Centralne dostarczanie próżni w fabryce schodów

Produkcja schodów w fabryce Treppenbau Voß w Niemczech oparta jest na najnowocześniejszych maszynach CNC – tak, aby poszczególne elementy powstawały w pojedynczych seriach – za każdym razem jedynych w swoim rodzaju. Centra maszynowe CNC są zaopatrywane w próżnię poprzez scentralizowany system próżniowy, wyposażony w kłowe pompy próżniowe typu Mink. Poza innymi zaletami wykorzystanie takiej technologii próżniowej pozwala też na uzyskanie znacznych oszczędności energii.

3000 konstrukcji schodowych rocznie
Firma Treppenbau Voß specjalizuje się w produkcji najwyższej jakości unikalnych konstrukcji schodowych wykonanych z litego drewna lub innych materiałów. Oprócz głównych obiektów produkcyjnych w Reinfeld firma Voß prowadzi także sześć innych salonów ze schodami w północnych Niemczech, oferując (głównie klientom indywidualnym) porady i sugestie dotyczące projektów schodów. Wśród klientów firmy są także korporacyjni deweloperzy nieruchomości. Rozwijając w tym roku swoją działalność, przedsiębiorstwo rozszerzyło portfolio biznesowe i obecnie oferuje również meble i kuchnie z litego drewna pod nazwą „Voß Wohnkultur”. Co roku 18 pracowników produkuje ok. 3000 gotowych konstrukcji schodowych. Ogółem przedsiębiorstwo zatrudnia 63 osoby.

9 kW zamiast 15 kW
Maszynowa obróbka elementów z twardego drewna, takich jak belki policzkowe schodów, stopnie i słupki balustrad, jest wykonywana w sumie na trzech centrach maszynowych CNC, z których jedno jest wyposażone w całkowicie automatyczny system podawania i wysuwania materiału. Dwie spośród maszyn przetwarzających są wyposażone w blokowe, próżniowe przyssawki, a jedna zaciska elementy na zasadzie procesu gniazdowego.
W oryginalnej instalacji dwie obrotowe, łopatkowe pompy próżniowe z łopatkami węglowymi, zapewniające prędkość pompowania wynoszącą 500 metrów sześciennych każda, były zainstalowane w maszynowym centrum obrabiania z zaciskowym stołem gniazdowym, a każda z tych pomp była napędzana silnikiem o mocy 15 kW.
Dyrektor zarządzający – Reiner Voß – poszukiwał jednak rozwiązania zmniejszającego zapotrzebowanie na energię. Idealną odpowiedzią na te poszukiwania była technologia próżniowa firmy Busch z kłową pompą próżniową typu Mink. Te pompy próżniowe mogą teoretycznie zapewnić takie same parametry próżniowe przy napędzie silnikami o mocy 9 kW każdy. Różnica jest więc nie do przecenienia, zważywszy na fakt, że centrum maszynowe jest praktycznie w ciągłym ruchu w godzinach pracy fabryki. Dzięki temu, że dane do obróbki maszynowej są wysyłane bezpośrednio z działu planowania do maszyn, centra CNC niezależnie same się ustawiają i mogą rozpocząć obróbkę natychmiast po podaniu materiału.

