DRUCKLUFTKOMMENTARE
WERKZEUGE UND DRUCKLUFTTECHNIK FÜR NACHHALTIGE PRODUKTIVITÄT � NR. 2/2011
Neuheiten auf der Motek 4 • Gesteuerter Impulsschrauber bekommt Setzerscheinungen bei John Deere in denGriff 8 • Interview mit neuem Kompressoren-Manager Joeri Ooms 14 • Dosenhersteller spart jährlich 300.000 Eurodurch Trennung der Druckluftnetze 16 • Maxi-Cosi: Sicherheitskritische Kunststoffverschraubungen zuverlässig montiert 30 • Kontinuierliche Verbesserungen der Druckluftversorgung sparen Zollner Elektronik viel Geld 38
Wechselnde Reibwerte sicher im Griff
PerfekteMontagestrategiefür selbstfurchendeSchrauben S. 48
Halle 1, Stand 1610
FLEXIBLE MONTAGEEinfach: Atlas Copco zeigt aufder Motek Einstiegssystemeaus der gesteuerten Schraub-technik – auch für sehr kleine Drehmomente 4
Montage-Check: Am Motek-Stand von TBBkönnen Interessierte ihre Montageprozesseeinem kostenlosen Check unterziehen lassen
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Landmaschinen: John Deere konnte mitdem gesteuerten Druckluftschrauber Pulsor Ceine knifflige Montageaufgabe lösen – dankpulsierender Arbeitsweise und der Möglich-keit zur Drehwinkelkontrolle 8
Lese-Tipp: So beurteilen Sie die Ergonomievon handgeführten Druckluft- und Elektro-werkzeugen 10
Flurförderzeuge: Mit dem dokumentations-fähigen Akkuschrauber Tensor STB hat Stilldie Fehlerrate in der Elektronikmontage seiner Stapler auf Null gebracht 26
Automobilindustrie: Magna Steyr montiertseine Bremsleitungen mehrstufig mit offe-
nem Flachabtrieb – dank digitaler Schraub-technik 28
Kunststoffverarbeitung: SicherheitskritischeKunststoffverschraubungen an Kindersitzenbekommt ein Tensor SL in den Griff. DasWerkzeug ist Montage- und Prüfgerät in einem 30
Lese-Tipp: Das Taschenbuch „Prüfen undKalibrieren in der Schraubtechnik“ eignet sichfür Anfänger und Fortgeschrittene 32
Maschinenbau: Liebherr montiert Aus-tausch-Dieselmotoren für Baumaschinen kun-denindividuell mit einer flexiblen, mobilenSchraubstation – entsprechend den Qualitäts-standards der Serienfertigung 46
Weiße Ware: Stark schwankende Reibwertebei der Montage von Türen für ihre Mikrowel-lengeräte hat BSH mit dem von Atlas Copcoent wickelten Gradientenverfahren in den Griffbekommen 48
Lese-Tipps: Die Taschenbücher „Prozess -sicherheit in der Schraubmontage“ und „Statistische Verfahren für die Schraubfall -analyse“ bereiten die jeweiligen Themenverständ lich auf 50
Editorial
Die besten Lösungen für Sie
Die besten Lösungen für Ihre Prozesse,zum Beispiel für eine flexible, effi-ziente und ergonomische Montage,
finden Sie bei Atlas Copco. Davon jedenfallssind wir überzeugt, und wir würden auch Siegern überzeugen. Unsere neuesten Schraub-werkzeuge, unser Dienstleistungsangebotund intelligente Softwarelösungen für Quali-tätssicherung in der Montage stellen wirIhnen gern in diesem Messe-Herbst auf derMotek in Stuttgart oder der Productronica inMünchen vor. Unter anderem präsentierenwir Ihnen neue gesteuerte Schraubsysteme,die wir vorrangig auf einfache Bedienungund ergonomische Handhabung hin ent -wickelt haben. Damit wollen wir Ihnen denUmstieg auf Elektrowerkzeuge schmackhaftmachen, da sie unserer Ansicht nach sehrviele Vorteile bieten. Das Thema Effizienz istübrigens ein weiterer. Effizienzsteigerungen sind auch meistens dieGründe für unsere Kompressoren-Kunden, inneue Maschinen, zum Teil mit Wärmerückge-winnung, oder übergeordnete Steuerungen zuinvestieren. Lesen Sie dazu unsere Repor -tagen aus dem Ressort Energie-Effizienz!Einen Überblick über den neuesten Stand derDrucklufttechnik finden Sie in diesemMesse-Herbst übrigens auf der Powtech imOktober oder der Brau Beviale im November,beide in Nürnberg, wo unsere Kompresso-rensparte ausstellen wird.
Erik Felle Geschäftsführer Atlas Copco Tools Central Europe GmbH
Inhalt
2 DK 2/2011
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Impressum : DRUCKLUFTOMMENTARE, Werkzeuge und Drucklufttechnik für nachhaltige Produktivität. Herausgeber: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH und Atlas Copco Kompressoren und DrucklufttechnikGmbH, Langemarckstraße 35, D-45141 Essen, Tel. +49(0)201-2177-0, Fax +49(0)201-2177-100, [email protected], www.atlascopco.com. Redaktion und Gestaltung: Pressebüro Turmpresse, Thomas Preuß(tp), Jägerstraße 5, D-53639 Königswinter, Tel. +49(0)2244-871247, [email protected]. Mitarbeit: StephanieBanse (sb), Astrid Beu, Michael Corban (co), Monika Corban, Stefan Eichler, Dr. Sabrina Hachenberg (sh), SibylleKarg, Ulrike Preuß (up), Heiko Wenke (hw). Druck: Möller Druck und Verlag GmbH,Berlin. Printed in Germany. Nachdruck mit Quellenangabe und bei Einsendung vonzwei Belegen an die Redaktion gestattet. Text- und Bilddateien stellen wir gern zurVerfügung.
DRUCKLUFTKOMMENTARE NR. 2/2011
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QUALITÄTSSICHERUNGNeue Software: Die intelligente Software QS-Loop vernetzt Schraub- und Fertigungsdatenaus allen Abteilungen und unterstützt bei derEntscheidung hinsichtlich der richtigen Reaktion auf Fehlermeldungen 11
Werkzeugortung: TLS heißt das neue „Navi-gationssystem“, mit dem sich Werkzeuge inder Fertigung orten und in virtuellen Räumen(und damit an echten Arbeitsplätzen) freige-ben oder sperren lassen 29
MESSEN UND PRÜFENMedizintechnik: Mit einem Microtorque-System vermisst OBE automatisch Schraubenfür Brillengestelle und simuliert auch mal25 000 Scharnierbewegungen 44
ENERGIE-EFFIZIENZGetränkeindustrie: Dosenhersteller Rexamhat den Energieverbrauch der Druckluftversor-gung unter anderem durch die Aufteilung inein Nieder- und ein Hochdrucksystem um ein Drittel gesenkt 16
Schüttgutförderung: Ein energieeffizientesSchraubengebläse stellt bei einem Kieselerde-Verarbeiter definierte Prozessbedingungen ineiner Luftstrahlmühle sicher 19
Dämmstoffe: Mit öleingespritzten Kompres-soren, Drehzahlregelung sowie der zentralenSteuerung und Fernüberwachung hat Dämm-stoffhersteller Knauf seine Druckluftversor-gung energetisch optimiert 22
Chemie & Pharma: Mit städtischer Förderungkonnte ein Hamburger Pharmabetrieb denEnergiebedarf seiner Druckluftversorgung umüber 300 000 kWh jährlich senken 33
Druckereien: Mit einem drehzahlgeregeltenGA-Kompressor samt Wärmerückgewinnungspart ein Druckhaus in Frankfurt an der Oder:Das Warmwasser für Duschen und Küchekommt jetzt vom Kompressor 36
INTERVIEWJoeri Ooms: Der neue Geschäftsführer vonAtlas Copco Kompressoren und Drucklufttech-nik will Kunden noch zufriedener machen –und tut einiges dafür 14
INSTANDHALTUNGWerkstatt vor Ort: TBB verantwortet beiAGCO die Wartung und Instandhaltung allerWerkzeuge – mit eigenem Personal 24
Elektronikindustrie: Ein Elektronikdienstleis -ter hat den spezifischen Energiebedarf seinerDruckluftversorgung durch Wärmerückgewin-nung, eine übergeordnete Kompressorensteu-erung sowie einen neuen Werksstandard bei den Druckluftleitungen gesenkt 38
Folienherstellung: Durch vorbeugendeInstandhaltung seiner 15 Kompressorenerreicht ein Spezialfolienhersteller hohe Ver-sorgungssicherheit in der Fertigung und einekonstant hohe Qualität seiner Produkte 41
Messe-Vorbericht
4 DK 2/2011
Atlas Copco Tools präsentiert aufden Messen Motek (im Oktober inStuttgart) und Productronica (imNovember in München) gesteuer-te Elektroschrauber, die kinder-leicht zu bedienen sind. Der Her-steller will Kunden damit den Ein-stieg in höherwertige Technikschmackhaft machen.
Den Umstieg von Druckluft- auf
gesteuerte Elektrowerkzeuge
will Atlas Copco Anwendern
erleichtern. Dazu präsentiert das Unter-
nehmen auf der Motek, Internationale
Fachmesse für Montage, Handhabung
und Automation, besonders einfache,
ergonomische und effiziente Produktneu-
heiten (Halle 1, Stand 1610). Darunter
sind der neue Tensor-ES-Schrauber mit
seiner einfach zu bedienenden Steuerung
sowie einige Werkzeuge, die auf Verbes-
serungen in der Qualitätssicherung sowie
die produktivere Montage bei kleinen
Drehmomenten zielen.
„Der Tensor ES mit seiner Power-
Focus-600-Steuerung ist eine ganz neue
Einstiegsklasse in die gesteuerte Schraub -
technik“, erklärt Erik Felle, der seit 1.
September in der Geschäftsführung bei
den Essenern die Allgemeine Industrie
verantwortet. „Mit dem System wollen
wir vor allem Anwender gewinnen, die
bislang vorrangig mit Druckluftwerkzeu-
gen montiert haben und ihnen den Ein-
stieg in höherwertige Technik erleich-
tern.“ Bei vielen Kunden, etwa im
Maschinenbau und anderen klassischen
Industriebranchen, aber auch im Bereich
der erneuerbaren Energien wie dem
Windkraftanlagenbau, sei eine Hemm -
schwelle festzustellen, auf Elek tro werk -
zeuge umzusteigen, obwohl die gesteuer-
te Technik sehr viele Vorteile biete.
Geschäftsführer
Erik Felle:
„Installation undHandhabung vonElektroschraubernwerden immer ein-facher.“
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Atlas Copco erleichtert Umstieg von Druckluftwerkzeugen auf Elektroschrauber
„Einfach, ergonomisch und effizient“
Premiere auf der Motek: Die
Microtorque-Focus-Steuerungen
eignen sich für sehr kleine Dreh-
momente, wie sie in der Medizin-
techik oder der Elektronikferti-
gung gängig sind.
Das Einsteiger-System kann bis zu
drei herkömmliche Kleinschrauber
ersetzen und die Qualität der
Verschraubungen erheblich ver-
bessern.
FLEXIBLE MONTAGE
Insbesondere die bei Elektrowerkzeu-
gen notwendigen Steuerungen hätten bis-
lang so manchen Anwender vom Umstieg
abgehalten, weiß Felle.
Browserbasiertes Bedienkonzeptermöglicht Zugriff von jedem PC
Deshalb hat Atlas Copco nicht nur das
Werkzeug im Vergleich zu den früheren
Einstiegsmodellen, Tensor DS und DL,
deutlich schneller, robuster und mit
neuen LED-Anzeigen verständlicher ge -
macht, sondern einen Großteil der Ent -
wick lungsarbeit in die neuen Steuerun -
gen gesteckt. „In stallation und Handha-
bung sind sehr leicht“, verspricht Felle.
„Auch Upgrades sind viel einfacher mög-
lich als bei anderen Systemen auf dem
Markt.“ So setzt Atlas Copco beim
Power-Focus 600 erstmals ein browser-
basiertes Bedienkonzept ein: Anwender
müssen keine spezielle Be diensoftware
mehr installieren, sondern können von
jedem Rechner im Netzwerk auf die
Steuerung zugreifen. Als Neuheit ist das
Betriebs sys tem auf dem sogenannten
„Intelligent Application Module“ (IAM)
installiert, das ein austauschbarer
Bestandteil der Steuerung ist. Bei einem
Wechsel der Steuerung können daher
keine Kompatibilitätsprobleme mit unter-
schiedlichen Firmwareständen auftreten.
Turbo-Tight beschleunigt Verschraubungsprozesse
Im Inneren arbeiten die Systeme mit
der innovativen Steuerungsstrategie
„Turbo-Tight“. Sie reduziert die Reak-
tionsmomente bei der Verschraubung
erheblich. Mitarbeiter profitieren von
einer schnelleren Ab schaltung beim End-
drehmoment, die das Hand-Arm-System
praktisch entlastet. Außerdem be -
schleunigt dieses Verfahren den Ver -
schrau bungs prozess. „Da durch steigt
auch die Wirtschaftlichkeit“, betont Erik
Felle. „Das gilt übrigens grundsätzlich
für Elektroschrauber, denn sie benötigen
im Vergleich zu Druckluftschraubern
rund 90 Prozent weniger Energie.“
Als weitere Neuheit präsentiert
Atlas Copco den Microtorque Focus
400 – die Einstiegs-Steuerung für Mon -
tagearbeiten mit sehr kleinen Drehmo-
menten zwischen 0,5 und 250 Newton-
Zentimetern (250 Ncm = 2,5 Nm), wie
sie in der Elektronikbranche oder Medi -
zintechnik gängig sind.
Prozesssicherheit für Montage inElektronik und Medizintechnik
Die Steuerung funktioniert mit allen
handgehaltenen Kleinschraubern der
Microtorque-Baureihe von Atlas Copco.
Ein System ersetzt bis zu drei herkömm-
Messe-Vorbericht
FLEXIBLE MONTAGE
DK 2/2011 5
10.-13.10.2011Halle 1,
Stand 1610
Der neue Tensor-ES-Schrauber
mit Steuerung. Diese lässt sich
intuitiv bedienen – und dank des
browserbasierten Konzepts sogar
von jedem PC im Netzwerk aus.
Live-Show vier Mal täglich
Um 10:30, 12:00, 13:30 und 15:00 Uhrsehen Sie bei uns live in einer
moderierten Show unterschiedlicheLösungsmöglichkeiten für Ihre Schraub-prozesse. Wir stellen Ihnen unsereneue Software QS-Loop vor, mit der SieIhre Qualität intelligent steuern (sieheauch Seite 11), sowie die Werkzeug -ortung und -freigabe mittels Tool-Loca-tion-System (S. 29). Hinzu kommt aufWerkzeugseite der „State of the Art“für jeden Anspruch: vom gesteuertenDruckluftschrauber Pulsor C über dendokumentationsfähigen AkkuschrauberTensor STB bis hin zum elektronischenDrehmomentschlüssel ST-Wrench fürdie Qualitätssicherung.
Elektroschrauber bieten gegenüber
Druck luftwerkzeugen zahlreiche Vorteile.
Wie komfortabel Installation und Bedie-
nung heute sein können, zeigt Atlas
Copco Tools seinen Kunden anhand
neuer Werkzeugserien auf der Montage-
messe Motek.
liche Kleinschrauber und verbessert die
Qualität der Verschraubungen erheblich.
Die Montage mit kleinen Drehmomenten
wird auch ein Ausstellungsschwerpunkt
auf der Productronica sein (15. bis 18.
November in München, Halle B2, Stand
B2.115).
Durch die neue, intuitive Nutzerober-
fläche wird die Bedienung der Schrauber-
steuerung zum Kinderspiel. Die Software
zur Kurven analyse ist standardmäßig in
die Bediensoftware integriert. Damit
arbeiten und parametrieren Anwender
nicht nur effizienter, sondern haben ihre
Schraubprozesse vollständig unter Kon-
trolle. Ein Highlight ist die innovative
Auto-Set-Funktion, die es ermöglicht,
das Vorgabe-Drehmoment direkt an der
Steuerung einzustellen: Der Schrauber
parametriert sich dann selbst, so dass
manuelle Einstellungen überflüssig wer-
den und die Inbetriebnahme auch ohne
Softwareanbindung denkbar einfach ist.
Intelligente Qualitätssteuerungsenkt Kosten um bis zu 40 %
Ebenfalls zum ersten Mal auf einer
Messe stellt Atlas Copco seine neue Stra-
tegie-Software für die Qualitätssteuerung
vor, QS-Loop (lesen Sie dazu den Beitragauf Seite 11). Das Programm vernetzt alle
wichtigen Da -
ten, die in Ver-
bindung mit
dem Schraub-
prozess stehen,
aus der Ferti-
gung, der Kon-
struktionsabteilung oder der Qualitätssi-
cherung und kann die Prozess- und Qua-
litätssicherheit beim Verschrauben stei-
gern sowie die Kosten der Qualitätssiche-
rung um bis zu 40 % senken. Benutzer
der verschiedenen Fachabteilungen
haben mit QS-Loop alle Schraubprozesse
im Blick. „Un sere Ent wick ler haben eine
sehr ausgeklügelte Prozessbewertungs -
logik programmiert, die es der Software
erlaubt, vollautomatisch Aussagen dar -
über zu treffen, ob oder welche Schraub-
stelle geprüft und welches Werkzeug
gewartet werden muss“, sagt Erik Felle.
Handliche Analysegeräte für dieQualitätssicherung an der Linie
Eine weitere Neuvorstellung am
Atlas-Copco-Stand in Stuttgart ist
das Analysegerät ST-Analyser.
Mit ihm wird die Qualitätssiche-
rung in der Produktion sehr viel
einfacher: Nur knapp 500 g wiegt
das Analysegerät, das
Produktionsverant-
wortliche oder Quali-
tätssicherer aufgrund
seiner kompakten Bau-
weise überall an der
Linie schnell zur Hand haben und einset-
zen können. Mit dem Gerät lassen sich
bis zu 1000 Werkzeuge im integrierten
Speicher verwalten und rechtzeitig prü-
fen. Dazu stehen verschiedene rotierende
oder statische Messwertgeber
zur Verfügung. tp
Tensor ES/Power Focus 600: 100
Microtorque Focus 400: 101
Software QS-Loop: 102
Analysegerät ST-Analyser: 103
Drehmomentschlüssel ST-Wrench: 104
Druckluftschrauber Pulsor C: 105
Doku’fähiger Akkuschrauber STB: 106
Sie finden uns hier:
Atlas Copco Tools auf der Motek(10. bis 13. Oktober in Stuttgart): Halle 1, Stand 1610
Atlas Copco Tools auf der Productronica (15. bis 18. November in München):Halle B2, Stand B2.115
i
Atlas Copco verlost an jedem Motek-Tag einiPad. Dazu müssen Besucher nur bis 12 Uhr
am Stand 1610 in Halle 1 ein Los ausfüllen, es indie Lostrommel werfen undauf die Glücksfee hoffen. Täg-lich um 15.30 Uhr zieht die Feedann eine Gewinnerin odereinen Gewinner!
Täglich ein iPad2 gewinnen!
Eintrittskartekostenlos bei uns!
Sie können sich schonjetzt virtuell auf das
Standdesign und die Neuheiten von Atlas Copco Tools auf derMotek einstimmen: Geben Sie einfach „www.atlascopco-motek.de“ in Ihren Browser ein. Hier können Sie sich auch einekostenlose Eintrittskarte für die Messe sichern!
Messe-Vorbericht
6 DK 2/2011
FLEXIBLE MONTAGE
10.-13.10.2011Halle 1,
Stand 1610
ST-Analyser heißt das handliche
Analysegerät für die Schraubmon-
tage von Atlas Copco. Anwender
können diverse Messwertgeber
anschließen, um die Güte der Ver-
schraubungen direkt an der Linie
zu prüfen.
Messe-Vorbericht
INDUSTRIAL SERVICES
DK 2/2011 7
Der elektronische Montage-Check
gibt Antworten auf folgende Fra-
gen: Montiert der Kunde pro-
zesssicher? Können Montageoperationen
optimiert werden? Wie können die Pro-
duktqualität nachhaltig verbessert und
die Nacharbeitsquote minimiert werden?
Wie lässt sich die Maschinenverfügbar-
keit erhöhen, wie der Ausschuss reduzie-
ren? „Wir können in praktisch allen Fäl-
len Verbesserungen vorschlagen, sei es
hinsichtlich Effizienz, Ergonomie, Flexi-
bilität oder Qualität. Diese lassen sich oft
schon mit wenig Aufwand umsetzen“,
verspricht Geschäftsführer Olaf Sommer.
Jeder Besucher, der an dem Montage-
Check teilnimmt und Interesse hat, soll
eine individuelle Auswertung zu seiner
Montage per E-Mail erhalten.
Ein weiteres Thema am TBB-Stand ist
die VDI-Richtlinie 2862. TBB unter-
stützt Industrie-Unternehmen dabei, in
Anlehnung an die Vorgaben, welche die
Richtlinie für die Automobilindustrie
macht, Maßnahmen für die Schraubfall-
klassifizierung in der eigenen Montage
abzuleiten. Als praktisches Beispiel wird
TBB auf dem Messestand an einem
mobilen Kom pressor die Schraubfall-
Kate gorien A, B und C erklären sowie die
Anforderungen, die an die jeweiligen
Werkzeuge gestellt werden.
Schraubfall und Anspruch definieren das Werkzeug
Die Schrauben der Kategorie C sind
am wenigsten kritisch und können daher
mit einem relativ einfachen Werkzeug
montiert werden. Bei einem Montagefeh-
ler und eventuellen Ausfall werden
schlimmstenfalls die Endkunden verär-
gert, nicht aber die Funktion des Produk-
tes beeinträchtigt. Wer auch das vermei-
den möchte und/oder funktionskritische
Schrauben montiert (Kategorie B), muss
etwas höherwertige Technik einsetzen.
Kategorie A umfasst die sicherheitskriti-
schen Schrauben, deren Ausfall eine
mittelbare oder unmittelbare Gefahr für
Leib und Leben darstellen kann. An
einem mobilen Kompressor ist das etwa
die Verschraubung, mit der die Deichsel
befestigt wird.
Anwendern, die die Prozesssicherheit
ihrer Fertigung erhöhen wollen, bietet
TBB eine Reihe von Analysemöglichkei-
ten an – angefangen bei der Auswertung
von Schraubergebnissen und der damit
verbundenen Ableitung von Prozessgren-
zen bis hin zu einer umfassenden Pro-
zessanalyse. In dieser werden zum Bei-
spiel folgende Fragen geklärt: Gibt es
(für Druckluftwerkzeuge) eine stabile
Druckluftversorgung? Können in der Pra-
xis Anzugsvorgaben eingehalten werden?
Wie ist der Zustand der eingesetzten
(Druckluft- oder Elektro-)Werkzeuge,
sind sie für diese Applikation geeignet
und welche Maschinenfähigkeit weisen
sie auf? Wie ist die Qualität der zu ver-
schraubenden Bauteile? Und vieles mehr.
„Selbstverständlich können wir alle Maß-
nahmen auch umsetzen“, sagt Sommer.
Ferner bietet TBB passende Schulungen
zu allen Themen rund um die Planung
und Produktion an, nicht nur in der
Schraubmontage. tp
Prozessanalysen: 107
Schulungsangebot: 108
i
Kostenloser Montage-CheckDie TBB Industrial Tools Services GmbH, Dingolfing, größter Dienst -leis ter rund um Industriewerkzeuge und Montagesysteme, bietet aufder Motek einen kostenlosen Schraubmontage-Check mit individuellerAuswertung an (Halle 1, Stand 1500).
Geschäftsführer
Olaf Sommer:
„Fast alle Montage-prozesse lassen sichhinsichtlich Effizienz,Ergonomie, Flexibi-lität oder Qualitätnoch verbessern.“
TBB erklärt, welche Werkzeuge sich
für welche Schraubfallkategorien
eignen und was beim Einstellen
und Gegenmessen von Montage-
werkzeugen zu beachten ist.
Foto
: Jochen S
tapel, W
enke
Landmaschinenbau
8 DK 2/2011
FLEXIBLE MONTAGE
Hohe Prozesssicherheit undschnelle Montage, das waren dieZiele einer Testreihe beim Land-maschinenhersteller John Deere.Bei der Verschraubung von Ring-spannelementen in 820 PS starkeFeldhäcksler galt es, Setzerschei-nungen zu überwinden und denSchraubvorgang zu verkürzen. MitHilfe des neuen Pulsor C vonAtlas Copco Tools gelang beides:präzises Verschrauben und eineZeitersparnis von 65 %.
