DRUCKLUFTKOMMENTARE

WERKZEUGE UND DRUCKLUFTTECHNIK FÜR NACHHALTIGE PRODUKTIVITÄT � NR. 1/2012

Neue Qualitätsstrategie für die Montage 5 • Atlas Copco auf der Anuga Foodtec und der IFAT Entsorga 7 •

Durchdachtes Druckluftkonzept eliminiert Druckschwankungen bei Airbus 20 • Automobil-Zulieferer nutzt

Kompressoren-Abwärme für seine Teilereinigung 36 • So bewerten Sie die Ergonomie von Schleifmaschinen und

Meißelhämmern 52 • Outsourcing der Werkzeugwartung an TBB halbiert Reparaturkosten bei Mauser 52

Niederdrucksysteme

30 % sparen in Kläranlagen S. 8

Halle 1, Stand 1610

Impressum: DRUCKLUFTKOMMENTARE, 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, DK-Info@de.atlascopco.com, www.atlascopco.com. Redaktion und Gestaltung: Pressebüro Turmpresse, Thomas Preuß (tp), Jägerstraße 5, D-53639 Königswinter,Tel. +49(0)2244-871247, dk@turmpresse.de. Mitarbeit: Stephanie Banse (sb), Astrid Beu, Michael Corban (co),Stefan Eichler, Beate Herchenbach, Ulrike Preuß (up), Heiko Wenke (hw). Druck: Möller Druck und Verlag GmbH, Berlin. Printed in Germany. Nachdruck mit Quellenangabe und bei Einsendung von zwei Belegen an die Redaktion gestattet. Text- und Bilddateien stellen wir gern zur Verfügung.

Editorial

Danke für 60 Jahre!

Seit 60 Jahren ist Atlas Copco mit einemeigenen Kunden-Center in Deutschlandvertreten. Im März 1952 begannen die

Kollegen zu viert in Essen, und dank derhohen Nachfrage im Nachkriegs-Deutschlandnach ergonomischen und leistungsstarkenDruckluftwerkzeugen für den Bergbau wuchsdas Unternehmen schnell. Der Bergbau hatseine Bedeutung eingebüßt, andere Branchenrückten nach. Atlas Copco stellte sich immerbreiter auf, entwickelte innovative Hand -werk zeuge und Montage systeme, maschinen-geführte Abbruchwerkzeuge und effizienteKompressoren. Heute sind unter dem Dachder Holding in Deutschland weit über 2000Menschen beschäftigt. Im Namen unsererBelegschaft danke ich für Ihr Vertrauen!Wir dürfen inzwischen mit Stolz sagen, dasswir in allen unseren Tätigkeitsfeldern und inallen Regionen der Welt die Nummer einssind – oder alles dafür tun, es zu werden. Des-halb lassen wir nicht nach, in engerZusammenarbeit mit unseren Kunden nochbessere Produkte zu entwickeln. Noch effi-zienter, ergonomischer, einfacher. Damit SieIhre Produktivität nachhaltig steigern, dieQualität Ihrer Produkte dauerhaft verbessernund Ihre Kosten senken können. Viele Bei-spiele dazu finden Sie in diesem Heft. Undwenn Sie eine Lösung suchen, die Sie hiervermissen, sprechen Sie uns an!

Joeri Ooms Geschäftsführer

Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik

Joeri.Ooms@de.atlascopco.com

Inhalt

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AUS DEM KONZERNJubiläum: Vor 60 Jahren gründete AtlasCopco hierzulande die erste Niederlassung 6

ENERGIEEFFIZIENZAnuga Foodtec und IFAT Entsorga:Atlas Copco präsentiert auf diesen Messenenergieeffiziente Druckluft lösungen 7

Kläranlagen: Neue Schraubengebläse rech-nen sich in Kläranlagen in gut einem Jahrallein durch die eingesparte Energie 8

Niederdrucksysteme: Alle Schrauben -gebläse und Turbokompressor von AtlasCopco sind mit effizienten Direktantriebenausgestattet und verdichten absolut ölfrei 11

Luftfahrtindustrie: Ein neues Druckluftkon-zept mit drehzahlgeregeltem Kompressor eliminiert Druckschwankungen bei Airbus 20

Innenausbau: Der Akustikdecken-HerstellerArmstrong spart etwa 20 % Energie durchdrehzahlgeregelte Kompressoren und eineübergeordnete Steuerung. Eine Wärmerück -gewinnung senkt die Kosten zusätzlich 22

Energiemanagement: Die Druckluftversor-gung sollte in ein unternehmensweites Energiemanagement eingebunden werden 30

Getriebebau: Beim Bau neuer Werke achtetder Getriebebauer IMS Gear auf Energie -effizienz in der Drucklufterzeugung 34

Automobil-Zulieferer: Der MotorenbauerZBG erhitzt mit der Abwärme seiner Kom-pressoren das Wasser der Teilereinigung 36

Papierherstellung: Eine übergeordnete Kompressorensteuerung reduziert den Energieverbrauch bei Stora Enso um 30 % 44

FLEXIBLE MONTAGERoadshow: Atlas Copco Tools stellt Kundeneine neue Strategie zur Qualitätssicherungvor, die 50 % der Arbeitsschritte einspart 5

Klimatechnik: In der Wärmepumpenmon -tage steigern Elektroschrauber die Prozess -sicherheit, Ergonomie und Effizienz 12

Flurförderzeuge: Mit einem beweglichenHandling-Arm montiert Still die Stapler-Karosserie – leicht und prozesssicher 14

DRUCKLUFTKOMMENTARE NR. 1/2012

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Verbindungstechnik: Reyher analysiert Reibwerte bei Kunden vor Ort 16

Lese-Tipps: Grundlagen der Prozesssicherheitund Statistik in der Schraubtechnik 18

Reibwertanalyse: Atlas Copco bietet Schraubfallanalysen und Beratung an 18

Neue Produkte: Handliche Analysegeräterleichtern die Qualitätssicherung 26

Medizintechnik: Die Microtorque-Focus-Steu-erungen eignen sich für kleine Drehmomentein der Elektronik und Medizintechnik 27

Ingenieurholzbau: Ein Meißelhammer nageltLeimbinder für das 92-Meter-Dach eines Flug-zeughangars – vibrationsarm und schnell 28

Landmaschinen: Ein elektronisch gesteuerterImpulsschrauber erhöht die Prozess -sicherheit in der Traktorenmontage 48

Elektronik: Gradientenverfahren erleichtertMontage bei hohen Bauteiltoleranzen 50

BOHRENFlugzeugbau: Die halbautomatische Bohrvor-schubeinheit PFD 1500 setzt präzise Löchermit Durchmessern von 6 bis 35 mm 19

SCHLEIFENMetallbearbeitung: Durch die Nachrüstungvon Druckluft-Wartungseinheiten vollbringenölfreie Lamellenschleifer dauerhaft Höchst -leistungen 38

ARBEITSSCHUTZErgonomie: Vibrationen an Handwerkzeugensind in drei Dimensionen zu messen 39

Lese-Tipp: So bewerten Sie die Ergonomievon Handwerkzeugen 40

Ergonomie: Was an Schleif- und Polier -maschinen sowie Meißelhämmern aus ergonomischer Sicht zu beachten ist 52

ANTREIBENInstandhaltung: Kompakte Druckluftmotorenerleichtern Ibass den Bau von Manipulatoren,mit denen Rohre im Inneren instand gehaltenwerden können 41

HEBEN UND FÖRDERNFarben + Lacke: Ex-geschützte Druckluft hebe -zeuge für ergonomische Lackabfüllung 43

INSTANDHALTUNGVerpackungsindustrie: Mauser hat die Repa-raturkosten für Druckluftschrauber fast halbiert– durch Outsourcing an TBB 56

Kalibrieren: TBB stellt nach derÜbernahme des KalibrierdienstesStenger auf der Messe Control einerweitertes Portfolio an Mess -größen vor 58

Titel: Mitarbeiter der Kläranlage beider „ersten Wasserfahrt“ der Kaska-denbiologie im Entsorgungszentrumdes Chemparks in Leverkusen. Klär anlagen können mit effizientenSchraubengebläsen viel Energie undGeld sparen (S. 8). FFoto: Currenta

Aus dem Konzern

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NACHRICHTEN

Rekordumsatz

Die elf operativen Gesellschaftenunter dem Dach der AtlasCopco Holding GmbH, Essen,

haben im vergangenen Jahr 736 Millio-nen Euro erwirtschaftet (Rechnungs -legung nach IFRS). Das entsprichtgegenüber 2010 einem Zuwachs um gut12 %. Die Anzahl der Mitarbeiter stiegum fast ein Viertel auf 2268 zum Jahre-sende; darunter waren über 90 Auszubil-dende. Das deutliche Umsatzplus istzum einen der starken Nachfrage derdeutschen Industrie nach Kompressoren,Baugerä ten und Indus triewerkzeugen zuverdanken; zum anderen enthalten dieDaten den anteiligen Umsatzbeitrag derbeiden Akquisitionen SCA Schucker undKalibrierdienst Stenger. Den stärkstenZu wachs verzeichnete 2011 der Kon-zernbereich Industrietechnik: Besondershoch war die Nachfrage aus der Auto-mobilindustrie und von ihren Zulieferernnach hochwertiger Montagetechnik undMehrfach-Schraubsystemen, aber auchnach Klebetechnik.

Weltweit hat Atlas Copco im Jahr 2011nach vorläufigen Zahlen einen Rekord-

umsatz von 9 Mrd. Euro erwirtschaftet,ein Plus von 16 %. Der Betriebsgewinnstieg um 26 % auf den Rekordwert von1,9 Mrd. Euro. Zum Jahresende warenbei Atlas Copco weltweit über 37 500Menschen beschäftigt, fast 5000 mehr alsein Jahr zuvor.

Atlas Copco klebtAtlas Copco hat im Herbst die SCASchucker GmbH & Co. KG, einen Her-steller von Klebesystemen und Dosier-technologie mit Sitz in Bretten, Baden-Württemberg, erworben. Die Akquisitioneröffnet dem Konzern gute Expansions-möglichkeiten in einem sehr schnellwachsenden Markt mit modernster Tech-nologie.

SCA Schucker hat weltweit rund 300Mitarbeiter, davon etwa 200 in Deutsch-land. Die Brettener fertigen Systeme undAnlagen zur manuellen und automati-sierten Applikation von Kleb- und Dicht-stoffen, vor allem für die Automobilin-dustrie. Das Produktportfolio umfasstvon der Kleberpumpe bis zur Auftrags-düse alle Komponenten zur Förderungdes Klebstoffs, zum geregelten Kleber-

auftrag sowie zum Datenaustausch mitdem Roboter, der Systemdiagnose undSpeicherung der Prozessdaten. NeuerGeschäftsführer ist Berthold Peters.

Der Klebetechnik-Markt wächst kräf-tig, da die Automobilhersteller und ande-re industrielle Anwender immer stärkerauf Leichtbaumaterialien wie Alumi-nium, Kohlefaser oder Kunststoffe set-zen, die zur Verbindung geklebt werdenmüssen. www.sca-schucker.de

Nachhaltig in Top TenDas Weltwirtschaftsforum (WEF) listetAtlas Copco in diesem Jahr auf Platzzehn derjenigen Großunternehmen welt-weit, die am nachhaltigsten wirtschaften. Ende Januar wurde die entsprechende „Global-100“-Liste während der Jahres-tagung des WEF im schweizerischenDavos veröffentlicht. Damit attestiertdas WEF Atlas Copco, dass der Konzernauf „außerordentliche Weise“ denUmweltschutz berücksichtigt sowie einethisch-soziales Verhalten im Geschäfts -gebaren und in der Unternehmensfüh-rung an den Tag legt. Die Liste ist einzu-sehen unter www.global100.org.

Atlas Copco hatte 2011ein starkes Jahr inDeutschland. Besondershoch war die Nachfrageaus der Automobil -indus trie und von ihrenZulieferern nachhochwertiger Montage -technik und Mehrfach-Schraubsystemen, aberauch nach Klebetechnik.

Termine

ROADSHOW

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Mit QS-Loop, einer strukturiertenStrategie zur Qualitätssicherung,können Anwender 50 % ihrerArbeitsschritte in der Montageeinsparen – bei verbes serter Qualität. Wie das geht, präsentiertAtlas Copco Tools in diesem Jahrauf einer Road show, die durchdas gesamte Bundesgebiet führt.

Viele Unternehmen brauchen weitmehr Montageschritte, als füreinwandfreie Qualität nötig

wäre. Sie fassen jede Schraube mehrmalsan und setzen mehrere Werkzeuge ein, bissie sicher sind, dass jede Schraube dasvorgeschriebene Endmoment erreicht hat.

Das geht auch anders! Wie, das zeigtAtlas Copco Tools den Besuchern seiner„Tools-on-the-Road-Show 2012“ in die-sem Jahr in vielen Städten Deutschlands,Österreichs und der Schweiz – ganz inder Nähe der Kunden.

„Wir möchten unseren Kunden eineganz neue, übergreifende Qualitätsstrate-gie vorstellen, mit der sie unproduktiveArbeitsschritte und Produktionsausfällevermeiden, Kosten um die Hälfte senkenund ihr Prozessrisiko in den Griff bekom-men können“, erklärt GeschäftsführerErik Felle. Der Weg dahin führt über eineverblüffend einfache, „strukturierte Vor-gehensweise“, die bei Atlas Copco QS-Loop heißt. Damit lasse sich mit gerin-gem Aufwand die Qualität der Produktesteigern, verspricht Felle. So werden etwaübergreifende Richtlinien für gleichartigeMontageschritte definiert oder Produk-tions- und Messmittel an verschiedenen

Fertigungsstandorten vereinheitlicht.„Damit bekommen Anwender ihre Pro-zesse besser unter Kontrolle“, betont derAtlas-Copco-Manager.

QS-Loop bezieht alle Fachabteilungenein: von der Konstruktion über die Pro-duktion und Qualitätssicherung bis hinzur Instandhaltung. Damit könnenBetriebsleiter und Qualitätsverantwortli-che ihre benötigten Betriebs- und Prüf-mittel sinnvoll auswählen und den laufen-den Fertigungsprozess schnell, einfachund sicher bewerten.

Die Vorteile:

✓ Verkürzung der Arbeitszeit um mehr als 70 %

✓ Prozessprobleme während der Mon tage erkennen

✓ Mitarbeiter wird durch den Verschraubungsprozess geführt

✓ Eindeutige Dokumentation durch dasSchraubsystem

✓ Bewertung des Montageprozessesdurch zyklische Messung des eingebrachten Drehmoments.

Die Roadshow startet am 17. April inBerlin und führt über Chemnitz (19.April) im Mai nach Münster (8. Mai)Hamburg (22.) und Hannover (24. Mai).Weitere Orte und Termine in Deutsch-land, der Schweiz und Österreich sind fürden Sommer und Herbst geplant. WennSie eine Einladung bekommen möchten,kreuzen Sie bitte auf einer der Postkartenauf der Rückseite die untenstehendeKennziffer an oder schicken Sie uns eineE-Mail: tools.de@de.atlascopco.com.

