EO

Steentje bijdragen

18 maart 2021 om 15:22 uur

Bij de productielocatie van Wienerberger in Winterswijk rollen jaarlijks 26 miljoen bakstenen (gemeten in Waal-formaat) van de band.

Steenfabriek Wienerberger in Winterswijk kampte al langere tijd met een extreem hoog luchtverbruik. De grootste energieverslindende en tegelijkertijd meest kritische installaties in het productieproces waren de vijf stenengrijpers, waarmee ovenwagens volcontinu be- en ontladen worden. Om het proces ook de komende jaren ongestoord doorgang te kunnen laten vinden, was een nieuwe, derde compressor noodzakelijk of de vele persluchtlekkages in het systeem moesten worden aangepakt. Wienerberger koos voor de laatstgenoemde optie en schakelde Airsave in een lekdetectie- en revisieproject. De resultaten bleven niet onopgemerkt.

 

Door: Henriëtte van Norel

 

De in Winterswijk gevestigde productielocatie van Wienerberger is sinds twee jaar onderdeel van de internationaal opererende Oostenrijkse onderneming Wienerberger AG, die zich wereldwijd toelegt op bouw- en bestratingsmaterialen. Het assortiment varieert van raamdorpels, dakpannen tot gevelstenen en binnenmuurstenen. In Nederland heeft de organisatie maar liefst negentien productielocaties en circa 1000 medewerkers en elke productielocatie heeft zijn eigen specialiteit. Zo is de vestiging in Winterswijk gespecialiseerd in het produceren van handvorm gevelstenen. Alleen al in Winterswijk rollen jaarlijks 26 miljoen bakstenen (gemeten in Waal-formaat) van de band, omgerekend komt dit neer op zo'n 0,5 miljoen bakstenen per week.

 

Steentje bijdragenWaal-formaat en Engels formaat

De vestiging van Wienerberger in Winterswijk is gespecialiseerd in het produceren van handvorm gevelstenen. Richard Thuis, productieleider bij Wienerberger: “Handvorm gevelstenen zijn machinaal vervaardigde keramische gevelstenen, die het karakter hebben van onze handgevormde gevelstenen van weleer.” In Winterswijk wordt een dunne bouwsteen gemaakt, het ‘Waalformaat’, en een dikke bouwsteen, het ‘Engelse formaat’ genoemd. Beide producten zijn in tientallen varianten leverbaar, steeds met een andere kleurschakering, uitstraling en/of samenstelling. Elke variant heeft dus een eigen recept, met steeds wisselende leem- en zandverhoudingen en additieven zoals mangaan, zout, mineralen en kalk. De leem komt uit een eigen kleigroeve uit het Tertiair in de Achterhoek. Het Tertiar liep van ongeveer 2,5 tot 65 miljoen jaar geleden.

 

 

Productieproces

Op de productielijn in Winterswijk wordt batchgewijs gewerkt. Na het mengen van de verschillende ingrediënten voor een bepaalde batch, gaat de ontstane massa door twee walsen die 3 mm ten opzichte van elkaar staan afgesteld. Van hieruit gaat de massa door naar de pers waar het nogmaals wordt gemengd, ditmaal op de juiste plasticiteit zodat vervolgens op de vormband vormelingen kunnen worden vervaardigd.

 

Een batch vormelingen zit gemiddeld zo'n drie dagen in een van de negentien droogkamers, die op temperatuur worden gebracht met de restwarmte van de tunneloven in het proces. De temperatuur wordt bij de droogovens in stappen opgebouwd van 20 tot 60 °C.

 

Na het drogen gaan de bakstenen naar de zetmachine. Deze legt de bakstenen in een van te voren geprogrammeerd zetpatroon op de ovenwagens. Bij dit zetpatroon is rekening gehouden met een bepaalde tussenruimte, zodat de onder- en boventemperatuur van de stenen in de tunneloven gelijk is.

Vervolgens wordt elke ovenwagen beladen met elf lagen steen. Daarna worden de ovenwagens achter elkaar de 65 meter lange tunneloven in gereden. De temperatuur loopt in deze tunneloven geleidelijk op van 300 °C aan het begin, tot circa 1100 °C in het midden van de oven. Aan het einde van de tunneloven worden de stenen met behulp van een snelkoeler in ongeveer een uur weer teruggekoeld naar circa 300 °C. In totaal kunnen 32 ovenwagens tegelijk in de tunneloven, die zeer langzaam van het begin van de oven naar het einde schuiven. Dit hele proces duurt per ovenwagen vijf dagen. De hete lucht die uit deze tunneloven komt wordt afgevangen en gebruikt voor het verwarmen van de eerder genoemde droogkamers.

 

Zodra de ovenwagens uit de oven komen, worden ze ontladen en dan worden de stenen uit de verschillende batches door elkaar gemengd, zodat de batches een natuurlijkere uitstraling hebben. Immers alleen op deze wijze kan bij een natuurproduct een constante kwaliteit worden gegarandeerd. Vervolgens worden de stenen verpakt in hoezen en op pallets gezet, klaar voor transport.

