocheffizientes Arbeiten gilt ein gut gewarteter Maschinenpark als unabdingbar. Unternehmen, die Industriemaschinen reinigen müssen, stehen vor der Herausforderung, geeignete Verfahren und Reinigungsmittel zu finden. Es gilt, die teils hartnäckigen Verschmutzungen zu beseitigen, die empfindliche Technik zu schonen, dabei umweltverträglich zu sein und zumutbare Arbeitsbedingungen für das Personal zu schaffen.

Typische Verschmutzungen an Industriemaschinen

Verschmutzungen an Maschinen ergeben sich aus Umgebungseinflüssen und aus Stoffen, mit denen die beweglichen und festen Teile betriebsbedingt in Berührung kommen. Die Anforderungen an die Maschinenreinigung unterscheiden sich je nach Branche und Unternehmen mitunter erheblich:

An umlaufenden Maschinen in der Metall-, Kunststoff- und Holzbearbeitung sammeln sich produktionsbedingt zahlreiche Späne, die sich überwiegend manuell entfernen lassen. Vor allem bei größeren Anlagen dringen die Überreste des Materials aber zum Teil tief in die Maschine ein und können sich dort festsetzen. Dort treffen sie in der Regel auf bindende Kühl- und Schmiermittel. Wenn diese beiden Elemente im Inneren der Maschine aufeinandertreffen, bilden sich nicht selten hartnäckige Schmutzablagerungen, die ohne gründliche Reinigung den Wirkungsgrad herabsetzen und schließlich zu Produktionsausfällen führen.

Im Laufe eines Jahres setzt sich bei mangelnder Pflege Schlamm in den Kühlschmierstoff-Sammelbehältern ab, der bis zu einem Drittel des Volumens einnehmen kann. Dadurch reduziert sich die Menge des verfügbaren Kühlschmierstoffs und die Wärmeabfuhr leidet erheblich.

Ähnliche Auswirkungen sind zu verzeichnen, wenn in Industrieanlagen Wasser zur Kühlung oder zum Zwecke der Staubbindung eingesetzt wird. In diesem Fall bilden sich häufig großflächige Kalkablagerungen, die verminderte Wärmeübertragung, geringere Durchflussmengen und Korrosion begünstigen. Da die Anlagen in Industriebetrieben immer komplexer gebaut werden, lässt sich die manuelle Maschinenreinigung oft nur mit sehr hohem personellen und finanziellen Aufwand umsetzen – insbesondere wenn die Anlage weitgehend demontiert werden muss, um die Einzelteile gründlich zu reinigen.

Maschinenreiniger im Überblick: Wasserbasiert oder lösemittelbasiert?

Zum Zwecke der professionellen Maschinenreinigung setzen Industrieunternehmen seit Jahrzehnten auf chemische Mittel auf Lösemittel- oder Wasserbasis. Beide Varianten haben ihre Berechtigung – die Wahl des richtigen Maschinenreinigers hängt von der Art der Verschmutzung, dem zu reinigenden Material und den Umgebungsbedingungen ab.

Lösemittelbasierte Maschinenreiniger für Industriemaschinen

Aufgrund unangenehmer Gegebenheiten aus der Vergangenheit beschwören lösemittelbasierte Maschinenreiniger bei manchen noch immer Bedenken herauf. Zur Maschinenreinigung in Industriebetrieben wurden bis in die 80er Jahre fast ausschließlich ozonschädigende Chemikalien mit hohem VOC-Anteil (volatile organic compound; z. B. FCKW) eingesetzt. Moderne Industriereiniger wie die lösemittelbasierten Produkte der HAKUPUR-Serie nutzen hingegen stabile Tenside sowie milde alkalische Lösungen auf Ethanol-Basis.

