In der lackverarbeitenden Industrie werden derzeit hitzige Diskussionen geführt, wie und wo Energie gespart werden kann – beim Lack auftragen, beim Lack trocknen oder bei der Luftaufbereitung? Den meisten Lackverarbeitern ist aber nicht bewusst, wie einfach und wie viel Energie und Kosten beim Rühren von Lack gespart werden können. Schade für die Umwelt. Aber vor allem teuer für den Betreiber. Denn das Thema Energie und Kosten sparen hat im Bereich der Rührwerkstechnik ein vollkommen unausgeschöpftes und bisher unbeachtetes Potenzial. Hunderttausende von Euro werden durch Einsatz ineffizienter Systeme verschwenderisch in die Luft geblasen. „Energie und Kosten sparen spielt aktuell vor allem bei den Anlagenbauern keine Rolle, wenn es um die Anforderungen an ihre Systeme geht. Dabei könnten sie sich durch die hohen Potenziale der Kostenersparnis für ihre Kunden gegenüber der Konkurrenz abheben. Denn wer möchte sich nicht Kosten in dieser Höhe sparen? Und nicht zu vergessen, wie sie mit der modernen Beratungskompetenz, die das hochbrisante Thema „Energie sparen“ auch einschließt, punkten könnten.“, so PTM Geschäftsführer Carsten Angermeyer. Wie es also anders geht, beweist die tschechische Firma Plakor.

Lamellenmotoren – die heimlichen Kostenfresser

Die Firma Plakor, mit Sitz in Mähren, Tschechien, zählt zur Weltspitze der Lieferanten für Automobilkunststoffe. Ihre Produktpalette umfasst Stoßstangen, Spoiler, Armaturenbretter und hochwertige Bauteile im In- und Exterieur. Das Rühren von Lacken ist damit einer der Kernprozesse des täglichen Betriebs.

Bei Plakor rühren 120 Rührwerke im Dauerbetrieb Lack in 200 Liter Fässern. Vor dem Wechsel zu PTM mechatronics verwendete Plakor standardmäßige Lamellenmotoren. Lamellenmotoren sind günstig in der Anschaffung. Das macht sie auf den ersten Blick interessant. Die Quittung für ihren Einsatz erhält man im Nachhinein – mit der Stromrechnung. Im Dauerbetrieb verbrauchten die Lamellenmotoren bei Plakor extrem viel Energie und kosteten entsprechend viel Geld. So musste bald eine effizientere Alternative her. Gefunden wurde diese in den sparsamen und zugleich leistungsstarken Rührwerksantrieben der PTM mechatronics. Die Firma Plakor ersetzte also die Lamellenmotoren ihres Lackvorbereitungsraumes vollständig durch PTM Rührwerksantriebe.

Effiziente PTM Rührwerksantriebe beim Lackrühren bei Plakor

Effiziente PTM Rührwerksantriebe im Lackvorbereitungsraum der Firma Plakor

Mit den PTM Rührwerksantrieben mehr für’s Sparschwein

In Eigeninitiative unterzog Plakor die Investition in den vollständigen Umbau einem 12-monatigen Dauertest mit unterschiedlichen Leistungsszenarien und Verbrauchsmessungen. Das Fazit:

Im Dauerbetrieb sparen die 120 neuen PTM Rührwerksantriebe im Vergleich zu den alten Lamellenmotoren €350.000 an Energiekosten – pro Jahr!

Dass die vergleichsweise geringen Investitionskosten schlagartig vergessen waren, ist selbstredend. Dabei rührt Plakor bei relativ geringen Drehzahlen von ca. 100 U/Min. Gerechnet auf die höchste Drehzahl von 300 U/Min. wären das ganze €950.000 pro Jahr.

Warum ist das so?

Im Inneren von Lamellenmotoren befindet sich eine Art Rotor mit schräg angebrachten Lamellen. Die zugeführte Druckluft trifft auf die Lamellen und treibt den Rotor an. Dabei muss extrem viel Druckluft aufgewandt werden, um den Motor auf Leistung zu bringen. Und das vollkommen umsonst. Denn der Lamellenmotor erzeugt eine hohe Drehzahl mit geringem Drehmoment. Diese Konstellation ist für die meisten Rührsubstanzen absolut ungeeignet und muss über ein Getriebe heruntergeregelt werden.

