Moderne Papiermaschinen werden immer größer, schneller und leistungsfähiger. Auf der Insel Hainan, in der südlichsten Provinz der Volksrepublik China, wird derzeit die produktivste Feinpapiermaschine der Welt installiert und in Betrieb genommen. Hersteller dieser gewaltigen Anlage ist Voith Paper in Heidenheim, Deutschland, weltweit einer der größten Anbieter von Papiermaschinen.

Zur Versorgung dieser gigantischen Anlage mit Kühl/Schmier- und Drucköl konstruierte und baute die SKF Lubrication Systems AG eine extrem leistungsfähige Druckölstation.

Auftraggeber für die Papiermaschine PM 2 auf Hainan ist Asia Pulp & Paper, einer der Top 10 Papierhersteller weltweit.

Die Leistungsdaten der Feinpapiermaschine, der leistungsstärksten der Welt, sind wirklich beeindruckend: Sie ist für eine Geschwindigkeit von 2.000 m/min ausgelegt, bei einer Gesamtlänge von 430 m. Die Pressepartie ist die größte, die je gebaut wurde: 11 m breit, 20 m lang und 10,5 m hoch. Sie wiegt 500 Tonnen.

Das Herzstück der Anlage ist die Tandem NipcoFlex Schuhpresse. Der entscheidende technologische Vorteil moderner Schuhpressen liegt im hohen Pressimpuls, dem die Papierbahn ausgesetzt wird. Die Kombination aus langer Verweilzeit des Papiers im Nip (Presszonenlängen bis zu 330 mm) und optimalen Druckgradienten ermöglicht maximale Produktionsleistung auf höchstem Qualitätsniveau. Ermöglicht wird diese für die Papierentwässerung optimale Anpressung durch die Kombination aus einer positionsstabilen Gegenwalze und einem hydraulisch angepressten konkaven Druckschuh unter einem flexiblen Pressmantel der NipoFlex-Walze. Das Ergebnis ist ein hoher Trockengehalt des Papiers.

Lebenswichtig: Die Hydraulik
Die Papierqualität wird maßgeblich durch die Pressenpartie einer Papiermaschine bestimmt. Die spätere Konkurrenzfähigkeit des Endprodukts wird in hohem Maße von der Presse beeinflusst. Gerade deshalb kommt der perfekten Abstimmung der in einem so kritischen Maschinenabschnitt eingesetzten Aggregate eine ganz besondere Bedeutung zu. So wie die Muskeln in unserem Körper den Organismus einerseits stützen und ihm Stabilität verleihen und ihn andererseits höchst empfindlich und präzise auf äußere Reize und Gleichgewichtsänderungen reagieren lassen, so muss auch die Hydraulik in der Lage sein, große Kräfte zu übertragen und gleichzeitig den Druck auf die Papierbahn so gleichmäßig zu verteilen, dass über die gesamte Breite die gleiche Dichte und Oberflächenqualität erzielt wird. Doch damit nicht genug. Auch die Funktion der Ölumlaufschmierung wird von der Hydraulikanlage mit abgedeckt. Das im Kreislauf befindliche Öl wirkt gleichsam wie das Blut der Maschine, transportiert Schadstoffe ab und versorgt die Gelenke. Schadstoffe, das sind in diesem Fall Partikel, die es gilt aus den Gelenken, den Lagern und Gleitflächen auszuschwemmen. Das erhält ihre Funktion und erhöht ihre Lebensdauer. Auch mit den unter dem hydraulischen Druck auftretenden hohen Temperaturen muss die Anlage zurechtkommen und natürlich muss sie wie eine Niere das Öl von Schadstoffen wie Partikeln befreien. Dass in einem Hydraulikkreislauf das unter Druck stehende Öl absolut frei gehalten werden muss von eventuellen Lufteinschlüssen, versteht sich von selbst. Alle diese Eigenschaften haben die Ingenieure von SKF Lubrication Systems AG in enger Abstimmung mit dem Kunden hinein konstruiert.

Innovativ: Die Hydraulikstation
Die geforderten Leistungsdaten ebenso wie die schieren Abmessungen der Papiermaschine stellten eine enorme Herausforderung dar. Die Hydraulikstation vollbringt Höchstleistungen. Bei ihrer Entwicklung mussten die Ingenieure und Techniker von SKF Lubrication Systems AG in Hockenheim technisches Neuland betreten.