Dank fortwährender Weiterentwicklung lässt sich die Maschinenreinigung in der Industrie inzwischen umweltschonend, kostenbewusst und zeitsparend umsetzen. Die Produktpalette von HAKUPUR ist inzwischen so umfangreich, dass sich damit nicht nur Stahl von produktionsbedingten Schmutzablagerungen befreien lässt, sondern auch:

• Eisen
• Grauguss
• Leichtmetalle
• zahlreiche Metall-Legierungen

Dass mit lösemittelbasierten Maschinenreinigern eine gewisse Umweltbelastung verbunden ist, lässt sich nicht ignorieren. Da sie jedoch das effektivste Mittel für die professionelle Maschinenreinigung in Industriebetrieben darstellen, kann ihr Einsatz bei hartnäckigen Verschmutzungen nicht immer umgangen werden. Alkalische Industriereiniger sind bei öligen und fettigen Verunreinigungen besonders wirksam, greifen aber Leicht- und Buntmetalle an.

Wasserbasierte Maschinenreiniger

Zwischen der manuellen und der lösemittelbasierten Maschinenreinigung klafft eine Lücke, die von wasserhaltigen Reinigern gefüllt wird. Diese enthielten in früheren Zeiten noch einen gewissen Anteil an Tensiden, erzielen ihre Reinigungswirkung aber inzwischen durch umweltschonende Glykol-Verbindungen. Im Vergleich zu lösemittelbasierten Maschinenreinigern besitzen sie folgende Vorteile:

• weniger geruchsintensiv
• ohne toxisches Potenzial
• nicht entflammbar

Darüber hinaus sind wasserbasierte Maschinenreiniger, wie sie ebenso in der HAKUPUR-Serie vorkommen, mittlerweile auch mit hochwertigen Korrosionshemmern versetzt. Sie können daher für jede der heute üblichen Methoden der industriellen Maschinenreinigung eingesetzt werden. Saure Mittel, die sehr gut geeignet sind, kalkhaltige Verschmutzungen zu lösen, rufen allerdings auf eisenhaltigem Metall die Bildung von Rost hervor – hier ist Vorsicht geboten.

Verfahren der Maschinenreinigung in der Industrie

Sowohl für die Anlagenreinigung als auch für die Maschinenreinigung sind manuelle und mechanische Reinigungsverfahren im Einsatz. Die Wahl des richtigen Verfahrens hängt von der Art der Verschmutzung, der Zugänglichkeit der verschmutzten Stellen und der Empfindlichkeit der zu reinigenden Werkstoffe ab.

Manuelle Maschinenreinigung

Manuelle Reinigungsarbeiten erfolgen mit handgeführten einfachen Hilfsmitteln wie Putzlappen, Besen, Schaufeln und Schabern. Diese Mittel sind geeignet, Ansammlungen fester oder pastöser Stoffe aus Behältern, Verschmutzungen von Gehäusen und Gestellen oder Verunreinigungen an Wänden und Sichtfenstern zu beseitigen. Unterstützt werden diese Arbeiten durch geeignete Industriereiniger, in denen der Schmutz aufgeweicht und gelöst wird, bevor er abgewischt oder abgewaschen werden kann.

Mechanische Maschinenreinigung

Werden technische Hilfsmittel für die Beseitigung von Verschmutzungen eingesetzt, handelt es sich um eine Form der mechanischen Maschinenreinigung. Die wichtigsten Verfahren sind Strahlarbeiten, Saugarbeiten und Druckspülungen.

Bei Strahlarbeiten werden Medien mit hohem Druck auf die verschmutzten Flächen gebracht. Als Medien kommen Wasserdampf, Wasser, Sand, Stahlschrot oder Trockeneis zum Einsatz. Zur Verbesserung der Reinigungswirkung werden dem Wasser beim Hochdruckwasserstrahlen in einigen Fällen Industriereiniger zugesetzt. Trockeneisstrahlen wird häufig als besonders umweltfreundlich dargestellt, weil außer dem Schmutz nichts zu entsorgen ist. Dass Trockeneis tiefgekühltes Kohlendioxid ist und sich nach der Arbeit als Treibhausgas in der Luft verteilt, wird dabei gelegentlich außer Acht gelassen.

