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Mit der High-Speed-Turbo-Technologie erzielt Boge entscheidende Verbesserungen zum bisherigen Stand der Technik: Dank effizientem Verdichtungsprinzip und minimalem Energieverbrauch sorgt HST für sehr gute Ergebnisse in Sachen Effizienz. Der Antrieb der neuen Kompressoren erfolgt durch einen Permanent-Magnet-Motor, der sich durch eine sehr hohe Energiedichte auszeichnet. Die Besonderheit: Erstmalig ist es dem Unternehmen gelungen, die Antriebswelle luftzulagern – die Voraussetzung für extrem hohe Drehzahlen weit jenseits von 100.000 Umdrehungen.
High Speed neu definiert
HST 55: Der kleinste HST liefert mit 55 kW 9,7 Kubikmeter Luft pro Minute. Bild: Boge
Der Permanent-Magnet-Motor und die einzigartige luftgelagerte Antriebswelle sorgen für zuverlässigen, wartungsarmen Betrieb bei minimalem Energiebedarf. Aus Titan gefertigte, mit hohen Drehzahlen rotierende Impeller, die an den Enden der Motorwellen sitzen, versetzen die angesaugte Luft in Geschwindigkeit. In Verbund mit Diffusor und Spiralgehäuse wird so die Geschwindigkeitsenergie besonders effektiv in Druckenergie umgewandelt. Ein durchdachtes Kühlkonzept sorgt für effektive Abkühlung der Luft nach jeder Verdichtungsstufe, und mit den integrierten Frequenzumrichtern lässt sich der Volumenstrom stufenlos an den Druckluftbedarf anpassen.
Konzentration auf das Wesentliche
Auch in puncto Langlebigkeit setzen die HST-Kompressoren Zeichen: Die radikale Reduzierung der Bauteile gegenüber herkömmlichen Kompressoren macht die Maschine wesentlich kleiner und leichter. So wurden nur ein bewegliches Teil pro Antriebsmotor und deutlich weniger Lager und Dichtungen verbaut. Auf Lüftermotor, Getriebe, Schmierungssystem und Ölpumpe wurde komplett verzichtet.
HST 220: Das leistungsstärkste HST-Modell liefert mit 220 kW 36,19 m³ Luft pro Minute. Bild: Boge
Darüber hinaus sorgt die Verwendung von für ihren Einsatzzweck optimierten Bauteilen für einen minimalen Verschleiß. Dieses Konzept reduziert den Wartungsaufwand erheblich und sorgt so für ein hohes Maß an Zuverlässigkeit. Für die Aufstellfläche benötigen Anwender nur noch halb so viel Platz wie für ölfreie Schraubenkompressoren – und das bei einer gleichzeitigen Gewichtsreduzierung um zwei Drittel. Zudem ist der Kompressor kaum zu hören: Der Schalldruck liegt je nach Baugröße zwischen 63 und 69 Dezibel (A).
Bestwerte in Sachen Energieeffizienz
Durch eine radikale Reduzierung der Bauteile gegenüber herkömmlichen Kompressoren und dank des neuen Konstruktionsprinzips, das einen verschleißarmen Betrieb garantiert, wird eine Verbesserung der Effizienzwerte erzielt.
Am deutlichsten wird dies im Leerlaufbetrieb: Hier liegt der Energiebedarf bei unter 1,9 Prozent der Nennleistung. Diesen extrem niedrigen Effizienzwert erzielt der Kompressor unter anderem deshalb, weil kein Lüftermotor zusätzliche Energie aufnimmt. Insgesamt konnten die Gesamtkosten gegenüber ölfreien Schraubenkompressoren um bis zu 30 Prozent reduziert werden. Die Kompressoren sind optional mit Wärmerückgewinnung erhältlich.
Ölfreiheit 100-prozentig garantiert
Der Permanent-Magnet-Motor benötigt kein Getriebe, um die erforderlichen hohen Drehzahlen zu erreichen, und da die Antriebswelle luftgelagert ist, kommt das gesamte System ohne Öl aus. An beiden Enden der Antriebswelle sitzt ein aus Titan gefertigter Impeller, der im Verbund mit Diffusor und Spiralgehäuse die Druckluft erzeugt. Das Kühlkonzept sorgt für Abkühlung der Luft nach jeder der drei Verdichtungsstufen. Bild: Boge
Ölfreiheit der Klasse 0 garantiert das Unternehmen bei den neuen Kompressoren: Denn dank luftgelagerter Motorwelle und dem völligen Verzicht auf Schmierung handelt es sich bei HST um ein komplett ölfrei verdichtendes Druckluftsystem.
