Een geavanceerde en efficiënte vacuümvoorziening voor de productie van papieren zakken

Drolshagen, Germany GSD-Verpackungen - Gerhard Schürholz GmbH is gespecialiseerd in het produceren van papieren zakken en papieren winkeltassen. Het merendeel van de productiemachines heeft vacuüm nodig om de afzonderlijke zakken vast te houden, te transporteren en af te werken. Door van een vacuümvoorziening voor de betreffende machines met afzonderlijke vacuümpompen over te stappen op een gecentraliseerd vacuümsysteem van Busch heeft GSD-Verpackungen meer dan 50% energie weten te besparen en nuttig gebruikgemaakt van vele andere voordelen voor zijn geavanceerde productiesystemen.
Afb. 1: Een van de inline systemen voor de productie van papieren zakken
Afb. 1: Een van de inline systemen voor de productie van papieren zakken

GSD-Verpackungen voert een inline productie uit met meer dan 50 machines. Dit betekent dat papier wordt aangeleverd op rollen en alle productiestappen, van printen tot het afwerken en vormen, automatisch doorloopt (afb. 1). De zakken worden opgestapeld en kunnen meteen na het verlaten van het inline systeem worden verpakt.

Veel van de machines voor de productie van papieren zakken hebben vacuüm nodig voor verschillende bewerkings- of handlingtaken. Zo wordt vacuüm, afhankelijk van de machine, gebruikt om het papier vast te houden of te verplaatsen. Voorheen werd het vacuüm gegenereerd door 22 draaischuifvacuümpompen van verschillend formaat. Dit was een doorn in het oog van productiemanager Jörg Möller, aangezien de warmteafgifte van de pompen ervoor zorgde dat de productiehal heet werd. Vooral in de zomer had dit een negatieve invloed op de arbeidsomstandigheden. Een ander nadeel was het lawaai. De pompen die werden gebruikt waren met name drooglopende draaischuifvacuümpompen. Dit betekent dat ze geen olie gebruiken voor het koelen en smeren, maar uitgerust waren met zelfsmerende carbonschuiven. Het schuren daarvan zorgde ervoor dat er koolstofdeeltjes in de lucht terechtkwamen en neersloegen rond de vacuümpomp. Bovendien moesten de pompen regelmatig worden vervangen, wat hoge kosten met zich meebracht. Er moesten altijd reservevacuümpompen gereedstaan om lange stilstandtijden tijdens de productie te voorkomen. Bijna alle vacuümpompen waren in bedrijf tijdens de productieperiode en elke vacuümpomp was gemiddeld 4000 uur per jaar in gebruik. Jörg Möller maakte zich vooral zorgen over het energieverbruik van de vacuümpompen.

Dr.-Ing. K. Busch GmbH heeft toen een geheel nieuw concept ontwikkeld voor de vacuümgeneratie voor alle productiemachines van alle vijf de inline systemen. Productiemanager Jörg Möller was zo onder de indruk van het concept, dat het bedrijf sinds oktober 2016 gebruikmaakt van een gecentraliseerde vacuümvoorziening van Busch met vijf Mink klauwenvacuümpompen (afb. 2). Deze vijf vacuümpompen hebben de 22 draaischuifvacuümpompen vervangen en hebben zelfs nog genoeg energiereserve om een zesde inline systeem toe te voegen. Het gecentraliseerde vacuümsysteem is met slechts één kabel verbonden met alle machines en garandeert dat het vacuümniveau tijdens bedrijf op 300 millibar gehouden kan worden. De voordelen waren al tijdens de eerste paar maanden na ingebruikname van het gecentraliseerde vacuümsysteem duidelijk: geen lawaai of luchtvervuiling door koolstofdeeltjes in de productiehal of op de werkstations meer.