Das Radialkolbenprinzip der PTM Rührwerksantriebe hingegen arbeitet mit zylindrischen Kammern, in denen die Kolben durch die Druckluft Richtung Gehäusewand geschoben werden. Diese ist wellenförmig ausgelegt, womit die Drehbewegung erzeugt wird. Es wird also nur immer so viel Druckluft benötigt, wie in die kleinen Kammern der Kolben passt. Der PTM Rührwerksantrieb hat damit eine relativ geringe Drehzahl bei gleichzeitig sehr hohem Drehmoment. Und ist damit der perfekte Rührwerksantrieb für Rührsubstanzen aller Art – ganz ohne Getriebe.

PTM Rührwerksantriebe auch im Rührergebnis unschlagbar

Dass Radialkolbenantriebe wesentlich gleichmäßiger rühren als Lamellenmotoren, stellte Plakor erst im Nachhinein fest. Das ist jedoch wichtig für ein perfektes Rührergebnis.

Lamellenmotoren neigen bei sinkenden Füllständen im Rührbehälter zu steigenden Drehzahlen. Das hat folgenden Grund: Sinkt der Füllstand im Rührbehälter, etwa durch Ablassen über eine Sauglanze oder Verdunstung, sinkt folglich auch der Widerstand der Flüssigkeit auf die Rührflügel des Rührwerks. Der Lamellenmotor reagiert auf den niedrigeren Widerstand mit höheren Drehzahlen, da er nicht gebremst wird und die stetig durchströmende Druckluft ihn ungehindert immer weiter antreibt, auf bis zu 1.500 U/Min. Es bilden sich Lufteinschlüsse und im schlimmsten Fall Schaum an der Oberfläche. Für die Weiterverarbeitung des Lacks, oder jeder anderen Flüssigkeit, sind die entstandenen Lufteinschlüsse ein Weiterverarbeitungshindernis. Sie verlängern die Verarbeitungsdauer, da sie sich nur langsam wieder abbauen.
Bei steigenden Füllständen geschieht genau das Gegenteil: Das Rührwerk mit Lamellenmotor wird aufgrund seines geringen Drehmoments immer langsamer und schafft es nicht mehr, die festen Metallic-, Farb-und Glanzpigmente aufzurühren.
Beim Auftragen auf das zu lackierende Produkt können also, je nach Fall, durch Luftblasen oder abgesetzte, feste Partikel Oberflächenfehler auftreten und die Qualität des Endprodukts negativ beeinflussen. Speziell wasserbasierte Lacke sind anfällig für diese Phänomene, da deren Viskosität stark schwankend ist. Und dessen Verarbeitung stellt die Branche ohnehin schon vor schwere Herausforderungen.

PTM Rührwerksmotoren rühren hingegen auch bei sinkenden Füllständen wesentlich konstanter weiter. Ihre technische Höchstgeschwindigkeit liegt bei 300 U/Min.
Steigt der Füllstand im Behälter, so erhält das sehr hohe Drehmoment des Antriebs die Drehzahl zuverlässig aufrecht.
Plakor stellte also fest, dass der gerührte Lack weder Lufteinschlüsse noch Ablagerungen aufwies und nun endlich die Qualität hatte, die für die hohen Ansprüche an Prozesssicherheit und Endprodukt unabdingbar war.

Energieeffiziente und leistungsstarke PTM Rührwerksantriebe im Lackvorbereitungsraum der Firma Plakor

Und zu guter Letzt ein weiterer beachtenswerter Vorteil: Durch den massiven Rückgang des Druckluftverbrauchs sanken die Betriebsstunden der Kompressoren selbstverständlich ebenfalls. Deren Wartungszyklen verlängerten sich entsprechend, was weiteres Geld sparte.

Diese Erfolgsstory zeigt anschaulich, dass es sich immer lohnt, die Methodik von Rührprozessen hinsichtlich ihrer Effizienz, Eignung und Funktionalität zu überdenken, schonungslos den Rotstift anzusetzen und neue Wege zu gehen.

Wir beraten Sie gerne zu den Energieeinsparpotenzialen Ihrer Rührwerke: +49 8134 25 797 0 oder info@ptm-mechatronics.com.

PTM mechatronics – wir bringen Bewegung in besondere Umgebungen.