Eine der Vorgaben des Kunden bestand darin, die Versorgung von zwei hintereinander stehenden Pressen mit nur einer Druckölstation sicherzustellen; eine Tandemlösung, für die bis dato zwei separate Stationen notwendig waren. Ein weiteres wichtiges Kriterium war die Zerlegbarkeit der Station für den Übersee-Containertransport nach China. Diese Aufgabe, wie viele andere, konnte nur durch enge Zusammenarbeit zwischen SKF und Voith und Entwicklung eines intelligenten Lösungskonzepts erreicht werden.

Kommentar des Teamleiters Hans-Georg Weber:
„Erschwert wurde die Aufgabe dadurch, dass aufgrund der Größe des Projektes Komponenten verbaut werden mussten, die am Markt nur schwierig oder gar nicht zu beschaffen waren und infolgedessen von uns erst konstruiert werden mussten. Die Druckölversorgung der Pressenpartie wird durch verschiedene Hydraulikkreise gewährleistet. Das aus den Pressen zurücklaufende Öl wird in der Druckölstation beruhigt, gekühlt und gefiltert.“

Das Konzept der Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass die sonst üblichen zwei Aggregate hier zu einer zentralen Druckölstation zusammengefasst wurden. Dadurch konnte die Zahl der Komponenten halbiert werden. So entfällt zum Beispiel ein zweiter Tank, und die Anzahl der benötigten Reservepumpen konnte reduziert werden.

Den Erwartungen der Kunden entsprechen
Auf die geleistete Arbeit kann das SKF Projektteam zu Recht stolz sein – es wurde nicht nur eine neuartige Konstruktion geschaffen es wurde auch der enge Zeitrahmen eingehalten. Dazu der Leiter Konstruktion und Entwicklung, Jürgen Kreutzkämper: „Durch die Vorgaben des Kunden ergab es sich praktisch von selbst, dass die Druckölstation so platzsparend wie nur möglich konzipiert wurde. Um eine optimale Zugänglichkeit aller Komponenten zu erreichen, wurde von Beginn an dreidimensional konstruiert. Durch die 3-D-Computerdarstellung konnten Projektbesprechungen, auch beim Kunden vor Ort, effizient an einem Modell durchgeführt werden und Optimierungen direkt einfließen. Ergebnis ist ein Anlagendesign, welches in den Bereichen Zugänglichkeit, Bauraumausnutzung sowie funktionelle Gestaltung Maßstäbe setzt.“

Auch die Verladung der, nach der Abnahme durch den Kunden wieder in Einzelsegmente zerlegten, Anlage war kein alltägliches Vorhaben. Immerhin wiegt die komplette Station insgesamt 45 Tonnen, davon jeder der beiden Wärmetauscher allein bereits 6 Tonnen. Durch den Einsatz von Schwerlastkränen konnten die Segmente schließlich auf vier LKW verladen und auf den Weg gebracht werden.

Die Druckölstation auf einen Blick:

• Nenninhalt des Tanks: 28.000 l
• Außenmaße (L x B x H:) 10,0 x 10,6 x 3,1 m
• Gesamtgewicht: 45 t
• Montagezeit: acht Wochen

   

  ---

  Über SKF Lubrication Systems AG

  Im Jahr 2004 erwarb SKF die Willy Vogel AG, den Marktführer auf dem Gebiet der Schmiersysteme. Seit Juli 2009 werden alle Schmiersysteme, -produkte und Dienstleistungen von VOGEL weltweit unter der Marke SKF vertrieben.

  Durch gemeinsame Erfolge bei der Entwicklung von Schmierungslösungen für Kunden auf der ganzen Welt konnte SKF damit ihre fünf Kompetenzbereiche – Lager und Lagereinheiten, Schmiersysteme, Dichtungen, Mechatronik und Dienstleistungen – weiter stärken.

  Die Projektingenieure im Werk Hockenheim der SKF Lubrication Systems Germany AG sind spezialisiert auf die Planung und Realisierung großer Zentralschmieranlagen, z.B. für Windenergieanlagen, Papiermaschinen, Stahlwerke und ähnliches. Die Zusammenarbeit mit Voith Paper besteht seit über 40 Jahren.