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Artikel und Hintergründe zum Thema

Retrofit von Strahlanlagen

Produktivität und Effizienz optimieren

Das Ausschöpfen von Optimierungspotenzialen in der Fertigung trägt entscheidend dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen zu stärken. Eine Möglichkeit dazu bietet das Retrofit von Strahlanlagen durch Rösler mit Rutten Long Life Strahlturbinen. Der schwedische Stahlhersteller SSAB und die deutsche Gießerei Heunisch steigern damit bereits Produktivität und Effizienz.

Energieeinsparungen von bis zu 25% und deutlich reduzierte Ersatzteilkosten verspricht Rösler bei Einsatz der Rutten Long Life Strahlturbinen.

Produktionsanlagen in der Oberflächentechnik, insbesondere mehrschichtig betriebene Strahlanlagen, unterliegen zwangsläufig einem gewissen Verschleiß. Daraus resultieren oft lange Stillstandszeiten der Anlagen, Produktionsausfälle, ein immenser Instandhaltungsaufwand und entsprechend hohe Betriebskosten. Ein weiterer Kostentreiber ist der häufig unnötig hohe Energieverbrauch der eingesetzten Anlagen. Eine Anlagenmodernisierung ist in diesen Fällen vielfach eine Möglichkeit, bestehende Anlagen auf den Stand der Technik zu bringen und die Wirtschaftlichkeit deutlich zu erhöhen. Die Rösler Oberflächentechnik GmbH hat dafür mit Tune Up einen Unternehmensbereich geschaffen, der sich ausschließlich mit der Optimierung beziehungsweise dem Retrofit bestehender Strahlanlagen beschäftigt - und das herstellerunabhängig. Dies beinhaltet auch die Nachrüstung mit Rutten Long Life Strahlturbinen, für die Rösler Patentinhaber, Hersteller und alleiniger Produkt- und Ersatzteillieferant ist. Diese Hochleistungsturbinen stehen mit Curved-C- und Gamma-Y-Wurfschaufeln zur Verfügung. Letztere zeichnen sich durch zwei Arbeitsflächen aus, die in Y-Form angeordnet sind und das Strahlen in beide Drehrichtungen ermöglichen.

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Turbinenstandzeit um 90% und Ersatzteilkosten um 50% reduziert

Für eine Anlagenmodernisierung bei SSAB EMEA in Oxelösund entschied sich auch die schwedische SSAB AB, einer der global führenden Hersteller hochfester Stähle. Das Unternehmen mit rund 8.100 Mitarbeitern in 45 Ländern produzierte 2012 rund 5.500 Tausend Tonnen Rohstahl. Das schwedische Werk Oxelösund zählt zu den weltweit bedeutendsten Produzenten von vergütetem Stahl, wobei auf der Produktionslinie 2 überwiegend verschleißfeste Hardox-Bleche hergestellt werden. Vor dem Vergüten erfolgt ein Strahlprozess, für den die Linie mit zwei Strahlanlagen ausgestattet ist. Weitere zwei Strahlanlagen befinden sich in der Lackierstraße. Für einen reibungslosen Betrieb der Produktionslinie sorgen fünf Instandhaltungsteams, die abwechselnd an sieben Tagen in der Woche rund um die Uhr im Einsatz sind. "Bei unseren vier Strahlanlagen von drei verschiedenen Herstellern waren die Originalturbinen sehr verschleißanfällig. Dies verursachte einen enormen Wartungsaufwand mit entsprechend langen Ausfallzeiten und hohen Ersatzteilkosten. Außerdem kam es vor, dass eine Turbine zerbarst und dabei noch Schaden an den anderen Turbinen in der Strahlkammer anrichtete. Wir haben deshalb alle Strahlanlagen mit Long Life Strahlturbinen Rutten nachgerüstet", erklärt Kent Forslund, Instandhaltungsmanager der Produktionslinie 2 und in dieser Funktion nicht nur für die Planung der Instandhaltung, sondern auch für deren Wirtschaftlichkeit verantwortlich.