 

Stenengrijpers

In deze fabriek was jarenlang sprake van een extreem hoog luchtverbruik. De vijf grootste energieverslinders zijn de 30 jaar oude stenengrijpers die de ovenwagens volcontinu be- en ontladen in het proces. Elke stenengrijper bestaat in totaal uit 36 luchtbalgsystemen (zes rijen met elk zes grijpers en luchtbalgen). Elke grijper met luchtbalg wordt aangedreven door een pneumatische compactcilinder met een diameter van 80 mm en een slaglengte van 50 mm. Om steeds 36 stenen (een laag) per keer te kunnen oppakken worden de 36 grijpers met behulp van een gelijkloopsysteem elektrisch aangestuurd.

 

Steentje bijdragenDe ombouw van de eerste stenengrijper leverde direct een meetbare besparing op van 14 kW/u per: een besparing op jaarbasis van 3.400,- euro. 

 

Veel persluchtlekkages

Elke stenengrijper verwerkt wekelijks een half miljoen stenen ofwel omgerekend komt dat neer op 100.000 stenen per dag. Een relatief eenvoudig, maar zeer gevoelig systeem. Niet alleen is veel energie nodig om de stenen op te pakken en de pneumatische cilinders in- en uit te sturen, ook slijten de luchtbalgen in het systeem relatief snel door het vele openen en sluiten, met als gevolg veel persluchtlekkages. Ter illustratie: van de drie opgestelde compressoren, had Wienerberger dag in, dag uit de capaciteit van twee van de drie compressoren volledig nodig om het systeem draaiende te houden. De derde verouderde compressor draaide als back-up. Om ongestoord verder te kunnen produceren met voldoende capaciteit was Wienerberger dus genoodzaakt om de verouderde derde compressor te vervangen of om de vele persluchtlekkages in het systeem aan te pakken. Op advies van de compressorfabrikant werd gekozen voor de laatste optie en werd Airsave ingeschakeld.

 

Twee projecten

Pim Duterloo, directeur van Airsave vertelt: "Bij het eerste project is gestart met het detecteren en repareren van lekkages bij een stenengrijper. Bij veel van de aanwezige componenten - cilinders, luchtbalgen en andere pneumatische componenten - werden forse verliezen geconstateerd. Na het voltooien van de inventarisatie en het bestellen van de benodigde componenten, is tijdens de stopdag gestart met de ombouw. Dit leverde direct een meetbare besparing van 14 kW per uur op ofwel een besparing op jaarbasis van € 3.400,- . Zo was dus inzichtelijk gemaakt wat de te realiseren besparingen konden zijn. Omdat de eerste resultaten verbluffend waren, is direct opdracht gegeven om ook de tweede stenengrijper te reviseren in een nieuw project."

 

Meer bedrijfszekerheid

Met een team van zes personen werden in vier werkdagen alle pneumatische componenten van de stenengrijpers vervangen: van 5/2-ventielen, pneumatische cilinders, luchtbalgen, slangen, koppelingen en de vingers van de grijpers tot bouten, moeren, fitwerk en slijtagepunten in de draaiende delen. Indien noodzakelijk werden de componenten vervangen. Uit het oogpunt van duurzaamheid en veiligheid is bij sommige van de hierboven genoemde componenten, zoals bij de slangen, gekozen voor een ietwat duurdere optie.

 

Richard Thuis, productieleider bij Wienerberger, licht toe: "Als ergens slangbreuk optreedt in deze fabriek, moet een van onze operators zich in de machine manoeuvreren met alle risico's van dien. Een onwenselijke situatie die, indien mogelijk, dient te worden vermeden. Airsave adviseerde derhalve een duurdere oplossing, die meer bedrijfszekerheid biedt, namelijk slangen met een conische sluiting die werken op basis van lagedruk hydrauliek."

 

Duterloo vult aan: "Deels is de machine gereviseerd volgens de oorspronkelijke specificaties en deels is de installatie met succes ‘geredesigned', zodat deze weer voldoet aan de laatste stand der techniek en weer tientallen jaren mee kan."

 

Resultaat

Inmiddels zijn de eerste twee stenengrijpers met succes onderhanden genomen. Het grootste deel van de compressorcapaciteit van de tweede compressor is nu weer bijna volledig ter beschikking. Duterloo: "En dit is nog maar het topje van de ijsberg. Dit jaar staan verdere vervolgacties op de agenda op het gebied van preventief onderhoud en lekkagedetectie. De verwachting is, op basis van de resultaten van de eerste twee stenengrijpers, dat de tweede compressor hierna niet meer hoeft mee te draaien. Dus niet alleen is er fors bespaard op compressorcapaciteit, ook op onderhoudskosten. Een win-win dus voor zowel Wienerberger, als het milieu."

