Drukgestuurde vacuümtechnologie help energie besparen

Een langlopende test maakte het duidelijk: er zijn aanzienlijke energiebesparingen mogelijk met de nieuwe R5 RA 0840 A PLUS draaischuifvacuümpomp van Busch. De autoleverancier IAC Group AB gebruikt de nieuwe draaischuifvacuümpomp op één van zijn lamineringssystemen, die cockpits produceren voor verschillende Volvo-modellen.

De IAC Group is een wereldwijde leverancier voor de autosector, met meer dan 50 productiefaciliteiten en 22.000 werknemers. Bij de fabriek in Gothenburg werken 650 werknemers hoofdzakelijk aan de productie van cockpits en interieurdeurpanelen voor Volvo en leveren deze meerdere keren per dag precies op tijd rechtstreeks af bij de productielijn van Volvo.

Tot nu toe waren er twee traditionele draaischuifvacuümpompen geïnstalleerd op een lamineringssysteem voor cockpits (afb. 1). Deze vacuümpompen hadden geen vraagregeling en werkten ononderbroken in drieploegendienst, vijf dagen per week. Het vacuüm houdt de decoratieve laag en de basislaag in de gewenste positie na handmatige plaatsing in de matrijs. Aangezien elke vacuümpomp was uitgerust met een motor van 15 kilowatt, kwam het jaarlijkse stroomverbruik neer op ongeveer 120.000 kWh. Omdat de twee vacuümpompen al rond de 30 jaar oud waren, was het tijd voor een algemene revisie of de aankoop van vervangende pompen. Onderhoudsmanager Markel Jordansson vroeg Busch Vacuum Solutions om een praktische en kostenefficiënte oplossing. De vacuümspecialisten van Busch bevolen de nieuw ontwikkelde R5 PLUS aan (afb.2).

Het is een oliegesmeerde draaischuifvacuümpomp: een robuuste vacuümtechnologie die zichzelf tientallen jaren lang heeft bewezen in de sector.

Het hoogste energieverbruik doet zich voor tussen atmosferische druk (bij het inschakelen) en een vacuümniveau van 300 mbar. Binnen het werkelijke werkbereik van 30 tot 40 mbar verbruikt de vacuümpomp slechts ongeveer 70 procent van het opgegeven nominale motorvermogen.

Markel Jordansson besloot deze vacuümpomp enkele maanden uit te proberen. De drukgeregelde werking zorgt ervoor dat de opgegeven doeldruk van 30 mbar bij de vacuümpomp betrouwbaar op peil wordt gehouden, ongeacht de werkelijke pompsnelheid die nodig is voor de verschillende processtappen.

Tijdens het productieproces op het lamineringssysteem, dat elke dag ongeveer 200 cockpits produceert, was het praktisch onmogelijk om de werkelijke pompsnelheid van te voren te bepalen. Een totaal van acht processtappen wordt uitgevoerd op het systeem, die niet met elkaar zijn gesynchroniseerd en verschillende pompsnelheden vereisen. Voorheen werd een vacuümniveau van 40 mbar opgegeven rechtstreeks bij de matrijs om de geplaatste voorgevormde delen op hun plaats te houden. Aangezien de vacuümvoorziening niet rechtstreeks op het lamineringssysteem is geïnstalleerd, doen lekkages zich voor in de langere vacuümlijn. Dit betekent dat de vacuümpomp zelf een vacuümniveau van 30 mbar moet leveren.

Met ingebruikname van de R5 PLUS was het mogelijk om het benodigde toerental en dus de pompsnelheid permanent op het beeldscherm te zien. Een vacuümniveau van 30 mbar werd geprogrammeerd. Al snel werd erkend dat de behoefte aan pompsnelheid in grote mate varieert afhankelijk van de processtappen en dat de vacuümpomp hiervoor compenseert door aanpassing van het toerental. De ingebouwde PLC registreert alle bedrijfsgerelateerde gegevens en kan op elk moment worden geopend op het beeldscherm (afb. 3), worden uitgelezen met de ingebouwde geheugenkaart of worden doorgegeven aan de systeembesturing of andere externe uitvoerapparaten. Onderhoudsmanager Markel Jordansson heeft ook de Eco-modus geactiveerd, die de vacuümpomp automatisch uitschakelt na een vrij selecteerbare tijdsduur, tijdens welke het proces geen vermogen nodig heeft van de vacuümpomp. Zodra het vacuüm opnieuw nodig is voor het proces, wordt de vacuümpomp automatisch opgestart en past deze zich aan aan het vereiste toerental. Dit is met name zeer energiebesparend tijdens korte productieonderbrekingen en pauzes. Voorheen bleven de twee vacuümpompen tijdens zulke perioden continu doorlopen met 100 procent vermogen. Markel Jordansson heeft een elektrotechnisch ingenieur gevraagd om de interne energiebesparingen te bespreken en kan bewijzen dat het gebruik van de nieuwe R5 PLUS draaischuifvacuümpomp € 8.400 per jaar aan energiekosten bespaart. Dit omvat geen verder besparingspotentieel door procesoptimalisatie. De vacuümpomp kan nu nauwkeurig worden afgesteld dankzij de doorlopende opname van de einddruk en het stroomverbruik, samen met verschillende andere parameters. Oorspronkelijk was er rechtstreeks bij de matrijs bijvoorbeeld 30 mbar werkdruk nodig, maar na een paar weken werd bepaald dat 40 mbar voldoende was voor deze toepassing. Als er nu een hoger vacuümniveau wordt opgegeven, reageert de vacuümpomp met nog lagere toerentallen en nog lager energieverbruik.

De twee oude draaischuifvacuümpompen hadden geluidsniveaus van 79 dB(A), wat het onmogelijk maakte om een gesprek te voeren in de pompruimte, vertelt Markel Jordansson. Zelf bij maximaal toerental is het geluidsniveau van de R5 PLUS niet meer dan ongeveer 70 dB(A).

Na de eerste paar maanden testen was onderhoudsmanager Markel Jordansson ervan overtuigd dat de R5 PLUS de ideale vacuümpomp is voor zijn toepassing.