Einladung zu den Roadshows: 200i

In Technik- und Flug-zeugmuseen oderanderen inspirieren-den Umgebungenpräsentiert AtlasCopco Tools in diesemJahr seine neue Qualitätsstrategie.

Roadshow startet im April in Berlin und Chemnitz / Im Mai in Hamburg, Hannover und Münster

Der QQuanten-SSprung für Ihre Montage

Bei einem Ehepaar spräche manvon der Diamant-Hochzeit: Seit 60Jahren ist Atlas Copco mit demdeutschen Markt „verheiratet“.Am 21. März 1952 gründete derschwedische Industriekonzern inEssen mit vier Angestellten seineerste Tochtergesellschaft inDeutschland.

Die Schweden hatten sich dasRuhrgebiet als Standort ausge-sucht, weil der damals boomen-

de Kohlenbergbau die Produkte aus demhohen Norden Europas für den Wieder-aufbau nach dem Zweiten Weltkrieg drin-gend brauchte. Zwei kleine Zimmer undein ehemaliger Stall im Essener StadtteilKupferdreh waren das erste Domizil derAtlas Diesel GmbH. Deren druckluftbe-triebene Bohr- und Lademaschinenerhöhten die Produktivität in den Zechenan der Ruhr. Weitere Produkte, wie Kom-pressoren, Baugeräte und Werkzeuge,kamen bald hinzu.

Durch die Bergbaukrise haben diemeisten Schachtanlagen inzwischenlängst geschlossen, aber die einstige Vier-Mann-Firma blieb trotzdem vor Ort undexpandierte in neue Märkte. Heuteumfasst das weitreichende Angebot des1873 gegründeten Industriekonzerns Pro-dukte und Dienstleistungen in den Berei-chen Kompressoren- und Drucklufttech-nik, Bau und Bergbau sowie Industrie-werkzeuge und Montagesysteme. Atlas

Copco verfolgt das Ziel, mit innovativenProdukten, Lösungen und Serviceange-boten die Produktivität seiner Kunden inallen Branchen nachhaltig zu steigern.Die Gesellschaften unter dem Dach derAtlas Copco Holding GmbH kamen inDeutschland Ende 2011 auf 2268Beschäftigte und einen Jahresumsatz von736 Millionen Euro.

„Unter unseren Mitarbeitern haben wirüber 90 Auszubildende“, betont PietLeys, der seit 1. Januar 2012 Geschäfts-führer der Atlas Copco Holding GmbH inEssen ist. Leys betrachtet dieses Engage-ment in der Berufsausbildung als einenBeitrag zur Zukunftssicherung für dasUnternehmen. Ein Blick in die Chronikzeigt: Die Weichen zur heutigen Strukturder Atlas-Copco-Gesellschaften wurdenschon in den 80er Jahren gestellt. Begin-nend 1982 mit den Industriewerkzeugen,gingen die Abteilungen beziehungsweiseProduktionsbereiche der damaligen AtlasCopco Deutschland GmbH nach undnach in eigenständige Gesellschaftenüber. Jeder Produktbereich sollte sich freientfalten können. Das Resultat: EinGroßteil des Konzernumsatzes wirdheute mit Produkten erwirtschaftet, die

seit weniger als fünf Jahren am Marktsind.

Wachsen durch Dienstleistungenund energiesparende Technik

Durch diese hohe Innovationsratekonnte der Bereich Industrietechnik 2011starke Zuwächse verbuchen. Die Auto-mobilindustrie und ihre Zulieferer profi-tieren beispielsweise von neuer Mon -tage technik mit integrierter Prozess -sicherheit und auch der Sektor der erneu-erbaren Energien benötigt ergonomischeund produktive Werkzeuge für die Mate-rialbearbeitung und Montage. Ebenfallshervorragend entwickelt hat sich dasGeschäft mit stationären Kompressoren.Insbesondere die Prozessindustrie hatgrößere Projekte umgesetzt; aber auchkleine und mittlere Betriebe stellen aufenergieeffiziente Lösungen zur Druck -luftversorgung um.

Weiter wachsen will der Konzern auchdurch mehr und neue Dienstleistungen.So ist Atlas Copco bereits seit einiger Zeitfür die Reparatur, Instandhaltung undKalibrierung aller Produktionswerkzeugebei einigen Automobil-, Nutzfahrzeug-und Landmaschinenherstellern verant-wortlich. In der Phaeton-Manufaktur vonVolkswagen in Dresden hält man sogardie gesamte Produktionsinfrastruktur undFördertechnik instand. hw

Aus dem Konzern

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NACHRICHTEN

Atlas Copco 60 Jahre in Deutschland

Dem Standort treu

Piet Leys,Geschäftsführerder Atlas CopcoHolding in Essen,will mit der Inves -tition in Ausbil-dung die Zukunftdes Unterneh-mens sichern.

Atlas Copco Tools: NeuerGeschäftsführer Fahrzeugindustrie

Felix Maier ist seit 1. Januar neuer GeschäftsführerFahrzeugindustrie bei der Atlas Copco Tools CentralEurope GmbH in Essen. Er folgt Erik Felle nach, der

zum 1. September die Geschäftsführung für den BereichAllgemeine Industrie übernommen hatte. Maier ist seit 2003bei Atlas Copco und war unter anderem als MarketingleiterFahrzeug industrie sowie als Vertriebsleiter tätig.

Termine

NACHRICHTEN

DK 1/2012 7

Bohren vonSpreng löchernunter Tage um1960. Die „schwe-dische Methode“von Atlas Copcoerleichtert dieschwere Arbeit.Eine pneumatischeSäule trägt denBohrhammer undtreibt die Bohrstan-ge kraftvoll insGestein. Was zuvoreine Aufgabe fürzwei Bergleutewar, schafft nun einKumpel allein.

Die Atlas Copco Kompressorenund Drucklufttechnik GmbHnimmt in diesem Frühjahr an

wichtigen Branchenmessen teil: Auf derAnuga Foodtec, der internationalenMesse für die Lebensmittel- und Geträn-ketechnologie, präsentieren wir uns in

Halle 5.2, Stand A101. Die Messe findetvom 27. bis 30. März in Köln statt. Unterdem Motto „Masters of Air – Druckluft-lösungen für die Lebensmittelbranche“stellen wir Ihnen unser Angebot rund umdie Drucklufterzeugung vor. Für welcheAnwendung auch immer Sie Druckluft

benötigen – ob für die Her-stellung, Verpackung odereventuell für ein betriebs -eigenes Klärwerk: UnsereKompressoren der ReihenZS und ZR bieten vielfältigeMöglichkeiten zur energie -effizienten Druck luft gewin -nung. Natürlich haben wirauch Kompressoren zur Stick stofferzeugung undGeräte für die AufbereitungIhrer Druckluft im Pro-gramm.

Vom 7. bis 11. Mai findenSie uns auf der IFAT Ent-sorga in München, der inter-nationalen Leitmesse für die

Wasser- und Abwasser-, Abfall- und Roh-stoffwirtschaft. Hier sind wir doppelt ver-treten (Halle A3, Stand 335/434): Aufunserem 80 m² großen Stand im Hallenin-neren stellen wir Ihnen unsere Anwen-dungen für den Niederdruckbereich vor.

Außerdem halten wir für Sie auf derAußenfläche ein „Schmankerl“ bereit:Hier stehen ein herkömmliches Drehkol-bengebläse und ein neu entwickeltes,energieoptimiertes Schraubengebläse derBaureihe ZS (lesen Sie dazu auch dasInterview auf den folgenden Seiten,d. Red.). Beide Maschinen sind mit einerDrehzahlregelung ausgestattet und laufenim „Wettbewerb“ gegeneinander. Über-zeugen Sie sich selbst, wie energeieffi-zient die neue Lösung aus dem HauseAtlas Copco ist. Sie sind gespannt? Wirfreuen uns auf Ihren Besuch!

Kostenlose EintrittskartenWenn Sie Eintrittskarten für eine der bei-den Messen benötigen, senden Sie bitteeine kurze E-Mail an:

Info.Kompressoren@de.atlascopco.com.

Teilen Sie uns bitte Ihren Namen mit, IhreAdresse und wie viele Karten Sie be -nötigen. Wir schicken sie Ihnen gerne zu.

Atlas Copco auf der Anuga Foodtec und der IFAT

Die Lebensmittelindustrie benötigtDruck luft für zahlreiche Förder-, Handling- oderVer packungsaufgaben. Wie sich Maschinen effi-zient mit Druckluft vorsorgen lassen, erfahrenBesucher am Messestand von Atlas Copco auf

der Anuga Foodtec. (Foto: Koelnmesse)

Niederdrucksysteme

8 DK 1/2012

INTERVIEW

Herr Poggenmöller, die Nachfrage derkommunalen Kläranlagen nach effizienten Belüftungssystemen steigtstetig. Woran liegt das?

Viele Kläranlagen sind momentan zwi-schen fünfzehn und zwanzig Jahren alt,und das gilt dann auch für die Maschi-nenparks. Die Gebläse oder Kompresso-ren haben in der Regel das Ende desLebenszyklus – oder zumindest des wirt-schaftlichen Lebenszyklus – erreicht undmüssen ersetzt werden. In den neuenBundesländern sind die Systeme durchihr noch höheres Alter sehr wartungs -anfällig und inzwischen auch oft über -dimensioniert.

Wo liegen die Gründe dafür?

Die Entwicklung hat mehrere Ursachen.Zum einen sind die Einwohnerzahlen inden meisten Kommunen seit der Wieder-vereinigung drastisch gesunken, zumanderen ist die Schmutzfracht sogarüberproportional zurückgegangen. ZumBeispiel haben viele Industriebetriebeihre Fertigung eingestellt. Entsprechendwird viel weniger Luft benötigt, um dieKlärbecken zu belüften, und die deutlichniedrigeren Volumenströme sind nichtmehr effizient mit den bestehendenGebläsen zu erzeugen. Parallel dazuwird Strom aber immer teurer, die Kom-munen müssen zudem für den Kohlen-dioxid-Ausstoß eine Abgabe leisten.

Wie viel kann eine durchschnittlicheKläranlage bei einer Umrüstung auf

angepassten Bedarf mit einer moder-nen Gebläseluftversorgung sparen?

Zunächst ist festzuhalten, dass auf dieBelüftung in der Regel mehr als dieHälfte des Stromverbrauchs einer Klär-anlage entfällt. Der Gesamtenergiever-brauch fällt also deutlich, sobald effi-zientere Gebläse angeschafft werden.Bei Kläranlagen für etwa 100 000 Ein-wohner wurden in der Vergangenheit imSchnitt Anlagen mit 200 Kilowatt Leis -tung installiert. Neue Gebläse sparenetwa 25 bis 30 Prozent der Energie ein.

Es sind also nur noch 140 Kilowattnötig …

Ganz grob, ja. Und da eine Kläranlage jarund um die Uhr läuft, weil das Abwas-ser kontinuierlich anfällt, werden also 24Stunden mal 365 Tage mal 60 Kilowattgespart, macht überschlägig 500 000Kilowattstunden im Jahr. Wie viel das inEuro sind, hängt natürlich vom Strom-preis ab, den die jeweilige Kommunezahlt. Falls es 10 Cent pro Kilowattstun-de sind, ergeben sich 50.000 Euro.

Wie hoch sind demgegenüber die Investitionskosten für ein passendesGebläse?

Rechnen Sie mal mit 65.000 Euro. DieAnschaffung macht sich also schon nachetwas über einem Jahr allein durch diegesparte Energie bezahlt. Wobei dieseSummen insgesamt ja die kleinsten imganzen Spiel sind; man muss immer die

Thorsten Poggenmöller berät Kommunen bei der Umrüstung auf moderne Belüftungssysteme

„Neue Schraubengebläse rechnensich in Kläranlagen in gut einem Jahr“

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Atlas Copco gewinnt sehr vieleAufträge für Schraubengebläseaufgrund von Effizienzberech-nungen, sagt Thorsten Poggen-möller, Spezialist für Nieder-druckanwendungen. SpeziellKommunen achteten bei derAusstattung ihrer Kläranlagenauf niedrigen Energiebedarf.

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Lebenszykluskosten im Blick haben.Dazu kommt unter anderem noch dieWartung über die Jahre, aber die Energiemacht in jedem Falle den weitaus größ-ten Anteil aus.

Welche Maschinen, welche Technologieempfehlen Sie denn? In vielen Kläran-lagen sind Drehkolbengebläse gängig.

Wir sind in der bequemen Lage, mehrereSysteme anbieten zu können, zum Bei-spiel Turbo- oder Schraubenkompresso-ren. Des Weiteren können wir zum Vor-teil unserer Kunden auf einen umfassen-den Mietpark zurückgreifen. Das bedeu-tet, der Kunde kann auch kurzfristigSchraubengebläse mieten. Von Dreh -kolbengebläsen raten wir aber ab.

Weshalb?

Drehkolbengebläse arbeiten mit einemKeilriemenantrieb, der sehr wartungsan-fällig ist und energetische Verluste durchdie mechanische Übertragung mit sichbringt. Wichtiger ist aber, dass dieseMaschinen nach dem Prinzip der exter-nen Verdichtung arbeiten, was ineffizientund heute einfach nicht mehr Stand der

Technik ist. Durch ihren direkten Antriebund die interne, ölfreie Verdichtung sindSchraubengebläse klar im Vorteil.

Es gibt aber doch auch Drehkolben -gebläse von Atlas Copco?

Wir haben sie vor einiger Zeit aus demProgramm genommen, weil wir sie wirt-schaftlich nicht mehr vertreten können.Unsere Schraubengebläse der ZS-Seriesind um etwa ein Drittel effizienter alsDrehkolbengebläse, abhängig von derDruck erhöhung. Damit rechnen sie sichdurch die Stromersparnis so schnellgegenüber der alten Technik, dass wirdie Drehkolben unseren Kunden regel-recht nicht mehr zumuten können.

Was sind die Hauptgründe dafür?

Bei den Drehkolbengebläsen ergebensich Rückströme zwischen den Drehkol-ben sowie unvollständig gefüllte Förder-räume. Damit ist der Ansaugvolumen-strom auch nur zu etwa 90 Prozent nutz-bar. Für den Kunden ist aber ausschließ-lich der nutzbare Volumenstrom amAustritt des Gebläses wichtig und somitzu vergleichen.

Die angegebenen Leistungs daten sindgar nicht vergleichbar?

In der Tat liegen unseren Kunden oftAngebote anderer Hersteller vor, beidenen die Ansaugvolumenströme ange-geben sind und die Leistungsaufnahmean der Kupplung benannt wird, alsoohne Keilriemen und Nebenaggregate.Das ergibt aber völlig unrealistischeWerte. Ein weiteres grundsätzliches Pro-blem ist auch, dass die tatsächlich benö-tigten Volumenströme der Kläranlagedadurch nicht bekannt sind und auch dieLeistungsaufnahmen der bestehendenAggregate weitgehend unklar sind.