Von November bis August stehenbeim Landmaschinen-HerstellerJohn Deere in Zweibrücken die
Bänder nicht still. 1100 Mitarbeiter pro-duzieren in zwei bis vier Schichten Mäh-drescher für den europäischen Markt
sowie sechs verschiedene Feldhäcksler-modelle, die weltweit Absatz finden. Diebedeutendsten Märkte sind Zentraleuropaund Nordamerika.
Die beiden größten Feldhäckslerse-rien, 7750 und 7950, sind die Antwort aufeine gesteigerte Nachfrage nach leis -tungsstarken Maschinen mit großerSchlagkraft. Das Herzstück beiderHäcks ler ist die Vielmessertrommel,deren Besonderheit die Anzahl undAnordnung der Messer ist. Insgesamt 56Spezialmesser stellen bei geringemKraftaufwand sicher, dass der Anteil anÜberlängen des Ernteguts minimal ist –gut für die Häckselqualität. Die in derLeis tung von 600 auf 820 PS (441 auf603 KW) gesteigerte der Maschine bringtnun die durch ein Powerband angetriebe-ne Messertrommel auf 1100 min-1. „Da istdie Prozesssicherzeit das A und O“, meintEdgar Schneider, technischer Arbeitsvor-bereiter bei John Deere, „schon ein einzi-ges loses Messer führt zum Total -schaden.“
Ringspannelement bietet sicheren Halt
Die höhere Maschinenleistung stelltedie Konstrukteure beim Antrieb derTrommel vor eine Herausforderung. DieLösung war ein Ringspannelement, dasdie in kleineren Feldhäckslern weiterhinverwendete konische Verbindung ersetztund dem Antriebsriemen den notwendi-gen Halt gibt. Das Spannelement bestehtaus zwei Innenringen mit Außenkegelund einem Außenring mit Innenkegel.Durch Anziehen der zehn Spannschrau-ben werden die Innenringe gegeneinan-der gezogen und stellen laut Schneidereinen „modernen Formschluss“ sicher.Die dabei entstehenden radialen Spann-kräfte pressen den Außenring in dieNabenbohrung und die Innenringe auf dieWelle, wodurch ein Drehmoment zwi-schen Welle und Nabe übertragen wird.
Vom Lieferanten der Spannelementewird ein Voranzug mit halbem Anzugs-moment über Kreuz mit anschließendem
Gesteuerter Druckluftschrauber vermeidet 25-faches Anziehen per Hand
Powerband treibt Messertrommel
Foto
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Landmaschinenbau
FLEXIBLE MONTAGE
DK 2/2011 9
Anzug auf 73 Nm im Uhrzeigersinn vor-gegeben. „Große Probleme bereitete unsdas Setzverhalten des Ringspanners“,weiß Schneider zu berichten, „jedeSchraube mussten wir am Anfang 25 Malper Hand mit einem schweren Drehmo-ment-Schlüssel nachziehen. Für eineSerienproduktion ist ein solch hoher Auf-wand nicht akzeptabel.“
Pulsor C beseitigt Setzerscheinungen
Die Lösung des Schraubproblems fandman schließlich im Pulsor C von AtlasCopco Tools – dem ersten elektronischgesteuerten Druck luftschrauber der Welt.Mit 100 verschiedenen Programmen undeinem Drehmoment bis 450 Nm ist ervielseitig einsetzbar. Die Montage desRingspannelements mit seinen zehnSpannschrauben erfolgt nun mit diesemImpulsschrauber und elektronisch gesteu-erter Druckluftzufuhr. Das Problem derextremen Setzerscheinungen wurdedurch ein dreistufiges Verfahren gelöst.Zwischen die beiden vom Lieferantenvorgegebenen Schritte wurde ein zusätz-licher Schritt geschaltet, bei dem dieSchrauben ein weiteres Mal über Kreuzauf ein etwas höheres Moment angezogenwerden. Anschließend wird jede Schrau-be im Uhrzeigersinn so lange angezogen,bis der vorgegebene Endanzug von73 Nm erreicht ist. Dadurch wurde dieAnzahl der Verschraubungen, die für einestabile Verbindung notwendig sind, vongut 250 auf circa 100 reduziert.
Dabei wirkt das Wechselspiel zwi-schen „Impuls“ und „Entspannung“ den
Setzerscheinungen sehr entgegen, so dassmit Hilfe des Pulsor C beim gesamtenSpannprozess 20 Minuten eingespart unddie Taktung deutlich erhöht werden konn-te. Ein weiterer Vorteil ist die automati-sche Winkelüberwachung des Werkzeu-ges, die bislang von keinem anderenDruckluftschrauber beherrscht wird. Inden Testläufen fand man heraus, dass alleVerschraubungen in Ordnung sind, wennder Drehwinkel beim letzten Anzug auf73 Nm nicht mehr als 20° beträgt. DieSteuerung des Geräts, der Pulsor Focus,meldet dann ein „i. O.“ (in Ordnung). DieWinkelkontrolle war bisher nur dengesteuerten Elektrowerkzeugen vorbehal-ten, die jedoch kontinuierlich anziehen.Gerade der pulsierende Anzug macht hierden Pulsor C im Kampf gegen die extre-men Setzerscheinungen überlegen.
Fehlerhafte Verschraubungen meldetdie Steuerung direkt; sie werden durchein akustisches Signal und eine rot leuch-tende Lampe signalisiert. Dadurch arbei-tet der Pulsor C auch wesentlich genauerals die Vorgänger-Pulsoren, die überkeine elektronische Steuerung verfügten.
Dokumentierbare Prozesssicherheit
„Wir haben unser Ziel erreicht undsind mit der Lösung des Problems 100-prozentig zufrieden“, freut sich Schnei-der. Die Prozesssicherheit und damit dieKundenzufriedenheit sind sichergestellt.Zukünftig sollen die bei der Verschrau-bung ermittelten Daten ins Tools-Net rapportiert werden.
Die Datenbank von Atlas Copco machteine einwandfreie Rückverfolgbarkeitmöglich, da ein Bauteil mittels Barcodeder Verschraubung zugeordnet werdenkann. So könnten bei einer Reklamationjede einzelne Verschraubung präzisenachverfolgt und eventuelle Abweichun-gen festgestellt werden. ��
Edgar Schneider,
technischer
Arbeitsvorbereiter:
„Prozesssicherheit
ist bei den Häcks-
lern das A und O.
Schon ein einziges
loses Messer führt
zum Totalschaden.“
Der Pulsor C bekam die Setzerschei-
nungen in den Griff – mit elektro -
nischer Über wachung von Dreh -
moment und Drehwinkel sowie Dreh-
momentübertragung mittels Pulszelle.
10.-13.10.2011Halle 1,
Stand 1610
Landmaschinenbau
10 DK 2/2011
FLEXIBLE MONTAGE
Nicht nur Edgar Schneider freut sichüber den druckluftgesteuerten Schrauber,auch Werker Fernand Clement ist zufrie-den. „Da brauchte man ganz schön vielKraft“, erinnert er sich und holt den altenDrehmomentschlüssel aus der Schublade.„Der neue Pulsor C erleichtert die Arbeitsehr, die Technik ist einfach zu bedie-
nen“, meint Clement, der inseinen 39 Jahren bei JohnDeere schon viele Werkzeugein der Hand hatte. „In den letzten Jahrenrückten bei John Deere immer mehr dieErgonomie und die Schaffung leiserArbeitsplätze in den Fokus“, fügt Schnei-der hinzu. „Neben der verbesserten Pro-
zesssicherheit ist das für uns ein weitererPunkt, der für die Zusammenarbeit mitAtlas Copco spricht.“ sh
Pulsor C: 109i
Mit dem alten Drehmomentschlüssel
(unten) musste Werker Fernand Clement
(links im Bild) rund 250 Mal anziehen, bis
die Riemenscheibe saß. Das dauerte nicht
nur viel länger als jetzt mit dem Pulsor C,
sondern war auch körperlich anstrengend.
Gute Ergonomie am Arbeitsplatz zahltsich aus. Sie steigert die Leistungs -
fähigkeit und Motivation der Mitarbeiter,verbessert die Produktqualität und senkt dieArbeitskos ten. Allerdings ist es schwierig,die Ergonomie der eingesetzten Werkzeuge
zu beurteilen. Das Standardwerk „Ergono-mie bei Handwerkzeugen“ liefert eine ein-heitliche Bewertungsmethode sowieschnelle, praxisbezogene Nachschlage-möglichkeiten. Das von Atlas Copco Toolsherausgegebene Buch ist kostenlos unterder untenstehenden Kennziffer erhältlich. Eine große Hilfe ist das Handbuch fürUnternehmer oder Betriebsleiter, die sicherstmals ausführlich mit dem Thema be -schäftigen, aber auch für alle anderen, diesich bezüglich der Ergonomie von Werkzeu-gen nicht auf ihr Bauchgefühl verlassenwollen. Es enthält eine konkrete Anleitung,anhand derer sich alle wichtigen Kraftwerk-zeuge quantifizierbar beurteilen lassen: vonden unterschiedlichsten Schrauberarten
und Bohrmaschinen über Schleifmaschinenhin zu Niet- und Meißelhämmern. Dabeiorientiert es sich am neues ten Stand derTechnik und berücksichtigt die aktuellstenNormen und Verordnungen. Die wichtigstenErgonomiefaktoren sind Griffkonstruktion,körperliche Belastung und Einsatzbedingun-gen, Gewicht, Temperatur, Reaktions -momente, Vibrationen, Lärm sowie Staub-und Ölbelastung. Für jedes Merkmal geltenje nach Werkzeugart unterschiedlicheGewich tungsfaktoren, mit denen sichanhand spezieller Formeln die „Gesamt -ergonomie“ für jedes einzelne Werkzeugberechnen lässt. tp
Handbuch Ergonomie: 110i
Handbuch: Ergonomie von Elektro- und Druckluftwerkzeugen
Management
QUALITÄTSSICHERUNG
DK 2/2011 11
Mit einer Strategie zur übergrei-fenden Qualitätssteuerung lassensich die QS- und Produktkosten inder Schraubtechnik erheblichsenken. QS-Loop nennt AtlasCopco Tools die Strategie, die aufder Motek erstmals vorgestelltwird. Mit Hilfe einer neuen Soft-ware bündelt sie die Datenflut ausverschiedenen Unternehmens -abteilungen. Sobald ein Fehlerauftritt, erhält der Anwender auto -matisch eine Mitteilung – inklusi-ve der Anweisung, was zu tun ist.
Wer die Qualität von Schraub-
prozessen sicherstellen will,
betreibt oft einen hohen Auf-
wand. Wer diesen Aufwand scheut oder
vermeiden will, riskiert erhebliche Quali-
tätslücken im Prozess. Daher werden
meistens (mindestens) die Werte für
Drehmomente und Drehwinkel gemes-
sen, erfasst, gespeichert und über die Zeit
verglichen. Doch liegt ein Messwert ein-
mal außerhalb der festgelegten Toleranz,
weiß der Anwender längst noch nicht, ob
der Fehler nur am Werkzeug liegt oder
gar der ganze Prozess falsch aufgesetzt
ist. „Die Qualität des Schraubprozesses
lässt sich so jedenfalls nicht wirtschaft-
lich steuern“, gibt Christian Böhm zu
bedenken, Projektleiter für die neue Soft-
ware QS-Loop bei Atlas Copco Tools.
Die gängigen Messungen könnten nur ein
erster Schritt sein.
„Wir haben deshalb eine neue Strate-
gie entwickelt, mit der wir einen ganz
anderen Weg einschlagen, der nicht nur
auf den ersten Blick überraschend ein-
fach ist“, sagt Böhm. „Wir nennen sie
QS-Loop, womit wir auf einen geschlos-
senen Regelkreis verweisen wollen.“
Ganz ohne Expertenwissen könnten
Anwender damit alle relevanten Prozesse
in Produktion und Qualitätssicherung
überwachen und regeln.
„Da die Be trachtung von Ent wick -
lungs- und Versuchsdaten bis hin zu allen
Produktions- und Qualitätsdaten reicht,
kann der Prozess so wirtschaftlich
gesteuert werden, dass die entsprechen-
den Kosten auf Anhieb um rund 30 bis 40
Prozent sinken“, ergänzt Marketingleiter
Oskar Sörensson. Und betont, dass man
für die automatisch erzeugten Qualitäts-
meldungen keinen PC mit festem Stand-
ort mehr benötige, sondern mobile Hard-
ware einsetzen können, wie zum Beispiel
Tablet-PCs, um Reaktionszeit zu sparen.
Atlas Copco spricht mit der Software
alle Industriebranchen an, in denen über-
wacht verschraubt wird, von der Ferti-
gung von Waschmaschinen, Elektronik-
bauteilen oder Motorrädern bis hin zum
Flugzeug. Zur Illustration des Potenzials
verweist Sörensson zunächst auf die
aktuelle Situation in der Automobilindus -
trie: In einem normalen Pkw seien heute
rund 3500 Schraubverbindungen zu fin-
den. Deren Qualität werde von sieben
Faktoren beeinflusst: Mensch, Maschine,
Methode, Management, Messung, Mit-Foto
s:
BM
W,
Jochen S
tapel, W
enke (
2)
Einfache Qualitätssteuerung in der Schraubtechnik
Kosten für Qualitätssicherung sinken um bis zu 40 %
10.-13.10.2011Halle 1,
Stand 1610
Management
12 DK 2/2011
QUALITÄTSSICHERUNG
welt und Material. „Um diese Faktoren in
den Griff zu bekommen, erfassen die
Hersteller schon heute jede Menge Daten.
Doch sie nutzen und werten sie nicht
umfassend aus, vor allem, weil der Zeit-
aufwand im Vergleich zum möglichen
Ertrag viel zu hoch ist.“ Das Problem:
Mehrere Unternehmensbereiche sam-
meln und erzeugen Daten, die nicht aus-
reichend und nicht schnell genug mitein-
ander vernetzt werden. Beispiel:
� Die Reibwertmessung liefert Daten
für die konstruktive Auslegung.
� Aus der Fertigung kommen Produk-
tions- und Seriendaten.
� Mitarbeiter der Instandhaltung und
der Qualitätssicherung führen Ver-
gleichsmessungen durch und liefern
Angaben zur Maschinenfähigkeit
(MFU) der Schraubwerkzeuge.
� Die Qualitätssicherung führt Untersu-
chungen zur Prozessfähigkeit (PFU)
durch.
� Hinzu kommen die Kalibrierdaten aus
den Prüflaboren sowie
� Schraubfallanalysen aus den Abteilun-
gen Entwicklung und Versuch.
Die mangelnde Kommunikation unter-
einander wirft eine wichtige Frage auf:
Wie soll die Qualität der Schraubverbin-
dung sichergestellt werden, wenn eine
ganzheitliche Bewertung der Schraubpro-
zesse nicht stattfindet?
„QS-Loop setzt genau an dieser Stelle
an“, sagt Christian Böhm. „Ohne dass ein
Mitarbeiter das Programm bedienen
muss, ruft es bestehende Qualitäts-Infor-
mationen ab und entscheidet dann, was
zu tun ist“, erklärt der Schraubtechnik-
Spezialist. Fehler in der Fertigung oder
im Qualitätsprozess ließen sich so schnel-
ler erkennen und beheben. Bleibt der
Bildschirm dunkel, sind alle Prozesse in
Ordnung. Das System meldet sich online,
wenn ein Fehler mit einem entsprechen-
den Risikopotenzial auftritt.
Besserer Informationsfluss fürbessere Konstruktionen
Der entscheidende Vorteil des Exper-
tensystems ist also das Zusammenführen
vorhandener Informationen und das auto-
matische Bewerten der Daten. Laut Aus-
sage des Projektleiters ist das Herzstück
des Systems eine patentierte Logik, die
alle Informationen nach ihrem Risiko -
potenzial bewertet und automatische
Nachrichten oder Regulierungsanweisun-
gen an den Qualitätsverantwortlichen er -
zeugt und online ausgibt.
Warum das so wichtig ist, wird vor fol-
gendem Hintergrund klar: Nach Angaben
des Verbands der Automobilindustrie
(VDA) sind 80 % aller Schraubfehler
bereits durch die Entwick lung in der
Konstruktion enthalten! Die Gründe sind
vielfältig; unter anderem spielt die Verar-
beitung von Leichtbauelementen sowie
unterschiedlichen Materialien und Ober-
flächen eine Rolle; denn damit gehen
variierende Reibwerte einher. Eines der
Probleme: Konstrukteure oder Konstruk-
tionsprogramme erhalten aus der Ferti-
gung kein ausreichendes Feedback, zu
welchen Problemen es bei den Schraub-
verbindungen kommt; und die Produk-
tionsverantwortlichen erfahren nicht, in
welchem Maß sich etwa Reibwerte
ändern und welchen Einfluss das auf die
Maschinen- und Prozessfähigkeit hat.
„Werden – wie bislang üblich – nur
Drehmomentwerte übergeben, fehlen der
Qualitätssteuerung wichtige Informatio-
nen wie zum Beispiel der Reibwert oder
die Streckgrenze, um die Ursache eines
Fehlers sicher zu identifizieren“, sagt
Christian Böhm. Liege ein Mess punkt
außerhalb des vorgegebenen Toleranzbe-
reichs, tauche eine Reihe von Fragen auf:
� Darf weiter produziert oder muss die
Linie angehalten werden?
� Ist der Fehler eine Folge fehlerhafter
Werkzeuge?
� Muss nachgearbeitet werden – und
wenn ja, in welchem Umfang?
So offensichtlich diese Fragen sind, so
wenig liefert der aus der Reihe fallende
Messpunkt eine Antwort. Entscheidend
ist aber, welche Vorspannkraft erreicht
worden ist – doch diese kann zunächst
keiner bestimmen. In QS-Loop passiert
nun Folgendes: Ist beispielsweise der
Christian Böhm:
„Wir fassen dieDaten aus mehrerenWelten zusammenund können damitSchraubprozessegenauer und besseranalysieren.“
QUALITÄTSSICHERUNG
DK 2/2011 13
Management
Drehmomentwert abgefallen und der
Risikobereich überschritten, kombiniert
die Logik in der Software dazu automa-
tisch den schlechtesten Reibwert und die
minimale Streckgrenze der Materialpaa-
rung und liefert sofort eine Aussage, wel-
che Klemmkraft rechnerisch noch vor-
handen ist. „Der Qualitätsverantwortliche
erhält damit eine automatische Hand-
lungsnachricht mit allen Detailinforma-
tionen, was im Verbindungsprozess zu
tun ist“, betont Oskar Sörensson. Ohne
die weitergehenden Informationen aus
dem Konstruktionsbereich, insbesondere
der Reibwerte, sei das nicht möglich.
Damit nicht genug: QS-Loop priorisiere
auch die Fehler – nachdem der Anwender
seine Rangfolge für die Schraubstellen
definiert hat – und gebe dem Benutzer
eine Handlungsabfolge vor: Wann ist was
wie zu tun. Anschließend überprüft die
Software, ob diese Handlung auch vorge-
nommen wurde.
QS-Loop stellt ferner sicher, dass alle
Informationen zurück in die Konstruk-
tion fließen. „Wir wollen der Entwick -
lungsabteilung ein Hilfsmittel zur Verfü-
gung stellen, um – basierend auf den
Erfahrungen aus der Produktion – auch
die Konstruktion zu verbessern“, sagt
Sörensson. Denn um Fehler von vornher-
ein zu vermeiden, benötigt auch der Kon-
strukteur mehr Daten. So sollte er idea-
lerweise neben der Größe der Schraube,
der Klemmlänge und der Vorspannkraft
auch auf Daten der Schraubwerkzeuge
Zugriff haben, etwa die Massenträgheit,
Getriebe-Untersetzung und die Schraub-
drehzahl.
Verglichen mit der herkömmlichen
Vorgehensweise der Qualitätssicherung,
lässt sich mit QS-Loop eine Menge Zeit
sparen. „Man muss sich nur vor Augen
führen, wie viel Zeit für die Auswertung
einer Verbindung – zum Beispiel im Falle
einer Fehlermeldung oder Stichprobe –
aufgewendet wird“, macht Christian
Böhm deutlich. Unter drei Minuten sei
das kaum realistisch zu machen; denn es
müssten auch Maschinenfähigkeits-, Pro-
zessfähigkeits- und Seriendaten betrach-
tet, vielleicht sogar ausgedruckt werden.
„Wie viele Mann-Minuten das am Tag
sind, muss jeder Anwender für sich über-
legen“, sagt der Atlas-Copco-Experte.
„Aber mit QS-Loop sinkt der Aufwand
auf jeden Fall um mindestens ein Drittel
– und das bei wesentlich höherer Qua-
lität.“ Zusätzlich werde der Informations-
austausch zwischen den einzelnen Abtei -
lungen besser – und zwar bi direktional:
von der Konstruktion in die Produktion
und umgekehrt.
Software bietet hohe Sicherheitbei wenig Aufwand
Am entscheidendsten ist aber der fol-
gende Aspekt: „QS-Loop erlaubt es, mit
wenig Aufwand hohe Sicherheit zu errei-
chen“, sagt Böhm abschließend. „Wir
fassen die Daten aus mehreren Welten
zusammen und können so Schraubpro-
zesse genauer und besser analysieren.“
So kann viel einfacher geklärt werden,
warum trotz geringer Streuungen bei
Werkzeugen und der Maschinenfähigkeit
eine hohe Streuung bei der Prozessfähig-
keit auftritt. Gelinge es, diese ungesicher-
ten Prozesse in solche mit einer geringe-
ren Streuung zu überführen, könne man
zusätzlich die Prüfhäufigkeit verändern.
Sprich: Der Aufwand für die Quali-
tätssicherung sinkt, je sicherer der Pro-
zess ist. Dennoch wird das Ziel erreicht,
sichere und rückverfolgbare Prozesse in
der Schraubmontage zu etablieren. „Wir
bekämpfen die Ursachen – und senken
dadurch die Häufigkeit von Problemen
im Prozess!“, streicht Böhm heraus. tp
QS-Loop: 111i
Vorteile der Software QS-Loop� Die Kosten für qualitätssichernde Maß-
nahmen in der Schraubmontage sinken
drastisch.
� Die Qualität des Endproduktes wird
besser; durch das frühzeitige Erkennen
von Fehlern sinken der Aufwand für
Nacharbeit und das Risiko von Rück -
rufaktionen.
� Werkzeuge und Messmittel, deren
Daten erfasst und ausgewertet werden,
lassen sich spezifisch für den jeweili-
gen Anwendungsfall wählen – herstel-
lerunabhängig.
� Der Aufwand für Erhebung und Aus-
wertung von Daten bleibt gering, da
sich die Häufigkeit der Prüfung in Pro-
zessen sinnvoll anpassen lässt. So
kann mehr Kapazität für die Produktion
höherer Stückzahlen genutzt werden.
� Ordnungsgemäße Verschraubungen
sind anhand einer Dokumentation
nachweisbar, was unter anderem im
Falle der Produzentenhaftung ein
großer Vorteil ist.
Links: QS-Loop sammelt Daten, die
über ein Netzwerk oder via Funk
bereitgestellt werden. Die angebun-
denen Werkzeuge müssen mit ent-
sprechenden Messwertaufnehmern
ausgestattet sein und die Daten an
die Software übertragen können.
Die Marke der Werkzeuge und der
im Werk vorhandenen Softwaresys -
teme spielt keine Rolle: Atlas Copco
hält für alle Systeme Schnittstellen-
konverter bereit.
Rechts: Alle Verantwortlichen erhal-
ten umgehend eine Fehlermeldung,
sobald QS-Loop ein Problem
entdeckt – per SMS oder E-Mail.
Kompressoren und Drucklufttechnik
14 DK 2/2011
INTERVIEW
Herr Ooms, wie waren die erstenMonate für Sie als Geschäftsführereines der größten Kundenzentren imKonzern?
Ich komme mir vor, als hätte ich gestern
erst angefangen. Ich musste zunächst
noch die Region Osteuropa parallel
betreuen, bin viel hin und her gereist.
Seit August wohnen wir nun in Deutsch-
land. Aber da ich schon seit 1994 für
Atlas Copco tätig bin, fühle ich mich
hier gleich wie zu Hause.
Mit welchen Zielen und Ideen sind Siehier angetreten?
