Busch Vakuumteknik A/S

Energibesparelse ved ny vakuumpumper på CNC borde

Produktionen af værdifulde flykomponenter i letmetal hører til blandt A&T Groups aktivitetsområder. Virksomheden behandler aluminiumsplader fra 0,3 til 8 millimeter tykke og op til syv meter lange. Ved fræsning af metalpladerne på to 5-aksede fræsemaskiner bruges vakuum til at holde de forskellige plader fast.
Et vakuumsystem fra Busch Vacuum Solutions med tre R5 lamel vakuumpumper genererer vakuum til begge fræsemaskiner. På grund af designet og den efterspørgselsdrevet styring af vakuumsystemet fungerer det ekstremt energieffektivt og sikrer pålidelig fastholdelse af aluminiumspladerne under fræsning.

A&T Group blev grundlagt i 2007 og laver forskellige produkter til andre virksomheder indenfor samme koncern. Ud over flykomponenter fremstillet i letmetal (fig. 1) fremstiller A&T dekorative profiler til flyindretning, oftes i serieproduktion.
A&T producerer også glas- og kulfiber emner til fremstilling af vinger til vindmøller. Virksomheden er også aktiv i logistikbranchen flere steder i Tyskland.

A&T produktion ved hovedkontoret i Nordenham er specialiseret i forarbejdning af aluminium til fly og fremstiller komplekse strukturelle komponenter til den civile luftfartsindustri med ekstrem høje kvalitetsstandarder.
Plader af aluminium, aluminiumlegeringer eller titan anvendes. Flade metalplader fræses på bearbejdningsborde ved hjælp af en 3-akset fræsemaskiner.
Hver maskine kan fræse op til 2,8 meter brede og 10 meter lange lag.
Vakuum bruges til at fastholde pladerne. De fastholdes sikkert og ubevægeligt ved at suge gennem åbninger i bordet. Vakuum genereres af to MINK klovakuumpumper fra Busch. Disse tørtløbende (Ingen driftvæsker) vakuumpumper er tryk- og frekvensstyret.

Det er for eksempel mere teknisk komplekst at fræse konturer af metalplader, der allerede er rullet eller strækket ud i form for at matche formen af en fly.
Da de ikke kan lægges perfekt fladt på bearbejdningsbordet, anvendes højdejusterbare vakuum sugekopper. De er fastgjort nøjagtigt på den specificerede position på bordet og justeres i højden efter metalpladen. Vakuumsystemet fra Busch (fig. 2) skal opretholde det forudindstillede vakuumniveau, som er programmeret på en sådan måde, at det på den ene side er tilstrækkeligt højt til at holde metalpladerne sikkert under fræsning, og på den anden side er det ikke for højt, så metalpladerne muligvis kan fordreje eller bøje.
Da metalplader som behandles kan være 0,3 millimeter tynde eller op til syv meter lange,  er det indstillede vakuumniveau en vigtig parameter for komponenternes kvalitet og præcision.

Hver af de to fræsemaskiner var tidligere udstyret med en forældet vakuumpumpe med lameller, der kørte kontinuerligt gennem hele driftstiden, i 3 skift og 5 dage om ugen.
Vakuumpumperne brugte to 7,5 kilowatt motorer, og omkring 85.000 kilowatt timer om året. Dette var grund nok til, at produktionsleder Leenert Folkens stræbte efter en mere energieffektiv vakuumforsyning. Takket være de gode oplevelser med vakuumpumper fra Busch på andre fræsemaskiner konsulterede han en Busch vakuumekspert.
Det blev besluttet man ville bruge et vakuumsystem med tre R5 lamel vakuumpumper. Opstrøms for dette system er en buffertank med et volumen på 1.000 liter. Dette betyder, at begge fræsemaskiner forsynes med vakuum afhængigt af trykket. styringen er designet så det forindstillede vakuumniveau opretholdes permanent i buffertanken.

Når systemet startes, starter kun den første vakuumpumpe. Hvis denne vakuumpumpe ikke har nået vakuumniveauet efter 60 sekunder, tændes den anden vakuumpumpe.
Hvis vakuumniveauet stadig ikke nås efter yderligere 60 sekunder, tændes den tredje vakuumpumpe automatisk. Betjeningsenheden fungerer på en sådan måde, at rækkefølgen af vakuumpumper ændres hver anden dag. Dette sikrer, at alle tre vakuumpumper har samme antal drifttimer. Dette er vigtigt, siger Leenert Folkens, fordi normalt er kun en vakuumpumpe i drift, da dens ydelse er tilstrækkelig til begge fræsemaskiner. To, eller endda alle tre vakuumpumper bruges kun, hvis begge tilfældige maskiner startes på samme tid efter en overgang.

Ved hjælp af styringsenheden er det derfor muligt at tilpasse vakuumsystemets ydelse til den faktiske efterspørgsel. Hver af de tre vakuumpumper har en pumpehastighed på 300 kubikmeter i timen. Den maksimale pumpehastighed er derfor 900 kubikmeter i timen.
I daglig praksis kører en af de tre R5 lamel vakuumpumper hvert 5,5 minut i ca. 30 sekunder. Dette er normalt tilstrækkelig til at opretholde det ønskede vakuumniveau i vakuumbeholderen eller til at sikre tilstrækkeligt vakuum på begge fræsemaskiner.
Dette resulterer i en køretid på cirka fem minutter i timen for hver vakuumpumpe.
Hvis der under hensyntagen til opstart og den tilhørende længere driftstid (i stedet for fem minutter antages en gennemsnitlig køretid på 10 minutter i timen) resulterer dette i et årligt strømforbrug på cirka 7.100 kilowattimer. Sammenlignet med elforbruget på 85.000 kilowattimer tidligere repræsenterer dette en årlig energibesparelse på 77.900 kilowattimer eller over 90 procent. Ved beslutningen om et centralt vakuumsystem har Leenert Folkens perfekt opfyldt sit mål om at spare energi.

Han har nu også en overflødig vakuumforsyning, der sikrer, at hvis en af vakuumpumper skulle svigte påvirker det ikke systemet. Vedligeholdelse af vakuumpumperne kan nu også udføres på fræsemaskinerne uden at stoppe produktionen. Ud over den enorme energibesparelse har han således også fundet en ekstremt operationel og pålidelig løsning.

Vil du høre mere om R5 og dens muligheder kan du kontakte Busch,
Du kan også skrive dig op til Buschs nyhedsbrev eller følge dem på LinkedIn.