Es ist also schwierig, den tatsächlichenBedarf bei einer Nachrüstung zu ermitteln.

Die Bedarfsermittlung selbst ist nicht soschwer. Man darf dabei nur nicht davonausgehen, dass die installierte Leistungeins zu eins ersetzt werden muss. Viel-mehr muss man den exakten Bedarf imBetrieb ermitteln, wir tun das über einenAir-Scan. Dabei messen wir im Regelfallwährend einer kompletten Woche die tat-sächliche Leistungsaufnahme sowie dieverfügbaren, nutzbaren Volumenströme.Aus den Schwankungen ermitteln wirden Regelbedarf der Anlage und können

Zahlreiche Maschinenparks in Kläranlagen habenmit einem Alter von zwei Jahrzehnten das Endeihrer wirtschaftlichen Lebensdauer erreicht. EineUmrüstung der Belüftung auf moderne Schrau-bengebläse spart bis zu einem Drittel desGesamtenergiebedarfs einer Kläranlage ein – inKommunen mit 100 000 Einwohnern sind dasetwa 50.000 Euro pro Jahr.

Niederdrucksysteme

eine individuelle Bedarfskennlinie zeich-nen. Das ist eine gute Grundlage für dieOptimierung der Station.

Wie gehen Sie dann weiter vor?

Aus dem erforderlichen Volumenstromund dem Regelungsbedarf ergibt sicheine energetisch und technisch optimaleKombination der Maschinen. Das kön-nen verschiedene Schraubengebläsesein, aber auch Turbokompressoren, diewir ebenfalls im Programm haben.Manchmal kommt es vor, dass einKunde die eigentlich beste Stückelungnicht auf einen Schlag einkaufen kann,weil seine Finanzierungsmöglichkeitenbegrenzt sind. Wir schlagen dann densinnvollsten ersten Schritt vor, derimmer diejenige Lösung vorsieht undumsetzt, mit der er sofort am meis tenStrom spart. Und die dann zu kunftsfähigist. Das gelingt uns dank unserer Viel-zahl an Modellen in feiner Abstufung.Auch eine gemischte Anordnung zumBeispiel mit alten Dreh kolben gebläsenund einer oder mehreren neuen Schrau-bengebläsen ist technisch kein Problemund haben wir schon oft umgesetzt.

Und wenn doch jemand partout auf derDrehkolbentechnologie besteht?

Wir rechnen das unseren Kunden immerwieder vor und stellen die Kosten denje-nigen von modernen Schraubengebläsenund von Turbokompressoren gegenüber.Ich habe in den letzten zwei Jahren kei-nen einzigen Kunden mehr gehabt, dernach der Berechnung und unter Berück -sichtigung der Wartung noch ein Dreh-kolbengebläse kaufen wollte.

Welche Rolle spielt die Steuerungs -technik bei der Sanierung?

Eine optimale Regelung ist immer Teilder energetischen Optimierung. Schonfür sich genommen, lassen sich durcheine übergeordnete Steuerung 20 ProzentEnergie sparen. Vor allem sind in altenAnlagen die Steuerungen sehr oft vonHand programmiert worden. Speziellwenn dann neue Maschinen hinzukom-men, können die alten Steuerungen dieoptimalen Betriebspunkte der gesamtenStation gar nicht kennen. Man müsstesie mit viel Aufwand umprogrammieren.Mit unseren Energiesparsystemen ES

dagegen bieten wir den Kunden einemaßgeschneiderte zentrale Steuerung„von der Stange“ an. Alle Schnittstellenzu übergeordneten Leitwarten sind inden Systemen enthalten und es istsichergestellt, dass immer die besteLösung – und das ist die niedrigstegesamtspezifische Leistungsaufnahme –gesucht wird. ((Kasten)) tp

Industrievermietung: 201

Bedarfssimulation: 202

Niederdrucksysteme allgemein: 203

ZS-Schraubengebläse: 204

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INTERVIEW

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Einsatzbereiche vonNiederdrucksystemen

Verschiedene Anwendungen in derIndus trie oder in Kommunen erfordernDruckluft mit niedrigem Luftdruck abetwa 0,3 bar Druck erhöhung bis circa4 bar Betriebsüberdruck.

� Pneumatische Förderung von Pulverund Granulaten

� Förderung von Reinigungsmittel-Pulvern

� Rauchgasentschwefelung in Kraft -werken

� Oxidationsluft für Prozesse in derchemischen Industrie

� Metallurgische Prozesse in Hoch -öfen oder in der Glasindustrie

� Kühlen von Produkten im Herstel-lungsprozess, zum Beispiel von(PET-)Kunst fasern

� Kühlen von Werkzeugen� Bei der Herstellung von Folien und

Hygieneartikeln (z. B. Damenbinden)werden die Walzen von innen mitLuft beschickt, damit der Kunststoffnicht anbackt

� Pneumatische Förderung inSchmelz öfen der Zementindustrie

Atlas Copco bietet folgendeNieder drucksysteme an. AlleAggregate sind mit effizientenDirektantrieben ausgestattet undverdichten absolut ölfrei gemäßKlasse 0.

1) ZS-Schraubengebläse mit und ohneDrehzahlregelung. Sie stehen für Druck -erhöhungen von 300 bis 1200 mbar undab diesem Jahr mit nutzbaren Volumen-strömen von 100 bis 6000 m3/h zur Verfü-gung. Bislang lag die Obergrenze bei4300 m3/h, doch in Ballungsräumen sindgrößere Anlagen gefragt, so dass AtlasCopco das Angebot ausgeweitet hat.

Die neuen Gebläse zeichnen sichdurch hervorragende Effizienz aus, habensehr lange Ölwechselintervalle von16 000 bis 20 000 Stunden, sind also war-tungsfreundlicher als bisher und zudempreisgünstiger als ein Turbokompressor.

Weitere Vorteile gegenüber Turbos:Deren recht wartungsintensiver Eintritts-leitapparat ist nicht vorhanden; ebensogibt es kein großes Synchronisiergetrie-be, das viel Öl benötigt.

Atlas Copco hält zahlreiche unter-schiedliche Lösungen für jeden Bedarfbereit, darunter die ZS+-Gebläse mit inte-

griertem Schaltschrank, Steue-rung und Frequenzumrichter.Damit erhält der Anwender direkteine funktionsfähige Anlage.Daneben gibt es die Schraubenge-bläse auch ohne die genanntenKomponenten, falls vor Ort einzentraler Schaltschrank vorhanden istoder benötigt wird. Die Schrauben -elemente der ZS-Gebläse wurden eigensfür diese Baureihe und ihre Druck -erhöhungen ab 300 bar auf Effizienz hinentwickelt.2) ZB-VSD-Turbokompressoren mitmagnetischer (kontaktloser) Lage-rung. Gegenüber Drehkolbengebläsenliegt die Leistungsaufnahme um bis zu60 % niedriger. Die Turbos werden mitVolumenströmen zwischen 2500 und5500 m3/h angeboten, verfügen überHigh-Speed-Antrieb und arbeiten vibra-tionsfrei und ohne Getriebe, weil dasMotorlaufrad direkt auf die Wellegeflanscht ist. Geregelt wird nur über die

Veränderung der Drehzahl, nicht über denEintrittsleitapparat.3) Daneben bietet Atlas Copco auchluftgelagerte Turbokompressoren an,ebenfalls vom Typ ZB VSD. „DieseTechnologie ist relativ alt, wenngleichwir sie stetig verbessern“, erklärt Thorsten Poggenmöller. „In der Regelsind diese Maschinen aber die ineffizien-testen.“ Gekauft würden sie viel in Chinaoder anderen Ländern, in denen nichtoder wenig auf den Energieverbrauch undgar nicht auf die Lebenszykluskostengeachtet wird. Der Vorteil liegt in denniedrigeren Investitionskosten und der

kompakten Bauweise. Frequenzumrich-ter, Steuerung und High-Speed-Antriebsind auch hier integriert. „Sie sindimmerhin etwa 15 Prozent besser alsDrehkolbengebläse“, meint Poggenmöl-ler, „aber wenn der Lebenszyklusbetrachtet wird, rechnet sich praktischimmer ein magnetischer Turbo oder einSchraubengebläse.“

ZZS-Schraubengebläse: 204

ZB-Turbokompressoren: 205

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Sofern die Finanzierungsmöglichkeiten keinenKomplettaustausch der Altgeräte zulassen,kann die Station auch schrittweise umgerüstetwerden. Im Bild ist eine Gebläseversorgungeiner Kläranlage zu sehen, die aus alten Dreh-kolbengebläsen (hinten) und einem modernenZS-Schrauben gebläse (vorn) kombiniert wurde.

Drehzahlgeregeltes Schraubengebläsemit integrierter Steuerung und integrier-tem Schaltschrank.

Niederdrucksysteme

INTERVIEW

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Schraubengebläse oderTurbokompressor?

Die Daikin Europe N.V. hat Druck -luftwerkzeuge aus der Montageihrer Wärmepumpen verbannt.Durch die Umstellung auf Elektro -schrauber sind die Fertigungs -qualität und Prozesssicherheitgestiegen; der Energieverbrauchin der Montage ist gesunken.

Unsere Wärmepumpen nutzen diein der Luft vorhandene thermi-sche Energie und reduzieren

neben den Heizkosten auch CO2-Emis-sionen“, sagt Hermie Jethro, Montagepla-ner bei der Daikin Europe GmbH. Die imbelgischen Oostende mit Werkzeugenvon Atlas Copco Tools gefertigten Pum-pen schonen neuerdings schon bei ihrerHerstellung das Klima: „Die Vorgabe fürdie neue Montagelinie H1 unserer Alther-ma-Wärmepumpen lautete, so energieef-fizient wie möglich zu sein“, berichtetJethro. Darum wurde alles auf den Prüf-

stand gestellt, um Verbesserungs poten -ziale zu identifizieren.

Daikin führte ein internes Audit durch,das auf Verbesserungen in den Themen-feldern Sicherheit, Qualität, Kosten, Lie-fertreue und Umweltschutz (S.Q.C.D.E.-Audit) zielte. „Da kamen die Schraub-werkzeuge in unser Blickfeld, weil dieDruck luftversorgung der bis dahin einge-setzten pneumatischen Dreh- und Impuls-schrauber hohe Strom- und Unterhalts -kos ten verursachte.“ Ein weiterer Nach-teil der schweren Impulswerkzeuge seider hohe Lärmpegel gewesen, der bei derMontage der Bleche und Rohre durch daspulsierende Schrauben entstand. DerWechsel auf drehend arbeitende Elektro-schrauber brachte umgehend Abhilfe.

Nach einem Test mit Niederspan-nungsschraubern der Typen EBL undAkkuwerkzeugen des Typs BCP vonAtlas Copco Tools beschloss Daikin,seine neue Fertigungslinie ganz ohnePneumatikschrauber auszustatten. Insge-samt montieren heute rund 40 elektrischeWerkzeuge den allergrößten Teil der

Schrauben in der Altherma-Linie. Es sindfast durchweg selbstfurchende M5-Schrauben, die in unterschiedlichenLängen und in großer Stück zahl bei allenfünf auf dieser Linie gefertigten Pumpen-varianten vorkommen. Sie werden mitDrehzahlen von bis zu 1550 min-1 einge-setzt. Die Standardisierung auf diese Uni-versalschrauben ist ebenfalls ein Resultatder S.Q.C.D.E.-Untersuchung. „Das hilftuns, eine größere Produktvielfalt mitweniger Werkzeugen zu produzieren.Noch dazu mit besserer Montagequa-lität“, erläutert Hermie Jethro. Das typi-sche Soll-Drehmoment für die M5erSchrauben beträgt 4 Nm mit einer zuläs-sigen Abweichung von ± 10 %. Das seinicht so leicht, wie es sich anhöre, gibt erzu bedenken, denn alle Verbindungenseien Metall-auf-Metall, also sogenannteharte Schraubfälle. „Denen ist nur miteiner sehr schnellen und präzisenAbschaltkupplung beizukommen“, fandJethro heraus, da die Schraube nach ihrerKopfauflage binnen weniger als 30 Win-kelgraden ihr Enddrehmoment erreicht.

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Wenke

Wärmepumpen-Montage: Abschied von der Druckluft spart 90 % der Energie für Schrauber ein

Umstieg auf Elektrowerkzeuge steigertProzesssicherheit und Ergonomie

Die dokumentationsfähigen Akkuschraubervom Typ Tensor STB eignen sich für sicherheits-kritische Schraubfälle. Hier wird die Kompres-soren-Kältemittel-Einheit einer Wärmepumpezuverlässig mit dem Bodenblech verschraubt.Das Werkzeug übermittelt die Montagedatenüber Bluetooth an die Schraubersteuerung.

Ein falsch eingestellter Luftschrauberkönne dieses Ziel schon mal verfehlenund sogar Gewindeschäden provozieren,aber die EBL- und BCP-Schrauber hiel-ten die 10-%-Toleranz spielend ein. Nochdazu mit wesentlich geringeren Vibratio-nen und weniger Lärm als früher. Überdie gute Ergonomie hinaus beeindrucktden Montagespezialisten der geringeEnergieverbrauch: „Wir benötigen fürunsere Schraubwerkzeuge jetzt 90 Pro-zent weniger elektrische Energie.“

Mit und ohne Kabel montieren

Dass Daikin statt eines einzelnenWerkzeugtyps einen Mix aus kabelge-bundenen und schnurlosen Werkzeugeneinsetzt, erklärt Hermie Jethro mit dem inOostende angewandten Produktionsprin-zip: „Unsere Linienfertigung montiert amlaufenden Band.“ Bestimmte Stationenhätten klar definierte Montageaufgaben,bei denen die in der Regel an Gewichts-ausgleichern aufgehängten Niederspan-nungsschrauber in Stab- und Pistolenbau-weise klar im Vorteil seien. Es gebe aberauch schwer zugängliche Schraubstellen,wo in der Fließfertigung ein Schrauberka-bel hängen bleiben könnte.

Um jegliches Unfallrisiko auszuschal-ten, setzt Daikin dort die 18 V starkenBCP-Akkuschrauber ein. Sie sind mitausdauernden Lithium-Ionen-Akkus aus-gestattet und machen die Fertigung durch

ihre ortsungebundene Einsetzbarkeitnoch flexibler. Sowohl die BCP- als auchdie EBL-Schrauber sind durch ihre bürs -tenlosen Motoren wartungsarm. Gegen -über gewöhnlichen Elektroantrieben kön-nen keine Schleifkohlen verschleißen,und auch im Vergleich zu pneumatischenWerkzeugen ist der Instandhaltungsauf-wand deutlich geringer. „Wegen dieserpositiven Erfahrungen und schnellenAmortisation planen wir jetzt auch denAustausch von Druckluft- gegen Elektro-schrauber in bestehenden Linien“,bekräftigt Daikin-Planer Hermie Jethro.

