Doppelschraubenpumpe bietet einen signifikant höheren Wirkungsgrad

Die Twin Speed Gearbox (TSG) in der FDS erreicht die Reduzierung der installierten Motorleistung um ein bis zwei Baugrößen

  • Abb. 1: Zum Patent angemeldete Fristam FDS TSG mit angeflanschtem Zusatzgetriebe.Abb. 1: Zum Patent angemeldete Fristam FDS TSG mit angeflanschtem Zusatzgetriebe.
  • Abb. 1: Zum Patent angemeldete Fristam FDS TSG mit angeflanschtem Zusatzgetriebe.
  • Abb. 2: Torben Hahn (Leiter der Konstruktion und Entwicklung) und René Linck (Produkt­manager) von Fristam Pumpen Schaumburg.
  • Abb. 3: Unterschiede des Wirkungsgrades mit und ohne TSG in der Betrachtung einer Motor-Frequenzumrichter-Kombination.
Fristam ist der weltweit einzige Pumpenhersteller, der ein komplettes Produktspektrum im Bereich berührungslos laufender hygienischer Pumpen anbietet. Das umfasst normalsaugende, selbstansaugende und Hochdruck-Kreiselpumpen. Zudem haben wir unser Angebot an bewährten Dreh- und Kreiskolbenpumpen in 2016 mit der Markteinführung der Doppelschraubenbaureihe Fristam FDS abgerundet“, äußerte Joachim Friedsch, Geschäftsleitung Technik bei Fristam in einem Interview, das LVT im Februar 2017 publizierte.

Heute, drei Jahre nach der Markteinführung der Doppelschraubenpumpenbaureihe FDS stehen der Leiter von Konstruktion und Entwicklung sowie der Produktmanager von Fristam Pumpen Schaumburg Rede und Antwort: Torben Hahn und René Linck berichten über eine Erfolgsgeschichte, geben Einblicke in die Technik und einen Ausblick auf anstehende Projekte.

Herr Linck, Herr Hahn, die FDS-Baureihe feiert Anfang 2019 ihren dritten Geburtstag. Sind Sie mit dem Verlauf der drei Jahre zufrieden? 
Torben Hahn: Ja, absolut. Seit wir mit der Produktion 2016 starteten, haben wir unsere Planzahlen deutlich übertroffen. Im vergangenen Geschäftsjahr haben wir die Produktionsmenge im Vergleich zum ersten Jahr mehr als verdreifacht. Das ist auf der einen Seite natürlich super und wir freuen uns sehr über das Vertrauen unserer Kunden. Auf der anderen Seite erforderte diese rasante Zunahme des Pumpenabsatzes natürlich auch ein ständiges Anpassen der Organisation. Das stellte unser kleines Team ab und an vor große Herausforderungen, die wir aber gemeinschaftlich und mit der Unterstützung unserer Muttergesellschaft in Hamburg bewältigt haben.
 
René Linck: Ja, gerade in der Startphase hat uns das enorme Wachstum viel abverlangt, aber alle haben mit angepackt und sind flexibel wo nötig eingesprungen. Wochenend- und Feiertagsarbeit waren in der Phase an der Tagesordnung. Umso mehr freuen wir uns, dass wir auch nach drei Jahren immer noch diese Start-up-Mentalität im Team haben, die Strukturen, Prozesse und Ressourcen jedoch stabil aufgesetzt sind und funktionieren.

Seit kurzem ist der Fristam-Standort Stadthagen auch DIN ISO 9001 zertifiziert.

Die FDS-Baureihe basiert ja auf einem Baukastenprinzip. Dieses wurde kürzlich um eine Option mit Namen TSG erweitert. Was verbirgt sich dahinter?

