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antriebstechnik 9/2015

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Von 180 auf Null Schluss

Von 180 auf Null Schluss mit Störungen bei der Aluminiumherstellung dank Keramikventilen Sarah Ognibeni In Amerika nennt man es den perfekten Sturm: Alle negativen Umstände und Einflüsse kommen zur gleichen Zeit zusammen und verstärken sich. Bei Noranda Aluminum am südlichen Missouri in den USA war die Pneumatik einem perfekten Sturm ausgesetzt. Sarah Ognibeni ist Referentin Kommunikation bei Aventics GmbH in Laatzen Extrem mit Aluminiumpartikeln verunreinigte Luft, 40 Jahre alte Druckluftleitungen, hohe Luftfeuchtigkeit, keine wirtschaftliche Möglichkeit, die Luft zu reinigen. Bei den für die Aluminiumproduktion unbedingt notwendigen Presslufthammern kam es bei Noranda Aluminum im Schnitt mehrmals täglich zu Ausfällen. Bei der Aluminiumproduktion spielt der Schmelzvorgang innerhalb sogenannter Elektrolysezellen eine wesentliche Rolle. Innerhalb dieser 2 bis 3 m hohen Zellen findet ein chemischer Prozess statt, bei dem aus Aluminiumoxid und weiteren Rohstoffen flüssiges Aluminium gewonnen wird. Während dieses Vorgangs innerhalb der Elektrolysezellen bildet sich an der Oberfläche der Schmelze eine harte Kruste. Diese muss in regelmäßigen Abständen aufgebrochen werden. Bei Noranda übernehmen das acht Kräne als Krustenbrecher für die 348 Schmelzzellen. Jeder Kran ist mit einem pneumatischen Presslufthammer ausgestattet. Sowohl der Zylinder als auch der Presslufthammer werden mit Druckluft betrieben und über ein Magnet-Wegeventil gesteuert. Konstruktiv immun gegen Verunreinigungen Die Wegeventile waren für Noranda jahrelang ein riesiges Problem, denn sie verursachten im Schnitt 60 Ausfälle pro Monat. Bei jedem Ventilausfall musste die Reparaturmannschaft sofort den Presslufthammer manuell aus der Schmelze bergen und danach das Ventil reparieren oder ersetzen −ein gewaltiger Kostenblock − und alle Lösungsversuche waren bisher gescheitert. Bis Betriebsleiter BJ Burks schließlich einen neuen Weg einschlug und ein Ceram-Ventil von Aventics 62 antriebstechnik 9/2015

HYDRAULIK UND PNEUMATIK BUCHTIPP 01 Extreme Umgebungs - bedingungen: Aluminiumstaub und hohe Luftfeuchtigkeit zerstören Standard-Komponenten 02 Ceram-Ventil: Keramik-Gleitplatten widerstehen zuverlässig auch Aluminiumstaub testete. Diese Ceram-Ventile nutzen im Vergleich zu Ventilen anderer Hersteller eine völlig andere Technologie. Anstelle eines Schieber- oder Sitzprinzips verwenden sie zwei aufeinander platzierte Keramik-Gleitplatten zur Steuerung der Luftrichtung. Da der Werkstoff Keramik besonders hart ist, wirkt sich die Verschmutzung nicht auf die Platten aus. Wo die Platten aneinanderstoßen, besteht zwischen den beiden Teilen eine keramische Dichtung. Dadurch wird der bei Schieberoder Sitzventilen übliche Freiraum verhindert, in dem sich Verunreinigungen ansammeln können. Verunreinigungen treten über lange Schlitze in den Keramikplatten aus. Im Aventics Ceram-Ventil werden zudem an kritischen Stellen keine Elastomer-Dichtungen eingesetzt, die aufgrund der Verunreinigungen schnell verschleißen oder beschädigt werden. Dank dieser Kombination aus Keramikplatten, keramischer Dichtung und einer besonders starken Rückstellungsfeder ist das Ventil robust und zuverlässig und funktioniert auch in besonders verschmutzten Umgebungen sicher. „Umgebungsbedingungen wie bei der Aluminiumherstellung finden wir auch bei zahlreichen anderen metallurgischen Anwendungen vor“, betont Melanie Steinhoff, Branchenmanagerin Mining, Metals, Minerals bei Aventics. „Daher stellen immer mehr Anwender dort auf Ceram-Ventile um.“ Bis zu 400 Millionen Lastwechsel Nach zwei Wochen Probebetrieb ohne Ausfall fällte BJ Burks die Entscheidung: Er tauschte an allen Kränen die alten Ventile aus und ersetzte sie durch Keramikventile von Aventics. Das Ergebnis war und ist bis heute durchschlagend. In den ersten drei Monaten nach dem Austausch gab es keinen einzigen Ausfall, früher waren es im gleichen Zeitraum eine Anzahl von 180. Dank der Aventics Ceram-Ventile fällt der perfekte Sturm für die Pneumatik bei Noranda Aluminum aus. Für BJ Burks ist die gestiegene Verfügbarkeit ein Riesenvorteil, den er ausbauen will: „Wir haben in unseren Anlagen bereits weitere Stellen ermittelt, bei denen wir auf Ceram-Ventile umstellen werden.“ Dort sind die Umgebungsbedingungen nicht ganz so rau, aber Ceram-Ventile punkten hier mit ihrer hohen Lebensdauer. Sie sind auf 150 Mio. Lastwechsel getestet, in der Praxis werden bis zu 400 Mio. Lastwechsel erreicht. www.aventics.com Dieses Buch erleichtert durch eine möglichst anschauliche und anwendungsorientierte Darstellung der Zusammenhänge dem Leser den Zugang zu dem interessanten Fachgebiet der elektrohydraulischen Antriebe und Steuerungen, ohne allerdings auf die notwendigen physikalischen und mathematischen Grundlagen zu verzichten. Grundlagen elektrohydraulischer Antriebe und Steuerungen von Prof. Dr.-Ing. Siegfried Helduser 380 Seiten, zahlreiche Abbildungen, broschiert, ISBN 978-3-7830-0387-1 € 32,- (zzgl. Versandkosten) Online-Shop unter www.engineering-news.net Bitte bestellen Sie bei: Vereinigte Fachverlage GmbH Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz Telefon: 06131/992-0 Telefax: 06131/992-100 E-Mail: vertrieb@vfmz.de antriebstechnik 9/2015 63 OUP_Buch_elektrohydraulische_Antriebe_60x265_2015_01.indd 21.01.20151 07:37:25

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