Akku-Tensor schließt Risiken aus

Neben den harten gibt es an jeder Dai-kin-Wärmepumpe noch drei „butterwei-che“ Schraubverbindungen, die nicht nurfunktionskritisch, sondern auch sicher-heitskritisch und deshalb zu dokumentie-ren sind: die Befestigung der Kompres-sor-Kältemittelbehälter-Kombinationmittels Dämpfungsfüßen aus Gummi amBodenblech der Wärmepumpe. Solltesich dieses Element wegen einesMontage fehlers im Betrieb lösen, drohtein schleichender Austritt des Kältemit-tels. Das Aggregat nähme auf DauerSchaden. Gefährlicher noch:„In hohen Konzentrationenaustretendes Kältemittelbirgt Gesundheitsrisiken.Doch die eliminieren wirzuverlässig mit einem ganzbesonderen Akkuwerk-zeug“, versichert HermieJethro. Ein Tensor STBzieht die Gummifüße mitexakt 10,2 Nm anund kompensiertetwaige Setzerschei -nungen in dem elas -tischen Material

bereits während des Verschraubens. DasGerät zählt jede Schraubverbindung mitund übermittelt alle Schraubdaten viaBluetooth an die Schraubersteuerung undvon dort über Profibus an das Produk-tionsleit- und -steuerungssystem. Nacheiner fehlerfreien Montagesequenz bestä-tigen Leuchtsignale am Schrauber demWerker, dass alles in Ordnung ist – unddas Klimagerät kann auf der Linie weiter-wandern. Sollte nicht alles in Ordnungsein, wird das defekte Bauteil gesperrtund die Linie bleibt bis zur Fehlerbehe-bung stehen. Aber das komme so gut wienie vor, meint Hermie Jethro, was nichtzuletzt an der für Akkuschrauber unge-wöhnlich hohen Anziehgenauigkeit von± 5 % über 6 Sigma liege. hw

Tensor STB: 206

Akkuschrauber BCP: 207

Niederspannungsschrauber EBL: 208

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Klimatechnik

FLEXIBLE MONTAGE

DK 1/2012 13

Montageplaner Hermie Jethro:

„Die Elektro schrau -ber in unsererAltherma-Montage -linie sind leichter, leiser und genauerals ihre pneumati-schen Vorgänger!“

Leuchtstarke LED-Strahler an denBCP-Akkuschraubern verbessern dieSicht bei wenig Licht, wie hier beider Montage von Rohrhalteschellen. Wird das vorgegebene Drehmomenterreicht, blinkt oben auf dem Werk-zeug eine grüne Signalleuchte.

Seit April 2011 produziert Still denneuen Dreirad-ElektrostaplerRX 50. Atlas Copco Tools warbereits in die Entwicklung desFahrzeugs involviert und hat speziell für dessen Montage einenTensor ST mit einem Auslegerarmkonzipiert, der sich in drei Achsenbewegen und einstellen lässt. DasErgebnis: Prozesssicherheit, Zeit -ersparnis und Ergonomie.

Bereits bei der Entwicklung einesneuen Staplers muss der Kon-strukteur die spätere Montage im

Blick haben. Und gewährleisten, dasssich das erdachte Fahrzeug in einemangemessenen Zeitrahmen sicher produ-zieren lässt. Die Konstruktion des neuenDreirad-Elektrostaplers RX 50 von Stillstellt die Montage vor eine doppelte Her-ausforderung: Hohe Drehmomente anschwer zugänglichen Stellen müssenbewältigt werden. Um diese Schraubfälleumzusetzen, wurde Atlas Copco Toolsbereits in die Planungsphase des neuenStaplers involviert. Ergebnis dieserKooperation ist ein dokumentationsfähi-ger Tensor-ST-Schrauber an einem drei-dimensional fahrbaren Articulated Arm.

„Wir hatten den neuen Schrauberdirekt zum Start unserer neuen Linie 9zur Verfügung. Das war eine Grundvor-aussetzung, da sich dieser Montageschrittmit anderen Schraubern nur sehr schwer

hätte realisieren lassen“, erklärt LutzWehde, Fertigungsleiter bei der StillGmbH in Hamburg. Zwölf Verschrau-bungen à 660 Nm zwischen Achse undRahmen sowie drei Verschraubungen à950 Nm zwischen Rahmen und Heckge-wicht müssen vom Monteur fixiert wer-den. Die Schrauben werden zunächst mit120 Nm vorgespannt und im Anschlussmit dem Tensor auf das jeweilige Endmo-ment angezogen.

Zeitersparnis und ergonomische Handhabung

„Wenn wir solche großen Drehmo-mente von Hand anziehen müssten odersogar mit mehreren Schraubern, dann

hätten wir auf jeden Fall einenZeitverlust und vermutlich sogarQualitätseinbußen“, beschreibtLutz Wehde einen der Gründe fürden Einsatz des Tensors ST.Einen weiteren Vorteil sieht er inder hohen Flexibilität des freibeweglichen Handling-Arms.„Der Articulated Arm arbeitetdreidimensional“, erläutert derFertigungsleiter. „Der Monteurkann ihn also überall hin verdre-hen, um die Schrauben auf derlinken und rechten Seite, vornund hinten sowie oben undunten anzuziehen. Das hatuns beim Thema Prozess -sicherheit ganz stark ge -holfen, aber auch beimThema Ergonomie nachvorne gebracht.“

Denn dadurch, dassder Schrauber am Articu-lated Arm befestigt ist,wird das Werkzeug ge -wichtslos und überträgtauch keine Reaktions-kräfte mehr auf das Hand-Arm-System des Werkers.

14 DK 1/2012

Foto

s:

Banse

Stapler-Karosserie: Hohe Drehmomente leicht und sicher handhaben

Schraub-Komfort auf drei Achsen

Der Articulated Arm lässt sichgenau auf die Bedürfnisse desjeweiligen Monteurs abstimmen.Je nach Bedarf kann das Werk-zeug mehr oder weniger leicht-gängig eingestellt werden.

FertigungsleiterLutz Wehde:

„Wir hatten dasSystem direkt zumStart der Linie zurVerfügung. Das warwichtig, weil wir die-sen Montageschrittkaum anders hättenrealisieren können.“

Darüber hinaus kommt das Werk-zeug ohne weiteren Gegenhalter

aus. Der Mitarbeiter muss lediglichden Schrauber führen und den Befehl

zum Anziehen geben. Dafür kann derArticulated Arm je nach Bedarf mehroder weniger leichtgängig eingestelltwerden. „Dieses Werkzeug lässt sichpraktisch wie ein Spielzeug handha-ben“, erklärt Wehde mit einemAugenzwinkern. „Es sitzt zwar aneinem sehr großen Handling-Arm, aber der ist sehr leicht zubedienen. Auch die Frauen beiuns in der Fertigung könnendiese Teile bewegen.“

Stecknuss kennt Drehmoment

Neben diesen ergono-mischen Vorteilen unter-stützt der Tensor ST dashohe Niveau im Bereich

Qualität und Prozesssi-cherheit im Hause Still.

Denn der Schrauber macht esdem Monteur praktischunmöglich, eine Schraube zuvergessen oder ein falschesDrehmoment zu benutzen.„Der Mitarbeiter wählt diepassende Stecknuss aus dersogenannten Nussbar“, erläu-

tert LutzWehde. „Mitder Auswahlder Nuss weißder Tensor STdann sofort,mit welchem

Drehmoment gearbeitet werden soll,denn die Drehmomente sind in der Ten-sor-Steuerung hinterlegt und jeweils andie passende Steck nuss gekoppelt.“ Auchdie Anzahl der Schrauben wird im Vor-feld programmiert. Während desSchraubprozesses „zählt der Tensor STmit“ und reklamiert ein Zuviel oderZuwenig direkt beim Monteur. „Damit isteine Fehlbedienung ausgeschlossen undbei uns auch noch nicht vorgekommen“,erklärt Lutz Wehde.

Doppelte Kontrolle sichert die Qualität

Trotzdem werden alle Schraubfälle einzweites Mal kontrolliert. Dafür sendet dieSteuerung des dokumentationsfähigenWerkzeugs alle Schrauberdaten über dasFirmen-Ethernet an die Qualitätssiche-rung. „Wir ordnen die Verschraubungsda-ten direkt dem entsprechenden Fahrzeugzu“, erläutert Wehde. „Der Monteurscannt zuerst den Barcode am Fahrzeugein. Dadurch wissen wir später genau, fürwelchen Stapler die Verschraubung aus-gelöst wurde. In der Datenbank werdendie Werte dann genau diesem Fahrzeugzugeschrieben.“ Einmal wöchentlichprüft die Qualitätssicherung alle gespei-cherten Verschraubungsdaten, erkennteventuelle Fehler und kann sie nachträg-lich beheben. „Die doppelte Kontrolledurch den Werker und die Qualitätssiche-rung gibt uns die Garantie, dass die Fahr-zeuge in der 100 Prozent richtigen Qua-lität ausgeliefert werden“, sagt Wehde.

Anwendungszentrum konstruiert individuelle Schraubsysteme

Die Partnerschaft zwischen Still undAtlas Copco Tools hat Tradition. Fastalle handgehaltenen Werkzeuge in

der Mon tage des Stapler-Spezialistenkommen aus dem Hause Atlas Copco,und der Articulated Arm ist praktisch einGemeinschaftsprojekt der beiden Unter-nehmen. Konstruiert und gebaut werdendiese Handling-Arme von der AtlasCopco Application Center Europe GmbHin Essen. Ein erstes Werkzeug dieser Artwurde vor einiger Zeit in Kombinationmit dem dokumentationsfähigen Tensor-S-Schrauber für die Vorderachsenmon -tage von zwei neuen Vier-Rad-Elektro-Gegengewichtsstapler-Modellen ent -wickelt. „Damals waren wir so etwas wieein Versuchskaninchen“, erinnert sichLutz Wehde. „Inzwischen hat sich dasWerkzeug toll bewährt, und wir habenbereits den zweiten Articulated Arm imEinsatz.“ sb

Tensor ST: 209

Articulated Arm: 210

Informationen zur individuellen Konstruktion von Schraubsystemen

durch das Application Center: 211

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Flurförderzeuge

FLEXIBLE MONTAGE

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Mit insgesamt zwölf Schraubenà 660 Nm wird die Staplerachsemit dem Rahmen verschraubt.

Mit der Anschaffung eines mobi-len Messgerätes von Atlas CopcoTools hat das Handelshaus F. Reyher Nchfg. GmbH & Co. KGKundenzufriedenheit und Qualitätdeutlich gesteigert. Mit dem Gerätkönnen Schraubfälle direkt beimKunden analysiert werden.

Die Qualität einer Schraubverbin-dung hängt von der richtigenKombination zweier Größen ab:

Anziehdrehmoment und Reibwert, denndiese bestimmen die Vorspannkraft. Nurwenn beide Werte genau aufeinanderabgestimmt sind, ist die dauerhafteBeständigkeit der Verbindung gesichert.Liegt der Reibwert außerhalb des ange-nommenen Toleranzbereiches, kann sichdie Verbindung lösen oder die Schraubedurch ein zu starkes Anziehen zerstörtwerden.

Viele Schrauben, die das HamburgerHandelshaus Reyher verlassen, besitzeneinen ausgewiesenen Reibwert. Anhanddieses Wertes legt der Anwender dasAnziehdrehmoment fest, mit dem diebenötigte Vorspannkraft erzielt wird.Alles ganz einfach. Dennoch gibt esimmer wieder Versagensfälle, die – inden meisten Fällen – nicht auf Material-fehlern, sondern auf einer unsachgemä-ßen Handhabung der Schrauben basieren.Mit einem mobilen Messgerätfür die Reibwertanalyse sowiemehreren TPT-Messzellen vonAtlas Copco Tools kann Reyherdiese Fälle schnell und kompe-tent bearbeiten. Entweder imfirmeneigenen Labor derQualitäts sicherung oder direktbei Kunden vor Ort.

Verbindungstechnik

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MESSEN + PRÜFEN

Reyher baut technischen Kundenservice mit Reibwertanalysen aus

Fehler schnell ermittelt

Förderstrecke im Kistenlager fürdie Kommissionierung vonKleinteilen. Reyher arbeitet nachdem Prinzip „Ware zum Mann“.

Foto

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Banse (

3),

Reyher

„Bei Reklamationen können wir heutegenau ermitteln, wo der Fehler liegt“,erklärt Frank Poggensee, Leiter der Qua-litätstechnik bei Reyher. „Nicht seltenkommt es vor, dass der Kunde dieSchrauben vor der Mon tage schmiert unddadurch unbewusst den Reibwert herab-setzt.“

Geschmierte Schrauben brauchen anderes Anziehmoment

Wird dann mit dem für die unge -schmie rte Schraube vorgesehenen An -zieh drehmoment weitergearbeitet, ent-steht eine deutlich höhere Vorspannkraft,

durch die die Schraube abreißen kann.„Wenn der Kunde das Fett für unbedingtnotwendig erachtet, können wir eineSchraubfallanalyse machen und einneues, niedrigeres Anziehdrehmomentfestlegen, um die richtige Vor spann kraftzu erzielen“, beschreibt Poggensee dieVorgehensweise. „Das ist für viele Kun-den ein Aha-Effekt, und sie sind ent -sprechend begeis tert.“

Nicht immer han delt es sich bei den zuüberprüfenden Schraubfällen um mobileVerbindungen, die per Post zur Kontrolleverschickt werden können. Oft sind esgroße Bauteile und Schrauben im XXL-Format, mit denen die Reyher-Kundenaus den Bereichen Maschinen- und Anla-genbau oder Windkraft umgehen. Hier istes notwendig, die Verbindung direkt vorOrt zu überprüfen. „Der Hauptaspekt fürdie Anschaffung des Messgerätes war dieMöglichkeit der Vor-Ort-Analyse beimKunden“, erklärt Klaus-Dieter Schmidt,Leiter Produkt- und Qualitätsmanage-ment bei Reyher. „Im Labor ermitteln wirden Reibwert mit den relativ schwerenTPT-Messzellen. Für die Reibwertermitt-lung vor Ort nutzen wir wegen des gerin-geren Gewichts den Messkoffer in derRegel in Kombination mit einer kleinenVorspannkraftdose sowie einen Drehmo-mentschlüssel.“ Mit dem gleichen Effekt;denn nach der Ermittlung von Vorspann-kraft und Drehmoment kann über einkleines Rechenprogramm der Reibwertbestimmt werden. „Auf diese Weise kön-nen wir beim Kunden an der originalenEinbau situation beraten. Das ist einriesen großer Vorteil“, betont Schmidt.

