Zuverlässige Entgasung mit trockener Vakuumtechnologie

Die Dachziegelwerke Nelskamp GmbH produziert am Standort Groß Ammensleben bei Magdeburg rund 40 Mio. Dachziegel sowie Zubehör.

In zwei modernen Produktionslinien ist jeweils eine Strangpresse in Betrieb. Seit April 2018 ist eine davon mit einer Tonentgasungsanlage Cobra der Firma Busch ausgestattet. Aufgrund der sehr guten Erfahrungen in punkto Zuverlässigkeit, Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit wurde nun auch die zweite Strangpresse mit einer identischen Entgasungsanlage von Busch ausgerüstet.

Zum Entfernen der Luft aus der Tonmasse direkt aus der Vakuumkammer an den Strangpressen wurden in der Vergangenheit Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen eingesetzt. Als Betriebsmittel wurde zuerst ein Öl-/Wassergemisch, später nur noch Wasser verwendet. Für den Leiter der Mechanischen Instandhaltung war dies keine zufriedenstellende Lösung, weil das Vakuumniveau Schwankungen unterworfen war. Bei einer Wassertemperatur von 15 °C erreichten die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen den niedrigsten Enddruck von 33 mbar. Erhöhte sich die Temperatur des Betriebsmittel Wasser, etwa durch die Umgebungstemperatur, verschlechterte sich das Vakuumniveau. Wartungsarbeiten an den Vakuumpumpen waren sehr aufwendig und trieben die Betriebskosten in die Höhe. Außerdem kam es zu Ausfällen bei den Vakuumpumpen. Die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen waren ungeregelt, liefen also permanent mit voller Leistung.

Ressourcenschonende und umweltgerechte Produktion

Als modernes, auf nachhaltiges Wirtschaften bedachtes Familienunternehmen achtet man bei Nelskamp auf eine ressourcenschonende und umweltgerechte Produktion. Der Energieverbrauch in den Werken wird deshalb äußerst kritisch betrachtet und es wird permanent nach Einsparmöglichkeiten gesucht. Dies war auch ein Grund, nach Alternativen für die Flüssigkeitsring-Vakuumtechnik zu suchen.

Herzstück: Schrauben-vakuumpumpe

Bei der Firma Busch Vacuum Solutions wurde schlussendlich eine geeignete Tonentgasungsanlage gefunden, deren Herzstück eine Schraubenvakuumpumpe des Typs Cobra NX ist. Diese Schraubenvakuumpumpen benötigen keine Betriebsmittel zum Verdichten – das heißt, sie arbeiten völlig trocken, also ohne Wasser, Öl oder eine andere Flüssigkeit. Der Vakuumpumpe vorgeschaltet ist ein Standfilter, der für die Abscheidung von Stäuben und Partikeln aus Tonmassen optimiert wurde. Durch den frequenzgeregelten Antriebsmotor der Vakuumpumpe Cobra und die integrierte bedarfsabhängige Steuerung kann der definierte Sollwert des Vakuumniveaus in der Vakuumkammer exakt eingehalten beziehungsweise bei Temperaturschwankungen im Material oder der Umgebung angepasst werden. Dies ist für die Betriebsleitung ein wichtiger Aspekt, denn so ist sichergestellt, dass immer exakt mit dem richtigen Vakuumniveau gefahren wird und dadurch eine gleichbleibend hohe Qualität produziert werden kann.

Die Tonentgasungsanlage Cobra (»1) wurde komplett auf einem Grundgestell montiert angeliefert und musste nur noch angeschlossen werden. Die kompakte Einheit besteht neben der Vakuumpumpe und dem Steuerschrank aus einem vorgeschalteten Standfilter für die Staub- und Partikelabscheidung, einem zusätzlichen Ansaugfilter mit Polyestereinsatz sowie einer kompletten Kühlwasser-Zirkulationseinheit.

Grundsätzlich kann eine Schraubenvakuumpumpe Cobra (»2) bei Drücken zwischen 0,01 mbar und Atmosphärendruck gefahren werden. Da die üblichen Vakuumniveaus zum Entgasen von Ton zwischen 50 und 100 mbar liegen, hat die Vakuumpumpe genügend Reserven, sowohl nach unten als auch nach oben. Durch die bedarfsabhängige Steuerung arbeitet die Vakuumpumpe Cobra fast nie mit voller Leistung bei 50 Hertz. Das heißt, der Stromverbrauch reduziert sich, weil nur so viel Strom verbraucht wird, wie für den tatsächlichen Bedarf notwendig ist. Verglichen mit der bisherigen Lösung mit Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe wird so eine erhebliche Energieeinsparung realisiert, zumal die Stromaufnahme gegenüber der Flüssigkeitsring-Vakuumtechnik durch die Schraubenvakuumtechnologie ohnehin geringer ist. Da die Vakuumpumpe bis auf kurze Unterbrechungen praktisch ganzjährig rund um die Uhr in Betrieb ist, kommen pro Jahr um die 8 000 Betriebsstunden zusammen.

Seit der Inbetriebnahme der Tonentgasungsanlage Cobra im April 2018 arbeitet diese ohne jegliche Störung oder gar Ausfall. Die Wartungsarbeiten beschränken sich auf ein absolutes Minimum. In einem Wartungsvertrag mit Busch ist festgelegt, dass ein Vakuumtechniker von Busch die Anlage einmal jährlich wartet und überprüft. Ansonsten beschränkt sich die Überprüfung auf regelmäßige Sichtkontrollen.

Die Firmenleitung sowie der Verantwortliche für die Instandhaltung sind sich einig, dass sie sich mit der Tonentgasungsanlage Cobra für die technisch und wirtschaftlich richtige Lösung entschieden haben. Deshalb ist jetzt auch an der zweiten Strangpresse die bisherige Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe durch eine Tonentgasungsanlage Cobra ersetzt worden.