Afb. 2: Gecentraliseerd vacuümsysteem van Busch met Mink klauwenvacuümpompen

Het leidde ook tot aanzienlijke energiebesparingen vergeleken met de decentrale vacuümvoorziening. De Mink klauwenvacuümpompen worden allemaal aangedreven door efficiënte IE3-motoren met een nominaal vermogen van 6 kilowatt; dit komt neer op een energieverbruik van 30 kilowatt voor de vijf motoren samen. De praktijk liet in de eerste paar maanden zien dat de op behoefte gebaseerde besturing van het nieuwe gecentraliseerde vacuümsysteem van Busch betekende dat slechts maximaal twee of drie Mink klauwenvacuümpompen tegelijkertijd in bedrijf hoeven te zijn. Het werkelijke energieverbruik ligt daarmee op 60.000 kWh per jaar, met een theoretische opstelling van 2,5 vacuümpomp en een bedrijfsduur van 4000 uur. Het nominale motorvermogen van de draaischuifvacuümpompen was in totaal 32,5 kilowatt, wat neerkomt op een jaarlijks energieverbruik van 130.000 kWh. Door van een decentrale op een centrale vacuümvoorziening over te stappen heeft dus geleid tot een besparing van 70.000 kWh, oftewel 54% minder energiekosten.


Afb. 3: Maattekening van een Mink klauwenvacuümpomp

Mink klauwenvacuümpompen werken volledig contactvrij (afb. 3), wat betekent dat de interne bewegende onderdelen niet met elkaar in contact komen. Dit zorgt ervoor dat er geen slijtage is, waardoor dit type vacuümpomp bijna geen onderhoud nodig heeft. Busch raadt aan om de transmissieolie eenmaal per jaar preventief te vervangen als de systemen 24/7 gebruikt worden. Dit kan worden uitgevoerd terwijl het systeem in bedrijf is door de betreffende vacuümpomp in het gecentraliseerde vacuümsysteem uit te schakelen. De vacuümgeneratie voor de productie wordt dan nog steeds gewaarborgd door de andere vier vacuümpompen dankzij de cascadeschakeling en het gebruik van een van de vijf Mink klauwenvacuümpompen met een frequentiegecontroleerde motor (afb. 4). Voor Jörg Möller betekent dit een aanzienlijke afname van de kosten en tijd die nodig zijn voor onderhoud. Het contactvrije werkingsprincipe van de Mink klauwenvacuümpomptechnologie is zeer betrouwbaar, omdat er geen slijtageonderdelen nodig zijn. Dit betekent bijvoorbeeld dat brekende carbonschuiven geen plotselinge en complete uitval van de pomp meer kunnen veroorzaken.

Productiemanager Jörg Möller is daarmee geslaagd in het implementeren van een zeer economische en betrouwbare vacuümvoorzieningsoplossing voor zijn faciliteit.


Afb. 4: Besturing van het gecentraliseerde vacuümsysteem

GSD
GSD-Verpackungen is in 1877 opgericht in Drolshagen en is sinds 1962 eigendom van de familie Schürholz. Het familiebedrijf is gespecialiseerd in het produceren van papieren zakken en papieren winkeltassen in kleine hoeveelheden van 2000 en meer. Vandaag de dag leveren ze aan klanten in heel Duitsland. 60% van de geproduceerde artikelen gaat naar discounters, supermarktketens en groothandels, die op hun beurt weer leveren aan bijvoorbeeld bakkerijen en slagerijen.
Naast de standaard formaten en designs zijn er ook speciale complexe varianten mogelijk. Gedetailleerde prints met maximaal acht kleuren zijn mogelijk door middel van flexodruk. Het bedrijf heeft momenteel 160 werknemers in dienst. De productie vindt vijf dagen per week plaats en, afhankelijk van de afdeling, in twee- of drieploegendiensten. 


Categorieën
Wilt u meer weten?
We geven u graag meer informatie. Contact Busch Nederland:
+31 (0)348 46 23 00 Neem contact met ons op