T. Hahn: TSG steht für Twin Speed Gearbox. Diese Zusatzoption ist eine mechanische Möglichkeit, die große Drehzahlbandbreite der FDS, die von 0 bis 3.000 pro Minute reicht, voll auszunutzen. Mit Hilfe einer von der Eingangsdrehrichtung abhängigen Übersetzung verändern wir die Pumpendrehzahl, nicht aber die Förderrichtung. In anderen Worten: Wird in der Leitwarte auf Linkslauf geschaltet, dreht die Pumpe mit halber Motordrehzahl („Produktionsmodus“). Wird auf Rechtslauf geschaltet, dreht die Pumpe mit bis zu zweifacher Motordrehzahl („CIP-Modus“). In Kombination mit einem Standard-Frequenzumformer kann so eine Bandbreite von 1:30 abgefahren werden. Aber selbst in Anwendungen, bei denen keine extremen Drehzahlspannen, sondern nur die „normalen“ Bereiche von bis zu 1:10 gefordert sind, kann unser TSG zu einer Reduzierung der installierten Leistung im Bereich von 1-2 Motorgrößen bzw. zu einem effizienteren Betrieb führen. Da der Drehstrommotor so immer nahe an oder in seinem optimalen Frequenzbereich betrieben werden kann, verbessert sich der elektrische Wirkungsgrad um bis zu 20%.

Welche Gründe haben zu dieser Weiterentwicklung geführt? Woher kam der Anstoß?

R. Linck: Doppelschraubenpumpen können sowohl für die Produktion als auch als Reinigungspumpe beziehungsweise CIP-Rücklaufpumpe eingesetzt werden. Wir haben beobachtet, dass immer häufiger große Reinigungsmengen angefragt werden, z. B. in der Süß- und Backwarenherstellung. Hier sind die Produkte extrem viskos und die Rohrleitungsquerschnitte verhältnismäßig groß, so dass entsprechende CIP-Mengen gefahren werden müssen. Aber auch der generelle Wunsch unserer Kunden nach höheren Strömungsgeschwindigkeiten von bis zu 3 m/s während des Reinigungsprozesses führen zu dieser extremen Spanne, wenn die Produktionspumpe auch als Reinigungspumpe eingesetzt wird. 

In solchen Fällen ist ein Servomotor keine optimale Alternative, denn um einen reibungslosen Pumpenbetrieb mit Servomotor zu gewährleisten, werden spezielle, häufig sehr teure, Frequenzumformer benötigt und die Stromnetze müssen extrem stabil sein. Außerdem erfordert die Inbetriebnahme versierte Fachleute. Diese Problemfelder haben uns dazu bewogen, unseren Kunden eine robuste mechanische Lösung anzubieten, um das außergewöhnlich große Drehzahlband der Doppelschraubenpumpe voll ausnutzen zu können.

Sind weitere Projekte bereits in Planung? Wie sehen Sie Fristam positioniert?

T. Hahn: Oh ja, wir haben noch einiges in der Pipeline. Die Doppelschraubentechnik bietet viele Möglichkeiten. In anderen Industriezweigen gibt es die Technologie ja bereits seit 70-80 Jahren, in den hygienischen Prozessindustrien jedoch erst seit knapp 20 Jahren. Wir schöpfen das volle technische Potential bei weitem noch nicht aus. Seitens der Technik sehen wir uns jedenfalls hervorragend positioniert.

R. Linck: Für den Bereich „Pumpe“ haben wir wirklich fachkundige, kreative Köpfe. Aber auch gerade dann, wenn es darum geht, die Pumpe in den Prozess einzubinden oder den kundenspezifischen Prozess zu verstehen und in Kombination mit unserer Technik zu verbessern, haben wir aus unserer Sicht noch unzählige Möglichkeiten neue Bereiche zu erobern. Vielversprechende Ideen und Ansätze gibt es einige. Darüber hinaus sind ja auch einige Mitbewerber dazugekommen. Das führt dazu, dass die Technologie weltweit schneller weiterverbreitet wird. Die Einsatzfelder sind vielfältig, daher gehen wir davon aus, dass der Markt für die hygienische Doppelschraubentechnik stabil wachsen wird und sehen uns mit unserem Pumpenangebot, Prozessverständnis und weltweiten Präsenz sehr gut positioniert. 
 
Vielen Dank Herr Hahn, vielen Dank Herr Linck für diesen Austausch und die spannenden Ausblicke! 

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Fristam Pumpen
Kur-A-Körber-Chaussee 55
21033 Hamburg
Telefon: +49 40/ 2556 0

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