Diese Möglichkeit, meint er, habe esvor der Anschaffung des Gerätes nichtgegeben. Damals habe man auf externeTestinstitute zurückgreifen müssen, unddie wiederum würden mit stationärenGeräten arbeiten. „Wir können heute viel

schneller reagieren und unterstreichendadurch unsere Kompetenz“, ergänztFrank Poggensee. „Wir können innerhalbkürzester Zeit prüfen und unseren Kun-den ein Feedback geben. Insofern habenwir mit dem Messgerät die Kundenzufrie-denheit definitiv steigern können.“ Zumales sich bei den geprüften Schraubfällenlängst nicht mehr nur um Reklamationen,sondern vielfach um technischen Servicehandelt. Letzterer wird dem Kundenimmer dann angeboten, wenn derGesamt reibwert, beispielsweise bei Guss -teilen, aus der Theorie heraus nicht soeinfach festgelegt werden kann.

Die ermittelten Messwerte richtig zuinterpretieren, erfordere fundiertes Fach-wissen und sei entscheidend für denErfolg. „Wenn wir mit dem Gerät zumKunden fahren, müssen wir dort auch zueinem Ergebnis kommen“, erläutertFrank Poggensee die Unternehmensphi-losophie. Deshalb müssten seine Mitar-beiter auch in der Lage sein, aufgrund derermittelten Werte eine fundierte und rich-tige Aussage zu treffen.

„Viele Kunden haben Reyher früherals reines Handelshaus gesehen“, resü-miert Poggensee. „Inzwischen sehen sieuns als Dienstleister, der sie in techni-schen Fragen unterstützt und berät undService vor Ort leistet.“ sb

TPT-Messzellen: 212

Reibwertanalyse als Dienstleistung durch Atlas Copco: 213

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Verbindungstechnik

MESSEN + PRÜFEN

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Frank Poggensee,Leiter der Qualitätstechnik:

„Wir können heuteschneller reagierenund kommen ent-sprechend kompe-tenter rüber.“

Schrauben, die das Hamburger HandelshausReyher verlassen, haben einen ausgewiese-nen Reibwert. Für die Reibwertanalyse imhauseigenen Qualitätslabor nutzt Reyher einmobiles Messgerät sowie diverse Messzellen (kleines Bild) von Atlas Copco Tools.

Neue Produkte

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MESSEN + PRÜFEN

Reibwerte lassen sich direkt ander Linie mit dem BLM-μ-Testeranalysieren. Atlas Copco bietetsolche Prüfungen aber auch alsDienstleistung direkt vor Ort an.

Die beim Anziehen von Schraubenerzielte Vorspannkraft hängtnicht nur vom aufgebrachten

Drehmoment ab, sondern auch vom Rei-bungskoeffizient μ. Die-ser kann selbst bei „glei-chen“ oder gleich aus -sehenden Schrau ben

sehr unter schiedlich ausfallen: Es brauchtnur eine andere Be schichtung vorzulie-gen, ein neues Schmiermittel eingesetztworden zu sein – oder es gibt Abwei-chungen bei den Maßen oder ganz allge-mein bei der Oberflächenbeschaffenheit.

Alle diese Faktoren beeinflussen dieZuverlässigkeit einer Schraubverbindungin erheblichem Maße: Ein zu niedrigerReibwert bewirkt, dass die Vorspannkrafthöher ist als angenommen, was zu einemSchraubenbruch führen kann. Ein zuhoher Reibwert kann eine niedrige Vor-spannung bewirken, wodurch sich dieSchraube lockern und lösen kann.

Daher ist es notwendig, den Reibungs-koeffizient auf schnellem und einfachemWege prüfen zu können. Die Serviceab-teilung von Atlas Copco bietet diese Ana-lysen allen Kunden direkt vor Ort oder inden eigenen Laboren an. Mit dem BLM-µ-Tester können Qualitätssicherer diesePrüfung aber auch selbst direkt an derFertigungslinie vornehmen. Das Ergebnissteht dann in beiden Fällen unmittelbarzur Verfügung.

Mit dem mobilen Messwagen könnenSchraubfallcharakteristiken auch imLabor exakt reproduziert werden. Diebenutzerfreundliche Software führt denAnwender schnell zur richtigen Schraubeund zur intuitiven Analyse. In nur weni-gen Sekunden kann der Bediener ent-scheiden, ob ein Schraubenlos für diejeweilige Anwendung geeignet ist oderden Vorgaben nicht entspricht.

Der BLM-µ-Tester ist eine kompletteMesseinrichtung mit PC und Touch -screen sowie eingebautem Messwertge-ber. Es können Schrauben mit unter-schiedlichen Durchmessern, Längen undGewinden getestet werden. Der Prüfauf-bau ist einfach und schnell zugleich. Esstehen drei Messwertaufnehmer zur Ver-fügung (TPT 25, TPT 200 und TPT2000), mit denen es möglich ist, Schrau-ben der Größen M3 bis M24 zu prüfen.

BLM-μ-Tester: 214

TPT-Messzellen: 212

Reibwertanalyse als Service: 213

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Das Taschenbuch „Prozess sicherheit inder Schraubmontage“ erklärt die Bedeu-

tung und Anwendungsmöglichkeiten der fünfStufen der Prozess sicherheit: Während fürviele einfache Schraubprozesse „einiger -maßen“ genau abschal tende Druck luft-Dreh-oder Im puls schrauber der Stufe 1 ausrei -chen, greifen An wender mit höchs tenAnsprüchen auf ge steuerte Mon tage systemezu rück, welche eine dokumen tierte und rück -verfolgbare Null-Fehler-Mon tage der Stufe 5sicherstellen, wie an hand mehrerer Beispielebelegt wird. Kapitel zum prozesssicheren

Werkzeugmanagement und zurSchraubmontage mit integrierterQualitätssicherung durch denEinsatz geeigneter Werkzeugeund Messmittel ergänzen dieBroschüre. In einem weiterenAbschnitt wird erläutert, wie sichalle Montagestationen undSchraubfälle mit geeigneter Soft-ware überwachen und auswer-ten lassen. Die Grundlagen der Statistik werdenebenfalls kurz an geris sen. Ausführlichere

Informatio nen hierzu liefert dasTaschen buch „Statis tische Ver -fah ren für die Schraub fallana -lyse“. Es führt in die Sta tis tik undihre Nutzung im Pro duk tions pro -zess ein. Bei de Broschüren sindkostenlos erhältlich:

Taschenbuch Prozesssicherheit: 215

Taschenbuch Statistik: 216

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Prozesssicherheit in der Schraubmontage

Mobiler Messwagen ermöglicht schnelle Prüfung / Auch als Dienstleistung erhältlich

Reibwertanalyse direkt an der Linie

Lese-Tipps: Prozesssicherheit und Statistik in der Schraubmontage

Von Hand –wie links imBild – wird anFlugzeugenimmerwenigergebohrt. DenTrend zumauto matisier -

ten Bohren greift Atlas Copco mit der neuen Bohrvorschubeinheit PFD 1500 (Bildrechts) auf. Das modulare System eignet sich für höchst präzise Passbohrungen.

Neue Produkte

BOHREN

DK 1/2012 19

Für präzise Löcher mit Durch -messern von 6 bis 35 mm bei sehr geringen Toleranzen eignetsich die BohrvorschubeinheitPFD 1500. Wichtigste Zielgruppeist die Luftfahrtindustrie.

Atlas Copco Tools hat eine Bohr-vorschubeinheit für das automa-tisierte Bohren entwickelt. Mit

dem PFD 1500 genannten System willdas Unternehmen speziell die Luftfahrt-industrie ansprechen, die einen Bedarfan sehr präzise gebohrten Löchern hat.Diese sogenannten „Passbohrungen“erlauben nur sehr geringe Toleranzen imHundertstel-Millimeter-Bereich. „Wirgreifen damit den Trend zum automati-sierten Bohren auf“, erklärt Produktma-nager Jeroen van Geenen. „Denn hand-gehaltenes Bohren wird in der Luftfahrt-industrie immer seltener.“

Die Besonderheit der mit Druckluftbetriebenen Bohrvorschubeinheit ist ihrmodularer Aufbau. Der Anwender kannmit nur acht Schrauben in wenigenMinuten einzelne Getriebeboxen oderVorschubeinheiten tauschen. Mit einemeinzigen System lassen sich daher unter-schiedlichste Drehzahlen und Vorschub-geschwindigkeiten fahren. Der Anwen-der muss weniger Systeme vorhalten undsteigert seine Flexibilität. Durch den ein-fachen, schnellen Umbau sinken Rüst-und Instandsetzungszeiten drastisch.

Die Maschine sei zudem leichter undstärker als die bislang auf dem Marktverfügbaren Geräte, versichert van Geenen. Die Drehzahl falle aufgrundeiner effektiven Regelung nicht so starkab; dieser Vorteil sei unter Last amdeutlichs ten. Dies bedeutet, dass dieBohrvorschubeinheit die optimaleSchnittgeschwindigkeit auch unter Lasteinhält, was die Produktivität und dieQualität der Bohrung erhöht.

Atlas Copco stellt automatisierte Bohrvorschubeinheit vor

Flugzeuge präzise löchern

Bohrungen von 6 bis 35 mmDie Maschinen halten länger und

ermöglichen kleinere Toleranzen. Eskönnen Löcher mit Durchmessern zwi-schen 6 und 35 mm gebohrt werden. DieKombination aus sehr geringen Toleran-zen und großen Bohrlochdurchmessernprädes tiniert die PFD 1500 für den Ein-satz in der Luftfahrtindustrie, betontJeroen van Geenen.

Eine weitere Besonderheit dieserautomatischen Bohrvorschubeinheit istdie Funktion des schnellen „Zurückzie-hen“. Nach Prozessende wird dieseautomatisch gestartet. Die Funktion„Schnellvorschub“ dient dazu, den Boh-rer schneller in seine richtige Position zuführen, ohne dass er bereits auf Leistunggeht. Das Bohren startet erst unmittelbarvor der zu bohrenden Oberfläche. Durchdiese Funktion kann der Bohrer anfangsschneller verfahren werden, zudem wirdDruckluft gespart.

Die einzelnen, austauschbaren Teileder Einheit sind voll gekapselt. Sokommt es beim Umbau der Maschinenicht zu Verschmutzungen, was dieWartungskosten reduziert. Eine einge-baute Überlastsicherung schützt daskomplette Getriebe vor Zerstörung.

Die PFD 1500 wiegt nur 5,5 kg undlässt sich ergonomisch führen. Es stehen15 Drehzahl- und acht Vor schub vari an -ten zur Verfügung. Der Drehzahlbereichliegt zwischen 38 und 2360 min-1. tp

Bohrvorschubeinheit PFD 1500: 217iFoto

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Wenke, A

rchiv

Luftfahrtindustrie

ENERGIEEFFIZIENZ

20 DK 1/2012

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Banse,

Shutters

tock

Leerlaufzeiten eliminieren undDruckschwankungen verringern:So lauteten die Projektziele vonAirbus für die Sanierung der zen-tralen Druckluftversorgung inHamburg Finkenwerder. Maß -gebliche Bausteine des neuenDruck luftkonzepts sind der dreh -zahl geregelte, öleingespritzteSchraubenkompressor GA 160WVSD und die übergeordnete Steu-erung ES 130 V von Atlas Copco.

Die Fertigung im Air-bus-Werk Finkenwer-der ist sehr druckluftinten-

siv: So werden die Sektionen fast aus-schließlich mit druckluftbetriebenenWerkzeugen montiert. Im Lackier prozessist Spritz- und Atemluft erforderlich, imInnenausbau werden wiederum Druck -luftwerkzeuge eingesetzt. Insgesamt3000 Monteure arbeiten am Standort mitBohr- und Schleifmaschinen, Niethäm-mern und anderen pneumatischen Werk-zeugen. In den Pausen geht der Druck -luftverbrauch deutlich nach unten – sodass es der Hersteller mit hohen Bedarfs-schwankungen zu tun hat. Neben derMontagedruckluft, die zusammen mit derSpritz- und Atemluft für die Lackierhal-len rund zwei Drittel des Gesamtbedarfs

Knotenpunkte, von denen dann einzelneÄste abzweigen. Außerdem gibt es einenhalben äußeren Gesamtring und die Mög-lichkeit, viele Querverbindungen zuschalten, so dass man in der Tat voneinem „Netz“ sprechen kann. Dieses istmehrere Kilometer lang.

Um Leck-Verluste zu vermeiden, wirddie Versorgung der einzelnen Hallen übereine Leitwarte im Heizwerk gesteuert. 90bis 95 % der Halleneintritte sind mitDruckluftklappen ausgestattet, die überein Zeitprogramm angefahren werdenkönnen, aber auch manuell bedienbarsind. Wird beispielsweise am Wochenen-

52 m3/min erzeugen konnten. Je nachBedarf gingen eine oder mehrere Maschi-nen ans Netz. Die Kompressoren wurdenüber eigene Druckschalter geschaltet;dabei gab es eine gewisse Schalthystere-se, das heißt eine Stufung des Druckes,bei dem eine Maschine ansprang bezie-hungsweise wieder abschaltete. Dieserehemals „kaskadierte“ Systemaufbauführte zu einem relativ breiten Druck -band von 6,6 bis 7,6 bar. Außerdem wiesdas Altkonzept aufgrund der Volllast-Leerlauf-Steuerung einen hohen Anteilan Leerlaufzeiten auf: Die Kompressorendurften nicht mehr als drei Mal in der

de in einer Halle nicht gearbeitet, so kanndiese über das Zeitprogramm komplettvom Netz genommen werden. An deneinzelnen Bauplätzen befinden sich eben-falls Magnetventile oder Klappen, diemit dem Bauplatz-Licht gekoppelt sind.Ist der Bauplatz aktiv, ist meistens auchdas Licht an, und damit wird gleichzeitigdie Druckluft freigegeben.

Breites Druckband durch Zweipunktreglung

In der Vergangenheit wurde die benö-tigte Druckluftmenge von insgesamt vierSchraubenkompressoren bereitgestellt,die Volumenströme von jeweils 30 bis

ausmacht, werden in Finkenwerder nochSteuerluft, beispielsweise für pneumati-sche Elemente und Nietroboter, sowieProzessluft für die sogenannten Easy-Mover benötigt. Letztere sind Luftkis-senfahrzeuge, mit denen Flugzeugrümpfeinnerhalb einer Fertigungshalle von Anach B bewegt werden können.