Saugarbeiten werden verrichtet, um Sammelbehälter und Tanks zu entleeren. Dabei werden entweder Abfallstoffe oder verbrauchte Reinigungslösungen mit Unterdruck aus den Behältern gefördert. Luftförderanlagen eignen sich zur Entfernung von Staub und Flüssigkeiten. Druckspülungen werden eingesetzt, um schwer zugängliche Bereiche in Rohrleitungen, Kanälen und Apparaten von Anhaftungen zu befreien und Verstopfungen vorzubeugen.

Ultraschallreinigung

Eine besonders materialschonende Variante der Maschinenreinigung ist die Reinigung per Ultraschall. Die verschmutzten Metallteile werden dazu in einem Korb oder einer Wanne platziert, die von einer mit Reinigungsmitteln versetzten Lösung umgeben ist. Ultraschallfrequenzen mit einer Bandbreite von 20 bis 400 kHz versetzen die Konstruktion in Schwingung, woraufhin sich winzige Kavitationsbläschen bilden. Diese reinigen die Metallobjekte umso schonender, je höher die Frequenz eingestellt wurde. Mit der Ultraschall-Methode lassen sich Energiekosten einsparen, allerdings stößt sie an Grenzen, wenn stark verunreinigte Teile zu reinigen sind.

Tauchbäder

Ähnliche Ergebnisse lassen sich mit Tauchbädern erzielen. Die verunreinigten Maschinenteile bekommen entweder einen konkreten Platz in der Reinigungslösung zugeordnet und werden dort mit hydraulischem Druck umspült, oder sie werden maschinell durch das Tauchbad gezogen. Stark verschmutzte Maschinenteile werden nach dem Drei-Phasen-Prinzip gereinigt: Dem Bad in der Reinigungslösung bei Temperaturen bis zu 45 °C folgt der Spülgang mit Leitungswasser. In der abschließenden Phase wird das Tauchbad mit deionisiertem Wasser geflutet, das die Bauteile von den letzten Schmutzpartikeln säubert. Bei eisenhaltigen Metallen wird die Lösung zudem häufig mit Rosthemmern versetzt, um der Bildung von Flugrost vorzubeugen.

Industrielle Waschmaschinen

Mit einem gewissen Druck ist auch die Reinigung in einer industriellen Waschmaschine verbunden. Diese Geräte gleichen vom Aufbau und ihrer Wirkungsweise herkömmlichen Geschirrspülern, werden aber mit deionisiertem Wasser betrieben, das im Verhältnis 5:1 mit hochwertigen Industriereinigern versetzt wurde. Der Reinigungszyklus erfolgt in vier Schritten, wobei die Temperaturen von der Grundreinigung bei etwa 50 °C bis zum Abtrocknungsprozess bei 115 °C kontinuierlich ansteigen.

Die exakte Dauer und die erforderlichen Temperaturen hängen weniger vom verwendeten Industriereiniger ab, sondern vielmehr vom Verschmutzungsgrad der Bauteile, dem Rückflussprofil der Maschine und deren allgemeiner Effizienz. Zur Optimierung der Maschinenreinigung empfiehlt sich der Einsatz digitaler Messgeräte, mit deren Hilfe sich Temperatur und Gesamtenergiebedarf auch kurzfristig anpassen lassen. Diese Methode gilt heute als Standard in der industriellen Maschinenreinigung.

Das Wirkungsprinzip basiert auf den vollgekapselten Reinigungsanlagen, die sich in den frühen 70er Jahren etabliert hatten. Diese wurden damals fast ausschließlich mit FCKW-haltigen Reinigungsmitteln betrieben. Gekapselte Reinigungsanlagen gelten inzwischen als technisch überholt, sind aber aufgrund ihrer hohen Lebensdauer noch in manchen Betrieben im Einsatz.

Auswahl des richtigen Maschinenreinigers

Grundlage für die Auswahl von Reinigungsmitteln und -verfahren sind die Anforderungen an den Reinheitsgrad, die Art der Verschmutzung, die Zugänglichkeit der verschmutzten Stellen und die Empfindlichkeit von Werkstoffen gegenüber bestimmten Inhaltsstoffen der Maschinenreiniger.

