Úspora energie díky správnému výběru dodávky vakua

K výrobě komponent pro karavany a obytná vozidla, stejně jako pro zařízení firem, používá dřevozpracující společnost Holzbearbeitung Kraus GmbH celkem 14 různých CNC fréz. Každá z fréz byla vybavena dvěma rotačními lamelovými vývěvami, které společně generují roční spotřebu energie přes 300.000 kilowatthodin. Výkonný ředitel Karl Fritz Kraus se domníval, že to je zbytečné plýtvání energií. Proto hledal pro upínání alternativní způsob výrobu vakua. Nalezl jej v centrální dodávce vakua od společnosti Busch Vacuum Solutions.

O společnosti Holzbearbeitung Kraus

Společnost Holzbearbeitung Kraus vyrábí se svými 120 zaměstnanci komponenty pro mnoho výrobců karavanů a obytných vozů, ale i pultové desky pro kuchyňské linky, umyvadla, stolní desky a mnoho dalšího. Společnost se také zaměřuje na zařízení k vybavení budov, přičemž vyrábí kompletní systémy pro domovy pro seniory, ordinace, kancelářské budovy, banky a mateřské školy. Společnost Kraus nabízí služby od interiérového designu a plánování až po výstavbu, výrobu a instalaci – vše z jednoho zdroje.

Vakuové upínání obrobků na CNC frézách

V závodě v obci Zusamzell u německého Augsburgu pracuje 14 různých CNC fréz. Všechny stroje pracují s konzolami a vakuovými bloky pro upínání (obr. 1). Výkonný ředitel Karl Fritz Kraus si pomyslel, jak je hrozné vidět všechny tyto stroje vybavené dvěma suchoběžnými rotačními lamelovými vývěvami, které pracují prakticky nepřetržitě během provozu, i když nebylo nic upnuto. S dvěma vývěvami na jednu CNC frézu a průměrnou spotřebou energie 3 kilowatty během dvousměnného provozu byla výsledná spotřeba energie přes 300 000 kilowatthodin ročně. Kromě toho vyžadovaly rotační lamelové vývěvy poměrně rozsáhlou údržbu. Například grafitová lamela v jedné z vývěv musela být vyměněna v průměru každé dva týdny. Výsledkem byly provozní odstávky a vysoké náklady.

Energeticky úsporné řešení Busch pro generování vakua pro upínání

Z tohoto důvodu začal Karl Fritz Kraus hledat energeticky efektivnější řešení pro výrobu vakua pro upínání, což ho v roce 2018 přivedlo do kontaktu se společností Busch Vacuum Solutions. Společnost mu nabídla poptávkou řízenou centrální dodávku vakua skládající se z několika zubových vývěv MINK. Díky kaskádovému řízení jsou v provozu pouze vývěvy potřebné k udržení vakua pro upínání na všech CNC frézách. Na začátku byl pan Kraus skeptický, zda to může fungovat. Tým se obával, že kdyby centrální vakuový systém selhal, ovlivnilo by to všech 14 fréz. Proto zvolili dodávku vakua se třemi zubovými vývěvami MINK do pěti fréz. Tyto tři zubové vývěvy nahradily celkem deset dříve používaných rotačních lamelových vývěv. Tyto tři vývěvy MINK byly vybaveny motory o výkonu 5,5 kW. Při plném výkonu tedy vyžadují 16,5 kW. Ve srovnání s dříve používanými deseti rotačními lamelovými vývěvami s výkonem 3 kW, neboli celkem 30 kilowattů, to při čistě matematických podmínkách přineslo 45 % úsporu energie.

Díky poptávkou řízenému systému byly všechny tři vývěvy v provozu jen zřídka, což rovněž vedlo k významným úsporám energie. Počáteční skepticismus ohledně provozní spolehlivosti rychle pominul. Pokud by jedna z vývěv selhala z důvodu poruchy, dvě zbylé vývěvy by byly schopny dodávat dostatečný výkon pro udržení hladiny vakua na každém CNC stroji. Ve společnosti byli nakonec tak přesvědčeni, že ve dvou následných fázích rozšířili centrální dodávku vakua pro připojení všech 14 CNC fréz. V závodě je nyní instalováno celkem osm zubových vývěv MINK. Během normálního provozu běží čtyři až šest z nich. To znamená, že je k dispozici dostatečná redundance a dokonce rezerva pro připojení další CNC frézy. Pokud předpokládáme, že šest zubových vývěv MINK pracuje nepřetržitě, úspory energie se rovnají více než 60 procentům (obr. 2).

Centrální dodávka vakua se skládá ze stojanů, každý se třemi nebo dvěma zubovými vývěvami MINK (obr. 3).

Instaluje se ve výrobním závodě a je kompletně uzavřena (obr. 4).

Tím se v maximální možné míře eliminovaly emise tepla a hluku. Personál považoval hladinu hluku dříve používaných rotačních lamelových vývěv za zvlášť nepříjemnou. Výkonný ředitel Karl Fritz Kraus je přesvědčen, že našel ideální řešení pro svůj provoz prostřednictvím centralizace dodávky vakua a použití zubové vakuové technologie MINK. Protože se kromě obrovské úspory energie snížily také náklady na údržbu. Údržba nového vakuového systému je omezena na roční kontrolu a výměnu oleje prováděnou servisním technikem společnosti Busch. Tyto údržbové práce lze provádět za provozu. Vzhledem k tomu, že zubové vývěvy MINK používají energeticky úsporné motory IE3, společnost rovněž získala finanční podporu od německého Spolkového úřadu pro hospodářství a kontrolu vývozu (BAFA).