Ich will einen Schwerpunkt auf die Kun-
denorientierung legen, bei den Produk-
ten wie im Service. Die Entwicklung
neuer Produkte kann ja prinzipiell tech-
nologiegesteuert sein oder kundenge-
steuert. Nicht jeder Kunde hat die glei-
chen Ansprüche. Wir müssen daher sehr
genau die unterschiedlichen Bedürfnisse
unserer Kunden aufnehmen und daraus
die richtigen Produkte und Angebote
ableiten. Mit unserer großen Vertriebs-
mannschaft haben wir eine sehr starke
Position, das Ohr immer am Markt. Das
ist ein sehr großer Wettbewerbsvorteil.
Die Produkte werden aber vorwiegendin Belgien entwickelt. Wie können Sievon Deutschland aus daran mitwirken?
Wir geben natürlich unsere Erkenntnisse
an die Forschung und Entwicklung im
Konzern weiter. Unser Ziel ist, dass
unsere Verkäufer als Berater auftreten,
neue Entwicklungen erklären und die für
jeden Kunden passende Technologie ver-
mitteln. Unser Vorteil ist, dass wir jede
Technologie anbieten können, praktisch
jede denkbare Konfiguration. Deshalb
können wir unabhängig beraten, ver-
schiedene Lösungswege durchspielen
und die beste empfehlen.
Sind Ihre Verkäufer entsprechendgeschult?
Wir schulen kontinuierlich. Das müssen
wir schon allein deswegen, weil wir sehr
innovativ sind. Wichtig ist, dass unsere
Verkäufer im Gespräch herausfinden,
was dem Kunden wichtig ist. Jeder hat
andere Ansprüche. Wir müssen vor
jedem individuellen Hintergrund die
individuell beste Lösung finden.
Gibt es schon einige konkrete Projekte,die Sie sich vorgenommen haben?
Ja, sicher. Und alle beziehen sich auf
unsere Kunden. Kundenzufriedenheit ist
bei uns im Haus ein zentrales Thema.
Seit geraumer Zeit führen wir intensive
Kundenbefragungen durch, die wir uns
genau ansehen und bei Handlungsbedarf
sofort tätig werden. Daraus wollen wir
lernen, wo wir uns noch verbessern kön-
nen. Ich möchte an dieser Stelle alle
Kunden, die einen solchen Fragebogen
erhalten, bitten, ihn auch auszufüllen
und zurückzuschicken. Diese Rückmel-
dungen sind sehr wichtig für uns, um
uns weiterentwickeln zu können.
Joeri Ooms will Kunden mit schnellerem, umfassenden Service begeistern
„Wir wollen noch besser werden“
Foto
s: P
reuß
Joeri Ooms ist seit März neuerGeschäftsführer der AtlasCopco Kompressoren undDruck lufttechnik GmbH inEssen. Anlass für uns, überseine Ziele und Ideen zu spre-chen: Ooms will seine Kundennoch zufriedener machen. DerWeg dahin soll vor allem überbesseren Service undindividuelle Beratung führen.
DK 2/2011 15
Haben Sie ein Beispiel zur Hand,etwas, das Sie infolge dieser Befragun-schon verbessert haben?
Im Wesentlichen sind es Punkte, die den
Service betreffen. Guter Service, insbe-
sondere schnelle Wartung und Instand-
haltung, ist für die Kunden extrem wich-
tig. Zum Beispiel haben wir ein Stan-
dard-Kit entwickelt, mit Ersatzteilen, die
häufig benötigt werden. Das haben alle
Servicetechiker immer im Auto, so dass
sie eine Störung oft schon beim ersten
Besuch beheben können. Außerdem neh-
men wir bestimmte Ersatzteile auf
Lager, um schneller reagieren zu kön-
nen. Und wir bieten noch mehr Schulun-
gen für unsere Techniker an, damit sie
für alle Fälle gewappnet sind.
Welche Themen sind da gerade aktuell?
Zum Beispiel unsere Spezialistenschu-
lungen zu Frequenzumrichtern. Wir
haben wegen der hohen Nachfrage nach
drehzahlgeregelten Kompressoren – mit
denen man den Energiebedarf um bis zu
ein Drittel senken kann – inzwischen drei
oder vier Generationen an Frequenz -
umrich tern parallel auf dem Markt, im
Leis tungsbereich von 5 bis 900 Kilo-
watt. Da gibt es im Feld sehr viele Kom-
pressoren, so dass der Instandhaltungs-
und Beratungsbedarf entsprechend stark
gestiegen ist.
Was ist für Ihre Kunden noch wichtig?
Die Kunden erwarten von uns neben
einer kompetenten technischen Beratung
auch tiefgreifendes Verständnis für ihre
spezielle Anwendung. Die Ansprüche
wachsen. Wir müssen deshalb noch bes-
ser, noch schneller werden.
Wie stellen Sie sich darauf ein?
Das fängt mit unserem Air-Scan an: Wir
nehmen die Druck luftversorgung genau
unter die Lupe, suchen Leckagen, simu-
lieren die Anlage mit der neuesten ver-
fügbaren Technik. Daraus ergeben sich
Lösungen für eine effiziente Versorgung.
Doch damit hört es nicht auf. In Zukunft
wird, da bin ich sicher, jeder Kompres-
sor mit dem Internet verbunden sein.
Dann können wir als Hersteller nicht nur
bei Störungen schneller helfen, sondern
auch aus der Ferne Tipps geben, um die
Installation zu optimieren.
Rechnen Sie da nicht mit Widerstand?Nicht jeder will eine gläserne Station ...
Das ist sicher richtig. Aber die Evolution
kann ganz schnell gehen, wie beim iPad
und den Apps ... Ich denke, das wird in
weniger als zehn Jahren der Standard
sein; denn jeder Kunde will seine Station
ohne Sorgen laufen lassen können. Atlas
Copco will auch hier vorangehen. Natür-
lich kann der Kunde auf diese Anbin-
dung auch verzichten.
Wir führen dieses Gespräch in einerZeit, in der es an der Börse turbulentzugeht. Müssen Sie sich schon für dienächste Krise wappnen?
Ich glaube nicht, dass die nächste Krise
unmittelbar bevorsteht, alle unsere Kun-
den haben gut zu tun. Aber ob sie
kommt oder nicht: Unsere Kunden müs-
sen immer ihre Produktivität verbessern,
in guten wie in schlechten Zeiten, und
das möglichst nachhaltig. Dafür ist der
Energiebedarf der wichtigste Ansatz-
punkt, denn vier Fünftel der Gesamtkos -
ten eines Kompressors entfallen auf den
Betrieb, und die Stromkosten stellen den
größten Teil. Für Atlas Copco war die
Entwicklung effizienterer Maschinen
immer ein wichtiger Entwicklungstrei-
ber, und das wird sicher so bleiben. tp
Serviceangebot: 112
Dienstleistung Air-Scan: 113
Drehzahlgeregelte Kompressoren: 114
i
„In Zukunft wird jeder Kompressor mit dem
Internet verbunden sein. Dann können wir
als Hersteller nicht nur bei Störungen
schneller unterstützen, sondern auch aus
der Ferne Tipps geben, um die Installation
zu optimieren.“
Getränkeindustrie
16 DK 2/2011
ENERGIE-EFFIZIENZ
Foto
s: B
anse
Dosenfertigung: Trennung der Druckluftnetze senkt Energiekosten um ein Drittel
Investition rechnet sich inweniger als zwei Jahren
Manfred Kremer, Leiter
der Elektrotechnik:
„Bei fast gleichem Pro-
duktionsvolumen konn-
ten wir den Energiever-
brauch um ein Drittel
reduzieren. Diese Zahlen
haben unsere Erwartun-
gen weit übertroffen.“
Projektleiter
Hardy Kirchhausen:
„Heute erzeugen wir
unsere Druckluft exakt
in der benötigten
Menge mit genau dem
Betriebsdruck, den wir
brauchen.“
2010 hat die Rexam Beverage CanBerlin GmbH ihre Druckluftversor-gung saniert und spart seitdemjährlich mehr als 300.000 Euro anEnergiekosten ein. Drei ölfrei ver-dichtende Schraubenkompresso-ren von Atlas Copco stellen jetztProzess- und Stabilisierungs -druckluft für die Aluminiumdosen-produktion exakt in den benötig-ten Mengen bereit.
Hardy Kirchhausen, Bernd Hoff-mann und Manfred Kremer sindstolz auf ihr Druckluft-Projekt –
und das aus gutem Grund. Denn seltenspiegeln sich Projektergebnisse soschnell und so deutlich in den Betriebs-kosten wider, wie jetzt bei der RexamBeverage Can Berlin GmbH. „Bei fastgleichem Produktionsvolumen konntenwir den Energieverbrauch im Druckluft-
bereich vergangenes Jahr um ein Drittelreduzieren. Das entspricht einer Summevon mehr als 300.000 Euro“, sagt Man-fred Kremer, Leiter Elektrotechnik imBerliner Rexam-Werk. „Diese Zahlenhaben unsere Erwartungen weit übertrof-fen, und sie werden sich voraussichtlichnoch weiter verbessern – denn je mehrwir produzieren, desto mehr sparen wir.“
Auch der Technische Leiter und Pro-jektverantwortliche, Hardy Kirchhausen,und die ebenfalls am Projekt beteiligtenMitarbeiter der technischen Gruppe ausder englischen Konzernzentrale sindhochzufrieden. „Heute erzeugen wirunsere Druckluft exakt in der benötigtenMenge mit genau dem Betriebsdruck, denwir brauchen“, sagt Hardy Kirchhausen,und Bernd Hoffmann, Leiter der mecha-nischen Instandhaltung, ergänzt: „DieZeiten, in denen wir überschüssigeDruck luft übers Dach abblasen mussten,sind damit endgültig vorbei.“
Das Projekt, das Anfang 2010 umge-setzt wurde, kam erst im zweiten Anlaufins Rollen. Denn schon vier Jahre früher,als das Werk seine Fertigung von
Weißblech- auf Aluminiumdosen um -stellte, wäre die Gelegenheit günstiggewesen. In die 25 Millionen Euro teurenUmbaumaßnahmen war Hardy Kirchhau-sen damals als Projektkoordinator eben-falls involviert. „Den Großteil derMaschinen konnten wir übernehmen“,erinnert er sich. „Erneuert wurden dieWerkzeuge, das Abwassersystem, dieWeichwasseranlage und natürlich dieTransportsysteme. Denn die Stahldosenwurden mit Magneten transportiert, dieAluminiumdosen jetzt mit Vakuum.“ DieDruckluftversorgung wurde jedoch zu -nächst so belassen, wie sie war.
Alt-Kompressoren haben viel Luftübers Dach abgeblasen
„Da sich die Prioritäten mehrfachgeändert haben, verzögerte sich dieUmsetzung des Druckluftprojektes“, sagtKirchhausen. „Entsprechend lief die Alu-Dosen-Produktion in diesem Punkt nichtgerade effizient.“ Denn die vier zwischen1984 und 1996 angeschafften Turbokom-pressoren besaßen keine Drehzahlrege-
Getränkeindustrie
ENERGIE-EFFIZIENZ
DK 2/2011 17
lung und produzierten deshalb phasen-weise große Druckluftmengen, für die eskeine Verwendung gab und die übersDach abgeblasen werden mussten. „Wirhatten schon einige Jahre daran gearbei-tet, das zu ändern, und hatten auch schoneinige Vorschläge und Konzepte in derSchublade“, berichtet der Techniker. „DieUmsetzung ist aber immer daran geschei-tert, dass die Investitionen nicht freigege-ben wurden.“
Inzwischen sind die Aspekte Umweltund Energie zentrale Themen im Kon-zern, und die weltweiten Produktionsstät-ten werden diesbezüglich geprüft undüberwacht. Auch im Berliner Werk führte2009 ein speziell geschultes Team derEnergie-Abteilung aus dem englischenHauptquartier ein Energy-Audit nach dersogenannten Lean-Six-Sigma-Methodedurch, definierte die Mängel und be -schloss Nachbesserung. Lean Six Sigma– ein statistisches Qualitätsziel undzugleich eine Methode des Qualitätsma-nagements – hat seinen Ursprung in derAutomobilindustrie und wird seit Jahrenim Rexam-Konzern praktiziert.
Hardy Kirchhausen, Bernd Hoffmanund Manfred Kremer konnten nun end-lich aktiv werden. Gemeinsam mit denenglischen Kollegen erarbeiteten sie einneues Konzept für die Druckluftversor-gung und setzten dieses mit der Technikvon Atlas Copco in die Praxis um. „Zumeinen sind wir zu dem Ergebnis gekom-men, dass wir regelbare Kompressorenbrauchen“, erklärt Kirchhausen. „Außer-dem haben wir genau analysiert, wo wirwelche Drücke benötigen.“
Aufteilung in zwei Druckluftnetzewar energetisch sinnvoller
Dabei stellte man fest, dass einigeMaschinen einen Betriebsdruck von 7 barbrauchen und andere lediglich 3,5 bar.„Also haben wir das Druckluftnetz ineinen Hochdruck- und einen Nieder -druckkreislauf ge trennt“, schildert Kirch-hausen die Vorgehensweise. „Außerdemhaben wir noch eine übergeordnete Steu-erung installiert, die den Druck im Hoch-drucknetz stabil hält.“ Sollte der Nieder-druckkreislauf aus irgendeinem Grund zu
wenig Druck haben, schiebt der Hoch -druck kreislauf über ein Mischventil Luftnach.
Zwei Drittel der Luft entfallen aufNiederdruck-Anwendungen
Zurzeit produziert das Berliner Werktäglich 5,5 Millionen Dosen im Drei-schichtbetrieb auf drei Linien. Die insge-samt benötigte Druckluftmenge liegt zwi-schen 10 000 und 11 000 m³/h. Etwa zweiDrittel, rund 6600 m³/h, entfallen auf dieAbnehmer im Niederdrucknetz. Hier lie-fern zwei ölfrei verdichtende Atlas-Copco-Schraubenkompressoren ZE 4 Lmit Luftkühlung in Kombination miteinem Kältetrockner des Typs FD 1250die Stabilisierungsdruckluft mit einemBetriebsdruck von 3,2 bis 3,3 bar für diesogenannten „Die-Necker“-Maschinen(sprich „Dai“-Necker). In diesem Pro-zessschritt werden der Dosenhals ver-jüngt und der obere Rand umgebördelt.Dabei muss die Dose von innen mit Luftbeaufschlagt werden, um den von außenwirkenden Kräften standhalten zu können.
Die Prozessdruckluft mit 6,9 barBetriebsdruck stellt der ebenfalls ölfreiverdichtende, drehzahlgeregelte Schrau-benkompressor ZR 700 VSD in Kombi-nation mit dem Adsorptionstrockner MD2100 W VDS bereit. „Die Prozessdruck -luft brauchen wir für Pneumatikzylinder,für Arbeitstakte und als Abblasluft, umdie Dosen von Maschinen und Werkzeu-gen herunterzublasen“, erläutert Hoff-
Die Prozessdruckluft stellt bei Rexam der
ölfrei verdichtende Schraubenkompres-
sor ZR 700 VSD bereit. Durch seinen
integrierten Frequenzumrichter lässt sich
seine Drehzahl immer exakt an den
Druck luftbedarf anpassen. Dadurch – und
durch einige andere Merkmale des
Druck luftsystems – spart Rexam jährlich
300.000 Euro an Energiekosten.
Getränkeindustrie
mann. Außerdem sind die Maschinenfun-damente bei Rexam auf schwingungsge-dämpften Kissen gelagert – und dieseKissen werden mit Druckluft gefüllt.
Beide Druckluftnetze sind überein Ventil miteinander verbunden
Intelligente Besonderheit der Anlage:Beide Drucknetze sind über ein Ventilmiteinander verbunden. Denn die Versor-
gung mit Stabilisierungsluft wurde sodimensioniert, dass sie den Bedarf exaktdeckt. Wird doch einmal mehr Luft benö-tigt, wird diese über das Ventil aus demHochdrucknetz eingespeist. „Das Ventilwar eine pragmatische Lösung, denn dasVolumen, das die beiden ZE-Kompresso-
ren in den Nieder-druckkreis ein-speisen, reichtzum Teil nicht aus“, er klärt Hoffmann.„Alternativ hätten wir das nächstgrößereModell nehmen können, hätten dann aberauch einen höheren Stromverbrauchgehabt und mehr Volumen als nötig. ImHochdrucknetz haben wir dagegen eineÜberkapazität, und die können wir danutzen, wo wir zu wenig haben. Wirregeln die Verbräuche gegeneinander, umim optimalen Bereich zu laufen. Das pas-siert so schnell und komfortabel, dass wires gar nicht merken.“
Hochdrucknetz schrittweise von7,9 auf 6,9 bar gesenkt
Die optimale Einstellung des Ventilserforderte Handarbeit und Fingerspitzen-gefühl. „Wir können das Ventil dahinge-hend einstellen, bei wie viel Bar es öffnetund wie viel Luft überströmt. Etwa dreibis vier Wochen hat es gedauert, bis wirwirklich den geringstmöglichen Ver-brauch erreicht hatten“, erinnert sichHoffmann. „Auch im Hochdruck-Kreis-
lauf haben wir mit 7,9 bar angefangenund den Betriebsdruck dann schrittweiseauf 6,9 bar runtergeregelt. Auch da habenwir 1 bar gewonnen.“ Und 1 bar wenigerDruck bedeutet immerhin eine Energieer-sparnis zwischen 6 und 8 %.
Voraussetzung für diese Effizienzstei-gerung war die Erneuerung des komplet-ten Rohrleitungsnetzes. Im Zuge derSanierung wur den die Quer schnitte er -höht und die Ge samtlänge von ehemals150 m auf 40 m reduziert. Letz teres er -reichte man durch die Plat zierung der
bei den Druck luft -statio nen in un -mittel barer Näheder entspre chen -den Ver brau cher.Die neue Druck -luf t ver sor gung
wird sich durch die ge wal ti gen Energie -ein spa rungen schnel ler amor tisieren alsge plant: „Wenn sich Produktion undEnergiepreise in der gleichen Weiseweiter ent wickeln, wird sich die Anlage innicht einmal zwei Jahren gerechnethaben“, prognostiziert Kremer.
Doch haben Kirchhausen, Hoffmannund Kremer bereits die nächsten Einspar-potenziale im Visier. Durch die Nutzungder Abwärme aus den Produktionspro -zessen soll künftig der komplette Wärme-bedarf im Unternehmen gedeckt werden.Derzeit wird das Potenzial ermittelt undgeprüft, ob es sinnvoll ist, auch die Kom-pressoren in die Wärmerückgewinnungeinzubeziehen und mit entsprechendenSystemen auszustatten. sb
ZR 700 VSD: 115
ZE-Kompressoren: 116
Wärmerückgewinnung: 117
i
18 DK 2/2011
ENERGIE-EFFIZIENZ
Bernd Hoffmann,
Leiter Technische
Instandhaltung:
„Die Zeiten, indenen wir über-schüssige Druckluftübers Dach abbla-sen mussten, sindendgültig vorbei.“
2006 stellte Rexam die Dosenproduktion
im Berliner Werk von Stahl auf Aluminium
um. Der Konzern ist mit fast 100 Produk-
tionsstätten in mehr als 20 Ländern der
größte Getränkedosenproduzent weltweit.
Schüttgutindustrie
ENERGIE-EFFIZIENZ
DK 2/2011 19
Für ein neues Mahl- und Verede-lungsverfahren von Kieselerdebenötigt Hoffmann Mineral5000 m3 ölfreie Druckluft pro Stun-de mit einem Druck von 0,8 barund einer definierten Temperatur.Die effizienteste Lösung fand manbei Atlas Copco: das Schrauben-gebläse ZS 132. Es ist so exaktregelbar, wie es der anspruchs-volle Prozess erfordert.
Unsere Branche zeichnet sich durcheinen sehr hohen Automatisie-rungsgrad aus“, sagt Dr. Karl-
heinz Schmidt, Geschäftsleiter Produk-tion und Technik beim Kieselerde-Verar-beiter Hoffmann Mineral GmbH in Neu-burg an der Donau. „Wir investieren viel,auch antizyklisch, und wachsen stetig.“
Die jüngste Investition betrifft eineLuftstrahlmühle samt Sichter, mit derKieselerde-Agglomerate, die in einemvorangehenden neuen Prozessschrittdurch Wärmebehandlung entstandensind, wieder zerschlagen werden. „DerClou daran ist, dass diese Mühle nichtmechanisch arbeitet, wie fast alle ande-ren, sondern mit Druckluft“, erklärtSchmidt. „Das Verfahren ist weitausschonender, und zwar für unser Produktebenso wie für die Maschinen.“ Dennmechanische Mühlen – sogenannte Prall-mühlen – arbeiten sehr abrasiv: Nachwenigen Tausend Betriebsstunden sinddie Anlagen verschlissen; der Abrieb ver-unreinigt zudem die hergestellten Pro-dukte. „Die werden dadurch grau und
leitfähig“, führt der Ingenieur aus. „Bei-des ist aber bei diversen Anwendungenunserer Kunden nicht erwünscht.“ DieProdukte des Unternehmens werdenindustriell als Zusatzstoffe für Gummi
(rund 70 %), Farben und Lacke verwen-det. Eine Spezialanwendung ist etwa eineGummikomponente in speziellen Kon-densatoren, die zu 60 % aus Kieselerdeund 40 % aus Kautschuk besteht. Leitfä-higkeit wäre hier absolut fehl am Platze.Am bekanntesten ist Kieselerde wohl inForm von Pillen für Haut, Haare undNägel, obwohl Hoffmann Mineral damitnur einen geringen Anteil am Umsatzerzielt.
Effizientes Schraubengebläse stellt definierte Prozessbedingungen in Luftstrahlmühle sicher
Kieselerde mit Druckluft veredelt
Luftstrahlmühle (links) mit Zuleitung (rechts). Die Druck -
luft wird mit einer bestimmten Temperatur in die Mühle
geleitet und stellt so ideale Prozessbedingungen sicher.
Geschäftsleiter Dr.
Karlheinz Schmidt:
„Das ZS-Gebläsevon Atlas Copcobenötigt ein Drittelweniger Energie alsdie nächstbesteLösung, die unsangeboten wurde.“
Atlas Copco auf der Powtech
Besuchen Sie uns vom 11. bis 13.
Oktober in Nürnberg auf der Fachmesse
für Mechanische Verfahrenstechnik und
Analytik, dem Treffpunkt der Schüttgut-
branche. Wir stellen Ihnen gern unsere
Niederdruck-Kompressoren und Gebläse
vor:
Halle 7, Stand 754.
Foto
s: P
reuß
Schüttgutindustrie
20 DK 2/2011
ENERGIE-EFFIZIENZ
Anders als in den Prallmühlen, werdendie Kieselerde-Agglomerate in der Luft-strahlmühle durch Injektion und Auf-prallwirkung schonend zerkleinert: DasProdukt fällt von oben in einen großenBehälter, von unten wird komprimierteLuft aus vier Düsen eingeleitet. Dadurchentsteht in der Maschine ein Fließbett: ImFallen trifft Produkt auf Produkt; nurdurch Reibungsenergie entsteht eine„sehr schöne Mahlung“, wie Schmidtsagt. Die Hälfte des Erzeugnisses ist klei-ner als 2 bis 3 µm; kein Korn hat einenDurchmesser über 40 µm.
Anlage produziert schlagzähenFüllstoff für Polyamid
Die Mühle wird wegen ihres Verfah-rens auch „Fließbett-Gegenstrahlmühle“genannt. Hoffmann Mineral arbeitetzusätzlich mit einem Sichter, in dem diegemahlenen Körner klassiert werden; zugrobe fallen zurück in die Mühle, die fei-nen ergeben das fertige Produkt.
4,5 Millionen Euro hat das Unterneh-men in die neue Kieselerde-Veredelungs-
anlage investiert, die seit diesem Sommerin Betrieb ist. Nötig wurde die Anlage,weil Kunden insbesondere aus der Auto-mobilindustrie nach einem Füllstoff fürschlagzähe Polyamid-Mischungen frag-ten, um Glasfasern in Kunststoffen erset-zen zu können. So entwickelte HoffmannMineral zwei neue Produkte, „Silfit“ und„Aktifit“. Silfit kann auch Titandioxidteilweise ersetzen, zum Beispiel in Far-ben und Lacken. Außerdem wird es alsFüllstoff für kautschukbasierte Hochsee-kabel verwendet, wo die fehlende Leit -fähigkeit ein Muss ist.
Beide Produkte stellt Hoffmann Mine-ral – anders als die bisher angebotenenMaterialien – in einem kontinuierlichenVerfahren her. Dieses arbeitet unter ande-rem mit einer Wärmebehandlung, durchdie das Mineral weiß wird, aber auch ver-sintert. Dadurch entstehen größere, harteKlumpen, die wieder zerkleinert werdenmüssen. Genau dafür wurde die neueLuftstrahlmühle benötigt.
