Zelfregulerende vacuümpomp helpt energie te besparen

EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG, een totaalleverancier, produceert een breed scala aan vlees- en worstspecialiteiten voor klanten in heel Europa en de VS.

Als milieubewust bedrijf heeft het altijd gestreefd naar een energie-efficiënte productie en behoud van grondstoffen. Om die reden is de vacuümvoorziening voor de verpakkingsmachines al enkele jaren geleden gecentraliseerd, waardoor een enorm potentieel voor energiebesparing werd aangeboord.

Dieter Hein is de allereerste Duitse vleesverwerker die de nieuwe vacuümpomp R5 RA 0760 A PLUS van Busch proefdraait in zijn centrale vacuümsysteem, waardoor het bedrijf nog meer energie kan besparen. Bovendien is deze vacuümpomp uitgerust met ingebouwde drukregeling en een PLC, klaar voor Industry 4.0.

Over Dieter Hein

Het verhaal van de vleesfabriek van Dieter Hein begon meer dan 80 jaar geleden met een slagerij in het Duitse Görlitz, opgericht door meesterslager Georg Hein. Zijn zoon Dieter Hein zette de traditie voort en opende in 1961 een kleine winkel in Osnabrück. De volgende stap in de ontwikkeling van het bedrijf was de opening van de huidige vleesfabriek in Hasbergen aan de rand van Osnabrück in 1975. In 1996 werd in Görlitz een tweede productiefaciliteit geopend.

Als totaalleverancier produceert Dieter Hein koude vleeswaren voor de groothandel, variërend van kant-en-klare maaltijden – zoals gehaktballen, kebabburgers en knapperige, gesneden bacon – tot specialiteiten voor delicatessenzaken, zoals vleeswaren, ham, gebraden vlees, kalkoen en nog veel meer (afb. 1).

Vacuümverpakkingsproces

De meer dan 300 medewerkers van de verwerkingsfabriek in Hasbergen werken in drie ploegen, waarbij de derde ploeg de taak heeft om schoon te maken. De producten worden verpakt met behulp van negen automatische thermoforming-machines. Deze units zijn aangesloten op een centrale, volautomatische vacuümvoorziening op aanvraag.

Een vacuümpomp-unit genereert het grof vacuüm voor de pre-evacuatie van de verpakkingskamers tot 45 millibar. Zodra het systeem 45 millibar heeft gegenereerd, activeren regelkleppen een pomp-unit voor fijn vacuüm, waarna een tweede afzuigingsproces begint om de omstandigheden in de verpakking te reduceren tot een vacuümniveau van 3 tot 4 millibar. Een derde vacuümmodule genereert het vacuüm voor de thermoforming van de basisfolie in het vormstation van elke individuele verpakkingsmachine.

Om het energieverbruik nog verder terug te dringen, besloten Thomas Pelke – hoofd van onderhoud – en Bernd Wörner – hoofd van de energieafdeling – om de nieuwe Busch R5 RA 0760 A PLUS (afb. 2) draaischuifvacuümpomp uit te proberen.

Over de R5 PLUS

De nieuwe vacuümpomp werd eind 2018 in de centrale vacuümvoorziening geïntegreerd en vervangt de ongereguleerde draaischuifvacuümpomp met een pompsnelheid van 630 kubieke meter per uur. Deze pomp, die meer dan 20 jaar geleden werd geïnstalleerd, was vroeger verantwoordelijk voor het in stand houden van het grof vacuüm van het systeem. De nieuwe vacuümpomp is niet aangesloten op de besturingseenheid van de centrale vacuümvoorziening, aangezien deze zelfregulerend is. Het besturingssysteem werd geprogrammeerd met behulp van het ingebouwde scherm, hoewel dit beperkt was tot het instellen van het vereiste vacuümniveau op 45 millibar.

Voordelen van de geïntegreerde intelligente vacuümpomp

Het duurde maar een paar weken bedrijfstijd voordat de voordelen van deze intelligente vacuümpomp naar voren kwamen.

Zelfregelende pompsnelheid
In het voorheen geïnstalleerde centrale vacuümsysteem viel het grof vacuüm vaak uit wanneer meerdere verpakkingsmachines plotseling een hoge pompsnelheid nodig hadden maar de vacuümpomp al was uitgeschakeld omdat het vereiste vacuümniveau was bereikt. Hierdoor moest de ongereguleerde vacuümpomp eerst opnieuw worden gestart en duurde het langer om de volledige pompsnelheid van 630 kubieke meter per uur te bereiken. De nieuwe R5 RA 0760 A PLUS handhaaft een snelheid van 35 hertz. Bij deze snelheid verbruikt de vacuümpomp ongeveer 60 tot 70 procent van het nominale motorvermogen van 18,5 kilowatt met behoud van het geselecteerde vacuümniveau. Dus als de pompsnelheid plotseling toeneemt - bijvoorbeeld wanneer meerdere verpakkingsmachines tegelijkertijd ingeschakeld worden om op dezelfde snelheid te werken - reageert de R5 PLUS onmiddellijk en kan de pomp het vermogen tot 120 procent verhogen totdat aan de toegenomen vraag is voldaan.

Hoogwaardig beeldscherm voor besturing en bewaking
Dankzij het scherm van 7,5 inch kan Bernd Wörner te allen tijde de opgeslagen gegevens in de gaten houden. Wörner heeft gezien dat de R5 PLUS gemiddeld op slechts 60 procent van zijn capaciteit draait. De pomp verbruikt slechts 60 tot 70 procent van het nominale motorvermogen, omdat deze het geselecteerde vacuümniveau handhaaft. Op basis hiervan verbruikt de motor van de vacuümpomp ongeveer 6 tot 8 kilowatt. Dit cijfer wordt rechtstreeks op het scherm weergegeven – een bijzonder nuttige functie wanneer men een maximale energiebesparing wil bereiken tijdens het gebruik zonder dat dit een negatieve invloed heeft op de verpakkingskwaliteit of de cyclustijd.

Gegevensanalyse
Het bedrijf kan ook gegevens analyseren die over een langere periode zijn geregistreerd, omdat de gegevens permanent op de geïntegreerde PLC worden opgeslagen. Gegevens kunnen op elk moment worden afgedrukt in tabellen of grafieken.

Zeer laag geluidsniveau
Bernd Wörner merkte nog een ander voordeel op bij het in gebruik nemen van de pomp en zei dat "de pomp nagenoeg stil is". Om precies te zijn, genereert de vacuümpomp een geluidsniveau van slechts 70 dB(A) op topsnelheid.

De conclusie van Dieter Hein

Als energiemanager bij Dieter Hein is Bernd Wörner zeer tevreden over de resultaten van het proefdraaien. Naast een verdere besparing op energie stelt deze vacuümpomp het bedrijf in staat om specifiek te reageren op het vereiste vermogen van de verpakkingsmachines. Tevens registreert de pomp permanent gegevens op de geïntegreerde PLC en koppelt deze gegevens aan de PLC van de verpakkingsmachines of aan de PLC-besturingseenheid.