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Kompensatoren optimieren Produktion bei SCA

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19.06.2009 Lecks an Kompensatoren können gravierende Folgen haben: Bei SCA in Mannheim führte austretender Staub an der Trocknungseinheit einer Papiermaschine regelmäßig zum Glimmen, was Anlagenstillstände zur Folge hatte. Erst durch den Einsatz von vier Weichstoffkompensatoren anstelle von Ausgleichselementen aus Stahl konnte der bei 470°C ablaufende Trocknungsprozess dauerhaft abgedichtet werden.

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Entscheider-Facts Für Betreiber



  • Temperaturen bis 480°C sowie Axialbewegungen bis 33mm und Lateralbewegungen bis 250 mm setzten den Edelstahlkompensatoren bei der Papiertrocknung bei SCA zu.
  • Die Folge: Leckagen, Energieverluste, Staubablagerungen und Stillstände als Folge von Glimmbränden.
  • Durch den Einsatz von Weichstoffkompensatoren konnte das Problem gelöst werden.
  • Die Investition hat sich innerhalb von sechs Monaten amortisiert.

Die Papiermaschine WM 4 ist ein Gigant. Sie produziert im SCA-Werk in Mannheim (Zewa) stündlich drei jeweils fünf Tonnen schwere Rollen Tissue-Papier für die Toilettenpapierfertigung. Die sechs Meter breite Papierbahn läuft dabei mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1800 m/min durch die Maschine. Etwa einmal pro Woche fing der feine Papierstaub auf der Yankeehaube an zu glimmen. Die Ursache des Problems war bald klar: Lecks in den vier Kompensatoren der Yankeehaube. Als Zwischenlösung wurde die Betriebstemperatur und damit die Produktionsgeschwindigkeit gedrosselt, um die Zahl der Brände zu reduzieren. Die endgültige Lösung: vier neue Kompensatoren von Frenzelit.

Instandhaltung als Sisyphusarbeit

Die 1980 erbaute Maschine hatte im Bereich der großen Hochleistungstrockenhaube anfangs Schiebedichtungen, die ebenso viele Kosten wie Probleme verursachten. Der Versuch, beides mit Stahlkompensatoren zu lösen, erwies sich schon bei Inbetriebnahme als Fehler. Die vier Ausgleichselemente mit einem rechteckigen Querschnitt von 2,0 x 2,1 Metern, die die axialen und lateralen Bewegungen zwischen Brennkammer und Trocknungseinheit auszugleichen hatten, waren dieser Beanspruchung nicht gewachsen. Insbesondere beim Öffnen der Maschine zu Wartungszwecken sowie bei Verstopfungen des Haubenspalts durch die Tissuebahn wurden die Kompensatoren durch die gewaltigen mechanischen Hebelkräfte extrem beansprucht. Sowohl der Versuch, die Bälge von innen abzudichten, als auch der Versuch einer Weichstoffummantelung scheiterten letztlich daran, dass sich diese Weichstoffdichtungen unter dem Druck und der Temperatur auflösten. Die Flanschverbindungen waren außerdem wegen des Verzuges der Kanäle und der Haube nicht mehr dicht zu bekommen.

Immer neue Lecks waren zu stopfen, aus denen bei Normalbetrieb 470°C heiße Luft mit einem Druck von maximal 60mbar austrat. Die Anlage musste täglich vom anfallenden Papierstaub gereinigt werden – für die Mitarbeiter in Folge der Leckagen eine schweißtreibende Angelegenheit. Am problematischsten aber war, dass sich der Papierstaub überall auf der Yankeehaube ablagerte und durch die Leckagen entzünden konnte. Diese Glimmbrände hatten Produktionsausfall und Maschinenstillstände zur Folge. Außerdem führten die Leckagen zu einem erhöhten Energieverbrauch der Yankeehaube.
Um dies zu vermeiden, wurde die maximale Haubentemperatur reduziert, wodurch allerdings gleichzeitig die Leistung der Maschine sank. Instandhaltungsleiter Reinhold Heinsch: „Ein Zustand, der nicht akzeptabel war. Es musste etwas getan werden!“ Er machte sich auf die Suche nach Lösungen, klapperte auf der Achema 2006 verschiedene Kompensatorenhersteller ab – und stieß auf Frenzelit.

Weichstoffkompensator als Lösung

Ulf Pöhlmann, Projektleiter beim Geschäftsbereich Kompensatoren bei Frenzelit machte sich vor Ort ein Bild der Lage und erstellte das Aufmaß für die Konstrukteure in Bad Berneck. Dort war schnell klar: Mit einem Stahlkompensator war das Problem nicht zu lösen. Nur ein spezieller Weichstoffkompensator mit leistungsfähiger thermischer Isolation konnte den gestellten Anforderungen unter den ungünstigen technischen und räumlichen Bedingungen gerecht werden. Die Anwendungstechniker des Dichtungsspezialisten erstellten ein Lösungskonzept, planten, konstruierten und bauten innerhalb von zwei Monaten nach der Anfrage vier Weichstoffkompensatoren mit einer einfach zu reinigenden mehrlagigen Außenhülle als Kompensator und einer thermischen Isolation. In einem engen Zeitfenster von drei Tagen wurden die alten Kompensatoren durch ein Spezialunternehmen unter Aufsicht des Kompensatorenlieferanten abgebaut, die neuen eingesetzt. Bei den beengten Verhältnissen und den gewaltigen Dimensionen der neuen Kompensatoren eine knifflige Arbeit.

Nach sechs Monaten amortisiert

Als SCA die Anlage wieder in Betrieb nahm, zeichnete sich sofort ab: Mit dieser Lösung waren die Leckageprobleme gelöst. Und die Zufriedenheit blieb nicht nur, sie wuchs auch. Mit mehr als einem guten Grund: Es gab seither keinen einzigen leckagebedingten Feueralarm mehr. Die Kompensatoren hielten, was sie versprochen hatten, mit dem Ergebnis, dass sich der Energieverbrauch reduzierte. Die Betriebstemperatur konnte wieder auf 470°C erhöht werden, und mit dieser Trocknungskapazität ließ sich die Produktionsgeschwindigkeit der Maschine auf bis zu 1800 m/min erhöhen. Ein störungsfreier Trocknungsprozess mit niedrigeren Kosten und höherer Produktivität – damit waren die Investitionskosten für die neue Technologie schon nach sechs Monaten amortisiert.

Heftausgabe: Juni 2009

Über den Autor

Louis Schnabl ,
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