apr 07-08/2018
[ Das Unternehmensportrait ]

Moderne Walzen für die Papierindustrie

Die Dürener Carl Krafft & Söhne GmbH & Co. KG ist einer der führenden Walzenhersteller in Europa. Gerade rüstet sich das Familienunternehmen mit der Entwicklung eines Sensors zur Ermittlung von Nutzungsdaten von Walzen für die digitale Zukunft.

Der größte Stahlzylinder der Welt
Der #KSD-BL 11.150 mm – der größte Stahlzylinder der Welt
Quelle: Carl Krafft
Das auch unter dem Namen Krafft Walzen bekannte Unternehmen hat sich in fast 150 Jahren vom Maschinenbauer zum Walzenspezialisten und
Sondermaschinenbauer entwickelt. Als Partner der Papierindustrie in Düren gegründet, deckt das mittelständische Unternehmen heute auch den Bedarf vieler anderer Branchen ab. Lange, schlanke Walzen bis zu 15 m Länge werden ebenso gefertigt wie große Trommeln mit bis zu 5,50 m Durchmesser und 100 t Stückgewicht. "Für die Papierindustrie sind wir ein Vollsortimenter und können für nahezu alle Prozesse, vom Stoffauflauf bis in die Umrollung, die passenden
Walzen anbieten - in allen gängigen Größen", erläutert Peter Kayser. Der gebürtige Dürener und diplomierte Maschinenbauingenieur ist seit 2014, neben Michael Hess, als geschäftsführender Gesellschafter tätig und für den technischen Bereich im Unternehmen zuständig. Kürzlich hat er vorgeschlagen, die Nomenklatur für die Walzentypen für Anwendungen in der Papierindustrie zu erweitern. "Die bestehende Terminologie fanden wir nicht aussagekräftig genug, vor allem, da wir fälschlicherweise häufig nur als Hersteller von Leitwalzen angesehen werden, Krafft Walzen baut in großem Umfang aber auch Funktionswalzen." Jetzt sind zwar die beiden gebräuchlichen Hauptgruppen der Leit- und Funktionswalzen erhalten geblieben, bei den Funktionswalzen unterscheidet Krafft aber zwischen aktiven Walzen, die über einen Einbau verfügen, der die Walze mit Funktionen versieht, und passiven Walzen, die aufgrund ihrer Masse, des mechanischen Aufbaus oder der Temperierung wirken und ebenfalls zur Wertschöpfung des Produkts beitragen.

Größter Stahltrockenzylinder

Gerade hat das Unternehmen ein besonderes Projekt abgeschlossen: Für ein Projekt von Valmet entwickelte Krafft ein neues Konzept für einen Stahltrockenzylinder. Das Ergebnis ist der weltweit größte Stahltrockenzylinder, der je in eine Papiermaschine eingebaut wurde. Mit einem Durchmesser von 1830 mm, einer Ballenlänge von 11.150 mm und einer Konstruktionsgeschwindigkeit von 1800 m/min weist er beeindruckende Parameter auf. Mit dem Frühjahrsstillstand im April 2018 wurde der Trockenzylinder in die PM6 der Papierfabrik Palm in Wörth eingebaut und erfolgreich in Betrieb genommen.

Palm hatte den Stahltrockenzylinder aus der Krafft-Steel-Dryer-Baureihe (#KSD) bei Valmet bestellt, um einen 2002 installierten Gußzylinder geplant auszutauschen. Kennzeichnend für die von Krafft entwickelte Konstruktion sind ein eingesetzter und verrippter Boden und angeschraubte Zapfen. Diese Konstruktion sei die leichteste im Markt und spiele die Vorteile bei hohen Betriebsdrücken weiter aus. „Bei diesem Projekt war anfangs nicht klar, ob es überhaupt möglich ist, einen derart großen Trockenzylinder aus Stahl herzustellen und wie er in der Maschine funktionieren würde. Aufgrund der Größe handelt es sich um ein schwingfähiges System, und wir konnten im Vorhinein nur schwer abschätzen, ob er später im Betrieb ruhig laufen oder tatsächlich schwingen würde“, sagt Peter  Kayser. Jetzt arbeitet der Stahltrockenzylinder seit einigen Wochen problemlos. „Dieses Projekt wäre ohne unsere erfahrenen Mitarbeiter nicht möglich gewesen. Die dabei gesammelten Erfahrungen können wir nun auf das nächste große Projekt übertragen.“ Man sehe seit etwa drei bis vier Jahren im Markt einen Trend zum Einsatz von Stahltrockenzylindern als beste Lösung zur Papiertrocknung. Das Dürener Unternehmen gehört bereits seit den 1970er Jahren zu den ersten Anbietern von Trockenzylindern aus Stahl und ist damit ein Vorreiter auf dem Markt. Entsprechend bestehen langfristige Erfahrungen mit dem Produkt im praktischen Einsatz.