Insgesamt wurden bei den vier Strahlanlagen von SSAB EMEA 32 Originalturbinen durch Rutten Long Life Strahlturbinen mit einer Leistung von jeweils 22 kW ersetzt. Dass die Entscheidung auf die Hochleistungsturbinen in Gamma-Y-Ausführung fiel, hatte gute Gründe. Dazu zählt die mit 30.000 bis 40.000 Strahlstunden extrem lange Standzeit der Wurfschaufeln. Herkömmliche Turbinen erreichen durchschnittlich etwa 2.000 Strahlstunden. "Der Verschleiß bei diesen Turbinen ist extrem gering, so dass sich der Instandhaltungsaufwand und die wartungsbedingten Ausfallzeiten der Strahlanlagen deutlich reduziert haben. Außerdem sparen wir etwa 50 Prozent der bisherigen Ersatzteilkosten ein", berichtet der Instandhaltungsmanager. Einen Beitrag zur Erhöhung der Produktivität leistet das spezielle Design der patentierten Wurfschaufeln, das für eine sehr flüssige Bewegung des Strahlmittels sorgt. In Kombination mit der optimierten Strahlmittelübergabe werden im Vergleich zu herkömmlichen Turbinen bei identischer Drehzahl und gleichem Durchmesser ein höherer Strahlmitteldurchsatz und eine höhere Abwurfgeschwindigkeit erzielt. Daraus resultieren ein verbessertes Strahlergebnis in kürzerer Bearbeitungszeit sowie ein reduzierter Strahlmittelverbrauch. "Ich denke, dass wir durch den Austausch die turbinenbedingte Ausfallzeit der Anlagen um mindestens 90 Prozent verringert haben", resümiert Forslund zufrieden.

Energieeinsparung von 25 Prozent

Ein weiterer Aspekt ist die Energieeinsparung. Diese ergibt sich ebenfalls durch den höheren Wirkungsgrad: Das erforderliche Bearbeitungsergebnis lässt sich beim Einsatz von Long Life Turbinen mit geringerer Antriebsleistung und damit reduziertem Energieverbrauch erreichen. Dies war ein ausschlaggebender Grund, dass sich die Gießerei Heunisch für ein RetroFit entschied. Das Unternehmen produziert an vier Standorten Bauteile im Eisen- und Aluminium-Kokillenguss, wobei das Leistungsspektrum von der Konstruktionsberatung bis zur Oberflächenbehandlung reicht. Effiziente Prozesse sichern dabei die Wettbewerbsfähigkeit der Gießerei. Im Werk Steinach, in dem vor allem handgeformte Gussteile aus GJL, GJS und NI-RESIST für die Antriebs- und Marinetechnik, den Maschinen-, Kompressoren- und Armaturenbau gefertigt werden, hat Heunisch drei Strahlanlagen unterschiedlicher Hersteller mit Long Life Strahlturbinen ausgerüstet. "Um die Strahlprozesse effizienter zu gestalten, haben wir bei zwei Hängebahn- und einer Muldenbandanlage die Long Life Strahlturbinen im Einsatz", berichtet Jürgen Frank, Leiter der Instandsetzung Gießerei, bei Heunisch Guss. Insgesamt werden 17 Turbinen betrieben. Die Gießerei hat sich ebenfalls für Gamma-Y-Turbinen entschieden. "Den Benefit konkret zu beziffern ist immer schwierig, aber man kann sicher davon ausgehen, dass uns der Turbinenwechsel eine Einsparung von rund 25 Prozent gebracht hat", erklärt Frank.

Schnelle Amortisation

Sowohl bei SSAB EMEA als auch bei Heunisch trägt das Retrofit zu einer spürbaren Optimierung der Fertigung bei. Welche Long Life Strahlturbinen erforderlich sind, um ein definiertes Strahlergebnis zu erreichen und welche Einsparungen damit realisiert werden können sowie die Amortisationszeit für das Retrofit, ermittelt Tune Up individuell auf Basis der jeweils kundenspezifisch bestehenden Anlage und der damit verbundenen Kundenanforderungen. Davon dass diese Ergebnisse auch erzielt werden, ist Rösler so überzeugt, dass das Unternehmen eine Garantie in Form eines zeitlich befristeten Sonderrückgaberechts bietet: Sollte der Anlagenbetreiber mit dem Ergebnis nicht zufrieden sein, wird die Strahlanlage innerhalb des festgelegten Zeitraums kostenfrei wieder mit den Originalturbinen bestückt und der Kaufpreis für die Long Life Strahlturbinen erstattet. Für den Austausch der Original- gegen Rutten Long Life Strahlturbinen fallen etwa 30 bis 35 Prozent der für eine Neuanlage erforderlichen Investitionskosten an. Und die amortisieren sich durch die Einsparungen bei Energie, Wartung, Verschleißteilen sowie die verbesserte Anlagenverfügbarkeit und der reduzierte Strahlmittelverbrauch in durchschnittlich zwei bis drei Jahren. Außerdem kann bei einer späteren Investition in eine neue Anlage diese mit den vorhandenen Turbinen ausgestattet werden. Neben dem Austausch der Turbinen stellt die Anlagenmodernisierung beziehungsweise -optimierung auch in vielen anderen Fällen eine kostengünstige Alternative zu einer Neuanlage dar. So lassen sich beispielsweise die Leistungsfähigkeit eines vorhandenen Strahlsystems durch zusätzliche Peripherieausrüstung erhöhen und die Anlagenverfügbarkeit durch einen optimierten Verschleißschutz verbessern. kf

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