Karlheinz Schmidt, promovierter Ver-fahrenstechniker, hat das gesamte Verfah-ren vom „Labor- auf den Produktions-
maßstab“ hochgerechnet. Großen Wertlegte er auf die Wirtschaftlichkeit, wasfür ihn insbesondere möglichst niedrigerEnergiebedarf heißt. „In den ganzen Pro-zess sind verschiedene Druckluftanwen-dungen eingebunden: neben der Luft-strahlmühle noch fünf pneumatische För-dersysteme“, erläutert er. „Alle laufenrund um die Uhr, an sieben Tagen dieWoche, und „fressen“ wegen des hohenDruckluftbedarfs die Energie geradezu.“
Mit einem lachenden und einem wei-nenden Auge sagt er das und ergänzt, dassmechanische Mühlen im Vergleichviel sparsamer seien; aber mitihnen wäre ein derart hoch-wertiges Produkt ebenauch nicht herzustellen:„Schneeweiß“ seiendie hergestellten Füll-stoffe nun, und nichtgrau wie bei norma-len Mühlen. „Wirhaben uns am Marktganz genau umgese -hen, um die effizien -teste Lösung für die
Der ölfrei verdichtende ZS 132 stellt der Luftstrahl -
mühle pro Stunde 5000 m3 Druck luft zur Verfügung.
Das Schraubengebläse lässt sich so exakt regeln, dass
der Vermahlungsprozess in der Mühle in jeder Sekunde
zuverlässig unter den definierten Bedingungen abläuft.
Der Luftstrahlmühle nachgeschaltet
ist ein Sichter, der die Korngrößen
klassiert. Zu große Aggregate fallen
zurück in die Mühle, die übrigen
ergeben das fertige Produkt.
Schüttgutindustrie
ENERGIE-EFFIZIENZ
DK 2/2011 21
Druck lufterzeugung in der Luftstrahl-mühle zu finden“, sagt der Manager. FünfAngebote hat er eingeholt.
Ölfreie Druckluft mit 0,8 bar effizient erzeugt
Gefordert war ein Kompressor oderGebläse für einen Betriebs-Überdruckvon etwa 0,6 bis 1 bar und einen Volu-menstrom von 5000 Nm3/h. Der sollteölfrei verdichtet werden, da die Luft inder Mühle direkt mit der Kieselerde in
Berührung kommt und schon daskleinste Tröpfchen Öl die Char-
ge unbrauchbar macht. „Außerdem sollte der
Motor drehzahlgeregeltarbeiten, die Maschinesollte auf Druck undVolumen regelbarsein und sich miteiner Kühlwasser-temperatur von 40
Grad Celsius speisen lassen.“ Siesollte in das Prozessleitsystem einge-bunden werden und „auf den Punkt“laufen, um den Prozess in jederSekunde mit exakt der benötigtenMenge Druckluft zu versorgen. Fün-dig wurde Schmidt bei Atlas Copco –in Form eines ölfrei verdichtendenSchraubengebläses des Typs ZS 132,dessen Drehzahl über einen separa-ten Frequenzumrichter geregelt wird.„Die installierte Leis tung beträgt 132 Kilowatt“, sagt er, „das liegt mitweitem Abstand unter den 200 Kilo-watt der nächstbesten Lösung, dieuns von einem anderen Lieferantenangeboten worden war.“ Bei Volllastein lockeres Drittel weniger Energie
also.
ZS-Gebläse für 0,3 bis 1,2 barausgelegt – das passte genau
„Der Vorteil ist, dass die Maschine für0,3 bis 1,2 bar ausgelegt ist und genauden Druck erzeugen kann, den wir brau-chen. Bei einem anderen Schraubenver-dichter hätten wir auf 3 bar komprimierenund wieder entspannen müssen, das kamnicht in Frage.“ Auch ein alternativ ange-dachtes Drehkolbengebläse schied aus:Es hätte nur 0,9 bar liefern können undwäre an seine Grenzen gestoßen. „Da lie-fen wir Gefahr, den Prozess nicht unterKontrolle zu haben.“ Denn die Mühlenmüssen sehr gut ausgelegt, der aufzubrin-gende Druck exakt definiert sein. Etwa500 kg Kieselerde pro Stunde werden perDifferenzialdosierwaage zugegeben undin der Mühle bei Temperatur zerkleinert.Für diesen Prozess liefert das ZS-Geblä-se Zuluft mit 0,8 bar und einer ebenfalls
definierten Temperatur von über 100 °C,die über eine aus dem Prozess vorge-wärmte Zuluft sichergestellt wird.
Bei der Konzeption der Anlage mach-te sich Schmidt zunutze, dass die Luft beider Verdichtung ohnehin er wärmt wird:Er kühlt sie einfach nicht wie üblich ab.Stattdessen arbeitet er mit vorgewärmterZuluft, um die Druckluft mit der benötig-ten Temperatur in die Mühle einleiten zukönnen. Die Nutzung der warmen Luft istenergetisch sehr vorteilhaft, findet Karl-heinz Schmidt: „Wir haben ohnehin zuviel niederkalorische Abwärme. Die stel-len wir zukünftig kostenlos der Stadt fürein neues Fernwärmenetz zur Verfü-gung.“ Oberhalb der Mühle wird dasgemahlene Material dann mit leichtemUnterdruck zum Sichter hin abgesaugt.
Auf dem Betriebsgelände selbst setztder Ingenieur übrigens eher auf „Nahwär-me“: Bei der Umstellung von einemFünf-Tage-Betrieb auf Rund-um-die-Uhr-Prozesse wurde die Abwärme an dieStellen gebracht, wo sie im Prozess benö-tigt wird. Hoffmann Mineral richtet daherimmer mehr dezentrale Druckluftstatio-nen ein, um die Wärme der Kompresso-ren direkt an den Linien nutzen zu kön-nen. „Unter anderem haben wir geradeeinen neuen öleingespritzten GA-Schrau-benkompressor von Atlas Copco ange-schafft, mit 90 Kilowatt installierter Leis -tung, und ihn so aufgestellt, dass wir mitdessen Abluft im Winter direkt die Pro-duktion beheizen können.“ Denn so vielist am Ende unseres Besuchs in Neuburgklar: Selbst wenn die Geschäfte mit Kie-selerde stabil laufen – zu verschenken hatman auch in dieser Branche nichts. Abge-sehen von ein bisschen Abwärme. tp
Niederdruckkompressoren und Gebläse: 118
i
Der Prozess erfordert mit 0,8 bar Druck einschießen-
de Luft und eine bestimmte Temperatur im Behälter,
damit die Kieselerde-Agglomerate per Injektion und
Aufprallwirkung zertrümmert und veredelt werden.
Dämmstoffherstellung
22 DK 2/2011
ENERGIE-EFFIZIENZ
Mit den Produkten des Dämm-stoffherstellers Knauf Insulationsparen seine Kunden Energie.Umgekehrt will Knauf selbst mög-lichst energieeffizient produzie-ren. Im Bereich der Druckluftver-sorgung gelingt dies durch eineenergiesparende Installation samtübergeordneter Steuerung undFernüberwachung.
Der Dämmstoffhersteller KnaufInsulation erzeugt seine Druck -luft mit drei Kompressoren von
Atlas Copco: zwei öleingespritztenSchraubenkompressoren des Typs GA55+ FF sowie einem drehzahlgeregeltenGA 55 VSD FF. Gesteuert wird die Sta-tion zentral vom Energiesparsystem ES130. Die integrierte Drehzahlregelung(VSD = Variable Speed Drive) spart demAnwender sehr viel Energie, weil sie jeg-liche Schwankungen des Druckluftbe-darfs ausgleicht und dafür sorgt, dass derKompressor zu jedem Zeitpunkt exaktdie benötigte Menge bereitstellt. ImDurchschnitt sinkt der Energiebedarfdadurch um etwa 35 %.
Doch in der Druckluftinstallation beiKnauf steckt noch mehr energiesparendeTechnologie: So steht das Pluszeichendes GA 55+ für das effizienteste Modellunter den öleingespritzten Kompressorenmit fester Drehzahl. Moderne Kompres-sorelemente mit einem asymmetrischenSchraubenprofil verringern die volume-trischen Verluste auf ein Minimum.Außerdem wurden Öleinspritzung, Öl -kreislauf und Öltemperatur so weit opti-miert, dass der Verdichtungsprozess beiden niedrigst möglichen Temperaturenerfolgt. Auch dies minimiert die thermo-dynamischen Verluste und verringert denEnergiebedarf.
Besonders hohe Effizienz erreichenAnwender, wenn sie diese Maschine beikonstantem Druckluftbedarf einsetzen
oder, im Falle stärkerer Schwankungen,in einer Mehr-Kompressoren-Station alsGrundlastkompressor betreiben. Das FFsteht für „Full Feature“ und bedeutet,dass ein Kältetrockner bereits ab Werk indie Maschine integriert ist. Diese Kon-struktion spart im Vergleich zu der sepa-raten Aufstellung eines Drucklufttrock -ners weitere Energie.
Zentrale Steuerung senkt dieEnergiekosten
Knauf benötigt Druckluft für zahlrei-che Anwendungen: zur Herstellung derfür die Dämmstoffe nötigen Fasern, fürVerpackungsmaschinen oder zur Reini-gung von Filtersystemen. Phil Bishop,Technischer Leiter bei Knauf, begründetdie Entscheidung für Atlas Copco wiefolgt: „Wir wollen nicht nur, dass unsereKunden Energie sparen, sondern auchselbst energieeffizient fertigen. Wirhaben Atlas Copco gewählt, weil derenSteuerung in der Lage ist, den Energiebe-darf unserer Drucklufterzeugung deutlichzu senken.“
Ein gut eingestelltes und geregeltesDruckluftsystem kann den Energiebedarfebenso reduzieren wie den Wartungsauf-wand. Dies gelingt insbesondere mit denEnergiesparsystemen der ES-Familie vonAtlas Copco, mit denen sich mehrereKompressoren zentral steuern und regelnlassen. Das ES 130 hält den Systemdruckin einem sehr schmalen Band, wodurch
Dämmstoffhersteller setzt auf energiesparende Technik
Übergeordnet gesteuertund fernüberwacht
Dämmstoffherstellung
ENERGIE-EFFIZIENZ
DK 2/2011 23
die Kompressoren insgesamt einen nie-drigeren Druck erzeugen können als esohne die übergeordnete Steuerung mög-lich wäre. Die ES 130 bestimmt für jedenDruckluftbedarf die jeweils optimalenBetriebspunkte aller Kompressoren undsteuert die effizienteste Maschinenkom-bination an. Außerdem erlaubt die Steue-rung gezielte Abschaltpläne in Zeiten, indenen die Produktion stillsteht. Auch dassenkt die Kosten. Die Station bei Knaufist außerdem mit Air-Connect vernetzt,einem System zur Fernüberwachung und
Fernwartung. Dadurch sinken die Kostenweiter, und die Effizienz steigt.
Sehr hohe Verfügbarkeit durchVernetzung und Telemonitoring
Air-Connect ist eine ideale Lösung,um komplette Druckluftsysteme aus derFerne zu überwachen, zu messen und zusteuern. Die Betriebszustände aller ange-schlossenen Kompressoren und Trocknerwerden in Echtzeit übermittelt; prompteWarnsignale verhindern Stillstände und
geben Hinweise auf erforderlicheInstandhaltungsmaßnahmen. Alle Infor-mationen werden per E-Mail oder SMSbereitgestellt, um zeitnahe Eingriffe zuermöglichen und eine hohe Verfügbarkeitder Anlage sicherzustellen. tp
Schraubenkompressor GA 55+: 119
Kompressor GA 55 VSD FF: 120
Energiesparsystem ES 130: 121
Fernwartungssystem Air-Connect: 122
i
Knauf Insulation benötigt Druckluft für
die Herstellung der Dämmstofffasern, für
Verpackungsmaschinen oder zur Reini-
gung von Filtersystemen. Mit Schrauben-
kompressoren der GA-Serie, übergeordne-
ter Steuerung und Fernwartung hält man
die Kosten der Drucklufterzeugung gering.
Atlas Copco nahm Anfang Septemberein Blockheizkraftwerk in Betrieb undverbessert damit nachhaltig seineUmweltbilanz. Das insgesamt 132 Kilo-watt starke Aggregat wird die Deutsch-land-Zentrale des Konzerns in Essen mitStrom, Wärme und Warmwasser versor-gen und über 78 Tonnen Kohlendioxid imJahr weniger emittieren als die bisherigeHeizungsanlage.
300 000 Kilowattstunden (kWh) Strom undrund 492 000 kWh Wärmeenergie will AtlasCopco mit dem neuen Blockheizkraftwerk
erzeugen. Die neue, rund 120.000 Euro teureAnlage ersetzt einen erdgasbetriebenen Kes-sel. Sie stellt ausreichend Heizwärme für denfast 9000 m2 großen Gebäudekomplex inEssen bereit und erzeugt Warmwasser fürdie Sozialräume und Duschen der Werkstät-ten. Außerdem geht die Abwärme nichtungenutzt in die Atmosphäre, sondern wirddurch Kraft-Wärme-Kopplung größtenteils inelektrische Energie umgewandelt.
Über 90 Prozent Gesamtwirkungsgrad
„Durch die Kraft-Wärme-Kopplung erreichtunser dezentrales Kleinkraftwerk einenGesamt-Wirkungsgrad von über 90 Prozent“,sagt Umweltmanager Olaf Theurich. DieserWert sei mehr als doppelt so hoch wie bei
einem konventionel-len Kraftwerk ohneKraft-Wärme-Aus-kopplung und erspa-re der Umwelt über78 Tonnen des Treib-hausgases CO2.„Durch das BHKWwerden wir außer-dem einen Großteildes am Standortbenötigten Stroms gewinnen“, schildertTheurich. Überschussmengen speist dasKleinkraftwerk ins öffentliche Netz ein. Durch die Vergütung dieser Strommengenreduziert Atlas Copco nebenbei seine Heiz -kosten merklich. hw
Atlas Copco nimmt Blockheizkraftwerk in BetriebF
oto
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enke
Landmaschinenbau
24 DK 2/2011
INDUSTRIAL SERVICES
Der LandmaschinenherstellerAGCO erneuert die Produktions-anlagen für Fendt-Traktoren. Dieeingesetzten Montagewerkzeugewartet hersteller übergreifend TBBIndustrial Tools Services – vor Ortund mit eigenem Personal. AGCOübernimmt damit das in der Auto-mobilindustrie bewährte Konzeptder „Werkstatt vor Ort“.
Bereits im September 2012 will die
AGCO GmbH ihre neue End-
montage für Fendt-Traktoren an
den Standorten Marktoberdorf und
Asbach-Bäumenheim in Betrieb nehmen.
Bis zu 20 000 Fahrzeuge sollen jährlich
das Werk Marktoberdorf verlassen. „Wir
wollen die höchstmögliche Effizienz und
Flexibilität in den Abläufen erreichen, um
die anspruchsvollen Wünsche unserer
Kunden noch besser umzusetzen“, sagt
Peter-Josef Paffen, Sprecher der Fendt-
Geschäftsführung, über das bisher größte
Einzelinvestitionsprojekt der AGCO Cor-
poration. Rund 172 Millionen Euro flie-
ßen in die neuen Anlagen, in denen mo -
derne Produk ti ons- und Logistik pro zesse
um gesetzt werden. Auch bei der War tung
der Montagewerkzeuge setzt AGCO auf
ein modernes Service-Konzept: die
„Werkstatt vor Ort“. Zu fest vereinbarten
Kosten ist die Dingolfinger TBB Indus -
trial Tools Services GmbH, ein Unterneh-
men des Atlas-Copco-Konzerns, verant-
wortlich für den Betrieb der Service-
Werkstatt – einschließlich Personal.
TBB stellt gut geschultes Servicepersonal
„Wir nutzen das Werkstatt-vor-Ort-
Konzept, um die immer zahlreicher wer-
denden Elektrowerkzeuge stets einsatz-
bereit zu halten“, berichtet Stefan Böhm,
Montageplaner und Schraubtechnikspezi-
alist bei AGCO in Marktoberdorf. „Ich
bin von dem Konzept überzeugt, zumal
umgehend Maßnahmen ergriffen werden,
falls es doch einmal zu Problemen oder
Ausfällen kommt.“ Die Vorteile für
AGCO sind vielfältig. Zum Festpreis lie-
fert TBB nicht nur den gesamten Werk-
zeugservice, sondern stellt auch das
geschulte Werkstattpersonal. „Da die
TBB-Mitarbeiter hervorragend ausgebil-
det und mit ihrem Know-how immer up
to date sind, erfahren auch wir sehr
schnell von Neuerungen im Bereich der
Schraubtechnik“, fährt Böhm fort.
Wie sinnvoll es ist, dass TBB das Per-
sonal vor Ort stellt, zeigte sich für AGCO
erst vor Kurzem. Da fiel der Service-Mit-
arbeiter krankheitsbedingt für längere
Zeit aus. Natürlich wünschte AGCO dem
Kollegen gute Besserung, musste aber
weiter nichts unternehmen. Denn es lag
an TBB, den Betrieb der Werkstatt auf-
recht zu erhalten. Die anfallenden Kosten
oder ein eventuell erforderlicher Schu-
lungsaufwand für neue Mitarbeiter in der
Werkstatt brauchten den Traktoren he -
rsteller auch nicht zu küm mern: All diese
Leis tungen wer den von TBB er bracht.
Foto
s: C
orb
an
Traktorenmontage: „Werkstatt vor Ort“ stellt Service zeitnah sicher
Know-how ist stetsumgehend verfügbar
Elektrische
Schraubsysteme
müssen regel -
mäßig eingestellt
und gewartet wer-
den. TBB Industrial
Tools Services
bietet diese Dienst -
leis tungen herstel-
lerübergreifend an
– und stellt damit
bei AGCO einen
durchgehenden
Standard sicher.
10.-13.10.2011Halle 1,
Stand 1500
„Die Situation
war für uns daher
sehr einfach zu handeln“, erläutert Stefan
Böhm. „Der Service war wie gewohnt
weiter verfügbar – ohne dass ich dazu ein
spezielles Budget benötigt hätte.“
Servicevereinbarung erleichtertEinsatz von Elektrowerkzeugen
TBB wartet bei AGCO nicht nur
Werkzeuge von Atlas Copco. Die Werk-
statt ist vielmehr so ausgestattet, dass sich
in ihr auch Werkzeuge von Drittanbietern
warten lassen. „Das war für uns ein wei-
terer Grund, die Serviceaufgaben an
einen Dienstleister zu übergeben“, so der
Montageplaner weiter. „Denn nur so lässt
sich übergreifend ein Wartungsstandard
einführen.“ Außerdem kann der TBB-
Mitarbeiter auf die langjährigen Erfah-
rungen der Dingolfinger zurückgreifen –
und so Abläufe optimieren und bekannten
Problemen von vornherein aus dem Weg
gehen. „Dieses Know-how konnten wir
selbst früher in diesem Umfang gar nicht
ansammeln.“ Nicht umsonst wird die
Werkstatt vor Ort deswegen auch von
großen Automobilherstellern erfolgreich
genutzt, bei denen die AGCO-Mitarbeiter
das Konzept kennenlernten.
Aufgrund steigender Anforderungen
hinsichtlich Ergonomie, Prozesssicher-
heit und Leistungsfähigkeit ersetzt
AGCO zudem Schritt für Schritt noch
vorhandene Druckluftwerkzeuge durch
Elektroschrauber. Ein Drehmomentan-
stieg von 295 auf 580 Nm bei der Monta-
ge der 900er-Traktoren-Baureihe führte
beispielsweise zur
Ablösung von
Schlagschraubern
durch elektrische
Schraubsys teme
an Gelenkarmen,
die sowohl das
Eigengewicht der
Schrauber als auch die Reaktionsmomen-
te aufnehmen. Andernfalls hätte die
Belas tung der Mitarbeiter zugenommen,
die deutlich schwerere Werkzeuge hätten
in die Hand nehmen müssen, betont Ste-
fan Böhm. „So konnten wir sicherstellen,
dass die hohen Momente ergonomisch
bewältigt werden und die Prozesssicher-
heit erhöhen.“
Denn die gesteuerten Elektroschrauber
bringen mehrere Vorteile mit sich: Sie
ziehen sehr viel genauer an als Schlag-
schrauber, und das aufgebrachte Drehmo-
ment muss nicht mehr in einem zweiten
Arbeitsgang überprüft werden. Ein weite-
res Plus dieser Werkzeuge ist, dass alle
Schraubdaten nach dem Scannen der
Fahrgestellnummer automatisch zu dieser
abgespeichert und damit rückverfolgt
werden können. Aber: Solche Schraub -
sys teme müssen regelmäßig eingestellt
und gewartet werden, um ihre hohe Leis -
tung dauerhaft zu sichern. AGCO braucht
sich darum keine Gedanken machen, da
TBB den Service verantwortet und damit
sicherstellt, dass es nicht zu Engpässen
bei den Werkzeugen kommt. co
Industrial Services: 123
Kalibrierdienstleistungen: 124
i
Landmaschinenbau
INDUSTRIAL SERVICES
DK 2/2011 25
Taschenbuch Prüfen und Kalibrieren
Wann und wie sollen Elektro- und Druck -luftschrauber geprüft werden? Wer darf
die passenden Messmittel kalibrieren und wiegeht das vor sich? Was ist eine Maschinen -fähigkeitsuntersuchung, was eine Homologa-tion? Fragen wie diese klärt das Taschenbuch„Prüfen und Kalibrieren in der Schraubtech-nik“ von Atlas CopcoTools. Da Mes sun gen einwichtiger Be stand teil derindus triel len Qualitäts -sicherung sind, bietet dieLektüre ein leicht ver -ständ liches Grundlagen-Update für Maschinen-bauer, Produktionsleiter,Anwender in der Auto -mobilindus trie oder gene -rell in Fertigung und Mon-tage.Ein eigenes Kapitel wird den Drehwinkel-Kali-brierungen gewidmet. Diese gewinnen beianspruchsvollen Schraubverfahren stark anBedeutung. Wer zum Beispiel Verschraubun-gen über den Drehwinkel steuert, muss auchdie eingesetzten Drehwinkelmessgeräte kali-brieren! Und bei sicherheitskritischen Ver-schraubungen muss neben der Steuergröße(zum Beispiel Drehmoment) eine Kontroll -größe dokumentiert werden. Auch hier bietetsich der Drehwinkel als die praktikabelsteLösung an. Erweitert wurde das Kapitel mitden für die Schraubtechnik wichtigen Normenund Standards.Außerdem erläutert die Broschüre die grund-legenden Begriffe und Definitionen rund umdas Prüfen und Kalibrieren von Industriewerk-zeugen – wie Kalibrieren, Justieren, Prüfenund Eichen, Zertifizieren, Messunsicher heitoder Rück führbarkeit. Empfehlungen zu Rekali brierintervallen und Anmerkungen zuQualitätssicherung, Haftung und Umwelt-schutz ergänzen das Taschenbuch.
Taschenbuch Prüfen und Kalibrieren: 125
i
Prüfen und Kalibrieren in der Schraubtechnik
Montagewerkzeuge verschiedener Her-
steller werden bei AGCO im Rahmen des
„Werkstatt-vor-Ort-Konzepts“ gewartet.
Alle erforderlichen Servicearbeiten führt
TBB als Dienstleister vor Ort aus – mit
eigenem Personal.
Flurförderzeuge
26 DK 2/2011
FLEXIBLE MONTAGE
Seit Anfang 2010 setzt Still denTensor STB in der Montage vonElektrostaplern ein. Mit der Ein-führung dieses elektronischgesteuerten Akkuschraubers istdie Fehlerquote an der Linie aufNull gesunken.
Wo gehobelt wird, fallen Späne,und wo geschraubt wird, pas-sieren Fehler – meint man.
Während erstere in der Natur des Verfah-rens liegen, lassen sich letztere mit dementsprechenden Werkzeug weitestgehendeliminieren. Dieses Ziel verfolgte auchdie Hamburger Still GmbH, als sie denelektronisch gesteuerten, dokumenta-tionsfähigen Akkuschrauber Tensor STBvon Atlas Copco Tools in die Produk-tionslinie 4 integrierte. Dort werden dieElektro-Gabelstapler der Serien RX 20und RX 60 montiert.