Produkte für Industrie 4.0

Als Neuheit wurde auf der diesjährigen Zellcheming ein Sensor vorgestellt, den die Krafft-Ingenieure zur Ermittlung der Nutzungsdaten von Walzen, speziell von Tambouren, entwickelt haben. Der batteriebetriebene Life-Cycle-Sensor (#LCS) wird in die Kopfplatte der Walze integriert, die Rotation der Walze aktiviert dann die Messwerterfassung, sobald definierte Parameter erreicht sind. Die vom #LCS übermittelten Daten sollen Aufschluss über die oft diffusen Nutzungsbedingungen geben: Wie häufig ist ein Tambour im Einsatz, wie lange liegt er im Lager oder wird transportiert? Der Betreiber kann später so den ganzen Lebenszyklus überwachen. Ziel ist es, mit den gewonnenen Daten eine vorausschauende Wartung zu ermöglichen. Predictive Maintenance gilt als eine Kernkompetenz von Industrie 4.0. Der erste Sensor-Prototyp soll im zweiten Halbjahr 2018 in einer Papierfabrik im Realbetrieb getestet werden, und der Marktstart ist für 2019 vorgesehen.

Teil des Gesamtprozesses

Besonderen Wert legt das Unternehmen heute darauf, seinen Kunden Komplettlösungen aus einer Hand zu bieten. "Prozessthemen werden immer mehr angefragt, wir können heute das gesamte Spektrum abbilden. Dazu wollen wir synergistischer Partner für unsere Kunden sein", erläutert Peter Kayser. "Das bedeutet auch, dass der Kunde sich auf unser Know-how verlassen kann, und zwar rund um das Subsystem Walze, inklusive Zubehör." Von der Analyse der Kundenforderung, über die Erarbeitung von Vorschlägen und Konzepten bei Neu- und Umbauten bzw. dem Ausbau, die Entwicklung, Berechnung und Simulation bis hin zur Implementierung, der Fertigung der Baugruppen und Fertigungssteuerung, der Montage, dem Service und dem Recycling bietet Krafft komplette Lösungen an - und das über die gesamte Länge der Papiermaschine. Neue Materialien und Technologien würden in jedes Projekt ebenso einfließen wie die langjährige Erfahrung der Mitarbeiter, einem Team aus Konstrukteuren, Ingenieuren und Facharbeitern der Metallberufe. Man unterscheide sich zudem von anderen Herstellern auch durch ein eigenes Konstruktionsbüro. Hier werden Walzen ausgelegt, berechnet, konstruiert und in Simulationen überprüft.  
"Gerade in Bezug auf Industrie 4.0 ist es uns wichtig, alle Prozesse abbilden zu können und die entsprechenden Tools und Ressourcen verfügbar zu halten. Neu ist, dass es jetzt eine breite Datenbasis über alle Größen gibt. In der Praxis haben wir die Anforderungen des Marktes immer schon erfüllt, aber momentan kommen vermehrt große Maschinen in den Umbau, und da steigt automatisch die Nachfrage nach größeren Walzen. Aber unser Know-how ist darauf ausgerichtet, und wir haben unseren Maschinenpark kontinuierlich optimiert, so dass wir heute gut aufgestellt sind."

Moderne Produktionsstandorte

In Düren betreibt der Walzenspezialist zwei moderne Produktionsstandorte - den Stammsitz an der Schoellerstrasse und eine Fertigung in einem nahen Gewerbegebiet. "2014 haben wir unser Werk 2 um eine zweite große Halle erweitert. Dort befinden sich heute auch unsere größten Krankapazitäten bis 100 t und Möglichkeiten, Walzen bis 15 m Länge und einem Durchmesser bis 5,50 m zu produzieren", sagt Geschäftsführer Michael Hess, der gemeinsam mit seiner Schwester Alice Speth die fünfte Generation in dem Dürener Traditionsunternehmen bildet. Auch personell ist das Unternehmen mit einem Jahresumsatz von rund 22 Mio. Euro gewachsen und beschäftigt heute 130 Mitarbeiter. "Die Ausbildung des eigenen Fachkräftenachwuchses ist uns nach wie vor sehr wichtig. Wir haben unsere Anstrengungen für die eigene Ausbildung sogar weiter verstärkt, um den Bedarf an Fachleuten zu decken, zumal absehbar einige Mitarbeiter altersbedingt aus dem Unternehmen ausscheiden. Ihre langjährige Erfahrung können wir kaum mit Kräften vom Arbeitsmarkt ersetzen."

Die Zellstoff- und Papierindustrie gehört zu den wichtigsten Kunden, etwa die Hälfte des Umsatzes generiert das Unternehmen in dieser Branche. OEMs und Papierfabriken weltweit entscheiden sich für die Produkte des Dürener Walzenspezialisten. "Wir liefern nach Nordamerika, Asien und Afrika, hauptsächlich allerdings innerhalb Europas", so Peter Kayser. Auch in anderen Branchen sind Walzen "Made in Düren" gefragt. Sie kommen unter anderem in der Folienherstellung und Verarbeitung, der Spanplatten- und Holzverarbeitung, der Textilindustrie, für Lebensmittel- und Chemieanwendungen, der Medizintechnik und als Komponenten für die Windkraft zum Einsatz.

Autorin: Doris Bünnagel

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