Im Schnitt werden 50 bis 70 m3

Druck luft pro Minute verbraucht. Diesewerden von einer zentralen Station imHeizwerk sowie einer weiteren Außen-station bereitgestellt und in ein gemeinsa-mes Netz eingespeist. Die einzelnen Hal-len sind über Stichleitungen mit derHauptleitung verbunden. In den Hallenbefinden sich Ringleitungen oder auch

Neues Druckluftkonzept mit drehzahlgeregeltem Kompressor eliminiert Druckschwankungen

Übergeordnete Steuerung minimiert Leerlaufzeiten

Luftfahrtindustrie

ENERGIEEFFIZIENZ

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durch die selbst konzipierte Wärmerück -gewinnung, welche die Abwärme derKompressoren über eine Wasserkühlungund einen Wärmetauscher für die Vor-wärmung der Verbrennungsluft im Heiz-werk nutzt. Die beiden neuen wasserge-kühlten Kompressoren von Atlas Copcokonnten problemlos in dieses Konzeptintegriert werden. sb

GA-Kompressoren: 218

FD-Kältetrockner: 219

Übergeordnete Steuerung ES 130 V: 220

Wärmerückgewinnung: 221

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Kompressoren in Konzept derWärmerückgewinnung integriert

Die neue Druckluftanlage brachteaußer den beiden GA-Kompressorenzwei weitere Komponenten mit sich: diebeiden drehzahlgeregelten KältetrocknerFD 750W VSD von Atlas Copco. Diesesind den GA-Kompressoren jeweilsnachgeschaltet und stellen sicher, dassdie Druckluft mit einem Taupunkt von 2bis 3 °C ins Leitungsnetz eintritt. Diebestehenden Kompressoren sind eben-falls mit Kältetrocknern ausgerüstet, wel-che die Druckluft nach der Verdichtung

einen der alten Kompressoren ersetzt.Die anderen drei Bestandsmaschinenwurden ins aktuelle Konzept integriert.

Kompressoren kommunizierenüber CAN-Bus mit Steuerung

Ein CAN-Bus-Modul erlaubt ihnenjeweils die Kommunikation mit der eben-falls hinzugekommenen übergeordnetenSteuerung ES 130 V von Atlas Copco.Die beiden neuen Kompressoren kom-munizieren über ein bereits integriertesElektronikon-Modul. Die ES 130 Vwählt je nach benötigter Druckluftmenge

Die neue Druckluftanlage bei Airbusarbeitet mit einem drehzahlgeregelten Schraubenkompressor GA 160W VSD(nicht im Bild) sowie diesem GA 110+W. Nach geschaltet der drehzahlgeregelteKältetrockner FD 750W VSD.

trocknen und reinigen. Trotz des etlicheKilometer langen Netzes liegen dieDruckverluste lediglich bei den genann-ten circa 0,1 bar. Sie sind das Resultatvorausschauender Planung. So hat die fürdie Druckluftversorgung zuständigeAbteilung seinerzeit die größeren Zwei-Zoll-Querschnitte durchgesetzt, wovondas Unternehmen noch heute profitiert.Die Effizienz wird noch weiter gesteigert

die passenden Grundlastmaschinen ausund sorgt dafür, dass der drehzahlgere-gelte Kompressor, der die Spitzenlastabdeckt, im optimalen Bereich arbeitet.Heute liegt im Werk ein kontinuierlicherDruck von 7,2 bar vor – bei höchstens0,1 bar Schwankungsbreite. Leerlaufver-luste konnten fast vollständig eliminiertwerden, wodurch die Energiebilanz ver-bessert wurde.

Stunde anlaufen. Wurde ein Kompressornur für kurze Zeit benötigt, so konnte essein, dass er danach für 20 Minuten imLeerlauf war. Wurde der Verdichter indieser Zeitspanne nicht wieder angefor-dert, ging er in den Stand-by-Modus.Doch theoretisch konnte es vorkommen,dass der Kompressor pro Stunde einenLeerlaufanteil von 50 Minuten zu ver-zeichnen hatte – bei mindestens 20 %Motorleistung. Der Energieverbrauch fürdie Leerlaufzeiten war Airbus viel zuhoch, so dass ein neues Konzeptgewünscht war.

In der Folge wurde die Druckluftver-sorgung ganz neu konzipiert. Das Herz-stück der neuen Druckluftanlage ist eindrehzahlgeregelter, öleingespritzterSchraubenkompressor GA 160W VSDvon Atlas Copco, der gemeinsam miteinem GA 110W mit fester Drehzahl

Innenausbau

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ENERGIEEFFIZIENZ

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Durch die gründliche Neustruktu-rierung der Kompressorenstationmit zwei neuen Drucklufterzeugernund einer zentralen Steuerung vonAtlas Copco stellt Armstrong inMünster die optimale Versorgungder Produktion mit Druckluft sicher.Der Akustikdecken-Hersteller spartdadurch etwa 20 % Energie im Jahrein. Ein Wärmerückgewinnungs -sys tem senkt die Kosten zusätzlich.

Die Druckluftversorgung musssichergestellt sein, egal was pas-siert: So lautete die Vorgabe an das

Projektteam bei Armstrong in Münster. Imvergangenen Jahr fiel einer der Hauptkom-pressoren aus und musste dringend ersetztwerden. Dies war der Anlass, die komplet-te Kompressorenstation unter die Lupe zunehmen. Armstrong erarbeitete mit Atlas

Copco gemeinsam das jetzige Ergebnis:eine optimierte Druck luftversorgung, dienicht nur das Ausfallrisiko minimiert, son-dern auch Energie spart und die Leerlauf-zeiten reduziert – und damit die Kostendrastisch senkt.

Armstrong stellt akustische Deckenplat-tensysteme her. Die Platten aus Mineral-wolle werden vor allem in Großraumbüros,Ladenlokalen, in Schulen und anderen Ein-richtungen eingesetzt, in denen Schall-schutz, Brandschutz oder auch Hygiene -anforderungen eine Rolle spielen. Je nachakustischen Anforderungen werden diePlatten auf den Kunden abgestimmt. Dennneben Standardprodukten in verschiedenenStärken, Abmessungen und Farben bedientArmstrong auch individuelle Wünsche. Sosind zum Beispiel Ausfräsungen möglich,und unterschiedliche Rezepturen bringenweitere Eigenschaften. Platten mit anti -mikrobieller Ausstattung finden im medizi-nischen Bereich häufig Verwendung.Außerdem erfüllen die Deckenplattensyste-me hohe Brandschutzanforderungen.

Blick in den Ofen. Hier werdendie Rohboards getrocknet.

Drehzahlgeregelte Kompressoren, Wärmerückgewinnung und übergeordnete Steuerung

Durchdachte Druckluftversorgung: Ausfallsicher und kostengünstig

Der drehzahlgeregelte Schrauben-kompressor GA 90 VSD arbeitetsehr effizient, weil die über -geordnete Steuerung ihm zujedem Zeitpunkt direkt die jeweilsoptimale Drehzahl vorgibt.

Innenausbau

ENERGIEEFFIZIENZ

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Farbsystem benötigt Großteil der Druckluft

Der Herstellungsprozess ähnelt dem ineiner Papierfabrik – und benötigt ähnlichviel Druckluft: Die Rohstoffe werden mitWasser und weiteren Zusätzen vermischtund anschließend über eine Sieb-Förder-strecke und einen Ofen getrocknet. Diegetrockneten Rohplatten werden zuge-schnitten und lackiert. Das Farbsystem isteiner der größten Druckluftverbraucher.An den Entnahmestellen sind jeweils Öl-und Wasserabscheider vorgeschaltet,damit diese Inhaltsstoffe nicht die Qua-lität des Farbauftrags mindern. WeitereDruckluft wird für den Betrieb von Zylin-dern und Ventilen benötigt.

Als im vergangenen Jahr der größteDrucklufterzeuger, ein 250-Kilowatt-Kompressor, ausfiel, lohnte eine Repara-tur nicht mehr. Das Team mit Elektro -meis ter Reiner Fennenkötter, Heinz Barkey, Spezialist für die Druckluftsta-tion, und Projektingenieur Marc Boselfragte bei verschiedenen Herstellern neueKompressoren an und ließ sich auch vonAtlas Copco ein Angebot erstellen. Denndie damalige Station bestand aus vierMaschinen: zwei größeren eines Wettbe-werbers sowie zwei öleingespritzten,wassergekühlten Schraubenkompresso-ren aus dem Hause Atlas Copco. Mit die-sen beiden, einem drehzahlgeregelten

GA 75 VSD und einem GA 55 mit 75beziehungsweise 55 kW installierterMotor leistung, hatte man bereits guteErfahrungen gemacht.

Anbieter musste Fremdmaschinenwarten können

Über die Angebotsvoraussetzungenwar sich das Armstrong-Team einig:Neben größtmöglicher Ausfallsicherheitsolle der Anbieter auch zusagen, die War-tung aller Kompressoren zu übernehmen,einschließlich der Maschinen andererHersteller. Denn zuvor hatte man in die-ser Hinsicht mit mehreren Dienstleisternoperiert. Die Entscheidung fiel schließ-lich auf Atlas Copco – und das nicht nur,weil die Essener diese Forderungenerfüllten. Neben den Kosten spielte vorallem die gebotene Beratungsleistungeine Rolle. Denn statt einfach nur einenneuen Kompressor anzubieten, hattenAtlas-Copco-Mitarbeiter die Situationvor Ort analysiert. Eine Simulation derDruckluftversorgung bestätigte die Ana-lysen des Projektteams, dass man beiArmstrong durch den Einsatz von zweikleineren, ebenfalls öleingespritztenSchraubenkompressoren besser auf denschwankenden Druckluftbedarf reagierenkann, als mit den bisher vorhandenenKompressoren. Aus wirtschaftlicher undprozesstechnischer Sicht war es also nicht

Mit der Abluft derKompressoren werdendirekt einige Hallenbeheizt.

Innenausbau

erforderlich, wieder einen 250-Kilowatt-Kompressor anzuschaffen.

Effiziente Bauweise verringertEnergiebedarf

Ein GA 110+ mit fester Drehzahlergänzt heute, gemeinsam mit dem dreh-zahlgeregelten GA 90 VSD („VariableSpeed Drive“ steht für Drehzahlrege-lung), den Bestand. Diese beiden Maschi-nen stellen die Grundlast sicher. Spitzen,die zum Beispiel zustande kommen,wenn eine neue Linie in Betrieb genom-men wird, kompensiert der bereits vor-handene Schraubenkompressor des TypsGA 75 VSD, der nach Bedarf dazugesteu-ert wird. Das Pluszeichen des GA 110+

weist übrigens auf eine besonders effi-ziente Bauweise bei den öleingespritztenKompressoren mit fester Drehzahl hin.Atlas Copco setzt hier modernste Kom-pressorelemente mit einem asymmetri-schen Schraubenprofil ein, wodurchvolumetrische Verluste dras tisch verrin-gert werden. Außerdem wurden Ölein-spritzung, Ölkreislauf und Öltemperaturso weit optimiert, dass der Verdichtungs-prozess bei den niedrigst möglichen Tem-peraturen erfolgt. Auch dies minimiert

die thermodynamischen Verluste und ver-ringert den Energiebedarf.

Das optimale Zusammenspiel derKompressoren regelt eine zentrale Steue-rung, ebenfalls aus dem Hause AtlasCopco. Über dieses EnergiesparsystemES 8 können bis zu acht Kompressoren –und davon erstmalig zwei drehzahlgere-gelte gleichzeitig – gesteuert werden. DieSteuerung arbeitet besonders energiespa-rend, weil sie den VSD-Maschinen aktivdie für den jeweiligen Bedarf optimaleDrehzahl vorgibt. Die Schwankungsbrei-te des Druckbands ist jetzt geringer. Diesbringt in verschiedenen Prozessbereichenentscheidende Vorteile.

Übergeordnete Steuerung koordiniert fünf Kompressoren

Die ES 8 eignet sich für nahezu jedenKompressor – unabhängig vom Herstel-ler oder Maschinentyp. In Münster wur-den alle fünf vorhandenen Druckluft -erzeuger eingebunden. Denn als Reservestehen weiterhin der GA 55 von AtlasCopco sowie ein alter 132-Kilowatt-Schraubenkompressor des anderen Her-stellers im Maschinenraum. In die letzt-genannte Maschine aus den 1980ern

baute man Mitte der 90er Jahre ebenfallseinen Frequenzumrichter ein – allerdingsnur mit mittelmäßigem Erfolg, was dieEnergieeffizienz betrifft. Wie die anderenKompressoren, läuft auch dieser nun überdie zentrale Steuerung. Er wird allerdingsnur einmal pro Woche kurzzeitig inBetrieb genommen, damit er funktions-tüchtig bleibt. Mit der neuen Struktursparte Armstrong nicht nur den Mehr-preis für einen großen Kompressor. Viel-mehr brachte das Konzept eine 100-pro-zentige Redundanz und damit kaum zuübertreffende Ausfallsicherheit.

Vor allem spart Armstrong bares Gelddurch die neue Installation. Denn diealten, nicht drehzahlgeregelten Kompres-soren verbrauchten im Leerlauf Energie.Diese spart Armstrong nun ein. WeitereEinsparungen ergeben sich durch die effi-zienteren Maschinen, die bessere Ausle-gung – weil man mit einer geringereninstallierten Leistung auskommt – unddie übergeordnete Steuerung. Die genau-en Werte über ein ganzes Jahr sind nochnicht ermittelt. Ausgehend von den bishe-rigen Energieverbräuchen – soweit sie bisRedaktionsschluss dieser Ausgabe derDruck luftkommentare vorlagen –, rech-net man bei Armstrong mit Einsparungen

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ENERGIEEFFIZIENZ

Die Rohplatten werden zunächst unter Dampf getrocknet, bevor sie in den Ofen ein-fahren. Der Dampferzeuger nutzt teilweise die Wärmeenergie der Kompressoren.

Innenausbau

ENERGIEEFFIZIENZ

zwischen 15 und 20 %und einer Amortisa-tionsdauer von zwei Jahren.

Kostenlose Leihkompressorenerleichtern den Umbau

Die Neustrukturierung der Druckluft-versorgung brachte außerdem ein neuesRaumkonzept mit sich. Die vorhandeneInstallation war allmählich gewachsen.Es kamen immer neue Kompressorenhinzu, so dass die Raumausnutzunglängst nicht mehr ideal war. Das Maschi-nenhaus wurde komplett ausgeräumt undes wurden Rohrleitungen geändert, wäh-rend Leihkompressoren von außerhalbdes Raumes die Druckluftversorgungübernahmen. Die gesamte Umsetzungbeurteilen Reiner Fennenkötter, HeinzBarkey und Marc Bosel im Rückblickpositiv und heben die reibungsloseAbwicklung sowie die kostenlose Über-lassung der Leihkompressoren durchAtlas Copco hervor. Die Produktion liefin der vierwöchigen Umstellungsphaseohne Beeinträchtigungen weiter.

Zusatznutzen durchWärmerückgewinnung

Die gute Platzausnutzung, die zentraleund energiesparende Steuerung über dieES 8 und nicht zuletzt der geringere

Lärmpegel sind Faktoren, diebei Armstrong überzeugten. Dadie Kompressoren sehr vielWärme produzieren und diesebisher nicht genutzt werden

konnte, wurdegemeinsam einWärmerückge-winnungssystementwickelt. Diegewonnene Wär -me wird fürweitere Prozesse

ein gesetzt. So benötigt speziell derDampferzeuger ständig warmes Wasser.Früher wurde der Kessel ausschließlichmit kaltem Stadtwasser ausder Leitung beschickt. Voncirca 8 °C musste es auf110 °C Grad aufgeheiztwerden.