Mit dem Tensor verschraubt Still dieSteuerungselektronik des Staplers. Auf-grund der Komplexität dieses Bauteils istbei der Montage besondere Sorgfalt not-wendig. „Wir haben hier einen sehr klei-nen begrenzten Bereich, mit sehr vielenSchrauben, die angezogen werden müs-sen“, erläutert Fertigungsleiter LutzWehde. „Den hohen Aufwand für dieQualitätssicherung wollten wir mit demTensor STB reduzieren.“
Mit insgesamt 19 Schrauben wird dieElektronik fixiert. Dabei variiert dasAnzugsmoment in einem engen Fenstervon 7 bis 8 Nm beim RX 20 sowie zwi-schen 8 und 10 Nm beim RX 60. DieseDrehmomente sind in der Tensor-Steue-rung hinterlegt und jeweils an die passen-de Stecknuss gekoppelt.
Drehmoment ist mit Stecknussgekoppelt
„In dem Moment, in dem der Werkerdie Steck nuss vom Tableau abnimmt,weiß der Schrauber sofort, auf welchesEndmoment er anziehen muss“, be -schreibt Frank Rudolf, Meister an derLinie 4, die Funktionsweise. „Das machtdie Sache so komfortabel.“ Und den Pro-zess so sicher; denn eventuelle Fehlerwerden vom System direkt erkannt unddem Werker mitgeteilt.
„Der Tensor STB zählt mit und behältden Überblick. Das heißt, der Mitarbeiterkann beispielsweise nicht einfach eineSchraube vergessen“, erklärt Rudolf.„Wenn zehn Schrauben vorgegeben sind,kann der Monteur nicht neun oder elfanziehen; dann würde der Schrauberautomatisch Alarm schlagen. Das ist eingroßer Vorteil, denn so ist gewährleistet,dass wir wirklich alle Schrauben mit demrichtigen Drehmoment anziehen.“
Trotzdem werden bei Still alleSchraubfälle ein zweites Mal kontrolliert.F
oto
s: B
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Stapler-Elektronik: Montagezuverlässigkeit intelligent erhöht
Kabelloser Schrauberbehält den Überblick
10.-13.10.2011Halle 1,
Stand 1610
Flurförderzeuge
FLEXIBLE MONTAGE
DK 2/2011 27
Per Funk werden die Daten von demkabellosen Schrauber an seine Steuerunggesendet. Von dort aus gelangen sie überdas Firmen-Ethernet in die Qualitätssi-cherung, wo in einer Datenbank alleSchraubfälle eines Staplers gerätespezi-fisch archiviert werden. „Wir ordnen dieSchrauber-Daten direkt dem entsprechen-den Fahrzeug zu“, erläutert Lutz Wehde.
„Der Monteur scannt zuerst den Barcodeam Fahrzeug ein. Dadurch wissen wirspäter ganz genau, für welchen Staplerder Schraubfall ausgelöst wurde. In derDatenbank werden die Werte dann genaudiesem Fahrzeug zugeschrieben.“ Einmalwöchentlich prüft die Qualitätssicherungalle gespeicherten Verschraubungsdaten.Dabei können eventuelle Fehler erkanntund nachträglich behoben werden. Auf-grund dieser doppelten Kontrolle durchden Tensor und die Qualitätssicherung istlaut Wehde in diesem Bereich inzwischenjede Schraube richtig angezogen.
Atlas Copco programmierte dasWerkzeug für den Einsatz bei Still
Der Tensor STB wurde von AtlasCopco bereits werkseitig für den speziel-len Schraubfall bei Still programmiert.„Generell kaufen wir jedes Werkzeug füreinen bestimmten Einsatzfall, und AtlasCopco stellt uns dieses genau so ein, wiewir es brauchen“, erläutert Wehde die
Vorgehensweise. „Bei Bedarf können wirdie Werte später selbst verändern oderanpassen, denn unsere Instandhaltung istauf diese Systeme geschult.“
Von den Monteuren wurde der TensorSTB durchweg positiv aufgenommen.Bislang haben rund 15 Mitarbeiter dieetwa einstündige Einführungsschulungabsolviert. Länger braucht es nicht, ummit dem Tensor STB sicher umzugehen.„Der Schrauber selbst ist überhaupt nichtgewöhnungsbedürftig und sehr klar undeinfach in seiner Handhabung“, be -schreibt Lutz Wehde seine bisherigenErfahrungen mit dem Werkzeug. „DerMonteur muss lediglich dieSchraubreihenfolge kennen.“In einer weiteren Ausbaustufekönnte sogar die Positionie-rung des Schraubers über-wacht werden. „Das wäreirgendwann einmal das Sahne-häubchen“, meint Wehde.
Vergleichsangebote hat derFertigungsleiter vor dem Kaufdes Tensor STB nicht eingeholt, gibt eroffen zu. „Meines Wissens gibt es derzeitnichts Vergleichbares am Markt“, erklärter. „Außerdem ist Atlas Copco einSystemlieferant für uns, von dem wirinzwischen 98 bis 99 Prozent unsererhandgehaltenen Werkzeuge beziehen. Damuss man Vertrauen aufbauen. Und wennman sich aufeinander verlassen kann unddie Ergebnisse entsprechend gut sind,arbeitet man weiter zusammen.“
Mittlerweile sind bei Still insgesamtvier Tensoren im Einsatz. So gibt esneben dem STB beispielsweise nochzwei dokumentationsfähige, kabelgebun-dene Tensoren der Serie S und ST, diejeweils mit einem sogenannten Articula-ted Arm ausgestattet sind und für dieergonomische Handhabung hoher Dreh-momente zum Einsatz kommen (wir
berichteten in den Druckluft-Kommenta-ren 1/2011). Ein weiteres Projekt befindetsich gerade in der Planungsphase.
„Qualität und Prozesssicherheit spie-len bei uns eine sehr große Rolle“, resü-miert Lutz Wehde. „Überall dort, wo wirTensor-Schrauber einsetzen, können wirsicher sein, dass wir die Fahrzeuge mitder 100-prozentig richtigen Qualität aus-liefern.“ Aus diesem Grund sollen dieseSchrauber bei den künftigen Fahrzeug-Generationen eine noch größere Rollespielen. „Überall dort, wo wir komplexeSchraubfälle haben, kann ich mir inzwi-schen nicht mehr vorstellen, ohne Tensor-Schrauber zu arbeiten“, sagt Wehde. sb
Akkuschrauber Tensor STB: 126
Articulated Arm: 127
i
Die komplexe Steuerungselektronik der Stapler
wird mit dem elektronischen Akkuschrauber Tensor
STB montiert. Das Anzugsmoment für die
19 Schrauben variiert, ist aber an die jeweils pas-
sende Stecknuss gekoppelt. Das Werkzeug behält
den Überblick und bringt das jeweils richtige Dreh -
moment auf. Außerdem kann der Mitarbeiter keine
Schraube vergessen, denn der Tensor zählt mit.
Fertigungsleiter
Lutz Wehde:
„Überall, wo wir Ten-sor-Schrauber einset-zen, sind wir sicher,dass wir die Fahr-zeuge in der 100-pro-zentig richtigen Qua-lität ausliefern.“
Automobilindustrie
28 DK 2/2011
FLEXIBLE MONTAGE
Magna Steyr Fahrzeugtechnikmontiert Bremsleitungen ohnedas bislang obligatorische, zwei -malige Nachknicken. Prozess -sicher ist das trotzdem – dankdigitaler Schraubtechnik vonAtlas Copco Tools. Denn mit ihrlässt sich ein Mehrstufenanzugauch in Verbindung mit einemoffenen Flachabtrieb umsetzen.Dessen Sperrklinke konnte aus gebaut werden.
Setzerscheinungen an Quetschver-bindungen haben für die MagnaSteyr Fahrzeugtechnik AG & Co.
KG in Graz ihren Schrecken verloren,selbst bei der Befestigung der Bremslei-tungen im Radkasten der in der Business-Unit High Volume montierten Fahrzeuge.„Mit einer Mehrstufenverschraubunghaben wir das in den Griff bekommen“,berichtet Elmar Triebl, zuständig für dieInstandhaltung der Schraubtechnik beiMagna Steyr. Die Aufgabe war knifflig;denn bei der Verschraubung im Radkas -ten muss zwangsläufig ein offener Flach-abtrieb eingesetzt werden – und dessenSperrklinke verhindert ein Lösen der Ver-bindung. Genau dieses Lösen ist aber Teilder Mehrstufenstrategie: Magna ziehtbeispielsweise die Bremsleitungsverbin-dungen zunächst mit dem Soll-Drehmo-ment von 14,5 Nm an, löst die Verbin-
dung dann um einen Drehwinkel von45° und zieht erneut auf das Soll-Dreh-moment an.
Elmar Triebl wandte sich deshalb andie Verschraubungsspezialisten von AtlasCopco Tools. „Wir suchten eine Lösung,um den Mehrstufenanzug zusammen miteinem offenen Flachabtrieb umzusetzen.“Entscheidend dafür ist es, die Nullposi-tion – in der der Flachabtrieb geöffnetwerden kann, um ihn abzuziehen bezie-hungsweise aufzusetzen – präzise zu fin-den. Ohne Mehrstufenstrategie konnteman einfach bis gegen die Sperrklinkefahren und hatte damit die Nullpositionfestgelegt. Weil man nun aber die Verbin-dung wieder lösen wollte, musste dieSperrklinke ausgebaut – und die Null -position anders gefunden werden.
Lösen ließ sich das Problem mit einemTensor-ST-Schrauber, der digital mit sei-
Mehrstufenanzug mit offenem Flachabtrieb
Digitale Schraubtechnik schickt Sperrklinke in den Ruhestand
Foto
s: C
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an
Links: Montage der Bremsleitungen im
Rad kasten. Mit einem Tensor-ST-
Schrauber und Power-Focus-Steuerung
kann Magna Steyr Fahrzeugtechnik
heute selbst mit dem hier erforderlichen
offenen Flachabtrieb (unten) eine
Mehrstufenverschraubung realisieren,
um Setzerscheinungen auszugleichen.
Automobilindustrie
FLEXIBLE MONTAGE
DK 2/2011 29
ner Power-Focus-Steuerung kommuni-ziert. „Auch nach hundert Verschraubun-gen können wir auf diese Weise die Null-position immer noch exakt anfahren“,fährt Triebl fort.
Kein Abdriften nach hundert Verschraubungen
„Und sollte es trotzdem einmal nichtmehr passen, lässt sich die Nullpositionjederzeit neu per Teach-in abgleichen.“Das unterscheidet das Gespann TensorST plus Power Focus von anderenSchraublösungen, die analog kommuni-zieren. Denn dann driftet die Nullpositionsehr schnell ab, womit sich ein solchesSystem hier nicht sinnvoll einsetzen lässt.
Magna Steyr kann heute in einemMehrstufen-Parametersatz die Bremslei-tungen montieren und fährt dann miteinem weiteren Parametersatz wieder dieNullposition an, damit sich der offene
Flachabtrieb abzie -hen lässt. Das Um -schalten zwischen „Mehrstufen-Ver-schraubung“ und „Nullposition anfahren“kann über die Auswahl des jeweiligenParametersatzes erfolgen oder über denLogik-Konfigurator des Power Focus4000. So können sogar N.i.O.-Verbindun-gen gelöst werden.
„Auf das aufwendige Nachknickenkönnen wir also komplett verzichten“,betont Elmar Triebl. Denn um trotz derSetzerscheinungen eine sichere Ver-schraubung zu gewährleisten, musstendie Grazer zuvor zweimal nachknicken.„Die Werker erledigten dies zunächstdirekt nach der Montage, und etwa einehalbe Stunde später wurde an einer dernachfolgenden Stationen nochmals nach-geknickt.“ Über den Mehrstufenanzugdes Tensor-ST-Schraubers ist dagegennur noch ein Arbeitsschritt erforderlich.„Das funktioniert so gut, dass wir es inder Serie einsetzen können“, so derSchraubtechniker weiter.
Zwei weitere Merkmale der Atlas-Copco-Geräte erleichtern den Grazerndie Arbeit zusätzlich: erstens die akusti-sche Rückmeldung des Tensors bei einerkorrekten Verschraubung, die gerade beider Arbeit im Radkasten sehr hilfreich ist,sowie zweitens die Übergabe aller Ver-schraubungsdaten vom Controller an dasübergeordnete Netzwerk, so dass dieMontage auch rückverfolgbar ist. co
Tensor ST: 128
Flachabtriebe: 129
i
Alles andere
als eine einfache
Verschraubung ist
diese Quetschver-
bindung der Brems-
leitung. Dabei treten
unweigerlich Setzer-
scheinungen auf.
Mit dem neuen Werkzeug-OrtungssystemTLS („Tool-Location-System“) lässt sich
die Prozesssicherheit in der Montage deut-lich steigern. TLS ist eine Art GPS-Navi -gations system und vernetzt elektronischgesteuerte und überwachte Akku-Schraub-werkzeuge. Damit werden Verschraubungenzuverlässig mit dem richtigen Werkzeug ander richtigen Station und am richtigen Bauteilin der Fertigungslinie ausgeführt. Das System löst ein großes Problem vonMontageplanern, die Flexibilität und Prozess-
sicherheit benötigen. Denn gewöhnlicheAkkuwerkzeuge geben dem Werker zwarBewegungsfreiheit ohne Kabel, erschwerenaber zugleich die Prozessüberwachung, dakeine Angaben zur Position der Werkzeugezur Verfügung stehen.Was bei Navigationssystemen die Satelliten,sind beim TLS mit Sensoren ausgestatteteAntennen, die in definierten Abständen imWerk installiert werden müssen. Sie könnennicht nur Atlas-Copco-Werkzeuge, sondernbeliebige Anlagen, Bauteile und Produktions-vorrichtungen orten. Bedingung: Diese müs-sen zur Ortung mit einem Funk-Transponder(„Tag“) versehen werden. Durch Verwen-dung der Ultra-Breitband-Technik (UWB)ortet das TLS dann präzise alle Objekte imRaum, die mit einem solchen Transponder
ausgestattet sind. Die Signalstärke hängt vonden lokalen Gegebenheiten und etwaigenStörquellen vor Ort ab.Montageplaner können mit dem TLS virtuelleArbeitsstationen erstellen und Werkzeuge mitdiesen verknüpfen. Das stellt sicher, dass andiesen Stationen nur die richtigen Werkzeu-ge verwendet werden. Denn sobald einWerkzeug außerhalb seines definierten vir-tuellen Käfigs gerät, lässt es sich nicht inBetrieb nehmen. So vermeidet das TLS Feh-ler und Nacharbeit. Nebenbei lässt sich einim Fahrzeug vergessenes Werkzeug in derganzen Halle orten und wiederfinden. hw
Tool-Location-System TLS: 130i
„Navi“ für Akkuschrauber senkt Fehlerrate und Nacharbeit
10.-13.10.2011Halle 1,
Stand 1610
Kunststoffverarbeitung
30 DK 2/2011
FLEXIBLE MONTAGE
Dorel Netherlands montiert mitelektronisch gesteuerten Tensor-Werkzeugen die sicherheitskriti-schen Kunststoffverschraubungenihrer Maxi-Cosi-Kindersitze. Weildie Schraubwerkzeuge Montage-und Prüfgerät in einem sind, hatder Kindersitzspezialist dreifachenNutzen: Er kann die Anzahl derVerschraubungen reduzieren, ver-bessert die Fertigungsqualität undmaximiert die Prozesssicherheit.
Wir montieren rund 1,7 Millio-nen Kindersitze im Jahr, undzwar elf verschiedene Produk-
te in 20 Produktionslinien“, sagt RogierGrünewald, Qualitätsmanager bei DorelNetherlands. Der Hersteller der Maxi-Cosi-Sitze arbeitet mit der Atlant-Gruppeals Fertigungspartner zusammen. DasSozialunternehmen, eine Behinderten-werkstatt, stellt eigenes Personal und Pro-duktionsleitung; die Verantwortung fürdie Qualität obliegt Dorel.
Die Qualitätsanforderungen sind eben-so hoch wie in einer „normalen“ Firma,versichert Grünewald. Sie zu erfüllen, seikein Problem, meint der junge Ingenieurselbstbewusst: „Schließlich werden allekritischen Montagefälle durch moderneSchraubtechnik von Atlas Copco Tools
lückenlos überwacht.“ Wie in jedemanderen Unternehmen könnten auch hieran kritischen Schraubpunkten Montage-fehler unterlaufen. „Aber bei uns bleibtkeiner unentdeckt!“ Die Steuerung derTensorschrauber sei unbestechlich und
decke jede Abweichung vom Sollwerker unabhängig auf.
Schrauber-Drehzahl lässt sich anKunststoffqualität anpassen
Zum Beweis präsentiert Grünewald aneiner pastellgrün ausgepolsterten Baby-schale den Aufbau der Maxi-Cosi-Klassi-ker. Deren Außenschale besteht vor allemaus Polypropylen (PP), das bei geringemGewicht hohe Festigkeit und gute Dämp-fungseigenschaften bietet und relativleicht zu verschrauben ist. Jedenfalls mitden Tensor-SL-Werkzeugen. Deren Dreh-zahl kann stufenlos von 300 bis1600 min-1 an die jeweilige Kunststoff-qualität angepasst werden. „Deshalb gibtes weder Temperaturprobleme im Materi-al noch sogenannten Weißbruch“, versi-F
oto
s: W
enke
Prozesssichere Verschraubung von Kunststoff-Kindersitzen
Maxi-Cosi-Montage lückenlos überwacht
Qualitätssicherer
Rogier Grünewald:
„Mit dem Tensor-schrauber von AtlasCopco Tools bleibtkein Montagefehlerunentdeckt!“
10.-13.10.2011Halle 1,
Stand 1610
Kunststoffverarbeitung
FLEXIBLE MONTAGE
DK 2/2011 31
chert Grünewald. Gewöhnliche Druck -luftschrauber dagegen, die nur auf einebestimmte Drehzahl ausgelegt seien,würden bei zu hohen Drehzahlen denKunststoff zum Schmelzen bringen oderdurch Überschießen des Drehmomentsdas Material beschädigen. In beiden Fäl-len sei der sichere Halt der Schraube frag-lich. Apropos Schraube: Dorel wendetdas „Slim-Assembly-Prinzip“ an, beidem die Zahl der Schrauben konsequentauf die geringstmögliche Menge redu-ziert wird. „Schrauben sind ein Kosten-faktor. Wir beschränken uns auf wenige,aber dafür umso wichtigere Schrauben,die unabhängig vom Werker korrektangezogen werden müssen“, unterstreichtGrünewald.
Selbstfurchende Schrauben fürextrem harte Kunststoffe
Sicherheitskritisch und im Falle einesUnfalls für die kleinen Passagiere überle-benswichtig sind die Halteschrauben derSicherheitsgurte. Je nach Modell werdendie selbstfurchenden Spezialschrauben inKunststoffe eingedreht, die extrem hartsein können. Weil man hier zudem aufdas Vorbohren verzichtet, kommt es zuWerkstoffpaarungen, die Schraubfälleextrem hart oder extrem weich machenund während des Verschraubens wech-selnde Drehmomente erfordern. „Das istmit konventioneller Schraubtechnik nichtumzusetzen“, urteilt der Qualitätsingeni-eur und erklärt, dass eine Schraube, diemit 1,5 Nm in Polyamid (PA) gut halte, inglasfaserverstärktem PA bereits Eindreh-momente von 2,5 bis 3,5 Nm nötigmache. Dorel vergütet nämlich das PA ankritischen Stellen mit 20 bis 60 % Glasfa-seranteil (= PAG). Da die SL-Stabschrau-ber von Atlas Copco ein Drehmoment -spektrum von 0,3 bis 10 Nm abdecken,
reicht dennoch ein einziger Schrauber jeMontagestation aus.
Als Besonderheit hebt Grünewald die„Job-Programmierung“ hervor, über dieer jedem einzelnen Schraubfall einerMontagesequenz ein eigenes Drehmo-ment und einen eigenen Drehwinkel
zuordnen kann. Mit bis zu 250 maßge-schneiderten Parametersätzen lässt sichein Tensor SL programmieren. Nur wenndiese Parameter korrekt erzielt wurden,blinkt am Ende des Zyklus (dem „Job“)eine grüne I.O.-Leuchte auf („in Ord-nung“). Dann wird die Station für dasnächste Bauteil freigegeben. FehlerhafteTeile werden sofort erkannt, ausge-schleust und in eine separate Nacharbeits-station getaktet, wo – ebenfalls mit einemTensor SL – korrigiert wird und die Mit-arbeiter der Atlant-Gruppe eventuellschadhafte Komponenten austauschen.
Sämtliche sicherheitskritischenSchraubdaten der 20 Montagelinien undder Nacharbeitsstation hat Maarten vanLeuken fest im Blick. Der Montage- undQualitätstechniker sitzt vor einem Bild-schirm in seinem Büro und klickt auf sei-
Die mit Sensoren bestückten „Family-
Fix“-Kindersitze warnen Eltern, falls
der Sitz nicht korrekt im Wagen
installiert wurde. Gesteuerte Tensor-
SL-Werkzeuge von Atlas Copco Tools
stellen sicher, dass Ober- und Unter-
schale korrekt verschraubt werden.
Montagetechniker Maarten van Leuken:
„Wir reduzieren die Zahl der Schrauben aufein Minimum. Umso wichtiger ist jede einzel-ne Schraube für das fertige Produkt. Mit denTensorschraubern wissen wir, dass jede Ver-schraubung unabhängig vom Mitarbeiter pro-zesssicher ausgeführt wird.“
15.-18.11.2011München
Halle B2, Stand B2.115
Kunststoffverarbeitung
ner Benutzeroberfläche das Tools-Net-Symbol an: „Die Daten aller sicherheits-relevanten Verschraubungen laufen hierzusammen“, sagt van Leuken, „dennjeder unserer 21 Tensorschrauber speistseine Montageergebnisse über den Tools-Net-Server in meine Schraubfalldaten-bank ein.“
Schraubsysteme entlarven Materialfehler
Durch die Atlas-Copco-Software sindalle Stationen miteinander vernetzt; überden Tools-Net-Server gelangen an jedemProduktionstag aktuell 21 360 weitereMontageergebnisse in die Datenbank.„Ich kann von meinem Arbeitsplatz ausper Mausklick die Schraubdaten jedeseinzelnen Kindersitzes aufrufen undnachsehen, mit welchem Drehmomentund Drehwinkel eine bestimmte Gurtver-schraubung ausgeführt wurde“, unter-streicht van Leuken. Anziehgrafiken undDrehmomentkurven der Tensor-Systemeverrieten selbst geringfügigste Änderun-gen in der Beschaffenheit des Kunststoffsoder der Oberflächengüte der Schrauben-
gewinde. Durch dievielfältigen Grafik-funktionen der Atlas-Copco-Software kann
der Experte Trends ausmachen und schonfrühzeitig gegensteuern. Ein Beispiel: Alsvor Kurzem einige SL-Schrauber ver-meintlich zu früh abschalten, konnte ermit Tools-Net-Software und Tensor-System den Fehler schnell ausmachen.„Schuld war eine Lieferung schlechtgehärteter Schrauben; die haben wir dar-aufhin sofort ausgetauscht!“
Dokumentierte Null-Fehler-Montage
In der Regel seien es aber nur kleineDrehmomentkorrekturen im Bereich vonZehntel-Newtonmetern oder Nachbesse-rungen bei den Eindrehwinkeln um eini-ge Grad, mit denen er die Montage weiteroptimieren könne. „Dazu brauche ichmein Büro noch nicht einmal zu verlas-sen“, freut sich Maarten van Leuken.Denn alle Tensor-SL-Werkzeuge imWerk kann er von seinem Bildschirmar-beitsplatz aus umprogrammieren. hw
Tensor SL: 131
Tools-Net: 132
i
32 DK 2/2011
FLEXIBLE MONTAGE
Zwischen die Ober- und Unterschale der Kindersitze mon-
tiert der Tensor-SL-Schrauber mit selbstfurchenden Schrau-
ben einen verstellbaren Stützfuß, eine Kombination aus
Metall, Polypropylen und glasfaserverstärktem Polyamid.
Kundenbefragung 2011
„Wir wollen immer besser werden“
Die meisten Kunden würden Atlas CopcoTools weiterempfehlen, ergab die diesjährigeNPS-Befragung des Unternehmens. Der NetPromoter Score (NPS) ist ein Index, aus demsich die Zufriedenheit, Zustimmung oderAblehnung der Kunden sowie Stärken undSchwachstellen von Unternehmen, Produktenoder Dienstleistungen ableiten lassen (Nähe-res siehe Druckluft-Kommentare 2/2010). DieResonanz war ähnlich gut wie in den Vorjah-ren. Rund 1900 von 9000 angeschriebenenKunden beteiligten sich. „Für diese hoheBereitschaft möchten wir unseren Kundenausdrücklich danken“, sagt Business-Intelli-gence-Manager Mark Ebbinghaus.