Können Maschinen während der Reinigung nicht vom Stromnetz genommen werden, muss auf Wasser und wässrige Lösungen verzichtet werden. Das trifft auch dann zu, wenn sich empfindliche Mess- und Regeltechnik nicht gegen die Einwirkung von Reinigungsmitteln abschirmen lässt.

Bei der Maschinenreinigung in der Lebensmittelindustrie und der Medizintechnik ist eine zusätzliche Desinfektion vorzusehen, um die entsprechenden Hygieneanforderungen zu erfüllen. Diese Anlagen werden in der Regel mehrmals mit Reinigungslösungen, Desinfektionsmitteln und zuletzt mit sauberem Wasser gespült.

Oft ist es erforderlich, Flächen und Gegenstände aus Metall zu reinigen. Dann ist zu prüfen, welche Maschinenreiniger sich mit dem vorhandenen Metall vertragen:

• Saure Reiniger lösen kalkhaltige Verschmutzungen sehr gut, rufen aber auf eisenhaltigem Metall Rost hervor
• Alkalische Industriereiniger sind bei öligen und fettigen Verunreinigungen wirksam, greifen aber Leicht- und Buntmetalle an
• Bei gemischten Verschmutzungen aus kalkhaltigen und fettigen Bestandteilen ist besondere Sorgfalt bei der Produktwahl geboten
• Maschinenteile aus Kunststoffen oder Gummi wie Dichtungen erfordern zusätzliche Prüfung der Materialverträglichkeit

Arbeitssicherheit bei der Maschinenreinigung

Reinigungsarbeiten erfolgen in der Industrie häufig durch spezialisierte Fremdfirmen, die den sicheren Umgang mit ihrer Technik beherrschen. Da diese Firmen nicht zwangsläufig mit den Gegebenheiten in den Betrieben vertraut sind, müssen organisatorische Maßnahmen vereinbart werden, die die Reinigungskräfte vor bestehenden Gefahren schützen.

Vor Beginn der Maschinenreinigung ist sicherzustellen, dass die Technik stromlos ist und bleibt. Die Reinigungskräfte müssen über vorhandene Gefahren und über das richtige Verhalten bei Störungen sorgfältig informiert werden. Unachtsamer Umgang mit gesundheitsschädlichen Produkten, sorgloses Arbeiten in explosionsfähiger Atmosphäre oder Hantieren an unter Druck stehenden Rohrleitungen können schnell zu folgenreichen Zwischenfällen führen. Die Risiken werden durch ein schriftlich festgehaltenes Erlaubniswesen und durch Betriebsanweisungen minimiert.

Besondere Gefahren sind bei Arbeiten in Behältern und engen Räumen zu erwarten. Bevor Menschen in Behälter oder Tanks geschickt werden, sollte geprüft werden, ob der Einsatz eines geschlossenen Verfahrens möglich ist. Dabei werden die Verschmutzungen durch erwärmte Luft oder Reinigungslösungen aufgewirbelt und das Reinigungsmedium im Kreislauf geführt. Besteht diese Möglichkeit nicht, sind die Vorgaben der BGR 117-1 „Arbeiten in Behältern, Silos und engen Räumen” einzuhalten.

Fazit: Industriemaschinen effizient und umweltschonend reinigen

Die professionelle Maschinenreinigung in der Industrie erfordert die richtige Kombination aus Verfahren und Maschinenreinigern. Moderne Industriereiniger – ob wasserbasiert oder lösemittelbasiert – ermöglichen heute eine effektive und gleichzeitig umweltschonende Reinigung. Die Ultraschall-Methode und andere innovative Verfahren bieten zusätzliche Möglichkeiten für materialschonende Anwendungen.

Der Trend geht klar in Richtung energieeffizienter Reinigungsverfahren und umweltverträglicher Maschinenreiniger. Mit den heute verfügbaren Reinigungsmitteln und -prozessen stehen der Industrie bereits zahlreiche Alternativen zur Verfügung, um Maschinen effektiv und nachhaltig zu reinigen. Bei der Auswahl des passenden Maschinenreinigers für Industriemaschinen empfiehlt sich eine individuelle Beratung, die Verschmutzungsart, Materialverträglichkeit und Umweltaspekte berücksichtigt.