Dank der Abwärme derKompressoren wird jetztschon vorgewärmtes Was-ser bereitgestellt, was wei-tere Energie spart. DerDampf wird kontinuierlichabgenommen, um die Roh -platten zu trock nen. DasWasser zur Kühlung derKompressoren wird dabeiin einen Rohrleitungskreis-lauf geschickt, aus dem esbei Bedarf abgenommenwird. Durch die Nutzungder Wärmerückgewinnung

konnten bis zu 3300 m3 Erdgas proMonat eingespart werden.

Das Druckluftteam bei Armstrong hatauch in Zukunft noch einiges vor: DerRücklauf vom Dampfkessel soll im Win-ter dazu genutzt werden, Bereiche derHalle zu heizen. Hierzu wird bereits diewarme Abluft der Kompressoren verwen-det. Außerdem arbeitet man nun daran,Leckagen aufzuspüren, um noch mehrEnergie zu sparen.

GA 90 (VSD) FF: 222

Wärmerückgewinnung: 223

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Atlas-Copco-Berater Dirk Förstererklärt Armstrong-Mitarbeiter ReinerFennenkötter Einstellmöglichkeitender zentralen Steuerung (ES 8). DiesesEnergiesparsystem kann bis zu achtKompressoren übergeordnet steuern.

Der GA 110+ mit fester Drehzahl stellt zusammen mit einem drehzahlgeregelten GA 90 VSD die Grundversorgung sicher. Bei Bedarfsspitzen wirdzunächst ein ebenfalls drehzahlgeregelterGA 75 VSD hinzugeschaltet. Zwei weitereMaschinen dienen als Ersatz, so dass die Station100 % Redundanz bietet.

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Der neue Tensor-ES-Schraubererleichtert Anwendern mit seinerintuitiv zu bedienenden Steuerungden Umstieg von Druckluftwerk-zeugen auf gesteuerte Technik.

Der Elektroschrauber Tensor ESist mit seiner Power-Focus-600-Steuerung die neue Einstiegs -

klasse in die gesteuerte Schraub technik.Mit dem System spricht Atlas Copcogezielt Anwender an, die bislang vorran-gig mit Druckluftwerkzeugen montierthaben, etwa im Maschinenbau oder imBereich der erneuerbaren Energien.

Sie können mit dem neuen System ihreProzesssicherheit steigern und effizienter

sowie ergonomischer verschrauben.Dabei braucht die bei Elektrowerkzeugennotwendige Steuerung keinen Anwendermehr vom Umstieg abzuhalten; denn dieInbetriebnahme und Handhabung derSysteme sind auch für Ungeübte sehr ein-fach zu erlernen.

Turbo-Tight beschleunigt Verschraubungsprozesse

Die Tensor-ES-Schrauber sind deut-lich schneller, robuster und mit neuenLED-Anzeigen verständlicher als ihreVorgängerserie (DS/DL). Upgrades sindsehr einfach möglich. Bei der Steuerung,dem Power-Focus 600, setzt Atlas Copcoerstmals auf ein browserbasiertes Bedien-konzept: Anwender müssen keinespezielle Be diensoftware mehr installie-ren, sondern können von jedem Rechnerim Netzwerk auf die Steuerung zugreifen.

Als Neuheit ist das Betriebs sys tem aufdem sogenannten „Intelligent Application

Module“ (IAM) installiert, einem aus-tauschbaren Bestandteil der Steuerung.Bei einem Wechsel der Steuerung könnendaher keine Kompatibilitätsprobleme mitunterschiedlichen Firmwareständen auf-treten.

Neu ist auch die Steuerungsstrategie„Turbo-Tight“, die die Reaktionsmomen-te bei der Verschraubung erheblich ver-ringert. Mitarbeiter profitieren von einerschnelleren Ab schaltung beim Enddreh-moment, die das Hand-Arm-Systempraktisch entlastet. Außerdem be -schleunigt dieses Verfahren den Ver -schrau bungs prozess, was die Wirtschaft-lichkeit steigert. Das gilt übrigens grund-sätzlich für Elektroschrauber: Sie benöti-gen im Vergleich zu Druckluftschraubernrund 90 Prozent weniger Energie. tp

Tensor ES/Power Focus 600: 224i

Neue Produkte

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FLEXIBLE MONTAGE

Das Analysegerät ST-Analysermacht die Qualitätssicherung inder Produktion sehr viel einfa-

cher. Es wiegt nur knapp 500 g und kanndamit ständiger Begleiter von Produk-tionsverantwortlichen oder Qualitätssi-cherern sein. Überall an der Linie ist dasAnalysegerät schnell zur Hand und ein-satzbereit, um die Leistung, Präzisionund Wiederholgenauigkeit der einge-setzten Druckluft- und Elektrowerkzeu-

ge oder Drehmomentschlüssel zu über-prüfen.

Mit dem Gerät können Anwender biszu 1000 Werkzeuge im integrierten Spei-cher verwalten und rechtzeitig prüfen.Dazu stehen verschiedene rotierendeoder statische Messwertgeber zur Verfü-gung. Der ST-Analyser erkennt automa-tisch die In-Line-, statischen und

manuellen Atlas-C o p c o - M e s s w e r t g e b e rIRTT-B, SRTT-B sowie MRTT-B undMRTT-C. Er kalibriert sich automatisch,wodurch Setup-Fehler eliminiert werdenund die Einrichtzeit auf ein Minimumsinkt. tp

ST-Analyser: 225i

Der neue Tensor-ES-Schrauber mitSteuerung. Diese lässt sich dank desbrowserbasierten Konzepts vonjedem PC im Netzwerk aus bedienen.

Elektroschrauber schlägt Druckluftwerkzeug

Einfacher Umstieg

Handliche Analysegeräte fürdie Qualitätssicherung

ST-Analyser heißt das handlicheAnalysegerät für die Schraubmon -tage von Atlas Copco. Anwender kön-nen diverse Messwertgeber anschlie-ßen, um die Güte der Verschraubun-gen direkt an der Linie zu prüfen.

Neue Produkte

FLEXIBLE MONTAGE

Intelligenter Drehmomentschlüssel Der elektronische Drehmoment -schlüssel ST-Wrench steigert die Prozesssicherheit und bietet mehrMöglichkeiten zur Qualitätssicherung.

Der ST-Wrench kannin Produktion undQualitätssicherungprak tisch alleherkömm lichenDrehmoment schlüsselund Schraubwerkzeu-ge ersetzen. Er eignetsich für Drehmomentevon 15 bis 800 Nm undhilft, Probleme in derMontage schnell zuerkennen. Der Schlüs-sel meldet zum Bei-spiel ein „N.i.O.“,wenn sich die Reib-werte geändert haben– sei es, weil dieSchrauben von einemanderen Lieferanten kommen oder weildie Fertigung auf Chrom-VI-freie Schrau-ben umstellt.Der ST-Wrench erleichtert Schraubfall-analysen und eignet sich für die Ermitt-lung von Weiterzugsmomenten imRahmen der prozess nahen Qualitätssiche-rung.

Der ST-Wrench ist aus drei Modulen auf-gebaut:

(1) dem intelligenten Werkzeugkopf„Smart-Head“ mit eingebautem Chipzur Speicherung von Kalibrierwerten,

(2) der Hauptkomponente mit Steuerungund Anschlüssen in der Werkzeugmittesowie

(3) der Stromversorgung – wahlweiseüber einen leistungsfähigen Lithium-Ionen-Akku oder über ein standardmä-ßiges Tensor-SL-Kabel.

Alle Verschraubungsdaten lassen sichdrahtlos vom ST-Wrench in das Tools-Net-Netzwerk übertragen.

ST-Wrench: 227i

Die Microtorque-Focus-Steuerun-gen eignen sich für sehr kleineDrehmomente in der Medizin-technik oder Elektronikfertigung.

Die neuen Microtorque-Focus-400-Steuerungen von AtlasCopco Tools können bis zu drei

herkömmliche Kleinschrauber ersetzenund die Qualität der Verschraubungenerheblich steigern. Das Einsteiger-System ist einfach zu bedienen und eig-net sich für die Schraubmontage mitkleinen Drehmomenten zwischen 0,5und 250 Newton-Zentimetern (= 0,005bis 2,5 Nm), wie sie in der Elektronikoder Medizintechnik gängig sind.

Anwender, die bislang vorrangig miteinfachen Druckluftwerkzeugen oderNiedervoltschraubern montiert haben,erhalten mit dem neuen System deutlichmehr Möglichkeiten. So kann sich dieSteuerung drei verschiedene Parameter-sätze – also zum Beispiel drei Drehmo-mentwerte – für unterschiedliche Ver-

schraubungen merken. Der Anwendermuss an seiner Station nicht mehr dasWerkzeug wechseln, sondern schaltetnur noch auf den zur jeweiligen Schrau-be passenden Parametersatz.

Die Benutzeroberfläche ist intuitivgehalten. So leuchtet das kompletteDisplay je nach Schraub ergebnis in ver-schiedenen Farben. Die Software zurKurvenanalyse ist standardmäßig in dieBediensoftware integriert. Damit arbei-ten und parametrieren Anwender nichtnur effizienter, sondern haben ihreSchraubprozesse vollständig unter Kon-trolle. Ein weiteres Highlight ist dieinnovative Auto-Set-Funktion, die esermöglicht, das Vorgabe-Drehmomentvom Werkzeug automatisch ermitteln zulassen und direkt an der Steuerung einzu-stellen: Der Schrauber parametriert sichdann selbst, so dass weitere manuelleEinstellungen überflüssig werden unddie Inbetriebnahme auch ohne Software-anbindung denkbar einfach wird. tp

Microtorque Focus 400: 226i

Kleine Schrauben in der Elektronik und Medizintechnik

Prozesssicher und intuitiv

ST-Analyser heißt dashandliche Analysegerätfür die Schraubmontagevon Atlas Copco. Anwen-der können diverse Mess-wertgeber anschließen,um die Güte der Ver-schraubungen direkt ander Linie zu prüfen.

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Um drei Monate Bauzeit und einDrittel der Kosten für einen Groß-hangar zu sparen, hat sich ein aufFlugzeugumbauten spezialisiertesUnternehmen für eine Holzkon-struktion entschieden. Die Holz-bau Amann GmbH errichtet dasTragwerk mit 92 Metern Dach-spannweite und verwendet zumprozesssicheren Eintreiben derNägel ergonomische Schlagwerk-zeuge von Atlas Copco Tools.

Kräne wuchten 40 m lange Bogen-segmente von einem Spezial-transporter, bringen an die 14 t

schwere Bauteile in bis zu 27 m Höhe inPosition: Am Europa-Airport Basel-Mul-house-Freiburg wächst ein neuer Flug-zeughangar in den Himmel. Das Beson-dere an dieser 100 m langen Halle imDreiländereck Frankreich-Deutschland-

Schweiz, in der ein Luftfahrtdienstleisterab 2012 Jets warten und umbauen wird:Sie ist aus Holz. „Gegenüber einer Stahl-konstruktion bauen wir diesen Hangardrei Monate schneller und rund 30 Pro-zent günstiger“, sagt Peter Amann,Gesellschafter der Holzbau AmannGmbH aus Weilheim-Bannholz. DasUnternehmen hat bereits das Centre Pom-pidou im französischen Metz oder spek-takuläre Hallenbauten für die Hannover-Messe realisiert; entsprechend routiniertgehen die Holzbauspezialisten aus Süd-baden an ihr jüngstes Projekt.

Leimbinder sind 52 cm breit und 26 cm hoch

Heute stehen Montagearbeiten für diesüdliche Hallenlängswand auf dem Pro-gramm. Eine wichtige Aufgabe ist dasErstellen der Pfostenanschlüsse. „20 Ril-lennägel von acht Zentimetern Länge undsechs Millimetern Dicke verbinden diesogenannten Riegel an ihren Enden mitden Vertikalstützen“, erklärt PeterAmann. Die Riegel sind bis zu 52 cmbreite und 26 cm hohe Leimbinder ausNadelholz. Sie werden horizontal einge-baut und nehmen später die äußere Wand-verkleidung auf. Für das Eintreiben derselbstsichernden Rillennägel verwendenseine Zimmerleute RRF-31-Meißelhäm-mer von Atlas Copco Tools. Die Werk-zeuge arbeiten mit einer Frequenz von 38

Die vibrationsarmen Druckluftwerkzeugebenötigen für das Eintreiben des Nagels –vom Ansetzen bis zur Kopfauflage – weni-ger als zwei Sekunden. ZimmermannPascal Ebner sagt: „Die Hämmer lassensich wegen ihrer großen D-Handgriffeauch mit Handschuhen einfach bedienen.“

FLEXIBLE MONTAGE

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Meißelhammer nagelt Leimbinder für 92 Meter breites Dach

Flugzeughangar vibrationsarm montiert

Ingenieurholzbau

FLEXIBLE MONTAGE

Schlägen in der Sekunde. „Das ist sehrschnell und produktiv“, lobt der Unter-nehmer. Vom Ansetzen bis zur Kopfaufla-ge des Nagels vergehen keine zweiSekunden. Ein weiterer Vorteil liege inden günstigen Kosten für Nagelverbin-dungen. Im Ingenieurholzbau gebe eseine Vielzahl statischer und konstruktiverMöglichkeiten, die auch Schraubverbin-dungen vorsehen. „Zum Teil sind, wie beidieser Stoßverbindung, genagelte Varian-ten einer Verschraubung statisch ebenbür-tig – und Nägel sind wesentlich preiswer-ter als Schrauben“, erklärt der Holzbau-fachmann.

Leichteres Arbeiten auch über Kopf

Die Ergonomie ist für Peter Amannebenfalls wichtig. Weil vielfach überKopf gearbeitet werden muss, sei dasgeringe Werkzeuggewicht von nur 2,5 kgsehr vorteilhaft. Die RRF-Hämmer wei-sen deutlich weniger schädliche Schwin-gungen auf als früher eingesetzte Schlag-

werkzeuge; denn ihr Schlagwerk ist voll-ständig vom Gehäuse abgekoppelt. Dasschützt die Werker vor schädlichen Rück -stößen und Vibrationen. Mit jedem ein-zelnen Impuls gehen die 4,4 J Schlagkraftdirekt in die Nagelverbindung – und nichtin Arme und Hände des Bedieners.

