Schwingungsfrei trennen: Warum Präzision im Rotorbau die Betriebskosten von Wirbelstromabscheidern signifikant reduziert – Qualitätsansatz gegen drohenden Verschleiß
Schwingungsfrei trennen: Warum Präzision im Rotorbau die Betriebskosten von Wirbelstromabscheidern signifikant reduziert
Der süddeutsche Maschinenbauhersteller Wagner Magnete zählt zu den Spezialisten für High-End-Fertigung – Lückenloser Qualitätsansatz gegen drohenden Verschleiß
Heimertingen (dk). In modernen Sortieranlagen für Haus- und Verpackungsabfälle sind Wirbelstromabscheider (NE-Abscheider) Herzstücke der Wertschöpfung. Sie trennen nichtmagnetische Metalle wie Aluminium oder Kupfer aus gemischten Materialströmen und machen so wertvolle Rohstoffe zurückgewinnbar. Der süddeutsche Maschinenbauhersteller Wagner Magnete aus Heimertingen im Unterallgäu zählt hier zu den Spezialisten für High-End-Fertigung. Aktuell sorgt die steigende mechanische Belastung für die Maschinen für große Herausforderungen: Durchsätze fordern breitere Arbeitsbreiten, feinste Fraktionen verlangen extrem schnelle Hochfrequenzrotoren. In diesem Spannungsfeld entscheidet häufig die Wuchtgüte über die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage.
„Der Markt für Recyclingtechnologie steht aktuell unter hohem Preisdruck. Um Maschinen günstiger anbieten zu können, optimieren manche Hersteller die Produktionskosten bei der Konstruktion und Fertigung von Magnetrotoren. Ungenauigkeiten in der Fertigung und Vereinfachungen im Design führen bei hohen Drehzahlen unweigerlich zu Schwingungen. Diese Vibrationen übertragen sich auf die gesamte Sortieranlage und zerstören systematisch die Lagerungen der Magnetrotoren“, sagt Wolfgang Wagner, Geschäftsführer von Wagner Magnete.
Die Folgen für Entsorgungsunternehmen sind umfangreich: höherer Schmieraufwand, unvorhergesehene Maschinenausfälle, häufige Reparaturen, stärkerer Verschleiß und höhere laufende Betriebskosten (OPEX) durch ungeplante Stillstandzeiten.
„Wer am Rotor spart, bezahlt später jede Betriebsstunde teuer. Genau hier setzen wir an. Wir nehmen die mechanische Belastung durch Vibrationen von Anfang an aus der Konstruktion, denn unsere Kunden verlangen zu Recht Maschinen, die im harten Dreischichtbetrieb der Abfallwirtschaft absolut zuverlässig laufen. Höchste Präzision in der Fertigung ist für uns die fundamentale Voraussetzung für maximale Wirtschaftlichkeit“, so Firmenchef Wagner.
Um Magnetrotoren dauerhaft, schwingungs- und verschleißarm zu betreiben, setzt der Allgäuer Maschinenbauer auf einen lückenlosen Qualitätsansatz. Dieser beginnt bei einer aufwändigen Qualitätssicherung mit strengen Prüfschritten nach jeder einzelnen Fertigungsstufe. Nur durch diese Fertigungspräzision ist es möglich, die komplexen Rotationskörper so exakt herzustellen, dass die fertigen Rotoren eine Wuchtgüte von G0,1 erreichen können – dabei handelt es sich um einen Kennwert für die Gleichmäßigkeit der Massenverteilung eines rotierenden Körpers.
Zusätzlich fließt tiefgehendes Engineering in die Schwingungsanalyse. Das bedeutet: Jeder Rotortyp und jede Rotorgröße wird konstruktiv so ausgelegt, dass die harmonischen Eigenfrequenzen der fertigen Rotationskörper so weit wie möglich von der späteren Betriebsfrequenz entfernt liegen. Resonanzkatastrophen und materialschädigende Dauerschwingungen werden so technologisch ausgeschlossen.
Im praktischen Betrieb zahlt sich diese Präzision unmittelbar aus: Das zu trennende Material wird gleichmäßig über die gesamte Arbeitsbreite auf das Beschleunigungsband aufgegeben und durchläuft am Band-Ende das hochfrequente Magnetfeld des Rotors. Nichteisenmetalle werden dabei exakt über den Trennscheitel der Abwurfhaube geschleudert – ein Vorgang, der nur bei ruhig laufenden, exakt gewuchteten Rotoren dauerhaft präzise funktioniert.