Mit Hilfe des NPS möchte Atlas Copco Toolseine möglichst breite Kundenmeinung erfas-sen und Geschäftspartnern ein Forum fürAnregungen bieten. „Wir nehmen die Mei-nung unserer Kundschaft innerhalb des Kon-zerns ernst, denn nur im Dialog mit denAbnehmern unserer Produkte können wirunsere Produkt- und Serviceleistungen aufdie Ansprüche des Marktes zuschneiden undoptimieren“, unterstreicht Ebbinghaus. Insge-samt sei die Befragung ein weiteres Mal sehrpositiv ausgefallen, die überwiegende Mehr-heit sei mit den verschiedenen Aspekten derGeschäftsbeziehung zu Atlas Copco Toolshochzufrieden.
„Wir konnten anhand der Kundenrückmeldun-gen aber auch Verbesserungspotenziale iden-tifizieren. Diese werden wir in den nächstenWochen analysieren, und gemeinsam mit Ver-trieb, Marketing und Geschäftsleitung werdenwir Maßnahmen erarbeiten, um die Zufrieden-heit und Loyalität unserer Kunden weiter zusteigern“, stellt Mark Ebbinghaus in Aussicht.Der Manager ist überzeugt, dass der NPS beiAtlas Copco sich von den meisten Kundenbe-fragungen unterscheidet: „Denn wir setzenuns mit den Resultaten aktiv auseinander, unddie Befragten merken, dass ihre Meinungetwas zählt und Veränderungen bewirkt.“Darum bittet Ebbinghaus schon jetzt um dieBeteiligung bei zukünftigen Befragungen. hw
ENERGIE-EFFIZIENZ
Foto
s: B
anse
Wer seine Druckluftversorgungoptimiert, senkt die Betriebskos -ten und leistet einen Beitrag zumUmweltschutz. Das zeigt die Opti-mierung der Druckluftanlage derHamburger Bode Chemie. Durchden städtisch geförderten Umbausanken dessen Energiebedarf umüber 300 000 kWh und die CO2-Emissionen um rund 160 t jährlich.
Ob aus Arztpraxis, Krankenhaus
oder Altenheim: Fast jeder kennt
die transparente Plastikflasche
mit dem hellblauen Inhalt – Sterillium.
Das Desinfektionsmittel ist seit Jahrzehn-
ten der Topseller der Bode Chemie
GmbH. Der Betrieb ist im Hamburger
Stadtteil Stellingen, inmitten von Wohn-
bebauung, seit 1929 Stück für Stück
gewachsen. Immer so viel, wie gerade
nötig – und wie im Rahmen der begrenz-
ten Expansionsfläche möglich war.
„Durch den stückweisen Ausbau hatten
wir ein dezentrales Anlagenkonzept. Pro-
duktion und Abfüllung befinden sich zum
Teil in unterschiedlichen Gebäuden“,
erläutert Stefan Boltze, Leiter Technik
und Umweltschutz bei Bode Chemie.
Entsprechend dezentral war die Druck -
luft versorgung über das Gelände verteilt:
Insgesamt drei Kompressoren befanden
sich in zwei verschiedenen Gebäuden
und speisten in ein gemeinsames Netz.
Eine übergeordnete Steuerung war nicht
vorhanden, für Produktionserweiterun-
gen gab es keine Reserven mehr.
Bedarfsspitzen durch Molchanlage
Stefan Boltze und seine Mitarbeiter
änderten das. Erst wurde das komplette
Leitungsnetz überarbeitet und ein neuer
Verteiler eingerichtet, dann wandte man
sich den Druck luftstationen zu. Druckluft
wird bei Bode für die Betätigung von
Ventilen in der Herstellung und im Zwi -
schenprodukttanklager benötigt, fer ner
für den Betrieb von Druck luft-Membran -
pumpen in der Ab füllung sowie für die
Abwasseraufbereitung und die Produkt-
wasserherstellung. Besondere Anforde-
rungen an die Druckluftversorgung stellt
die sogenannte Molchanlage im Bereich
der Waschprodukte-Produktion. Dort
führen die Leitungen von der Herstellung
ins Zwischen produkttank lager und weiter
zu einigen Abfüllmaschinen. „Diese Lei-
tungen haben relativ große Querschnitte
und werden nach der Produktion und
Abfüllung einer Charge gemolcht“,
erklärt Boltze: Ein Kunststoffmolch wird
mit Druckluft durch das Rohr gepresst,
um das Produkt wieder auszuschieben.
Anschließend werden die Leitungen
gereinigt und ausgeblasen. „Für dieses
Ausblasen brauchen wir sehr viel Druck -
luft in sehr kurzer Zeit.“
Pharmaunternehmen reduziert CO2-Emmissionen und Betriebskosten
Geförderte Druckluftanlageschützt Ressourcen
Das alkoholische Desinfek-
tionsmittel Sterillium ist der
Topseller aus dem Hause Bode
Chemie. Die Ventile der Steril-
lium-Abfüllanlage werden
mittels Druckluft geschaltet.
DK 2/2011 33
Diese Druckluftspitzen waren ein
wesentlicher Aspekt bei der Konzeption
der aktuellen Anlage. Vor dem Projekt-
start setzte sich Bode die folgenden Ziele:
� Zukunftsgerichteter und energieopti-
mierter Betrieb der Druckluftanlagen,
� 25 % höhere Druckluftreserve,
� Gewährleistung der Versorgungs -
sicherheit bei Störungen oder der War-
tung einzelner Anlagenteile,
� Zentralisierung der Druckluftversor-
gung.
Unterstützung durch erfahrene Partner
Für die Umsetzung holte sich Bode
zwei erfahrene Partner ins Boot. Zum
einen die auf Energieeffizienzanalysen
spezialisierte Envidatec GmbH in Ham-
burg. Das Beratungs- und Serviceunter-
nehmen war es auch, das auf die Förder-
möglichkeiten durch das Projekt „Unter-
nehmen für Ressourcenschutz“ der Ham-
burger Behörde für Stadtentwicklung und
Umwelt (BSU) hinwies. Die Bedarfs-
prognose, das Anlagenkonzept und die
Projektumsetzung lagen in den Händen
der Druckluft Evers GmbH, Ahrensburg.
Das Unternehmen setzt einen Schwer-
punkt auf das Thema Energieeffizienz
und ist Atlas Copcos Stützpunkthändler
in Norddeutschland.
Eine Voraussetzung für die Förderung
des Projektes durch die BSU war die
Durchführung eines sogenannten Fach -
audits. Dieses umfasste eine detaillierte
Aufnahme des Ist-Zustandes, die Identifi-
zierung von Energieeinsparmöglichkei-
ten sowie die Abschätzung des möglichen
Einsparpotenzials. Ein wichtiger Be -
stand teil des Audits war die Messung des
Druckluftverbrauchs der bestehenden
Anlage. Diese Verbrauchsanalyse wurde
von Druckluft Evers durchgeführt.
Gemessen wird mindes tens eine typi-
sche Produktionswoche mit der bestehen-
den Station. „Mit Hilfe der Leistungsda-
ten der Maschinen wird daraus das Ver-
brauchsprofil in der Messwoche ermittelt
und der Stromverbrauch er rechnet“,
erläutert Knut Schüler, der Projekt ver -
antwortliche bei Druck luft Evers, die
Vorgehensweise. „Anschließend können
mit einer speziellen Prognose-Software
von Atlas Copco Simulationen durchge-
führt werden.“ Dabei wird das ermittelte
Verbrauchsprofil beispielsweise mit
anderen Kompressoren „nachgefahren“,
und es werden andere Maßnahmen und
geän der te Randbedingun gen un ter sucht.
„In der Regel prüfen wir, wie sich eine
drehzahlgeregelte Maschine bei den
gemessenen Verbräuchen verhält“, sagt
Schüler. „Bei Bode Chemie mussten wir
zudem einen zukünftigen Mehrverbrauch
berück sichtigen.“ Die Differenz aus Ist-
Zustand und simuliertem Verbrauch
ergibt das mögliche Einsparpotenzial.
„Wir berechnen das in Kilowattstun-
den“, erläutert Knut Schüler. „Mittels
Umrechnungsfaktor kann die Umweltbe-
hörde daraus die CO2-Menge bestimmen,
die durch die geplanten Maßnahmen ein-
gespart werden könnte. Auf diesem Wert
beruht dann die Förderung.“
Simulations-Tool deckt Einsparpotenziale auf
Im Falle Bode Chemie prognostizierte
die Simulation Energieeinsparungen von
313 000 kWh pro Jahr – was einer CO2-
Menge von 161 t entspricht oder jähr-
lichen Betriebskosten von 27.000 Euro.
Auf der Grundlage dieser Zahlen bewil-
ligte die BSU im Mai 2010 die Förderung
und gab damit den Startschuss für die
Realisierung, die im September 2010
abgeschlossen wurde.
Chemie & Pharma
34 DK 2/2011
ENERGIE-EFFIZIENZ
Chemie & Pharma
ENERGIE-EFFIZIENZ
DK 2/2011 35
Herzstück der neuen Druck -
luftanlage, die sich zentral in
einem Raum befindet, ist der
drehzahlgeregelte, öleinge-
spritzte Schraubenkompressor
GA 45 VSD von Atlas Copco.
Die drei vorhandenen Kom-
pressoren eines anderen Her-
stellers wurden ins Konzept
eingebunden. So konnten hohe
Pufferkapazitäten und die ge -
wünschte Redundanz geschaf-
fen werden. Die neue überge-
ordnete Steuerung organisiert
im Normalfall die Zusammen-
arbeit des GA 45 VSD mit dem
kleinsten der drei Kompresso-
ren aus dem Bestand und wählt
immer die jeweils optimalen
Betriebspunkte der Maschinen
aus. Um den regelmäßigen
Betrieb der anderen beiden
Maschinen zu gewährleisten,
werden sie von der Steuerung
einmal wöchentlich in die
Druckluftversorgung einbezo-
gen. Außerdem gehen sie ans
Netz, wenn für den Ausblas -
prozess der Molchanlage be -
sonders große Druckluftmen-
gen benötigt werden.
„Normalerweise ist der
neue GA 45 VSD mit dem
kleinen Kompressor gekop-
pelt“, erläutert Knut Schüler.
„Während des Molchprozesses
rechnet die Steuerung und ist
darüber hinaus in der Lage,
diese spezifische Situation
abzuspeichern. Beim nächsten Mal rea-
giert die Steuerung dann auf den
schnellen Druck abfall beim Molchen,
indem sie zum Beispiel statt der kleinen
eine der großen Maschinen dazuschal-
tet.“ Zur Abdeckung der Druckluftspitzen
arbeitet die Druckluftstation zudem mit
drei Windkesseln mit Volumina von
3000, 2000 und 750 l.
Betriebsüberdruck von 9,5 auf 7,0 bar gesenkt
Der Betriebsdruck konnte durch die
Sanierungsmaßnahmen von 9,5 auf 7,0
bar gesenkt werden, wobei die produk-
tionsbedingten Druckschwankungen zwi-
schen 6,9 und 7,5 bar liegen. Durch den
gesunkenen Betriebsdruck und die über-
geordnete Steuerung ist der Energiebe-
darf der Drucklufterzeugung bereits
merklich gesunken.
Da es sich bei Bode Chemie um einen
pharmazeutischen Betrieb handelt, muss
die Druckluft betreffend Feuchte, Restöl
und Partikeln hohen Anforderungen
gemäß ISO 8573-1 entsprechen. Um
diese Qualität sicherzustellen, wurde der
alte kaltregenerierende Adsorptionstrock -
ner durch den größeren warmregenerie -
ren den Adsorptionstrock ner BD 360
ersetzt. „Damit der Trockner noch effi-
zienter arbeitet, haben wir einen Kühler
vorgeschaltet, der bereits im Vorfeld rela-
tiv preisgünstig einen Teil des Wassers
eliminiert“, bemerkt Veroslav Bogosavl-
jević, stellvertretender Meister in der
Abteilung für Betriebstechnik und ver-
antwortlich für die Druckluftanlage.
„Dadurch muss der warmregene-
rierende Adsorptionstrockner sel-
tener umschalten und verbraucht
entsprechend weniger Energie.“
Ausgelegt ist der BD 360 für die
Trock nung bis zu einem Taupunkt
von -40 °C, womit die von Bode Chemie
geforderten -20 °C deutlich unterschrit-
ten werden können.
Prognostizierte Einsparungenwerden erreicht
„Nachdem die Anlage Ende Septem-
ber 2010 ans Netz gegangen ist, konnte
ich bereits an der Stromrechnung für
Oktober sehen, dass die Kosten merklich
gesunken sind“, resümiert Stefan Boltze.
„Wenn ich diesen Wert hochrechne, dann
ist die im Vorfeld erstellte Prognose abso-
lut realistisch.“ Werden die geplanten
Zahlen erreicht, wird sich das Projekt in
rund drei Jahren amortisiert haben. sb
GA-Kompressoren (45 kW): 133
Adsorptionstrockner BD: 134
Bedarfssimulation: 135
iHerzstück der neuen Druckluftanlage ist der drehzahl-
geregelte Schraubenkompressor GA 45 VSD (oben).
Auch die drei vorhandenen Kompressoren hat man
ins neue Konzept eingebunden, wodurch hohe Puffer-
kapazitäten und die gewünschte Redundanz geschaf-
fen wurden. Die Luft wird mit dem BD-Adsorp tions -
trock ner (unten) energiesparend aufbereitet.
Stefan Boltze,
Leiter Technik und
Umweltschutz:
„Die Stromrech-nung ist schon im ersten Monatmerklich gesunken.“
Knut Schüler,
Projektverantwort-
licher bei Druckluft
Evers,
simulierte dieEinspar potenzialeder geplanten Druck luftanlage.
Veroslav Bogo -
savljevic, stellver-
tretender Meister
in der Abteilung
Betriebstechnik:
„Wenn Fragen auf-tauchen, werden sie immer direktbeantwortet.”
´
36 DK 2/2011
Foto
s: C
orb
an
Mit einem drehzahlgeregeltenKompressor spart das Mär kischeVerlags- und Druckhaus jedeMenge Strom, weil nicht mehrLuft erzeugt wird als nötig. Kauf-entscheidend war auch die inte-grierte Wärmerückgewinnung, mitder Brauchwasser erwärmt wird.
1880erschien in Frank-furt an der Oderdie erste Vorläu-
ferin der heutigen „Märkischen Oderzei-tung“ (MOZ). Damals wie heute hing derErfolg einer Zeitung von guten Schlag-zeilen und pünktlichem Erscheinen ab.Und mit der Anzahl der Leser wachsendie Ansprüche an die Technik. Diemodernen Druckereimaschinen sind samtihren Förder-, Sortier- und Ver -packungsanlagen auf eine zuverlässigeDruckluftversorgung angewiesen. „Nach17 Jahren war unsere alte Anlage mit drei
Kompressoren reparaturanfällig“, berich-tet Frank Krienke, Leiter Hausverwaltungund Dienste beim Märkischen Verlags-und Druckhaus (MVD), das die MOZherausgibt. Ein weiteres Problem derälteren Anlage war das ständige An- undAusschalten der Maschinen, wenn derGrundlast-Kompressor nicht mehr aus-reichte. Denn der erforderliche Volumen-strom ist aufgrund der Vielzahl der Ver-braucher so gut wie nie konstant. „Allefünf bis zehn Minuten wurde da geschal-tet, was den Verschleiß nach oben trieb.“
Ein neuer Kompressor musste her, derso wenig Energie wie nötig verbrauchenund wegen des schwankenden Volumen-stroms eine Drehzahlregelung besitzensollte; die frühere Anlage stammte auseiner Zeit, als es noch keine drehzahlge-regelten Kompressoren gab. Investiertwurde in einen öleingespritzten Schrau-benkompressor des Typs GA 45 VSD FFvon Atlas Copco. Der liefert im Kellerder Druckerei nun exakt den jeweilsbenötigten Volumenstrom – mit demgeringstmöglichen Energieverbrauch.
Um die neue Maschine richtig zudimensionieren, analysierte Atlas Copcoüber einen längeren Zeitraum den tat-sächlichen Bedarf. Auf Basis des gewon-nenen Lastprofils ergab sich eineAnschlussleistung von 45 kW. „DerKompressor kann jetzt alle Bedarfsspit-zen abdecken und hat sogar noch Reser-ven nach oben“, betont Frank Krienke.
Bedarfsanalyse ermöglichte exakte Auslegung
Durch die Drehzahlregelung wirdimmer die Menge Druckluft erzeugt, dieauch abgenommen wird – was den Ener-gieverbrauch gegenüber den drei altenFestdrehzahlkompressoren drastischsenkt. Ein weiterer Vorteil des drehzahl-geregelten Kompressors ist der soge-nannte „Softstart“: Der eingebaute Fre-quenzumrichter lässt die Maschine beisteigendem Bedarf sanfter anfahren alsbeim simplen An- und Ausschalten. Inder Folge entfallen Stromspitzen, dieKomponenten verschleißen kaum.
Druckereibetrieb: Drehzahlregelung und Wärmerückgewinnung sparen Energie
30 kW fürs Warmwasser „gratis“
In der Druckerei kommen die Sortier- und Förderanlagen
im Verpackungsbereich nicht ohne Druckluft aus. Über
zwei voneinander unabhängige Versorgungsnetze stehen
den Verbrauchern bis zu 10 bar Druckluft zur Verfügung.
Druckereien
ENERGIE-EFFIZIENZ
DK 2/2011 37
„Genauso wichtig wie die Drehzahlre-gelung war uns die Wärmerückgewin-nung“, ergänzt Krienke. „Im Schnitt kön-nen wir rund 30 Kilowatt Heizleistungnutzen – das reicht für das Warmwasserin den Duschen und den Küchen.“ Hierkann das Unternehmen viel Energie spa-ren; denn wegen der ausgedehnten Pro-duktionsanlagen ist eine ölbetriebene1700-kW-Heizanlage installiert, die imSommer eigentlich nur für das Warmwas-ser lief. „Selbst bei Minimallast warendas dann noch 80 bis 90 Kilowatt. Daswar so viel, dass wir dazu übergegangenwaren, das Brauchwasser elektrisch zuerhitzen, um sie in den Sommermonatenganz ausschalten zu können“, sagt Krien-ke. Dank der Wärmerückgewinnungbekommt das Unternehmen heute dieWärmeenergie für das Warmwasser gra-tis. Und in der Übergangszeit kann sogardie Heizung unterstützt werden, um dieBüros, die keine direkte Sonneneinstrah-lung haben, behaglicher zu machen. Denndie zum Verdichten der Luft erforderlicheelektrische Energie lässt sich fast voll-
ständig in Form von Wärmeenergie zu -rückgewinnen.
Plug & Play – schon läuft dieWärmerückgewinnung
Der Aufwand, um die Wärme zurück -gewinnen zu können, war sehr gering.Denn MVD verfügte bereits über daserforderliche Leitungsnetz, und denKompressor orderte man in der FF-Ver-sion (Full Feature). Bei dieser Variantesind Zusatzgeräte wie Kältetrock ner,Druckluftfilter, Kondensatableiter und -trenner sowie die für die Wärmerück -gewinnung benötigten Komponentenschon integriert. „Bei der Installationmussten wir nur die Anschlüsse miteinan-der verbinden, um die Wärmerückgewin-nung zu nutzen“, freut sich der Technik-profi. Im Durchschnitt erreicht man nuneine Vorlauftemperatur von 60 °C – dasreicht für die Brauchwassererwärmung.
Genauso einfach ist heute die Steue-rung der Druckluftversorgung. Die in denGA-Kompressor eingebaute Elektroni-
kon-Steuerung ist in das Energiesparsys -tem ES 6 eingebunden. Daran ange-schlossen sind auch die älteren Festdreh-zahl-Verdichter, so dass die im Notfallzugeschaltet werden können. Das großePlus übergeordneter Steuerungen ist, dasssie mehrere Kompressoren zusammensteuern – und jede Maschi ne so effizientwie möglich betreiben können. Zentralam ES 6 geben die Mitarbeiter dengewünschten Betriebsdruck ein: 10 bar.„Früher waren 12 bis 13 bar nötig“, sagtFrank Krienke. Nur so konnte mansicherstellen, dass die erforderlichenMindestdrücke an den Abnehmern nichtunterschritten wurden. „Die Schwan -kungen im Netz sind aber durch dieschnell ansprechende Drehzahlregelungkein Problem mehr.“ Gut für die Strom-rechnung: Mit jedem Bar weniger sinktder Energieverbrauch um rund 7 %. co
GA-Kompressoren, 45 kW: 136
Wärmerückgewinnung: 137
Energiesparsystem ES 6: 138
i
Der drehzahlgeregelte Schraubenkompressor GA 45 VSD FF versorgt alle Verbraucher
in der Druckerei mit Druckluft – und per Wärmerückgewinnung sogar mit rund 30 kW
Heizleistung. Die in den Kompressor eingebaute Elektronikon-Steuerung (oben) ist in
das Energiesparsystem ES 6 (Bild ganz oben, an der Wand) eingebunden. Dieses
schaltet im Notfall automatisch auch die noch vorhandenen älteren Verdichter hinzu.
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Foto
s: P
reuß
Zollner Elektronik senkt seit Jah-ren Schritt für Schritt den spezifi-schen Energiebedarf seiner Haus-technik und der Druckluftversor-gung. Gespart wird durch Wärme-rückgewinnung, eine übergeord-nete Kompressorensteuerungsowie einen neuen Werksstan-dard bei den Druckluftleitungen.
Das Thema Energieeffizienzgehen wir strategisch an“, sagtJosef Schlecht, Leiter Gebäude -
instandhaltung bei der Zollner ElektronikAG. Der EMS-Dienstleister (ElectronicManufacturing Services) fertigt mit über7200 Mitarbeitern Einzelteile, Moduleund komplexe Systeme für die BranchenAutomotive, Büroelektronik und Daten-technik, Luftfahrt, Industrieelektronik,Medizin- und Messtechnik.
Für die energetische Optimierung derHaus- und Fertigungstechnik wurde einqualifiziertes Energieteam mit Umweltin-genieuren abgestellt. „Zusammen habenwir zahlreiche Untersuchungen durchge-führt, Maßnahmen beschrieben unddurchgerechnet, CO2-Äquivalente für diezu erwartenden Einsparungen aufgelistetund viele Maßnahmen auch schon umge-setzt“, berichtet Schlecht. Der Schwer-punkt lag zunächst auf der Haustechnik;Schlecht ist mit seiner Abteilung für dieBeleuchtung, die Belüftung, die Heizungund die Druckluftversorgung zuständig.Oder für die Getränkeautomaten, derenKühlung energetisch optimiert wurde.„Durch viele kleine Verbesserungen spa-ren wir schon jetzt 75.000 bis 80.000Euro im Jahr“, freut er sich. „Aber da istnoch viel mehr drin.“
Allein rund 10.000 bis 11.000 EuroErsparnis brachte die jüngste Verbesse-rung der Druckluftversorgung: eine über-geordnete Steuerung nebst einigen ande-
ren Maßnahmen. „Im Oktober 2009haben wir die Steuerung angeschafft unddadurch im ersten Jahr Strom für 8610Euro gespart“, berichtet Markus Otrin,der bei Zollner die Effizienzsteigerungenin der Druckluftversorgung analysiert.„Plus etwa 2000 Euro an Wartungs -kosten, die wir im Jahr sparen, weil dieBetriebsstunden der Kompressoren ge -sunken sind und sich die Wartungs zyklenentsprechend verlängert haben.“
Fünf Ölfrei-Kompressoren undWärmerückgewinnung
Zustande kommt der Betrag durcheinen von 0,131 auf 0,125 kWh je Norm-kubikmeter (Nm3) Luft gesunkenen spe-zifischen Energiebedarf der Druckluftan-lage. „Wohlgemerkt, rein durch die neueES-130-V-Steuerung, die Atlas Copcovor einem Jahr eingebaut hat“, betontOtrin. Insgesamt spare man im Vergleichzu früher noch mehr, weil das System seit
Elektronikdienstleister setzt auf Wärmerückgewinnung, zentrale Steuerung und verlustarme Leitungen
Druckluftanlage wird jedes Jahr einbisschen effizienter
Elektronikindustrie
ENERGIE-EFFIZIENZ
DK 2/2011 39
Jahren kontinuierlich optimiert werde.Konstant ist seit 2005 nur der Maschinen-aufbau: Fünf ölfrei verdichtende Kom-pressoren von Atlas Copco verrichtenihren Dienst bei Zollner: „Immer“ inBetrieb sind drei ZR 75 mit Festdrehzahlund 75 kW installierter Leistung sowieein drehzahlgeregelter ZR 90 VSD mit90 kW. Ein weiterer ZR 75 wird beiBedarf hinzugeschaltet. An allen Maschi-nen wird die Verdichtungswärme zurück -gewonnen, wodurch Zollner auf demweiten Gelände in Zandt in vier Gebäu-den die Heizungskosten einspart. „Wirgewinnen aber auch aus unseren EDV-Server-Räumen und den LüftungsanlagenWärme zurück“, erklärt Josef Schlecht.Allein die Serverwärme entlaste die Heiz-systeme um gut 100 kW Wärmeenergie.
