Energibesparingar tack vare rätt val av vakuumförsörjning

För att tillverka komponenter till husvagnar och husbilar samt anläggningsinredning använder träbearbetningsföretaget Holzbearbeitung Kraus GmbH totalt 14 olika CNC-routrar. Var och en av routrarna utrustades med två lamellvakuumpumpar som tillsammans genererade en årlig energiförbrukning på mer än 300 000 kilowattimmar. VD Karl Fritz Kraus ansåg att detta var ett onödigt slöseri med energi. Därför letade han efter alternativ vakuumgenerering för fastspänning. Han hittade vad han sökte i en central vakuumförsörjning från Busch Vacuum Solutions.

Om Holzbearbeitung Kraus

Med sina 120 anställda tillverkar Holzbearbeitung Kraus komponenter till många husvagns- och husbilstillverkare, samt bänkskivor till kök, tvättställsöverdrag, bordsskivor och mycket mer. Företaget fokuserar också på inredning och tillverkar kompletta system för äldreboenden, läkarmottagningar, kontorsbyggnader, banker och förskolor. Kraus erbjuder tjänster från inredning och planering till konstruktion, tillverkning och installation – allt från en enda leverantör.

Vakuumfastspänning av arbetsstycken på CNC-routrar

Vid anläggningen i Zusamzell nära Augsburg i Tyskland är 14 olika CNC-routrar upptagna med produktion. Samtliga maskiner arbetar med konsoler och vakuumblock för fastspänning (fig. 1). VD Karl Fritz Kraus tyckte att det var förfärligt att se alla dessa maskiner utrustade med två torrgående lamellvakuumpumpar, som var och en körs praktiskt taget konstant under drift, även när ingenting spändes fast. Två vakuumpumpar per CNC-router med en genomsnittlig strömförbrukning på 3 kilowatt under två skift resulterar i en energiförbrukning på mer än 300 000 kilowattimmar per år. Dessutom krävde lamellvakuumpumparna ganska omfattande underhåll. Till exempel måste grafitlamellerna bytas i en av vakuumpumparna i genomsnitt varannan vecka. Detta ledde till driftstopp och höga kostnader.

Energieffektiv Busch-lösning för att generera vakuum för fastspänning

Därför började Karl Fritz Kraus leta efter en energieffektivare lösning för att generera vakuum för fastspänning, vilket fick honom att kontakta Busch Vacuum Solutions 2018. Företaget erbjöd honom en behovsdriven central vakuumförsörjning bestående av flera MINK klovakuumpumpar. Tack vare kaskadstyrning är endast de vakuumpumpar som behövs för att upprätthålla vakuum för fastspänning vid alla CNC-routrar i drift. I början var Kraus skeptisk till om det skulle fungera. Teamet befarade att alla 14 routrar skulle påverkas om det centrala vakuumsystemet havererade. Därför valde de en vakuumförsörjning med tre MINK klovakuumpumpar för att förse fem routrar med vakuum. Dessa tre klovakuumpumpar ersatte totalt tio av de tidigare använda lamellvakuumpumparna. Var och en av de tre MINK vakuumpumparna var utrustade med 5,5 kW-motorer. Därför kräver de 16,5 kW vid full effekt. Jämfört med de tidigare tio lamellvakuumpumparna med 3 kW vardera eller totalt 30 kilowatt, gav detta rent matematiskt energibesparingar på 45 procent.

Tack vare det behovsdrivna styrsystemet var sällan alla tre vakuumpumparna i drift, vilket i sin tur ledde till avsevärda energibesparingar. Den inledande skepsisen kring driftsäkerheten försvann snabbt. Om en vakuumpump hade havererat på grund av ett fel, skulle båda de återstående pumparna ha kunnat leverera tillräcklig uteffekt för att upprätthålla vakuumnivån vid varje CNC-maskin. De var så övertygade om att de utökade den centrala vakuumförsörjningen, i två efterföljande steg, för att ansluta alla 14 CNC-routrar. Nu har totalt åtta MINK klovakuumpumpar installerats i anläggningen. Fyra till sex av dem är igång under normal drift. Det innebär att det finns tillräckligt med redundans och till och med reserver för att ansluta ytterligare en CNC-router. Om vi antar att sex MINK klovakuumpumpar arbetar konstant, skulle energibesparingarna motsvara över 60 procent (fig. 2).

Den centrala vakuumförsörjningen består av stativ, vart och ett med tre eller två MINK klovakuumpumpar (fig. 3).

Den installeras i produktionsanläggningen och är helt innesluten (fig. 4).

Detta eliminerade såväl värme- som bulleremissioner i största möjliga utsträckning. Personalen tyckte att ljudnivån var mycket ansträngande hos lamellvakuumpumparna som användes tidigare. VD Karl Fritz Kraus är övertygad om att han hittade den perfekta lösningen för sin verksamhet genom centralisering av vakuumförsörjningen och användning av MINK klovakuumteknik. Utöver de enorma energibesparingarna har även underhållskostnaderna minskat. Underhållet av det nya vakuumsystemet är begränsat till en årlig inspektion och ett oljebyte som utförs av en servicetekniker från Busch. Detta underhållsarbete kan utföras under drift. Eftersom MINK klovakuumpumpar använder IE3-energisparmotorer kunde företaget också få finansiellt stöd från det tyska ekonomi- och exportkontrollorganet (BAFA).