真空の活用で消費電力を半減

エネルギー消費を最大50％削減し、メンテナンスも容易に：クリンカールーフタイルメーカーのKlinkerdachziegelwerk KDWは、粘土の脱気工程にBusch Vacuum SolutionsのCOBRAスクリュー真空ポンプを導入して以来、こうしたメリットを実感しています。

粘土が、オスナブリュック近郊のナトルプ＝ハーゲンにあるKDWのクリンカー屋根瓦工場の入口ホールに積み重ねられています。材料は、コンベアベルトで円形スクリーンフィーダーに運ばれます。これは、パワフルな円筒型の機械です。ここでさまざまな粘土を最適に混合、加湿、均質化し、高品質のKDW屋根瓦を作るための完璧な粘土原料が完成します。こうして準備された粘土の塊は、完成した瓦の外観が均質なものとなるよう、後の製造工程において真空を使って圧縮されます。このプロセスは、Busch Vacuum Solutionsの粘土脱気システムで実行されます。その中核を担うのが、COBRA NXドライスクリュー真空ポンプです。

KDWは、ドイツで最も小さい屋根瓦工場です。シングルシフトの操業で、従業員は平日に約9時間、土曜日には半分のシフトで働き、週に125,000～130,000枚の瓦を製造しています。KDWは、粘土（通常はスレート粘土）を周辺の複数の採掘場から採取しています。この工場は1990年に設立され、従業員は25名、 ABC-Klinkergruppeの傘下にあります。このグループは、6つの製造拠点で合計250人の従業員を擁する、屋根、ファサード、ベニヤ、床材用の高品質セラミックを製造するオーナー経営のメーカーです。このグループには約135年の経験があります。

エネルギー消費量の削減と容易なメンテナンス

KDWのオペレーションマネージャーであるIngo Hofmeister氏は、別のレンガ工場でBuschのドライスクリュー真空テクノロジーを調査し、そのメリットを確信しました。そこで、粘土のデガッシングにCOBRA NXを採用することに決めました。当初は、KDWでそれまでに使用されていた水封式真空ポンプのバックアップとしてのみの導入が計画されていましたが、 短いテストの後、工場のマネージャーはCOBRAに納得し、これを常用とする決断にいたりました。「COBRAはほぼメンテナンスが不要で、作動液を補充する必要もないことから、緊急時の交換用ポンプとして待機させておくのはナンセンスだとすぐに判断できました」と、Ingo Hofmeister氏は語ります。「エネルギー消費量も大幅に抑えられます。そのため、粘土のデガッシング活用することにしました。予備として水封式真空ポンプを保有していますが、 今のところ出番はありません。」

COBRA NXは、粘土のデガッシングと石膏型の乾燥に使われています。まず、ダブルシャフトミキサーと押出成形機の間にある真空チャンバーを通過する際に、閉じ込められた気泡とガスを材料から抽出します。粘土から空気と気泡を除去しなければ、焼成中に亀裂が入ったり、瓦の耐用年数が短くなる恐れがあります。その後、粘土の柱状材は「カッター」と呼ばれる装置で、個々の成形前素材（ブランク）に切断されます。そこから、4台の平行コンベアを介して回転式プレス機へ運ばれ、2つの石膏モールドで最終的な形状にプレスされます。COBRA NXは、プレス工程で型を通して材料から押し出された水を抽出します。こうすることで、瓦に水のしみや跡が付くのを防ぐことができます。これにより、製造工程での原料ロスを削減するとともに、生産性の向上を実現しています。KDWの屋根瓦の均質な外観と高品質の耐凍結性を確保するには、粘土の脱気と石膏型の乾燥も必要です。

VSDによるエネルギー効率の高いデガッシング

Hofmeister氏が粘土のデガッシングシステムに使用しているCOBRA NXには、可変速ドライブ（VSD）が搭載されています。VSDは、モーターの回転数を調整し、一定の真空レベルを維持します。製造プロセス中に真空需要が減少すると回転数が抑えられ、エネルギー消費量も抑えられます。粘土の湿度が低く、真空チャンバーの空気中から除去すべき水分が少ない場合などがこれに該当します。可変速ドライブユニットを備えた高効率のCOBRAを導入することにより、KDWは、フルパワーで連続運転する調整なしの水封式真空ポンプと比較して大幅な省エネを実現できています。実際の需要に合わせて回転数を調整することにより、最大で50%の省エネを実現できます。「水封式真空ポンプは常にフルパワーで稼働していました。一方でCOBRAは、湿った汚れた環境においても簡単に自己調整することができます」と、Ingo Hofmeister氏は説明しています。

実際に、COBRA NXでは、水分を含む物質を問題なくデガッシングすることができます。耐食コーティングが施されているため、湿気や汚れの多い環境でも特に長い耐用年数が実現します。Buschのスペシャリストは、粉塵と粒子を分離するためにKDWのCOBRAの上流にスタンディングフィルターを設置しました。これは、省スペースで清掃がしやすく、汚染による真空ポンプの損傷も防ぐフィルターです。これにコントロールキャビネット、インレットフィルター、冷却水循環ユニットを加えて、COBRA粘土デガッシングシステムが完成します。

スペアパーツのスムーズな供給

KDWのオペレーションマネージャーにとって、スムーズな製造の確保は特に重要事項です。その点からも、同氏はBuschの真空のスペシャリストによる迅速なサービスに満足しています。「今のところ、COBRAにスペアパーツが必要となったことはありません。しかし、緊急時にすぐに利用できることが分かっていれば安心です。水封式真空ポンプの場合、スペアパーツを数週間待たなければならなかったことがあります。」 また、オペレーションマネージャーは、COBRAのメンテナンスの手間が最小限に抑えられたことにも非常に満足しています。「COBRAのサービスが必要なのは1年にたった1回です。それ以外に、時々フィルターを交換しますが、 それも非常に簡単です。必要なタイミングは、真空ポンプが教えてくれます。」

Ingo Hofmeister氏は、COBRA NXは技術的に最適なソリューションの選択だったと確信しています。「Buschの真空ポンプの動作は非常に良好であり、当社はすべての水封式真空ポンプをCOBRAに交換することを検討しています」と、満足感を示しています。