2005, nach Anschaffung und Inbe-triebnahme des drehzahlgeregelten ZR 90VSD und des vierten ZR 75, führte AtlasCopco im Werk einen sogenannten Air-Scan durch, bei dem die Essener Druck -luftexperten die Installation genau unterdie Lupe nahmen: Gecheckt wurden derMaschinenaufbau mit der installiertenLeistung und dem tatsächlichen Energie-verbrauch, das Leitungsnetz, insbesonde-
re die Leckagen. Miteiner genauen Analyseund zahlreichen Verbes-serungsvorschlägen ver-
ließen die Atlas-Copco-Techniker nachgut einer Woche das Werk. „Wir habendanach sukzessive alle Vorschläge umge-setzt“, sagt Schlecht: Als erstes wurdendie Leckagen beseitigt. Auch die Koordi-nation der Maschinen durch das Energie-sparsystem ES 130 V, das als übergeord-nete Regelung die jeweils optimalenBetriebspunkte aller fünf Kompressoreneinstellt, stammt von dieser Liste.
Druckabsenkung um 1 bar spart 7 % Energie
Ferner wurde eine Leitung mit größe-rem Querschnitt eingesetzt, um denDurchfluss zu erhöhen und den Bedarfneuer Maschinen decken zu können. Dassder Energiebedarf für die erzeugte Luft-menge dabei gesunken ist, liegt unteranderem daran, dass der Druck im Netzdurch die Leckagenbeseitigung und dieanderen Maßnahmen von 8,3 bar auf etwa7,2 bar gesenkt werden konnte. „Das ent-spricht einer Stromersparnis von etwasieben Prozent“, weiß Markus Otrin.Zollner spart allein durch die Druckab-senkung einen weiteren fünfstelligenBetrag.
Neuer Werksstandard für Kupplungen und Anschlüsse
Doch selbst das ist Josef Schlecht,Markus Otrin und ihrem Team nichtgenug. Der jüngste Clou der Energieopti-mierer betrifft einige der größten Druck -luftverbraucher im Werk: die SMD-Bestückungsanlagen. Im Gegensatz zuanderen Maschinen im Werk, die mit 4bis 5 bar auskommen, brauchen die Pro-duktionsanlagen im Elektroniksektor –noch – etwas über 7 bar. Ziel ist es hier,auf 6,5 bar herunterzugehen. Erreichtwird das über ein effizientes Leitungs -system, das Air-Net von Atlas Copco,
sowie über verlustarme Kupplungen undAnschlüsse. „Bislang hatten wir vieleunterschiedliche Anschlüsse in unseremWerk, mit sehr unterschiedlichen Druck -abfällen“, schildert Schlecht. „Das heißt,wir konnten den Druck im Netz nicht ein-fach absenken, weil dann einige SMD-Anlagen ausgefallen wären.“ NachGesprächen mit den Experten von AtlasCopco habe man nun einen druckverlust-armen Standard für alle SMD-Linien ent-wickelt. „Den wollen wir nach und nachweltweit in unseren Werken ausrollen.“
Als größte Herausforderung führt erdie Dimensionierung der Anschlusslei-tungen an, die zum Teil verschlissenenFilter sowie die Verteiler, die der durch-zuleitenden Luft in manchen Fällen einenzu hohen Widerstand entgegengesetzt
Effizienzanalytiker
Markus Otrin:
„Allein durch dieneue übergeordneteKompressorensteu-erung sparen wirüber 10.000 Euro im Jahr!“
Die fünf ölfrei verdichtenden Kompressoren der Tyen ZR
75 und ZR 90 (VSD) stehen in zwei Räumen. Alle Maschi-
nen sind an ein System zur Wärmerückgewinnung ange-
bunden. Links das große Bild zeigt den Verteiler der Wär-
merückgewinnung. Zollner gewinnt die Wärmeenergie
nicht nur von den Kompressoren zurück, sondern auch
aus den Serverräumen oder von den Lüftungsanlagen.
Elektronikindustrie
40 DK 2/2011
ENERGIE-EFFIZIENZ
hätten. „Wir haben an der modernstenSMD-Linie die Atlas-Copco-Anschlüssegetestet“, sagt Josef Schlecht. Dabei habeman festgestellt, dass diese die Luft sehrverlustarm weiterleiten und vor allem,
dass kaum Störungen auftraten unddie Komponenten sehr wartungsarmsind. Außerdem hielten die Anschlüs-se viel sicherer als die früher einge-setzte Qualität. Der neue Standard istnicht nur effizienter, sondern mindertauch das Risiko eines Produktionsaus-falls. Und der „wäre kaum in Zahlenzu fassen“, wie Schlecht betont.
Flexibel und schnell montierbares Leitungsnetz
Die einheitlichen Anschlüsse und Sta-tionen haben einen weiteren Vorteil:„Jetzt kann die ganze Anlage jederzeit anjeden anderen Standort gebracht werden,
ohne dass jemand etwas umbauen muss.Diese Flexibilität ist äußerst wichtig füruns“, sagt Schlecht, schließlich betreibeZollner weltweit Produktionsstandorte.Auch dass die Air-Net-Rohrstücke sehrflexibel und schnell montierbar sind,freut ihn: „Sogar die 90-Grad-Winkel-stücke können wir später wiederverwen-den.“ Zwar sei das Material etwas teurerals früher, „dafür aber viel effizienter“.„Die Komponenten arbeiten nahezu verlustfrei“, sagt Schlecht. Dadurchwerde die Stromrechnung weiter sinken.Zudem sei die Betriebssicherheit deutlichgestiegen. tp
ZR-Kompressoren (75/90 kW): 139
Leitungssystem Air-Net: 140
Zubehör für Druckluftinstallationen: 141
Air-Scan und Service: 142
i
Ölfilter
Elektronischer
Kondensatableiter
Durch die Nachrüstung der übergeordne-ten Kompressorensteuerung ES 130 V von
Atlas Copco spart Zollner Elektronik über10.000 Euro im Jahr. Davon entfallen rund80 % auf niedrigere Stromkosten und 20 % aufWartungskosten, die nicht entstehen, weil dieBetriebsstunden der Kompressoren gesun-ken sind und sich die Wartungszyklen ent-sprechend verlängert haben. Die zentraleSteuerung koordiniert fünf Kompressoren.Neben der Energieersparnis hat JosefSchlecht, Leiter Gebäudeinstandhaltung beiZollner, noch einen weiteren großen Vorteilausgemacht: „Die Steuerung reagiert vielschneller bei Störungen und bemerkt vieleher, wenn ein Kompressor mal ausfällt.Außerdem schaltet sie bei geringerem Luft-bedarf die Kompressoren eher aus.“ Diegestiegene Sicherheit ist für ihn eines derwichtigsten Ergebnisse unter zahlreichenOptimierungen der letzten Zeit: „Die Gewähr-leistung der Versorgungssicherheit istschließlich unsere Hauptaufgabe“, betontSchlecht.
Denn die Ansprüche an die Aus-fallsicherheit des Unternehmensseien heute viel höher als zumBeispiel noch Mitte der 90erJahre. „Die Risikobereitschaftwar damals größer: Wenn eskurzfristige Druckschwankungenoder im Extremfall eine Störunggab, wurde diese schnells tensbehoben“, erklärt Schlecht.Doch der Ausstoß ist stetiggestiegen, ebenso die Anforde-rungen bezüglich der Präzision.
Full-Service-Vertrag über fünf Jahre
Seit 2007 betreibt Zollner daher vorbeugendeInstandhaltung. Immer mehr Aufgaben wer-den nach außen vergeben. „Wir versuchennach Möglichkeit, bei neuen Maschinen dieWartung gleich mit einzukaufen“, betontJosef Schlecht. Mit Atlas Copco hat Zollnereinen Full-Service-Vertrag für fünf Jahreabgeschlossen. Eingeschlossen sind alle
Wartungen und Instandsetzun-gen, die in dieser Zeit anfallenwerden, und zwar nicht nur anden fünf Kompressoren, sondernauch am zurzeit vorhandenenMD-Trockner, mit dem die Luftaufbereitet wird. „Nach der Prüfung des Ange-bots von Atlas Copco haben wirfestgestellt: Das lohnt sich auchfür uns“, ist Josef Schlechtüberzeugt. „Und wir habeneinen verlässlichen Partner anunserer Seite“, fügt er hinzu.
„Das wäre mit vielen kleineren Anbieternsicher nicht möglich gewesen.“ Die Atlas-Copco-Techniker seien „sehr versiert“, dieDienstwege seien kurz, das Unternehmenhabe in der Vergangenheit in heiklen Fällenimmer sehr entgegenkommend reagiert. tp
Energiesparsystem ES 130 V: 143
Full-Service-Vertrag: 144
i
Nachrüstung einer übergeordneten Steuerung senkt Ausfallrisiko
Josef Schlecht, Leiter
Gebäudeinstandhaltung
Zum Standard gehören an jeder Station modifi-
zierte elektronische Kondensatableiter sowie Ölfil-
ter. Die Kondensatableiter sind so eingestellt, dass
ihre Elektronik unter bestimmten Voraussetzungen
eigenmächtig die SMD-Linie stoppen kann, um im
Störfall Maschinenschäden durch Feuchtigkeit
oder mit Öl kontaminierte Druckluft zu verhindern.
DK 2/2011 41
Foto
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Die vorbeugende Instandhaltungseiner 15 Kompressoren gibt demSpezialfolienhersteller Nordeniahohe Versorgungssicherheit beider Druckluft und stellt zugleichdie konstant hohe Qualität dererzeugten Kunststofffolien sicher.Die Wartung und Instandhaltungüberlässt Nordenia den Druckluft-spezialisten von Atlas Copco, dieauch alle Kompressoren im Werkgeliefert und installiert haben.
Wir kommen immer zwei Malim Jahr für jeweils zwei bisdrei Wochen zu Nordenia, um
alle Kompressoren instand zu halten“,sagt Georg Möllers, Servicetechniker beiAtlas Copco Kompressoren und Druck -lufttechnik in Essen. 15 Kompressorensind das inzwischen, seit der Folienher-steller Nordenia in Gronau in den letztensieben Jahren nach und nach alle altenKompressoren durch neue ersetzt hat.
In den vier technischen Abteilungender Instandhaltung sind rund 60 Leutetätig. Sie sind allerdings mit der Ge -bäude instandhaltung und der Medienver-sorgung fast vollständig ausgelastet. „Fürdie Verteilung der Druckluft, also dasLeitungssystem ab der Übergabe an denDruckluftfiltern, haben wir eigene Mitar-beiter“, erklärt Wilhelm Albers, LeiterGebäude/Infrastruktur im Nordenia-
Geschäftsbereich Technische Diens te,„aber die Instandhaltung der Kompres -soren und Druckluftauf bereitungs sys -teme überlassen wir lieber Atlas Copco.“
Vorbeugende Instandhaltung steigert Versorgungsicherheit
Für Georg Möllers ist die Entschei-dung nachvollziehbar: „Wir machen hiervorbeugende Instandhaltung“, betont derAtlas-Copco-Techniker, „sprich, wirwechseln zum Beispiel alle Filter min -des tens einmal im Jahr – und nicht erst,wenn sie verschmutzt sind.“ Dadurch istdie Zahl der Ausfälle zurückgegangen,die Versorgungs- und Produktionssicher-heit gestiegen. Ähnlich bei den elektroni-schen Wasserableitern: „Hier tauschenwir ebenfalls vorbeugend regelmäßig dieMembranen aus“, schildert Möllers. „Das
Regelmäßiger Filter- und Membranenwechsel senkt die Ausfallrate
Instandhaltung an Kompressorensichert Qualität von Kunststofffolien
Mit diesem Zertifikat-Sticker bestätigt
Georg Möllers die Dichtigkeit der internen
Kälteanlage. Nach jedem Wartungseinsatz
erhalten die überholten Kompressoren
außerdem einen Service-Aufkleber von
Atlas Copco, auf dem das Datum der
letzten Instandhaltung zu sehen ist.
Risiko bei diesen Komponenten ist, dassman einen Verschleiß nicht rechtzeitigmerkt, sondern vielleicht erst nach eini-gen Wochen. Dann wäre Feuchtigkeit inder Druckluft, und die hergestelltenFolien könnten unbrauchbar sein.“ Damitverbunden wären nicht nur ein wirtschaft-licher Schaden, sondern auch Produk-tionsstillstände; denn die Fertigung könn-te erst weiterlaufen, wenn die Druckluft-versorgung wieder ordnungsgemäß liefe.Nordenia will beides vermeiden.
Drehzahlgeregelte Kompressorenpuffern Bedarfsschwankungen
Mit Druckluft werden Förderventileund Steuerungen im Werk gestellt; fernerbenötigen insbesondere die Schneidema-schinen und andere Maschinen in derDruckerei viel Luft. Die Bedarfsschwan-kungen der Verbraucher sind hoch, wes-halb Nordenia unter den 14 öleingespritz-ten GA-Schraubenkompressoren (nebsteinem Kolbenkompressor) fünf drehzahl-geregelte betreibt. Die GA-Kompresso-ren verfügen über 37 bis 90 Kilowattinstallierte Motorleistung und sind aufacht Druckluftstationen verteilt.
Alle regelmäßigen Instandhaltungs-aufgaben sind gestaffelt nach Betriebs-stunden: 4000 oder 8000 Stunden lautendie Zyklen. Alle 4000 Betriebsstundenwechseln die Atlas-Copco-Servicetechni-ker das Öl, die Ölfilter und die Luftan-saugfilter; darüber hinaus reinigen sie dieAnsaugregister. Dieser Rhythmus ent-spricht etwa einer halbjährlichen Arbeits-weise. „Außerdem messen wir zwei Malim Jahr den Druck taupunkt an den sepa-raten Trocknern“, führt Georg Möllersaus. Stimme der nicht, könne ebenfalls
Feuchtigkeit in die Druckluft und damitan Produktionsmaschinen gelangen unddie Folienqualität beeinträchtigen.
Nach 8000 Stunden oder einmal imJahr werden die Mindestdruckventileüberholt und die Filter in den Separatorengewechselt, die das Öl aus der Druckluftabscheiden. Schließlich kommt die Luftbei der Verdichtung in öleingespritztenKompressoren – konstruktionsbedingt –mit Öl in Berührung und nimmt einenTeil davon auf; der muss ihr wieder ent-zogen werden. Ebenfalls nach etwa 8000Betriebsstunden werden die Ölstopp- undRückschlagventile überprüft und bei dendrehzahlgeregelten Maschinen die Filter-matten vor dem Frequenzumrichtergetauscht.
„Wir haben die Wartungsverträgeunter anderem aus hygienischen Gründenabgeschlossen“, erklärt Wilhelm Albers.„Denn wir müssen ganz sicher gehen,dass die Kompressoren kein Öl oder Was-ser in die Produktionslinien blasen.“ Nor-denia habe inzwischen so viele Maschi-nen im Einsatz, dass die Instandhaltunglängst nicht mehr allein bewältigt werdenkönne. „Nur noch kleinere Reparaturenkönnen wir selbst ausführen“, räumt derTechniker ein. Die dreizehn Mitarbeiterseines Infrastruktur-Teams umfassenauch Maler, Klempner, Schlosser. Siemüssen sich um die Abluftentsorgungkümmern, um Klimaanlagen, den Blitz-schutz, die Strom-, Gas- und Wasserver-sorgung, Kräne und Hebezeuge oder dieVersorgung der Fertigung mit Kunststoff-granulaten.
„Da ist Atlas Copco schon eine großeHilfe“, streicht Wilhelm Albers heraus.„Der technische Support ist hervorra-gend, die Monteure sind sehr kenntnis-
reich, und sogar am Wochenende bekom-men wir schnell Unterstützung, wenn Notam Mann ist.“ Abgesehen davon, dass dasPersonal für eigene Wartungen nicht aus-reichte, müsste Nordenia noch ein Ersatz-teillager führen, was dem Instandhalterzu teuer wäre.
Bei Störungen erhält der zuständige Mitarbeiter eine SMS
Wohl aber haben die Gronauer alleKompressoren an die Gebäudeleittechnikangeschlossen. Sollten Störungen auftre-ten, erhält der zuständige Mitarbeiter inWilhelm Albers’ Abteilung eine SMS,geht zu der betreffenden Maschine unduntersucht die Störung. Kann er sie nichtsofort beheben, wird der Atlas-Copco-Techniker angerufen; manchmal lässtsich dann telefonisch klären, was zu tunist. In allen anderen Fällen kommt derServicetechniker ins Werk. „Zur Sicher-heit geht einer meiner Mitarbeiter etwazwei, drei Mal die Woche an allen Kom-pressoren vorbei und schaut zum Beispielnach Ölverlus ten“, sagt Wilhelm Albers.„Dass die Atlas-Copco-Leute außerhalbder beiden fixen Termine im Jahr vorbei-kommen müssen, ist daher sehr selten.“
Zu den regelmäßigen Gängen der Nor-denia-Mannschaft gehört die Suche nachUndichtigkeiten im Druckluftnetz. DerFolienhersteller hat eigens ein Leckage-suchgerät angeschafft, um Energie zusparen. So konnten die Gronauer schonviele Leckagen beseitigen und den Druckim Netz senken. Weil weniger Luft anundichten Stellen verloren geht, könnendie Kompressoren mit weniger Druckarbeiten, nehmen weniger Leistung aufund senken die Stromrechnung.
Folienherstellung
42 DK 2/2011
INSTANDHALTUNG
Abteilungsleiter
Wilhelm Albers:
„Die Atlas-Copco-Techniker sind gutge schult, und sogaram Wochenendebekommen wirschnelle Hilfe, wennNot am Mann ist.“
Folienherstellung
INSTANDHALTUNG
DK 2/2011 43
Das ganze Energiethema werde „vonKonzernseite gelebt“, betont WilhelmAlbers. Das wirke sich auch auf dieQualität der gefertigten Produkte aus.
Kompressoren vermeiden Engelshaar im Granulat
Jüngs tes Beispiel ist die Investitionin eine nagelneue Druckluftstation mitdrei GA-55-Kompressoren für die Lkw-Entladestation. „Im Werk haben wirnormalerweise einen Betriebsdruck von6,8 bis 7 bar“, erklärt der Abteilungslei-ter, „aber zum Fördern des Granulatsaus den Lkw-Tanks reichen 0,5 bis1 bar.“ Weil das nicht nur bei Nordeniaso ist, führen fast alle Lieferanten ihreneigenen Kompressor auf dem Lkw mit,um die Luft für die Entladung bereitzu-stellen. „Aber deren Druckluft hat häu-fig eine Temperatur von 70 oder 80Grad Celsius“, sagt Wilhelm Albers.„Wenn dann noch Feuchtigkeit hinzu-kommt, bildet sich im Granulat soge-nanntes Engelshaar.“ Das heißt, derKunststoff zieht Fäden. Diese setzensich in den Aluminiumrohren fest,behindern die Granulat-Förderanlageund hinterlassen Rückstände in denRohren.
„Seit der Installation der drei Atlas-Copco-Kompressoren ist das Produktviel besser geworden“, versichert derLeiter Infrastruktur/Gebäude. Denn nunkönne das Granulat mit 20 bis 30 °C„kalter“ Druckluft in die Silos geblasenwerden. Dazu stellen die neuen GA-Kompressoren mit etwa 5,8 bar ausrei-chend Luft über einen 10000 Literfassenden Tank be reit, aus dem dieDruck luft, auf 0,8 bar expandierend,
von den Lkw an -gefordert wer-den kann. „Die-ses Verfahren istsehr umwelt-freundlich“, hatWilhelm Albersnachgerechnet: Bei acht bis zehn Entladungenpro Tag, rund 50 in der Woche, würden 900Liter Diesel gespart, mit denen ansonsten derFahrzeugkompressor betrieben werden müss te.Lieferanten und Spediteure könnten gegebenen-falls sogar auf den eigenen Kompressor ver-zichten und mehr wertschöpfendes Transport-gut aufladen. Die Lösung vermeidet also nichtnur den Ausschuss in der Silobeladung, sondernist auch energetisch sinnvoll. tp
Kompressoren-Service: 145
GA+-Kompressoren (38 bis 90 kW): 146
i
Atlas-Copco-Servicetechniker
Georg Möllers schraubt ein neues
Filterelement ein. Zur vorbeugenden
Instandhaltung gehört, mindes tens
einmal im Jahr die Druckluftfilter zu
tauschen – und nicht erst, wenn sie
verschmutzt sind. Das steigert die
Zuverlässigkeit der Versorgung.
Großes Bild: Eine von acht Druckluftstationen
bei Nordenia, hier mit drei modernen GA 75+
FF, die sich durch ihre hohe Energieeffizienz
auszeichnen. An den Elektronikon-Steuerun-
gen des Kompressors können Mitarbeiter
und Servicepersonal Leistungsdaten abrufen.
Medizintechnik
44 DK 2/2011
MESSEN UND PRÜFEN
Um seine Kleinstsicherungs-schrauben M1,2 bis M1,6 mitDrehmomenten bis zu 10 Ncmschraubtechnisch analysieren zukönnen, hat sich der Präzisions -teilehersteller OBE einen Mess -platz mit Ausrüstung und Soft-ware aus der Microtorque-Serieeingerichtet. Mit dem Systemwerden zum Beispiel Schraubenfür Brillengestelle automatischvermessen oder auch mal 25 000Scharnierbewegungen simuliert.
Eigenschaftsprüfungen mit exakten
Drehmoment- und Drehwinkel-
messungen sind eigentlich nichts
Besonderes. Anders ist das bei der OBE
Ohnmacht & Baumgärtner GmbH & Co.
KG in Ispringen bei Pforzheim. Denn
OBE stellt kleine, hochpräzise feinme-
chanische Metallteile her, unter anderem
spezielle Kleinstschrauben der Größen
M1,2 bis M1,6 mit Selbstsicherungsfunk-
tionen. Bei diesen Edelstahlschrauben
geht es um Drehmomente von nur weni-
gen Newtonzentimetern (Ncm). Um in
diesem Bereich aussagekräftige Messun-
gen durchführen zu können, hat OBE sich
einen computerisierten Messplatz mit
Microtorque-Schraubausrüstung und
Software von Atlas Copco Tools einge-
richtet.
Die Sicherungsschrauben eignen sich
insbesondere für die Brillenindus trie. Sie
haben normale metrische Gewinde und
sind am Schaft unter dem Schraubenkopf
mit speziellem Kunststoff umspritzt,
wodurch der Sicherungseffekt entsteht.
Beim Einschrauben wird der Kunststoff
leicht gepresst beziehungsweise nach
hinten verdrängt und so ein ungewolltes
Lösen der Schraube verhindert, selbst
wenn diese nicht richtig angezogen ist.
Diese Sicherungsfunktion bleibt auch
nach mehrmaligem Lösen voll erhalten.
Zwei Arten dieser „Injection Safety
Screw“ (ISS) fertigt OBE: erstens Siche-
rungsschrauben mit einem kurzen Kunst-
stoffelement unterhalb des Kopfs (ISS
static) zum Befestigen der Brillengläser
in den sogenannten Schließblöcken;
zweitens Gangregulierungsschrauben mit
einem langen Kunststoffelement unter-
halb des Kopfs für die Brillenbügelschar-
niere (ISS dynamic). So bleiben diese
beweglich, ohne dass sich die Schräub-
chen von selbst lösen.
Messungen von Hand waren zeitraubend und umständlich
Die Schraubenwinzlinge schraubtech-
nisch zu messen und zu analysieren, ist
nicht leicht. „Früher haben wir diese
Messungen mechanisch von Hand durch-
geführt. Das war nicht einfach, und vorFoto
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chöppl
Computerisierter Messplatz mit
Schraubausrüstung und Software von
Atlas Copco Tools. Vorne an der Halte-
rung befindet sich die 10-Ncm-Sen-
sorspindel aus der Microtorque-Serie.