Der Verzicht auf ein Ölsystem ist gleichzeitig auch eine der nachhaltigsten Maßnahmen zur Senkung der Wartungskosten. Wo früher die Maschinen stets gestoppt werden mussten, um Lager zu schmieren oder Ölfilter zu wechseln, läuft nun der Betrieb einfach weiter.
Qualität made in Germany
Ob als Grundlast- oder Spitzenlastmaschine – die dreistufigen Hochleistungskompressoren haben sich bereits über mehrere zehntausend Betriebsstunden bei Kunden bewährt.
Sie sind die geeignete Lösung für alle Anwender, die kontinuierlich ölfreie und hochwertige Druckluft benötigen. Vor allem in sensiblen Produktionsbereichen, wie der Chemie-, Pharma-, Lebensmittel-, Getränke- oder Halbleiterindustrie, in Raffinerien, Brauereien oder Lackierbetrieben spielen die Kompressoren ihre Vorteile aus. Optional lassen sie sich zudem mit einem Wärmerückgewinnungssystem ausstatten, das die am Kompressor aufgewendete Energie auch zur Brauchwasser- oder Raumbeheizung nutzt.
Zur Hannover Messe 2015 präsentierte das Unternehmen die Technologie zunächst in drei Leistungsstufen mit einem Standarddruck von 7,5 barü: Der HST 55 liefert 7,97 Kubikmeter Druckluft pro Minute und ist die bislang kleinste Baugröße auf dem Markt. Im mittleren Segment steht Anwendern der HST 110 mit einer Leistung von 17,97 Kubikmeter pro Minute zur Verfügung. Der HST 220 ist mit 36,57 Kubikmetern pro Minute das Modell mit der größten Liefermenge. Boge wird die Baureihe sukzessive erweitern.
Druckluft 4.0
Das Druckluftunternehmen ist bereits seit Jahren Vorreiter bei der Entwicklung intelligenter Druckluftlösungen ganz im Sinne von Industrie 4.0. So sorgt die neue Maschinensteuerung Focus Control 2.0 dafür, dass sich die komplette Druckluftversorgung in ein intelligentes, adaptives Gesamtsystem (eine sogenannte Smart Factory) einbinden lässt. Es wird automatisch die situativ benötigte Druckluftleistung und -qualität unter Effizienzgesichtspunkten erzeugt. Da auch die Wartungen in diesem System unter Berücksichtigung des Condition Monitoring abgebildet werden, resultieren daraus die geringst möglichen Lebenszykluskosten.
Die luftgelagerte Antriebswelle: Im Unterschied zu Magnet- oder Wälzlagern benötigt eine luftgelagerte Welle weder Fremdenergie noch einen anderen Betriebsstoff als Luft, um höchste Drehzahlen zu realisieren. Das Luftlager stabilisiert sich selbst und benötigt keine Hilfslager. Zudem sorgt diese Art der Lagerung für nahezu verschleißfreien und entsprechend wartungsarmen Betrieb. Bild: Boge
Mit der Steuerung lassen sich bis zu vier starre oder frequenzgeregelte Kompressoren im Grundlastwechsel einbinden. Anwender können zwischen zwei Hauptanzeigen wechseln: In der anlagenbezogenen Anzeige haben Nutzer sämtliche eingebundenen Kompressoren im Statusüberblick (Grundlastwechsel); die Kompressoranzeige zeigt die Daten des Kompressors in der Einzelbetrachtung. Die Klartextanzeige übermittelt unkompliziert Wartungs-, Stör- oder Warnmeldungen.
Komfortable Bedienung via LCD-Display
Die Touch-Control-Steuerung: Basierend auf der modernen Maschinensteuerung Focus Control 2.0 ist die HST-Steuerung mit Touchscreen-Bedienung und intuitiv verständlicher Benutzeroberfläche ausgestattet. Bis zu vier frequenzgeregelte High-Speed-Turbo-Kompressoren lassen sich damit steuern – die Anmeldung von autorisiertem Bedienpersonal geschieht komfortabel und berührungslos per RFID-Chip. Bild: Boge
Über das Fünf-Zoll-LCD-Farbdisplay mit Hintergrundbeleuchtung und verbesserter Auflösung lassen sich sämtliche Wartungszustände der Kompressoren komfortabel ablesen. Ob Status-Anzeige, Netzdruck, Systemdruck, Auslastung, Last- und Leerlauf oder Verdichtungsendtemperatur – dank klarer Struktur mit Maschinensymbolik können Anwender schnell und einfach über das Touchpad zwischen den Anzeigen wechseln. Eine Analyse wie diese bietet wertvolle Informationen über die Leistung der Kompressorstation und ihre Effizienz.
