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Abb. 1: Drehschieber-Vakuumpumpe R5 zur Vakuumversorgung einer Schneide- und Faltmaschine bei der Papierserviettenproduktion. Quelle: Busch Vacuum Solutions.

55 Prozent Energieeinsparung bei der Vakuumversorgung

Duni-Gruppe

Große Mengen verschiedenster Papierservietten verlassen jeden Tag das Werk von Duni in Poznan. Das moderne Werk der Duni-Gruppe produziert in Polen Papierservietten für den weltweiten Markt. Die Versorgung der Schneide- und Faltmaschinen mit Vakuum hat Duni auf R5 Drehschieber-Vakuumpumpen von Busch umgestellt und somit eine Energieersparnis von 55 Prozent gegenüber der vorherigen Vakuumversorgung erreicht. Außerdem bietet die Drehschieber-Vakuumtechnik eine stabile und zuverlässige Vakuumerzeugung bei wesentlich niedrigerer Geräuschemission und kleinerem Platzbedarf.

Über die Duni-Gruppe

Duni Poland Sp. z o.o. ist ein Produktionswerk der Duni-Gruppe mit Hauptsitz in Schweden. Duni kann auf eine über 60-jährige Firmengeschichte zurückblicken. Begonnen hat Alles im schwedischen Malmö, wo 1949 die ersten gewachsten Papierbecher und Servietten aus dünnem, glasierten Krepp hergestellt wurden. Heute produziert Duni Verpackungs- und Mitnahmelösungen sowie Tischgedecke für Gastronomiebetriebe und Endverbraucher. Mit 2.300 Mitarbeitern in 23 Ländern nimmt Duni eine Spitzenposition auf dem Mittel- und Nordeuropäischen Markt ein. Duni Poland in Poznan konzentriert sich mit 400 Mitarbeitern auf die Produktion von Papierservietten und bedruckten Papiertellern.

Prozess der Serviettenproduktion

Die verschiedenen Papiersorten und -grammaturen für die Serviettenproduktion werden auf Rollen angeliefert. Das abgerollte Papier durchläuft eine von mehreren automatisierten Fertigungslinien, auf denen die Servietten versandfertig produziert werden. Ob bedruckt oder geprägt, am Ende der Fertigungslinie steht immer eine Maschine, die das Papier mehrfach schneidet und bis zu dreimal faltet, bevor die fertigen Servietten verpackt werden. Diese Schneide- und Faltmaschinen können so eingerichtet werden, dass verschiedene Formate und unterschiedliche Faltungen möglich sind. Zum Transport und Halten des Papiers über Walzen, Schneide- und Faltwerkzeuge bis hin zum Ausstoß der fertigen Servietten wird Vakuum benötigt.

An drei dieser Schneide- und Faltmaschinen waren in der Vergangenheit Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen installiert, die das notwendige Vakuum erzeugten. Diese Vakuumpumpen waren wartungsintensiv, weil täglich das als Betriebsmittel benötigte Wasser aufgefüllt werden musste. Da an den Schneidewerkzeugen Öl zur Schmierung der Messer verwendet wird, lässt es sich nicht vermeiden, dass aus diesem Bereich angesaugte Luft Ölpartikel enthält. Dies führte dazu, dass sich das Öl mit dem Wasser in den Vakuumpumpen vermischte. Bei den drei identischen Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen wurde das Betriebsmittel Wasser jeweils im Kreislauf gefördert. Das mit Öl kontaminierte Wasser musste deshalb regelmäßig komplett ausgetauscht und entsorgt werden. Für den für die Betriebstechnik verantwortlichen Ingenieur war dies ein Zustand, den er nicht länger tolerieren wollte. Zumal auch die Geräuschemission dieser Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen, die in unmittelbarer Nähe von Arbeitsplätzen standen, sehr hoch war. Außerdem suchte er nach einer Lösung, die weniger energieintensiv war.