Die extreme Laufruhe wirkt sich direkt auf den Wartungsaufwand aus. Vibrierende Rotoren erfordern am Markt permanenten Service oder frühzeitige Lagerwechsel. Die Systeme von Wagner Magnete reduzieren den personellen und finanziellen Aufwand für die Instandhaltung dagegen auf ein Minimum.
„Durch die exakte Fertigung und ausgezeichnete Wuchtgüte werden die mechanischen Komponenten unserer Maschinen extrem geschont. Das spiegelt sich direkt in den Wartungszyklen wider: Die Lager unserer Rotoren müssen lediglich alle 2.500 Betriebsstunden mit gerade einmal fünf Gramm Fett nachgeschmiert werden. Das spart Arbeitszeit und hält die Wartungskosten niedrig“, sagt Rudolf Weinbuch, Konstruktionsleiter von Wagner Magnete.
Diese Fertigungsqualität erlaubt Leistungsdaten, die in dieser Bandbreite ihren Seltenheitswert haben.
Wagner Magnete bedient damit flexibel die steigenden Anforderungen der Sortierbetriebe:
• Hochfrequenz-Anwendungen: Für feinste Wertstofffraktionen werden Rotoren mit Drehzahlen von 4.500 U/min und 6.500 U/min realisiert – bei Arbeitsbreiten von bis zu 2.000 mm.
• Standard-Anwendungen: Robuste Allrounder mit einer Rotordrehzahl von 3.000 U/min lassen sich dank ausgereiftem Fertigungs-Know-how schwingungsfrei auf 3.000 mm Arbeitsbreite skalieren.
• Einstiegs-Anwendungen: Für Korngrößen ab 50 mm bietet Wagner Magnete eine kompakte Baureihe mit sehr gutem Preis-Leistungs-Verhältnis – ohne Abstriche bei der charakteristischen Wuchtgüte.Technische Daten im Überblick
• Wuchtgüte: G0,1 – höchste Präzision für vibrationsfreien Lauf • Wartungsintervall: 5 Gramm Fett alle 2.500 Betriebsstunden • Standard-Systeme: bis zu 3.000 mm Arbeitsbreite bei 3.000 U/min• Einstiegs-Systeme: für Korngrößen ab 50 mm, attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis• Hochfrequenz-Systeme: 4.500 und 6.500 U/min• Konstruktionsprinzip: Harmonische Eigenfrequenzen liegen konsequent außerhalb der Betriebsfrequenz• Einsatzbereich: Sortieranlagen für Haus- und Sperrmüll, Verpackungs- und Gewerbeabfälle, DSD-Fraktionen und zerkleinertes AltholzHinweis: Die Präzisions-Abscheider von Wagner Magnete arbeiten dauerhaft, wartungsarm und zuverlässig. Für Entsorgungsunternehmen bedeutet dies maximale Verfügbarkeit und minimale Servicekosten – Stunde für Stunde, Tonne für Tonne.
