Suministro avanzado y eficiente de vacío en la producción de bolsas de papel
La empresa GSD-Verpackungen – Gerhard Schürholz GmbH se especializa en la producción de bolsas y bolsas de la compra de papel. La mayoría de las máquinas del proceso requieren vacío para sujetar, transportar y acabar las bolsas individuales. Mediante el cambio del suministro de vacío generado por bombas de vacío individuales para las respectivas máquinas a un sistema de vacío centralizado de Busch, la empresa GSD-Verpackungen ha alcanzado un ahorro energético superior al 50% y ha obtenido muchos otros beneficios para sus avanzados sistemas de producción.
GSD-Verpackungen fue fundada en Drolshagen (Alemania) en 1877 y ha permanecido en propiedad de la familia Schürholz desde 1962. La empresa familiar se ha especializado en la producción de bolsas y bolsas de la compra de papel en pequeños lotes de 2.000 unidades o más, actualmente suministra a clientes de toda Alemania. El 60% de las bolsas producidas se distribuyen a almacenes, cadenas de supermercados y mayoristas, que a su vez suministran a panaderías o carnicerías, por ejemplo.
Además de tamaños y diseños estándar, la empresa ofrece también productos especiales. Mediante un proceso de impresión flexográfica se pueden crear elaborados diseños impresos con hasta ocho colores.
La empresa tiene actualmente una plantilla de 160 empleados. La producción funciona cinco días a la semana y en régimen de dos o tres turnos, dependiendo del departamento. GSD-Verpackungen utiliza más de 50 máquinas para la producción en línea. Esto significa que el papel se suministra en bobinas y, en un proceso totalmente automatizado, pasa por todas las fases de producción, desde la impresión hasta el acabado. Las bolsas terminadas se apilan al final de los sistemas en línea, listas para su embalaje inmediato.
Muchas de las máquinas para la producción de bolsas de papel necesitan vacío para diversas tareas del proceso o de manipulación. Se utiliza el vacío para sujetar o mover el papel, dependiendo de la máquina. En el pasado se utilizaban un total de 22 bombas de vacío de paletas rotativas de diferentes tamaños para generar vacío. Esto suponía un quebradero de cabeza para el responsable de producción Jörg Möller, ya que sus emisiones térmicas elevaban mucho la temperatura en la nave de producción con el consiguiente empeoramiento de las condiciones de trabajo, sobre todo en verano.
Este sistema también generaba elevados niveles de ruido. La mayoría de las bombas de vacío de paletas rotativas funcionaban en seco. Esto significa que no utilizaban aceite para refrigeración y lubricación, sino que estaban equipadas con paletas de carbono autolubricantes. Su abrasión liberaba al aire un fino polvo de carbono, que se depositaba en torno a la bomba de vacío. Además, era preciso sustituirlas periódicamente, lo cual se traducía en costes elevados. Era necesario tener siempre listas para el uso bombas de vacío de reserva a fin de evitar paradas de producción prolongadas, ya que casi todas las bombas de vacío funcionaban durante todo el proceso de producción y cada una de ellas permaneció en funcionamiento durante un promedio de 4.000 horas al año. A Jörg Möller le preocupaba especialmente el aspecto del consumo energético de las bombas de vacío.
La empresa Dr.-Ing. K. Busch GmbH creó entonces un concepto completamente nuevo de generación de vacío para todas las máquinas de producción en los cinco sistemas en línea. El responsable de producción Jörg Möller quedó tan impresionado por el concepto que desde octubre de 2016 está en funcionamiento un suministro de vacío centralizado de Busch con cinco bombas de vacío de uña Mink. Estas cinco bombas de vacío reemplazaron a las antiguas 22 bombas de vacío de paletas rotativas, y todavía poseen las reservas de potencia suficientes para posibilitar la conexión de un sexto sistema en línea. El sistema de vacío centralizado está conectado a todas las máquinas mediante una línea, y garantiza el mantenimiento del nivel de vacío a 300 milibares durante todo el funcionamiento.
Los beneficios se pusieron de manifiesto ya durante los primeros meses tras la instalación del sistema de vacío centralizado: desaparecieron las emisiones de ruido y la polución del aire interior por polvo de carbono alrededor de las estaciones de trabajo en las áreas de producción.
También se registró un gran ahorro energético en comparación con el antiguo suministro de vacío descentralizado. Cada una de las bombas de vacío de uña Mink está accionada por un motor IE3 energéticamente eficiente con una potencia nominal de 6 kilovatios, lo que equivale a un consumo energético de 30 kilovatios para los cinco motores en total. En la práctica, los primeros meses de funcionamiento revelaron que, gracias al control regulado por la demanda del nuevo sistema de vacío centralizado de Busch, tan solo era necesario el funcionamiento simultáneo de dos o a lo sumo tres bombas de vacío de uña Mink. El consumo energético real es de 60.000 kilovatios-hora anuales, con una configuración teórica de 2,5 bombas de vacío y un tiempo de funcionamiento de 4000 horas. La potencia nominal de los motores de las bombas de vacío de paletas rotativas anteriormente utilizadas ascendía a 32,5 kilovatios en total, equivalente a un consumo energético anual de 130.000 kilovatios-hora. El resultado del cambio del suministro de vacío descentralizado al centralizado es un ahorro de 70 000 kilovatios-hora, es decir, un 54% de los costes energéticos.
Las bombas de vacío de uña Mink funcionan de manera completamente libre de contacto, lo que significa que ninguna de las piezas móviles internas de la bomba de vacío entra en contacto entre sí. Por consiguiente no existe desgaste, de modo que este tipo de bomba de vacío no requiere prácticamente mantenimiento. Busch recomienda un cambio preventivo anual del aceite de los engranajes en caso de que los sistemas funcionen en régimen de 24 horas. Este cambio puede realizarse mientras el sistema está en funcionamiento, apagando la bomba de vacío correspondiente en el sistema de vacío centralizado. La generación de vacío para la producción continúa está garantizada por las otras cuatro bombas de vacío, gracias a la conexión en cascada y al funcionamiento de una de las cinco bombas de vacío de uña Mink con un motor con variador de frecuencia.
Para Jörg Möller, esto se traduce en una considerable reducción del coste y el tiempo necesarios para el trabajo de mantenimiento. El principio de funcionamiento sin contacto de la tecnología de bomba de vacío con uña Mink es altamente fiable, ya que no incorpora piezas de desgaste. Esto significa, por ejemplo, que la rotura de paletas de carbono con el consiguiente fallo repentino y total de la bomba de vacío es cosa del pasado.
El responsable de producción Jörg Möller ha implementado con éxito una solución de suministro de vacío altamente económica y fiable para su planta.