Centralizacja dostarczania próżni – jeszcze więcej oszczędności
Aby w jeszcze lepszy sposób wykorzystać potencjał do oszczędzania energii, firma Busch zarekomendowała centralizację dostarczania próżni. Oznacza to, że dwa pozostałe centra obróbcze, które poprzednio były wyposażone w dwie pompy próżniowe z pierścieniem cieczowym, powinny być również zaopatrywane w próżnię przez ten sam system próżniowy. Firma Busch zaprojektowała więc system, który składa się w sumie z sześciu kłowych pomp próżniowych typu Mink i jest podłączony do wszystkich trzech centrów poprzez sieć obwodową o układzie pierścieniowym.
Centralny system próżniowy został zainstalowany w roku 2011 i od tego czasu jest w ciągłej eksploatacji. System gwarantuje określoną próżnię, która jest stale utrzymywana. Jednocześnie włączana jest tylko taka liczba pomp, która jest wymagana do stworzenia i utrzymania zadanej próżni. Parametry systemu próżniowego są tak zaprojektowane i dobrane, by odpowiadały całkowitej zdolności generowania próżni zapewnianej przez wszystkie pompy próżniowe w poprzedniej instalacji, która pracowała z użyciem obrotowych pomp łopatkowych i pomp próżniowych z pierścieniem cieczowym. Ponieważ maksymalna wydajność jest potrzebna jedynie w wyjątkowych okolicznościach, zwykle jedna lub dwie z sześciu kłowych pomp próżniowych typu Mink są w trybie oczekiwania.
W poprzednim, zdecentralizowanym układzie instalacji pomp próżniowych zwykle wszystkie pompy były włączone i pracowały przez cały czas. Dlatego też zmodernizowany system pozwala na uzyskiwanie oszczędności energii, po pierwsze ze względu na mniejsze rozmiary silników, a po drugie z uwagi na fakt, iż maksymalna wydajność nie jest wymaga przez cały czas. Reiner Voß mówi o oszczędnościach energii rzędu 30%, odkąd zaczęto korzystać ze scentralizowanego systemu dostarczania próżni.

Pompa kłowa lepsza od łopatkowej
Niemal bezobsługowa praca kłowych pomp próżniowych typu Mink pozwala na uzyskanie dodatkowych oszczędności. Przy używanych poprzednio obrotowych pompach łopatkowych trzeba było wymieniać łopatki węglowe średnio raz do roku, ponieważ były one narażone na szybkie zużycie, a to oznaczało przestoje w produkcji i wysokie koszty części zamiennych.
Kłowe pompy próżniowe typu Mink tworzą próżnię bez żadnego wzajemnego kontaktu elementów wewnętrznych, które nie zużywają się i w związku z tym nie muszą być regularnie wymieniane. Reiner Voß podpisał z firmą Busch umowę o gwarantowanym poziomie usług serwisowych (SLA), która stanowi, że inżynier serwisowy z firmy Busch będzie sprawdzał pompy próżniowe raz do roku i tym samym gwarantuje ich właściwe działanie. Kierownicy działu utrzymania ruchu i konserwacji w firmie Voß nie muszą więc sami zajmować się monitorowaniem działania i pracami konserwacyjnymi pomp.
Dodatkową zaletą kłowej technologii Mink jest niski poziom hałasu, a takie pompy pracują znacznie ciszej niż obrotowe, łopatkowe pompy próżniowe.

Oszczędniej i rozsądniej bez utraty prędkości
Dzięki metodzie wytwarzania próżni bez zużywania się elementów, jaką zapewnia technologia kłowa pomp Mink, prędkość pompowania tych urządzeń pozostaje stale wysoka i nie spada w czasie trwania procesu produkcji. Ze względów technicznych nie było to możliwe przy użyciu obrotowych, łopatkowych pomp próżniowych, gdzie prędkość pompowania spadała w miarę wzrostu ilości przepracowanych godzin z powodu zużycia łopatek węglowych. Był to kolejny powód, dla którego Reiner Voß musiał co roku wymieniać łopatki karbonowe w obrotowych pompach łopatkowych w poprzedniej instalacji.
Oznacza to, że w przypadku centralnego dostarczania próżni, przy matematycznie identycznych parametrach i osiągach jak w przypadku poprzedniego rozwiązania z układem zdecentralizowanym, w praktyce możliwe jest osiągnięcie prędkości pompowania, która jest do 20% wyższa. Ta nadwyżka nie tylko pozwala oszczędzać energię, ale umożliwia też podłączenie kolejnej jednostki maszynowej CNC, a w przypadku tak dobrze prosperującego i innowacyjnego producenta schodów jak firma Treppenbau Voß jest to możliwość, która nigdy nie może zostać pominięta. .