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- Fertigung (Wikipedia)
Unter Produktion (aus lateinisch pro- ‚vor-, vorwärts-‘ und lateinisch ducere ‚führen‘; insbesondere bei Realgütern auch Fertigung, Fabrikation oder Verarbeitung, Bearbeitung, als Rechtsbegriff die Herstellung) versteht die Betriebswirtschaftslehre und Volkswirtschaftslehre die durch Kombination von Produktionsfaktoren während eines Transformationsprozesses hergestellten Güter und Dienstleistungen. Gegensatz ist der Verbrauch. - Industrie (Wikipedia)
Die Industrie befasst sich als Teil der Wirtschaft mit der gewerblichen Gewinnung, Bearbeitung und Weiterverarbeitung von Rohstoffen oder Zwischenprodukten zu Sachgütern. - Maschinenbau (Wikipedia)
Der Maschinenbau (auch als Maschinenwesen bezeichnet) ist eine klassische Ingenieurwissenschaft und erstreckt sich auf Entwicklung, Konstruktion und Produktion von Maschinen und Anlagen. - Präzision (Wikipedia)
In der Messtechnik ist Präzision, veraltet auch Wiederholgenauigkeit genannt, ein Kriterium zur Beurteilung der Qualität einer Messung oder eines Messverfahrens. Präzision und Richtigkeit sind Komponenten der Genauigkeit. Die Präzision charakterisiert die Streubreite der erhaltenen Messwerte. Die Präzision lässt sich durch oftmaliges Wiederholen der Messung unter gleichen Umständen (Wiederholbedingungen) mit demselben Messgerät oder Messsystem ermitteln; man quantifiziert sie durch Reduktion der einzelnen Ergebnisreihen nach normierten Algorithmen der Fehler- und Ausgleichsrechnung. Ein sehr präzises Verfahren liefert für dieselbe Aufgabe jeweils nahezu gleiche Ergebnisreihen. Angaben der Präzision machen keine Aussage darüber, wie weit die einzelnen Messwerte jeweils vom wahren Wert entfernt sind, sondern sie beschreiben lediglich die Stabilität des Verfahrens. Die Präzision kann zahlenmäßig z. B. durch eine Streubreite, einen Streukreisradius oder durch eine Standardabweichung angegeben werden. Präzision ist ein Bestandteil der Genauigkeit. In technischen Zusammenhängen ist hohe Präzision eine notwendige, aber nicht hinreichende Voraussetzung für hohe Genauigkeit. Eine wenig präzise Technik liefert nicht hochgenaue Ergebnisse; jedoch können technische Vorgänge mit hoher Präzision ablaufen und dennoch Resultate hervorbringen, die erheblich vom wahren oder richtigen Wert abweichen. - Recycling (Wikipedia)
Beim Recycling (gelegentlich als RC abgekürzt) bzw. bei der regenerativen Abfallverwertung werden nicht mehr gebrauchte Produkte und Materialien wiederverwertet, indem sie vollständig oder teilweise zu Sekundärrohstoffen aufbereitet werden. Die so produzierten Stoffe werden als Rezyklate (seltener: Recyclate) oder Regenerate bezeichnet. Der Begriff „Recycling“ ist ein Lehnwort aus dem Englischen (recycling – ausgesprochen [ɹɪˈsaɪklɪŋ] – für „Wiederverwertung“ oder „Wiederaufbereitung“); etymologisch leitet er sich vom griechischen kýklos (Kreis) sowie dem lateinischen Präfix re- (zurück, wieder) ab. Recycling trägt als wesentlicher Bestandteil der Kreislaufwirtschaft dazu bei, Materialkreisläufe zu schließen oder zu verlangsamen und so den Einsatz natürlicher Ressourcen und die Erzeugung von Emissionen zu vermindern. Gesetzlich wird erst von Recycling gesprochen, wenn der Rohstoff zuvor als Abfall einzustufen war; andernfalls handelt es sich um Wiederverwendung. Der umgangssprachliche Gebrauch des Begriffs „Recycling“ umfasst oft beide Bedeutungen. - Wirbelstromabscheider (Wikipedia)
Ein Wirbelstromabscheider (im Englischen: Eddy Current Separator oder ECS) ist eine Maschine, die ein starkes Magnetfeld nutzt, um Nichteisenmetalle aus einem zugeführten Abfall- oder Erzstrom zu trennen. Das Gerät nutzt Wirbelströme, um die Trennung durchzuführen. Zu den Nichteisenmetallen, die üblicherweise durch einen Wirbelstromabscheider abgetrennt werden, gehören Aluminium, Kupfer und Druckgussmetalle. Bei der Abfallsortierung des Single-Stream-Recyclings (gemischte Wertstoffsammlung) in Wertstoffsortieranlagen wird der Wirbelstromabscheider eingesetzt, nachdem der Abfall eine Anordnung von Magneten durchlaufen hat, um Eisenmetalle zu entfernen. Wirbelstromabscheider werden in der Regel am Ende des Abfallstroms eingesetzt, da sich Eisenmetalle erhitzen würden, wenn sie einem Wirbelstromfeld ausgesetzt sind. Dies könnte zu potenziellen Schäden am Wirbelstromabscheider führen. Im Bergbau wird der Wirbelstromabscheider manchmal eingesetzt, um Metalle aus dem geförderten Erz zu trennen.