Mittels RFID-Tags, also Zugangsberechtigungen, die über einen Chip abgefragt werden, lässt sich die Autorisierung des Bedienpersonals an der Focus Control 2.0 sicherstellen.
Auch das Wartungspaket Cairpac 3000 und Dokumentation der Wartung für das Bestcair-Garantieprogramm lassen sich via Chip als Originale identifizieren und im System festhalten.
Eine USB-Schnittstelle sorgt zudem dafür, dass die Steuerung immer auf dem neuesten Stand bleibt: Via Flash-USB-Stick lassen sich Aktualisierungen und Software-Update direkt und einfach aufspielen – eine Verbindung mit einem Notebook ist nicht notwendig.
Das Unternehmen stattet alle öleingespritzten Schraubenkompressoren seit dem 1. April 2015 optional mit der Focus Control 2.0 aus. jl
Autor: Matthias Eichler, Boge
Ein Blick über den Tellerrand
Druckluft und Fahrradfahren
„Wir haben unser Ziel erreicht, das Boge-Betriebsgelände einmal ohne Pedalantrieb zu umrunden“, freut sich Azubi Sarah Beimfohr. Bild: Boge
Auf der diesjährigen Hannover Messe haben die Auszubildenden des Kompressorherstellers ihren großen Auftritt: Mit dem Boge Airbike präsentieren sie eines der ersten druckluftbetriebenen Fahrräder weltweit. Vom Entwurf bis zur Montage haben die Nachwuchskräfte das Fahrrad in Eigenregie umgerüstet. Der Druckluftspezialist aus Bielefeld legt als moderner Ausbildungsbetrieb viel Wert auf die Förderung seiner Nachwuchskräfte – mit konkreten Projekten, die die Auszubildenden selbstständig konzipieren und umsetzen. Sarah Beimfohr, Gerrit Kunkel und Julian Meiser erhielten die Möglichkeit, neben ihrer regulären Ausbildung das Gelernte praktisch anzuwenden.
Die Azubis aus den Bereichen Mechatronik und Betriebswirtschaft entwickelten in einer 18-monatigen Projektphase das Airbike komplett in Eigenregie – von der Planung und Konstruktion über die Kostenüberwachung und Projektkoordination bis hin zum fahrbereiten Druckluft-Fahrrad. „Wir haben unsere Auszubildenden bewusst vor eine Aufgabe gestellt, die sie fordert und bei der sie um die Ecke denken mussten. In unserer Branche brauchen wir Mitarbeiter, die innovative Wege gehen und über den Tellerrand hinaus denken“, erklärt Geschäftsführer Thorsten Meier.
Das Funktionsprinzip
Als Grundgerüst diente den Azubis ein 28-Zoll-Männerfahrrad, das sie auf das umweltfreundliche Antriebssystem umrüsteten. Angetrieben wird das Airbike von einem druckluftbetriebenen Multi Disk Motor, der eine Leistung von bis zu 0,7 Kilowatt erzeugt. Die beiden Druckluftbehälter fassen jeweils zehn Liter mit auf 40 bar verdichteter Druckluft und haben ein Fassungsvermögen von bis zu 800 Litern. Das druckluftangetriebene Rad erreicht so eine Maximalgeschwindigkeit von 37 Stundenkilometern. Die Reichweite einer Tankfüllung hängt von der Intensität der Nutzung ab. Diese wird wie bei einem Motorrad über einen Gashahn gesteuert. Das Spektrum reicht von sachtem Zusteuern bis zum kompletten Selbstfahren.
Umweltfreundlicher Antrieb ohne Ladezeit
Im direkten Vergleich mit elektrisch betriebenen Fahrrädern hat das druckluftbetriebene Fahrrad die Nase klar vorn. Das Wiederauffüllen der beiden Drucklufttanks geht im Gegensatz zum mehrstündigen Laden einer Batterie wesentlich schneller und verkürzt die Zeit deutlich, bis das Fahrrad wieder fahrbereit ist. Außerdem punktet es auch in Bezug auf die Umweltfreundlichkeit des Antriebs. „Wir nutzen für dieses Antriebssystem eine unversiegbare Treibstoffquelle: Luft. Dabei entstehen keinerlei umweltschädliche Emissionen“, erklärt Mechatronik-Azubi Gerrit Kunkel.