In die Messvorrichtung ist eine Platte
mit Kleinstschrauben für Schraubver-
suche eingespannt.
Eigenschaftsprüfung bei Miniaturschrauben
Sicherheitsschrauben automatisch vermessen
Medizintechnik
MESSEN UND PRÜFEN
DK 2/2011 45
allem war es unheimlich
umständlich“, erinnert
sich Produktbetreuer Christian Kraus. So
habe es bei der alten Messvorrichtung
immer wieder Probleme mit der Reibung
gegeben, und es sei schwierig gewesen,
reproduzierbare Messwerte zu
erzielen. Kraus: „Da hat man
manchmal einen ganzen Tag benö-
tigt, um bei einer einzigen Schrau-
be in Fünf-Grad-Schritten das
Drehmoment zu messen.“ Jahre-
lang hatte OBE deshalb nach
einem Messsystem für diese diffi -
zilen und zeitraubenden Unter -
suchun gen gesucht. Bei den ein -
schlägigen Messmittelspezia lis ten
habe es aber lediglich Drehmo-
mentsensoren im Angebot gege-
ben, klagt Kraus: „Den ganzen
restlichen Aufbau der Messanord-
nung hätten wir selbst konstruieren müs-
sen. Doch die Kosten dafür wären für uns
nicht tragfähig gewesen.“
Fündig in Sachen Messsystem wurde
man schließlich bei Atlas Copco Tools in
Form einer Acta-MT-Schraubersteuerung
und einer 10-Ncm-Sensorspindel aus der
Microtorque-Serie, nebst Halterung und
Verbindung mit der Software Tools-Talk
Analysis zur Schraubfallanalyse. Der mit
dieser Ausrüstung neu eingerichtete
Mess platz erleichtere nicht nur die bis-
lang üblichen Messungen, er ermögliche
auch ganz neue Untersuchungen, freut
sich Produktbetreuer Kraus: „Wir haben
damit Dutzende Schrauben getestet, ein-
fach um zu sehen, wie die verschiedenen
Sicherungssysteme arbeiten und ob es
Unterschiede bei unterschiedlichen
Gewindegrößen gibt.
Das konnten wir vorher
nie machen, weil die
manuellen Messungen
viel zu aufwendig
waren.“ Jetzt muss man das Testobjekt,
beispielsweise einen Brillenbügel, nur
noch unter der Schraubspindel einspan-
nen, diese auf die zu untersuchende
Schraube aufsetzen und die Messung am
angeschlossenen Computer per Tasten-
druck starten. Die Messung kann
dann beispielsweise hundert Mal
automatisch wiederholt werden, etwa um
zu sehen, ob die gewünschten Eigen-
schaften einer Sicherungsschraube erhal-
ten bleiben. „Das ist eigentlich untypisch
für die Anwendung Brille, denn niemand
wechselt hundert Mal ein Brillenglas“,
sagt Kraus. „Aber so können wir belegen,
dass hundertmaliges Verschrauben kein
Problem ist.“
25 000 Scharnierbewegungen –doch die Schraube sitzt
Auch die Gangregulierungsschrauben
für Brillenbügelscharniere wurden am
neuen Messplatz auf Nummer sicher
getestet. Bei diesem Anwendungsfall
beginne sich eine Standardschraube ab
etwa 5000 Scharnierbewegungen zu
lösen, sagt Christian Kraus. „Unsere ISS
dynamic sitzt auch nach 25 000 Bewe-
gungen noch fest. Danach haben wir den
Test abgebrochen. Denn das entspricht
einer Brillentragezeit von mindestens
zehn Jahren.“
Mittlerweile bitten Kunden OBE
immer öfter, Messungen mit den Kleinst-
schrauben vorzunehmen. „So kleine
Drehmomente kann dort niemand
entsprechend genau messen. Des-
halb kommen die Kunden zu uns“,
sagt Kraus. Die Anschaffung der
Messausrüstung habe sich auf
jeden Fall gelohnt. „Wir waren
angenehm überrascht von der
Bedienungsfreundlichkeit und der
Fülle an Möglichkeiten, Messwer-
te zu erfassen und auszuwerten.“
Beispielsweise lassen sich
Schraubkurven auf dem Monitor überein-
ander legen und miteinander vergleichen.
Die Messspindel hat einen Messbe-
reich bis 10 Ncm. Damit deckt sie den
Drehmomentbereich, in dem sich die
Kleinstsicherungsschrauben bis M1,6
bewegen, locker ab: Das Lösemoment
beträgt bei der ersten Umdrehung in der
Regel nicht mehr als 6 Ncm, danach wird
es weniger. Dennoch plant Kraus, eine
weitere Messspindel für bis zu 50 Ncm
anzuschaffen: „In letzter Zeit bekommen
wir vermehrt Anfragen im Bereich M3
und M4. Dafür wollen wir gerüstet sein.“
ts
Microtorque-Systeme: 147 i
Diese Acta-MT-Schraubersteuerung sitzt oben
auf der Halterung der Microtorque-Sensorspin-
del. Sie steuert diese in Verbindung mit der Soft-
ware Tools-Talk Analysis zur Schraubfallanalyse.
Wer seit seiner Jugend Brille trägt, weiß,
wie leicht sich die Schrauben in den
Bügelscharnieren oder den sogenannten
Schließblöcken (den Glaseinfassungen)
lösen. Mit den Selbstsicherungsschrauben
von OBE kann das nicht mehr passieren.
15.-18.11.2011München
Halle B2, Stand B2.115
46 DK 2/2011
In Ettlingen montiert Liebherrunter anderem kundenindividuellAustausch-Dieselmotoren fürseine Baumaschinen – entspre-chend den Qualitätsstandards derSerienfertigung, inklusive der gleichen Gewährleistungsfristen.Ein mobiles Schraubzentrum vonAtlas Copco Tools liefert die erforderliche Schraubtechnikkomplett und einsatzbereit ineinem System. Das entlastet dieWerker bei Verschraubungen mit Drehmomenten bis 700 Nm unddokumentiert den korrektenAnzug aller Verbindungen ohnezusätzlichen Erfassungsaufwand.
Die Mobilbagger, Fahrzeugkrane
und anderen Baumaschinen von
Liebherr verrichten täglich zu -
verlässig Schwerstarbeit. „Unsere Geräte
sind auf eine Lebensdauer von mehr als
zwanzig Jahren ausgelegt“, berichtet Kurt
Schöllenberger, Geschäftsführer der
Liebherr-Ettlingen GmbH. „Um unseren
Kunden während dieser langen Zeitspan-
ne die anfallenden Checks an Hydraulik-
aggregaten, Getrieben und Dieselmoto-
ren so einfach wie möglich zu machen,
bieten wir ein mehrstufiges Austausch-
programm an.“ Die Idee: Damit Still-
standszeiten minimal bleiben und sich die
erforderlichen Arbeiten in der bestmög-
lichen Qualität durchführen lassen, kön-
nen die Betreiber bei Liebherr-Ettlingen
die entsprechenden Einheiten ordern, die
Checks planen und zügig durchführen.
„Wir liefern jeweils die exakt zur jeweili-
gen Maschine passende Komponente,
beispielsweise einen Dieselmotor, so dass
das Gerät nur für den Austausch stillsteht
und anschließend sofort wieder in den
produktiven Betrieb wechseln kann.“
Aufgrund der Breite des Liebherr-Pro-
duktspektrums und der kundenindivi-
duellen Varianz kann Liebherr die Aggre-
gate aber nicht auf Lager halten – sie
müssen vielmehr nach Auftragseingang
innerhalb kurzer Zeit montiert werden.
Und zwar entsprechend den Qualitäts-
standards der Serienfertigung, inklusive
der gleichen Gewährleistungsfristen.
Flexible Montagestation wird anmehreren Arbeitsplätzen genutzt
Da vielfach aber nicht mehr auf die
Serienwerkzeuge zurückgegriffen wer-
den kann, suchten die Ettlinger eine
hochflexible Montagestation. Die fanden
sie in dem mobilen Tool-Center von Atlas
Copco Tools, das sich wahlweise an ver-
schiedenen Stationen einsetzen lässt. Das
ursprünglich für den Prototypenbau kon-
zipierte Schraubzentrum liefert bereits in
der Grundversion flexibel und kompakt
die Technik für das prozesssichere und
dokumentierte An ziehen von Schraubver-
bindungen mit Drehmomenten bis
Mobiles Tool-Center: Verschrauben und dokumentieren in einem Arbeitsgang
Qualität und Termin fest im Griff
Foto
s: C
orb
an
Maschinenbau
FLEXIBLE MONTAGE
DK 2/2011 47
700 Nm; bei Lieb-
herr ist dazu ein
Te n s o r - R e v o -
Schrauber mit der
Typenbeze i ch -
nung ETP ST10-
750-25 an Bord.
Nur wenig Aufwand für die Dokumentation
„Das Tool-Center ist so flexibel, dass
es alle anfallenden Schraubfälle ab -
deckt“, ergänzt Julien Beisecker, bei der
Liebherr-Ettlingen GmbH als Teamleiter
verantwortlich für den Bereich der Die-
selmotoren-Montage. „Bei einem der
größeren Motoren, einem Achtzylinder-
Diesel, sind beispielsweise 74 Verschrau-
bungen durchzuführen.“ Neben den
Lagern von Kurbelwelle und Pleuelstan-
gen ist vor allem die Zylinderkopfver-
schraubung qualitätskritisch, da hier in
vier Stufen angezogen wird – nach dem
Vorspannen muss noch drei Mal jeweils
um einen bestimmten Winkel weiterge-
dreht werden. Alle Verschraubungsdaten
werden in einem Arbeitsgang automa-
tisch elektronisch erfasst und dokumen-
tiert. „Diese Daten haben wir zwar auch
schon vor Einsatz des Tool-Centers er -
fasst, aber der Aufwand ist nun deutlich
geringer – die Montagestation damit wirt-
schaftlicher“, so
Beisecker weiter.
Die integrierten
Messwertaufneh-
mer für Drehmo-
ment und Dreh-
winkel lassen sich
zudem auch für
die Analyse von Schraubverbindungen
einsetzen. Bei Bedarf kann Liebherr hier
auch auf das Know-how der Atlas-
Copco-Mitarbeiter zurückgreifen.
Die Flexibilität des Tool-Centers
erleichterte es Liebherr-Ettlingen auch,
das Angebot hinsichtlich der Austausch-
komponenten kontinuierlich auszubauen.
Ergänzend zum Bereitstellen einer exakt
passenden Austauschkomponente kann
der Kunde seit Kurzem wahlweise auch
sein eigenes Aggregat aufarbeiten lassen.
„Das dauert naturgemäß etwas länger“,
erläutert Kurt Schöllenberger. „Aber mit
einer Durchlaufzeit von fünf Tagen –
inklusive Transport vom und zum Kun-
den – sind wir schneller als der Wettbe-
werb.“ Das Angebot richtet sich insbe-
sondere an Kunden mit älteren Maschi-
nen, bei denen sich eine neue Austausch-
komponente nicht mehr rechnet. „Die
Aufarbeitung der eigenen Aggregate ist in
diesem Fall deutlich günstiger.“ Einge-
setzt wird das Tool-Center auch zur Mon-
tage von Austausch-Gasmotoren für
Blockheizkraftwerke. Da die Serienferti-
gung des hier zugrunde liegenden Diesel-
motors bereits ausgelaufen ist, können
die Ettlinger wiederum mit ihrer Flexibi-
lität punkten und die Arbeiten ohne gro-
ßen Aufwand durchführen.
Integrierter Gegenhalter fängtReaktionsmoment ab
Einen Vorteil bietet das Tool-Center
auch hinsichtlich der Ergonomie: Nach-
dem Liebherr 2007 in Ettlingen die Mon-
tage der Motoren aufgenommen hatte,
wurden zunächst alle Schraubverbindun-
gen manuell angezogen. „Bei den hohen
Drehmomenten war die körperliche
Be las tung aber immens“, sagt Julien
Beisecker abschließend. „Deshalb such-
ten wir nach einer Lösung, um die Arbeit
leichter zu machen.“ Das Reaktionsmo-
ment nimmt nun ein integrierter Gegen-
halter auf, das Werkzeuggewicht des Ten-
sor-Schraubers hält ein Balancer. Nach
der Einarbeitung der Werker ist das Tool-
Center heute aus der Fertigung bei Lieb-
herr-Ettlingen nicht mehr wegzudenken.
co
Tool-Center: 148
Tensor Revo: 149
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Der kleine „Werkstattwagen“ (links) ist ein vollstän-
dig ausgestattetes, mobiles Montagesystem: das
Tool-Center. Liebherr-Ettlingen kann damit bei der
kundenindividuellen Montage von Dieselmotoren
mit nur einem Schraubsystem qualitativ hochwer-
tig anziehen und alle Verschraubungsdaten doku-
mentieren. Montiert werden die 700 Nm mit dem
Tensor Revo (rechts).
Die Werkerführung ist integriert: Am Monitor des
Tool-Centers (unten) lässt sich ablesen, welche
Arbeitsschritte in welcher
Reihenfolge zu erledigen
sind.
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Mit einem Null-Fehler-Portalsichert die Bosch und SiemensHausgeräte GmbH die Fertigungvon Türen für ihre Mikrowellen -geräte. Kein einfacher Fall, denngefurchte Gewinde, starkschwankende Reibwerte und einsehr weicher Schraubfallerschweren die Montage. Ein Fallfür das von Atlas Copco ent -wickelte Gradientenverfahren,das neben dem Drehmoment auchdessen Gradienten zur Steuerungder Schraubwerkzeuge nutzt.
Bei der Montage von Mikrowellen-geräten lässt die BSH Bosch undSiemens Hausgeräte GmbH
nichts anbrennen. Neben aufwendigenTests vor Auslieferung der Geräte legtman auch in der Fertigung Wert auf abge-sicherte Prozesse – etwa bei der Montageder Fronttür. „Mikrowellenschild, Dich-tung, Abschirmgitter und Türboden wer-den zu einer Einheit verschraubt“, berich-tet Thomas Hoffmann, Fertigungsplanerbei BSH in Traunreut. „Das Ganze istbesonders bei den Baugruppen mit Sili-kondichtung für die Ecoclean-Geräte einziemlicher weicher Schraubfall.“ Dane-ben werden in Traunreut auch die Pyro -lyse-Geräte produziert, die bei der ther-mischen Selbstreinigung Temperaturen
von über 500 °C erreichen – dann dientein Glasfaserschlauch als Dichtung, derSchraubfall ist deutlich härter. Ein harterSchraubfall liegt vor, wenn der Drehwin-kel ab Kopfauflage bis zum Endanzugunter 30° liegt. Bei weichen Schraubfäl-len können mehrere Umdrehungen erfor-derlich sein; ab 720° spricht man voneinem weichen Schraubfall.
Unabhängig von der Geräte-Bauartsind bei der Türmontage jeweils 26Schrauben anzuziehen, weshalb BSHbereits vor vier Jahren von pneumati-schen auf elektronisch gesteuerte Schrau-ber umstieg. Eingesetzt werden Tensor-SL-Schrauber von Atlas Copco. „Damitkonnten wir die Schraubzeit halbieren“,fährt Thomas Hoffmann fort. Denn um
Mikrowellentür-Montage: Stark schwankende Reibwerte durch Gradientenverfahren im Griff
Ein Schraubprogramm für zwei verschiedene Schraubfälle
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FLEXIBLE MONTAGE
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Setzerscheinungen zu kompensieren,waren zuvor mit den Druckluftschrau-bern zwei Durchläufe erforderlich. NachAnzug aller 26 Schrauben musste jede einweiteres Mal auf ein Drehmoment von2,5 Nm nachgezogen werden. Die Tenso-ren ermöglichen das über einen zweistu-figen Anzug in einem Rutsch; die kurzePause beim Umschalten zwischen denbeiden Stufen reicht aus, um das Setzenin den Griff zu bekommen.
Zählvorgang soll Montageprozessabsichern
Die BSH-Fertigungstechniker wollteneinen Schritt weiter gehen und sicherstel-len, dass pro Tür jeweils genau 26Schrauben angezogen werden. Automati-siert soll die Montagevorrichtung dieTüren erst bei einem i. O. (in Ordnung)
freigeben, wenn 26 Mal fehlerfrei ange-zogen worden ist – sinngemäß ein Null-Fehler-Portal. Was sich zunächst trivialanhört, ist bei genauerer Betrachtung abergar nicht so einfach zu realisieren. DerGrund: Die stark schwankenden Reib-werte, welche die Drehmomentsteuerungan ihre Grenzen führt. Um das zu verste-hen, muss man sich vor Augen halten,dass bei der Türmontage Schrauben ingefurchte Gewinde ge dreht werden. Letz-tere sind zudem aufgrund der vorange-henden Emaillierung des Blechs teilweise
verzundert, was den Ein-drehwiderstand deutlicherhöht. Dazu kommt einweiteres Problem, wenneine Schraube wiedergelöst und erneut angezo-gen werden muss: „Dannlässt sich die Schraubeviel einfacher eindrehen,und der Schraubfall ist einvöllig anderer“, erläutertder Montage-Profi. „Statteiner weichen ist das ehereine harte Verbindung.“Um zu verhindern, dassdie Schraube in dieserSituation durchdrehe,müsse der Werker daherauf ein „Re paratur-Pro -gramm“ mit ab ge -stimmten Para metern um -schalten. Der Pferdefußdabei: Genau dann wirdauch der Zähler derSteue rung auf Nullzurück gestellt – dieZählfunktion alsoausgehebelt.
BSH hätte nundie Zählfunktionextern über die Ein-bindung in eine SPS-Steuerung realisie-ren können, doch alternativ boten dieSchraubspezialisten von Atlas CopcoTools eine weitere Möglichkeit: denAnzug über das Gradientenverfahren.„Damit wird das Reparaturprogrammüberflüssig, da sich jetzt sowohl der Erst-als auch ein eventuell erforderlicherZweitanzug mit ein- und demselbenSchraubprogramm durchführen lassen“,freut sich Thomas Hoffmann, „und damitkönnen wir die Zählfunktion der Tensor-steuerung für die Qualitätskontrolle nut-zen.“ Der Werker kann die Tür also erst
nach 26 I.O.-Verschraubungen entneh-men.
Gradientenverfahren erleichtertschwierige Schraubfälle
Bei BSH genügt also ein Programm,um entweder Schrauben in verzundertenoder bereits benutzten Gewinden exaktanzuziehen. Dazu wird nicht mehr nurdas Drehmoment als Steuergröße erfasst,sondern auch dessen Änderung im Ver-lauf des Anziehens – der Gradient desDrehmoments (daher der Name des Ver-
Fertigungsplaner
Thomas Hoffmann:
„Wir wollten weiterautomatisieren.Über das Gradien-tenverfahren konn-ten wir ohne zusätz-liche SPS eine Zähl-stufe etablieren.“
Türmontage für Mikrowellengeräte: Erst wenn alle 26 Schrau-
ben ordnungsgemäß verschraubt sind, gibt die Montagevor-
richtung die Tür zur Entnahme frei. Über einen Vorwahlschal-
ter wird festgelegt, ob es sich um eine Tür für ein Ecoclean-
oder Pyrolyse-Gerät handelt. Die automatische Schraubenzu-
führung liefert dann die jeweils passenden Schrauben.
15.-18.11.2011München
Halle B2, Stand B2.115
Weiße Ware
fahrens). Der Gedanke dabei: Währenddes Anzugs kann das Drehmoment durch-aus in einem größeren Bereich schwan-ken; wichtig ist nur, den Moment derKopfauflage genau zu erfassen. Charak-teristisch für diesen Augenblick ist einstarker Anstieg des Drehmoments.
Anstieg des Drehmoments alserste Steuerungsgröße
Anders formuliert: Sobald der Gra-dient des Drehmoments einen zuvorermittelten Wert übersteigt, wobei derDrehwinkel kontrolliert wird, ist dieSchraube eingedreht. Bei BSH schaltetdie Tensorsteuerung den Schrauber dannab und zieht in der zweiten Stufe – nundrehwinkelgesteuert – um weitere 90° an.Ob das Drehmoment zum Einschraubenalso groß ist (im Fall der verzundertenGewindefurche) oder relativ klein (beimWiedereindrehen) ist bei der Montagemit dem Gradientenverfahren unerheb-lich. Erst die Kopfauflage löst das Ab-und Umschalten aus.
Dennoch galt es bei der Umsetzungbei BSH eine weitere Hürde zu nehmen.Verantwortlich dafür sind auch hier dieToleranzen bei den Gewindefurchen. „Indem Moment, in dem die Schraube„anbeißt“, messen wir fast den gleichenDrehmomentanstieg wie bei der Kopf-
auflage“, erläutert Atlas-Copco-Mitarbei-ter Udo Ring, der BSH vor Ort betreut.Dann dürfe die Steuerung nicht abschal-ten, sonst würde die Schraube ja nichteingedreht. „Deswegen erfassen wir denGradienten erst, wenn nach dem Anbei-ßen das Drehmoment wieder einen Wertvon einem Newtonmeter erreicht – alleWerte davor werden ignoriert!“
Mit dem neuen Anzugsverfahrenkonnten Thomas Hoffmann und Atlas
Copco auch die Kollegen in der Quali-tätssicherung bei BSH überzeugen. „Daswar wichtig, weil wir ja jetzt nicht mehrauf einen bestimmten Drehmomentwertverschrauben, sondern letztendlich überden Drehwinkel auf die Klemmkraft“,sagt Hoffmann. Um die Qualität doppeltnachzuweisen, werden zusätzlich miteinem Acta-Messgerät stichprobenweisedie Weiterdrehmomente an einigen Türenkontrolliert. co
Gradientenverfahren: 150
Acta-Messgerät: 151
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50 DK 2/2011
FLEXIBLE MONTAGE
Das Hauptproblem bei der Umsetzung
des Gradientenverfahrens war, den Zeit-
punkt der Kopfauflage genau zu bestim-
men. Da bei stark verzunderten Gewinde-
furchen bereits beim Eindrehen ein hoher
Gradient gemessen wird, wartet man
zunächst ab, bis das Drehmoment den
Wert von 1 Nm (siehe Bildmitte) erreicht.
So lässt sich ausschließen, dass Schrau-
ben nicht vollständig eingedreht werden.
Das Taschenbuch „Prozess sicherheit inder Schraubmontage“ erklärt die Bedeu-
tung und Anwendungsmöglich-keiten der fünf Stufen derProzess sicherheit: Während fürviele einfache Schraubprozesse„einigermaßen“ genau abschal -tende Druck luft-Dreh- oder Im -puls schrauber der Stufe 1 ausrei -chen, greifen An wender mithöchs ten Ansprüchen auf ge -steuerte Mon tage systeme zu -rück, welche eine dokumen tierteund rück verfolgbare Null-Fehler-Mon tage der Stufe 5 sicherstellen, wie an -hand mehrerer Beispiele belegt wird. Kapitelzum prozesssicheren Werkzeugmanagementund zur Schraubmontage mit integrierterQualitätssicherung durch den Einsatz geeig-neter Werkzeuge und Messmittel ergänzen
die Broschüre. In einem weiteren Abschnittwird erläutert, wie sich alle Montagestatio-
nen und Schraubfälle mitgeeigneter Software überwa-chen und auswerten lassen. Die Grundlagen der Statistikwerden ebenfalls kurz an geris -sen. Ausführlichere Informatio -nen hierzu liefert das Taschen -buch „Statis tische Verfah renfür die Schraub fallana lyse“. Esführt in die Sta tis tik und ihreNutzung im Pro duk tions pro -zess ein. Bei de Broschüren
sind kostenlos erhältlich:
Taschenbuch Prozesssicherheit: 152
Taschenbuch Statistik: 153
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Lese-Tipp: Prozesssicherheit in der Schraubmontage
Prozesssicherheit in der Schraubmontage
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So fordern Sie mehr Informationen zu den Produkten an:
Zu allen Produkten und Dienstleistungen, über die wir im Heft berichten, können Sie weitere Informatio-
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Per Postkarte
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Per E-Mail
Schreiben Sie an [email protected] Sie in der E-Mail Ihre Kennziffern-Wünschesowie Ihre Adresse an, damit wir Ihnen die Informa-tionen zuschicken können.
Übers Internet
Füllen Sie das Formular auf unserer Website aus:Geben Sie dazu www.atlascopco.de in denBrowser ein und kli cken in der oberen Navigations-leiste auf „Aktuelles“. Dann gehen Sie im linkenZusatzmenü auf „Magazine“ und wählen dort „Druck luftkommentare“. Über einen Link gelangenSie zum Formular.
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