Vakuumlösung von Busch und ihre Vorteile für den Kunden

Experimente mit trockenlaufenden Drehschieber-Vakuumpumpen verliefen enttäuschend, weil sich die Graphitschieber in der angesaugten ölhaltigen Luft zersetzten.
Die Leistungsaufnahme wurde um 55 Prozent gesenkt.
Deshalb nahm die Firma Duni Kontakt mit der Firma Busch auf, da bereits an zwei Flexodruckmaschinen Vakuumpumpen von Busch im Einsatz waren und diese zur vollsten Zufriedenheit arbeiteten. Die Vakuumspezialisten von Busch empfahlen für diese Anwendung ölgeschmierte Drehschieber-Vakuumpumpen des Typs R5. Diese Vakuumpumpen, mit einem Saugvermögen von je 630 Kubikmeter pro Stunde, verfügen über eine genügend hohe Leistung, um alle vakuumbeaufschlagten Walzen und Einrichtungen zu versorgen. Außerdem können sie die durch das Papier dringende Leckluft ebenfalls ohne Einschänkung der Leistung absaugen. Die hohe permanente Vakuumleistung mit einem Enddruck von 0,1 Millibar hilft wiederum, das Papier sicher und schnell zu transportieren und zu halten. Eine R5 Drehschieber-Vakuumpumpe (Abb. 1) wurde Anfang 2016 an einer Schneide- und Faltmaschine installiert. Schnell stellten sich die Vorteile dieser Lösung heraus. Der Stromverbrauch wurde um 55 Prozent gesenkt, ein Wert der umso höher einzuschätzen ist, weil im Drei-Schicht-Betrieb 24 Stunden pro Tag an fünf bis sechs Tagen pro Woche gearbeitet wird. Während dieser Zeit läuft die Vakuumpumpe, abgesehen von den Pausen und Rüstzeiten, durch. Der Wartungsaufwand hat sich drastisch reduziert und beschränkt sich auf eine regelmäßige Sichtkontrolle des Ölstands und einen jährlichen Öl- und Filterwechsel. Die mitangesaugten Ölpartikel, in der Vergangenheit eine der Ursachen für den hohen Wartungsaufwand, verbleiben nun in der Vakuumpumpe, die ohnehin mit Mineralöl betrieben wird.

R5 Drehschieber-Vakuumpumpen (Abb. 2) sind seit vielen Jahrzehnten in verschiedenen Anwendungen die Standardlösungen zur Vakuumerzeugung. Durch ihren internen Ölkreislauf können sie mitangesaugte Flüssigkeitspartikel mitabsaugen. Das Öl garantiert eine gute Abdichtung und Schmierung des Verdichtungsraums und ermöglicht, dass ein hohes Vakuumniveau von 0,1 Millibar erreicht wird. Dieser Wert entspricht einem Vakuum 99,99 Prozent. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen können bauartbedingt bei idealen Betriebsbedingungen 33 Millibar (= 96,7 Prozent) Enddruck erreichen. Trockenlaufende Drehschieber-Vakuumpumpen arbeiten nach dem gleichen Verdichtungsprinzip wie ölgeschmierte Drehschieber-Vakuumpumpen. Sie nutzen allerdings kein Öl, was eine Verschlechterung des Enddrucks bewirkt, so dass diese Vakuumpumpen in vergleichbaren Baugrößen nur ein Vakuumniveau von 200 Millibar (= 80 Prozent) bereitstellen können. Durch das hohe Vakuumniveau von 0,1 Millibar bei R5 Drehschieber-Vakuumpumpen sind jetzt genügend Leistungsreserven beim Papierhandling in den Schneide- und Falzmaschinen vorhanden, so dass Formatumstellungen oder Leckluft nicht verhindern können, dass permanent die gleiche Saugkraft und das gleiche Vakuumniveau anliegt.
Beeindruckt waren die Verantwortlichen vom geringen Geräuschniveau der R5 Drehschieber-Vakuumpumpe, das deutlich unter dem der zuvor eingesetzten Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe liegt. Außerdem ist die jetzige Lösung wesentlich kompakter und somit platzsparender. Aufgrund dieser positiven Erfahrungen hat Duni auch die beiden anderen Schneide- und Faltmaschinen noch im selben Jahr mit je einer R5 Drehschieber-Vakuumpumpe der gleichen Baugröße ausgerüstet.

Alle drei Vakuumpumpen von Busch sind nach einem Jahr Betriebszeit ohne irgendwelche Beanstandungen im Dauereinsatz und liefern ein permanent hohes Vakuum und Saugvermögen. Inzwischen hat Duni mit Busch einen Wartungsvertrag abgeschlossen, dieser garantiert die Durchführung der regelmäßigen Wartungsarbeiten durch einen Busch Servicetechniker und die volle Verfügbarkeit aller Busch Vakuumpumpen im ganzen Betrieb. Das bedeutet, falls eine Vakuumpumpe tatsächlich ausfallen würde, liefert Busch sofort eine Ersatzpumpe.