 

Dit artikel verscheen eerder in Aandrijven en Besturen 2 - 2021

 

White papers

whitepapersDownload hier white papers over het thema Aandrijven, regelen en besturen

 

 

 

Strategische keuze: een PLC of embedded controller

In deze whotepaper legt Engineering Spirit uit wanneer het beter is om voor een PLC te kiezen en wanneer voor een embedded controller.
Download de whitepaper van Engineering Spirit 

 

Heeft uw machine het benauwd?

In deze whitepaper bespreekt Festo het belang van de filtratie van perslucht, zowel vanaf de compressor als bij het punt waarop de lucht de componenten van de applicatie in gaat.

Download de whitepaper van Festo

 

Draadloos Mobiel Besturingspaneel: TUV gecertificeerd 10.1" panel met OPC/UA en safety functies

Is een draadloze HMI een goede keuze voor mijn applicatie? We leggen u uit wat de specifieke voordelen zijn van een draadloos multi-touch bedieningspaneel en waar u rekening mee moet houden bij het koppelen van een HMI aan een machine.
Download de whitepaper van SigmaControl

 

Het eDrive systeem: een eenvoudige oplossing voor het testen van hybride aandrijvingen

Deze white paper behandelt alle variabelen die van belang zijn voor het meten en testen van hybride voertuigen en laat zien dat het eDrive systeem een geschikte  oplossing is; zelfs voor de meest complexe testbanken voor hybride aandrijvingen.

Download de white paper van HBM

 

Hoe machines en installaties worden voorbereid op verbinding met het IoT

De industriële-automatiseringswereld is versmolten met de eerste generatie IT-technologie. Dit was een voorwaarde voor de volgende stap naar Industrie 4.0: het netwerk van intelligente componenten in het Internet of Things.

 Download de white paper van Eaton 

  

13 veel voorkomende oorzaken van motorstoringen

Deze white paper laat zien hoe de 13 meest voorkomende oorzaken van het defect raken van de isolatie van wikkelingen en van lagers van tevoren kunnen worden vastgesteld.

Download de white paper van Fluke

  

Machineautomatiseringsconcepten die innovatie voor een gedigitaliseerde productie mogelijk maken

Om de uitdagingen van de gedigitaliseerde industriële toekomst het hoofd te kunnen bieden, automatiseren we machines met volledig schaalbare en naadloos herbruikbare technologieën.

Download de white paper van Omron

 

Push-In Plus-techniek

Bij het bouwen van een besturingspaneel is het aanbrengen van de bedrading bijna altijd een tijdrovende en kostbare klus. Met de gepatenteerde ‘Push-in Plus' techniek van Omron wordt die bedradingstijd met 60% gereduceerd.  

Download de white paper van Omron

 

Inspectiesystemen voor producttraceerbaarheid

De mogelijkheid om individuele producten in de toeleveringsketen naar de consument te traceren, wordt steeds belangrijker voor producenten van voedingsmiddelen, dranken, tabak en farmaceutische producten, geassocieerde machinebouwers en engineeringbedrijven. Het doel is om de immense markt van namaakproducten te bestrijden en/of te voldoen aan de vraag naar informatie door consumenten (van ‘boer tot bord').

Download de white paper van Omron

 

Van werkvloer tot directieniveau

Voor producenten zijn er steeds meer redenen om besturingssystemen voor afzonderlijke productielijnen en -apparatuur te integreren. De technologische ‘magie' om dit te realiseren is sneller, eenvoudiger en intelligenter dan ooit.

Download de white paper van Omron

   

Kosten verlagen door elektrische problemen en motorproblemen in fabrieken op te lossen

Simpele storingen kunnen hele productielijnen stilleggen. Zelfs het simpelweg vervangen van een zekering kan een half uur duren. Alleen al productieverlies kan in sommige industrieën wel 1000 euro per minuut kosten, en ergens anders kan een storing in zelfs een relatief klein onderdeel betekenen dat een hele partij tijdens de productie verloren gaat. 

Download de  white paper van Fluke

  

IXM: sneller uitrollen  van netwerken

De nieuwste trend in moderne industriële omgevingen is de snelle inzet en flexibiliteit van een netwerktopologie. het opwaarderen van de firmware en het instellen van de configuratie is een uitdagende taak, voor zowel IT'ers als system integrators. Advantech introduceert de eerste serie switches om het uitrollen en configureren van netwerken sneller en efficiënter te maken.

Download de white paper van Advantech

  

Selectie van proportionele regelventielen

Proportionele ventielen bieden een prijsgustige en compacte oplossing voor het regelen van flow of druk bij relatief lage flow-snelheden. Er zijn veel verschillende ontwerpen en stijlen voor uiteenlopende drukken en stroomsnelheden, met elektrische of elektropneumatische aansturing. Bij het kiezen van het juiste ventiel voor een toepassing is het belangrijk om de vereisten voor die toepassing De white paper leidt je door de belangrijkste overwegingen die van toepassing zijn voor de selectie van proportionele ventielen, om zo een weloverwogen keuze te kunnen maken.

Download de white paper van Asco

 

Motoren beveiligen voor de IE3 revolutie

Wat de ErP betekent voor schakel- en beveiligingssystemen en elektromotoren (white paper van Eaton)