Ursprünglich hatte Atlas Copco dieRRF-Meißelhämmer für das ergonomi-

sche Abtragen von Schlacken und Gratenin der Metallindustrie entwickelt. Dochwas für die Stahlbearbeitung gedacht war,nutzt Peter Amann nur zu gern für seinennachwachsenden und damit klimafreund-lichen Baustoff. Die hohe Schlagleistungin Verbindung mit dem schwimmendenSchlagwerk sei dieideale Kombinationfür Montageaufga-ben mit Holz, urteiltAmann. „ReineHandarbeit mit demZimmermannsham -mer wäre viel zu an -stren gend und lang wie rig, und bei unge -dämpften Druck luft werkzeugen wür denwir vibrations be dingte Gesund heits schä -den bei unseren Mitarbeitern riskieren.“

Führungshülse verhindert Abrutschen beim Nageln

Bei mehreren Hundert Nagelverbin-dungen, die täglich zu erstellen sind,rechneten sich die RRF-Hämmer schonnach kurzer Zeit. Um den Nagelvorgangnoch effizienter und sicherer zu machen,nahmen die Badenser allerdings eineModifikation an ihren schlagenden Werk-zeugen vor: Sie setzten eine Führungshül-se aus Sechskantstahl an die Stelle derstandardmäßig mitgelieferten Meißel-Haltefeder. „Da wir statt eines Meißelseinen Döpper verwenden, erleichtertunsere selbst konstruierte Hülse das Set-zen der Rillennägel und vermeidet, dasswir vom Nagelkopf abrutschen. Krumm-gehauene Rillennägel gibt es seitdemnicht mehr, und alle Nägel werden gleich-mäßig und bündig eingebracht.“ hw

RRF-Meißelhämmer: 228i

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Gesellschafter Peter Amann:

„Mit den robustenRRF-Meißelhämmernerstellen wir statischwichtige Nagel -verbindungen zuverlässig und inkürzester Zeit.“

Stoßelemente aus verzinktem Stahl verbin-den die bis zu 40 m langen und 14 t schwe-ren Leimbinder-Bogensegmente des Hangar-dachs. Das freitragende Dach wird eineSpannweite von 92 m haben. 170 Nägel jeLaschenseite garantieren den sicheren Haltdieser anspruchsvollen Konstruktion.

Druckluftversorgung

ENERGIEEFFIZIENZ

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Energieeffizienz ist die Haupttrieb-feder für den Fortschritt in derDrucklufttechnik. Das gilt für ein-zelne Komponenten – allen voranden Kompressor – ebenso wie fürdie Einbettung der Drucklufterzeu-gung in ein unternehmensweitesEnergiemanagement. Insbesonde-re über die Wärmerückgewinnungsteht der Großteil der für die Ver-dichtung aufgenommenen elektri-schen Energie dem Anwender einweiteres Mal zur Verfügung.

Druckluft muss kein teurer Ener-gieträger sein: Moderne Kom-pressoren und ihre Steuerungen

sowie der durchdachte Umgang mit Ener-gie – beispielsweise über die Wärmerück -gewinnung – ermöglichen heute eine effi-ziente Druckluftversorgung. Denn vonden Gesamtkosten einer Druckluftanlagemachen die Anschaffungskosten nur rundein Fünftel aus; mehr als 75 % gehendagegen im Laufe der Jahre an den Ener-gieversorger! Hersteller wie Anwendersollten also hier ansetzen.

Ein aktuelles Beispiel verdeutlicht, umwelche Summen es dabei gehen kann.

Ende 2011 zeichnete die Deutsche Ener-gie-Agentur GmbH (Dena) aus Berlindrei Unternehmen im Rahmen des „Ener-gy Efficiency Award 2011“ aus, unteranderem den Hygiene-Artikel-HerstellerSCA Hygiene Products. Zwischen 2003und 2011 investierte dieser an vier Stand-orten in Deutschland in die Energieeffi-zienz und optimierte schwerpunktmäßigDruckluft- und Pumpensysteme sowiedie Wärmeerzeugung. Nach Angaben derDena spart das Unternehmen dadurchrund 220 Millionen KilowattstundenEnergie und damit Kosten in Höhe von8 Millionen Euro – Jahr für Jahr!

Lohnenswert auch für den Mittelstand

Investitionen in energieeffizienteMaschinen und Anlagen lohnen sichnicht nur für größere Konzerne wie SCA,sondern auch für kleine und mittlereUnternehmen. So ersetzte das MärkischeVerlags- und Druckhaus seine alten Fest-drehzahlverdichter durch einen drehzahl-geregelten Kompressor von Atlas Copco,der die Druckerei mit dem jeweils benö-tigten Volumenstrom an Druckluft ver-sorgt – und schon allein dadurch wenigerEnergie verbraucht. „Genauso wichtigwie die Drehzahlregelung war uns aberdie Wärmerückgewinnung“, betont FrankKrienke, Leiter Hausverwaltung und

Dienste. „Im Schnitt können wir rund 30Kilowatt Heizleis tung nutzen – das reichtsowohl für das Duschwasser in unseremBetrieb als auch für das in den Küchenbenötigte Warmwasser.“

Hier kann das Unternehmen enormviel Energie sparen; denn aufgrund derausgedehnten Produktionsanlagen isteine Ölheizung mit einer Leistung von1700 kW installiert, die im Sommerzuletzt nur für das Warmwasser lief.Selbst bei Minimallast waren das noch 80bis 90 kW. „Das war so viel, dass wirdazu übergegangen waren, das Brauch-wasser elektrisch zu erhitzen, um die Hei-zung in den Sommermonaten ganz aus-schalten zu können“, sagt Krienke. Dankder Wärmerück gewinnung bekommt dasUnternehmen heute die Wärmeenergiefür das Warmwasser praktisch gratis, undin der Übergangszeit kann sogar die Hei-zung unterstützt werden. Denn die zumVerdichten der Luft erforderliche elektri-sche Energie lässt sich fast vollständig alsWärmeenergie zurückgewinnen.

Innovationen verbessern Energiebilanz der Kompressoren

Die Beispiele zeigen, dass Anwenderinsbesondere dann profitieren, wennmoderne Technik eingesetzt, der Ver-brauch optimiert und Energie effizientverwendet wird. Das gilt sowohl für ver-

Moderne Drucklufttechnik senkt die Betriebskosten und schont Ressourcen

Tu der Umwelt Gutes und spar dabei

schiedene Druckbereiche als auch fürdie jeweiligen Verdichter-Bauarten.Für jede Anwendung hält Atlas Copcomehrere Lösungen bereit, zum BeispielSchrauben-, Turbo- oder Scrollkom-pressoren. Die Auswahl der energetischidealen Maschinen hängt davon ab, obein Betreiber die Möglichkeit hat, einekomplett neue Station zu errichten,oder ob nur ein Ersatzkompressor füreinen älteren angeschafft werden soll.Oder ob infolge eines gestiegenenBedarfs ein zusätzlicher Kompressorinstalliert oder, bei niedrigerem Bedarf,ein größerer gegen einen kleineren aus-getauscht werden soll.

Im Falle der Nach- und Aufrüstung istein sogenannter Air-Scan zu empfehlen,mit dem Atlas Copco die bestehendeDruckluftversorgung exakt überprüft. DieExperten des Essener Unternehmens decken Schwachstellen und Leckagenauf, prüfen die tatsächliche Auslastungder aktuellen Maschinen, entlarven die„Schlechtperformer“ in der Station undsimulieren unter Zuhilfenahme der mo -dernsten Kompressoren und aktuellerDaten, welche Verfügbarkeit und welcheEnergieersparnis der Einsatz unterschied-licher neuer Verdichter bringen würde.

Anhand des Air-Scan-Reports wird inZahlen schnell deutlich, wie stark dieStromrechnung durch den Einsatz zumBeispiel eines VSD-Kompressors odergrundsätzlich effizienter Maschinen sin-ken kann. Atlas Copco kann hier auf allevorhandenen Verdichtungstechnologienzurückgreifen und miteinander verglei-chen. So ist sichergestellt, dass das Unter-nehmen immer die individuell sinnvolls -ten Lösungen vorschlagen kann.

Innovationen immer noch einStück effizienter

Dass die Technik in dieser Branchezwar vielfach ausgereift, aber noch nichtausgereizt ist, sondern weiterhin mitInnovationen im Kompressorbau zu rech-nen ist, zeigte Atlas Copco zuletzt mit derEntwicklung des ZH 350+, einem ölfreiarbeitenden Turbokompressor mit mag-netischer Lagerung. Der dreistufigeMitteldruck-Turbokompressor besitzteinen Hochgeschwindigkeitsmotor undkommt ohne Getriebe aus. Die Ingenieureverfolgten bei der Entwick lung vor allemdas Ziel, den Energieverbrauch im Ver-gleich zu konventionellen Turbokom-pressoren deutlich zu senken. Das wirdüber das Zusammenspiel mehrerer Fakto-ren erreicht:

� Erstens: Das dreistufige Verdichtungs-konzept des ZH 350+ wird von Exper-ten bei Turbokompressoren als diethermodynamisch effizienteste Lö -sung für die Verdichtung von Druck -

luft auf Betriebsüberdrücke zwischen7 und 11 bar angesehen. Diese Kon-struktion senkt die durchschnittlichenLebenszykluskosten um 3 % – ver-glichen mit ölfreien Schraubenkom-pressoren – und um 18 % im Vergleichzu zweistufigen Turbokompressoren.

� Zweitens: Durch den Verzicht auf einGetriebe entfallen die damit verbunde-nen Übertragungsverluste. Diese kön-nen die Energieeffizienz von Kom-pressoren in der 350-kW-Leistungs-klasse um 9 % verschlechtern.

� Drittens: Titan-Laufräder erlauben es,schneller zwischen Last- und Leer-laufbetrieb zu wechseln – derGeschwindigkeitsvorteil senkt dieEnergieverluste in Phasen niedrigenLuftbedarfs.

� Viertens: Optimal dimensionierteKühler senken den Druckverlust spür-bar. Diese Konstruktion ermöglichtaußerdem eine größere Übertragungs-fläche für Wärmetauscher.

Mindestens eindrehzahlgeregel-ter Kompressorsollte in einermodernen Druck -luftstation ste-hen, wie hier imMärkischen Ver-lags- und Druck -haus. GA-Kom -pressoren ver -fügen optionalüber ein integrier-

tes Wärmerückgewinnungssystem. Der Anwender kann sie ohne großen Aufwand direkt anden Wärmetauscher anschließen, um etwa Brauch- oder Heizwasser zu erhitzen. Das Märki-sche Druckhaus nutzt von diesem neuen 45-kW-Kompressor etwa 30 kW an Heizleistung.

Druckluftversorgung

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Druckluftversorgung

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� Fünftens: Das System bläst vor demNachkühler ab. Dadurch entstehen nurminimale Luft- und somit Energiever-luste, wenn der Luftbedarf sinkt.

Darüber hinaus steigern auf den Kom-pressor abgestimmte Peripheriegeräte dieGesamteffizienz der Drucklufterzeu-gung; vor allem gilt das für die Trockner.Diese wiederum lassen sich ihrerseitsauch optimieren. Ein Beispiel sindAdsorptionstrock ner, die den Energiebe-darf dank eines minimalen Druckabfalls,optimiertem Regenerationszyklus undeines konstanten Druck taupunktes vonbis zu -70 °C minimieren.

Auch bei der Entwicklung seineraktuellen Serie öleingespritzter Schrau-ben-Kompressoren hat Atlas Copco Wertauf möglichst hohe Effizienz gelegt. Soist bei den Maschinen der GA+-Serie dasasymmetrische Schraubenprofil ein zen-trales Element, das volumetrische Verlus -

te deutlich senkt. Zudem wurden auchÖleinspritzung, Ölkreislauf und Öltem-peratur optimiert, so dass der Verdich-tungsprozess bei den niedrigst möglichenTemperaturen erfolgt, um die thermody-namischen Verluste zu minimieren.

Das zeigt, dass es unerlässlich ist,auch alle Elemente um die Kernkompo-nente herum zu optimieren – neben demStrömungsverhalten spielen also Mecha-nik, Elektrik und Steuerung eine zentraleRolle. Auch Radiallüfter mit Drehzahl -regelung, Motoren mit hohem Wirkungs-grad sowie der Druckluft-verlustfreieKondensatablass senken den Energiebe-darf – und damit die Stromrechnung desAnwenders.

Ein drittes Beispiel für technologischeInnovationen liefern abseits der klassi-schen industriellen Anwendungen die2011 von Atlas Copco neu vorgestellten,ölfrei verdichtenden Scrollkompressoren.Sie eignen sich etwa für Krankenhäuser,

Labore, Brauereien oder Pharmazieher-steller mit kritischen Anforderungen andie Luftqualität. Atlas Copco setzt in denGeräten ein neu entwickeltes 5,5-kW-Scrollelement ein, das in einer Multicore-Anordnung einen flexiblen, modularerweiterbaren Kompressoraufbau ermög-licht. Auch hier führen die Optimierungder Kühlluftführung und des Druckab-falls sowie eine niedrige Lufteintrittstem-peratur zu einem um bis zu 51 % höherenVolumenstrom und damit zu einem spezi-fischen Energiebedarf, der im Vergleichzur vorherigen Scroll-Baureihe um bis zu6 % niedriger ist.

Über die technischen Details derKompressoren hinaus haben die Ingeni-eure auch Aufstellung und Inbetriebnah-me beim Anwender im Fokus. So werdenetwa bei den GA+-Verdichtern sämtlicheBauteile optimal integriert, um die Stell-fläche zu verringern und die Anschlüssezu erleichtern. Diese Full-Feature-Vari-anten (FF) sind von Atlas Copco bereitsab Werk beispielsweise mit integriertemKältemitteltrockner und Druckluftfilterausgestattet – eine kontinuierliche Ver-sorgung mit sauberer, trockener Druck -luft ist damit sichergestellt. Zusätzlicheenergiesparende Optionen wie ein inte-griertes Wärmerückgewinnungssystemund/oder eine Drehzahlregelung (VSD:Variable Speed Drive) für den Hauptan-triebsmotor bieten noch größere Vorteile.Gerade die Drehzahlregelung hat sichinzwischen durchgesetzt, da auf dieseWeise auch bei schwankendem Bedarfstets der erforderliche Volumenstrombereitgestellt wird – das energiever-schwendende Abblasen entfällt. In derPraxis ist deswegen zumindest ein Kom-

Wenn möglich, sollte die (nicht nur inKompressoren) entstehende Wärme imUnternehmen konsequent genutztwerden. Im Bild links liefert ein Schrau-bengebläse von Atlas Copco Zuluft miteiner Temperatur von über 100 °C füreine Luftstrahlmühle, in der Kieselerdegemahlen und veredelt wird.

Auch wer keine Prozesse mit kontinuierlichem Wärmebedarf betreibt, kann die Verdich-tungswärme von Kompressoren immer noch verwenden, um Hallen zu beheizen oderDuschwasser zu erwärmen.

Druckluftversorgung

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pressor mit variabler Drehzahl pro Druck luftstation heute Standard.

Unternehmensweites Energiemanagement

Lag der Fokus der bisherigen Betrach-tungen vor allem auf der Technik, kommtbei der Auslegung einer Druckluftanlageein weiterer, entscheidender Aspekthinzu. Eine sichere Versorgung mitDruck luft der geforderten Qualität lässtsich über zuverlässige Kompressorensicherstellen. Nimmt der Anwender dasThema Energieeffizienz aber ernst undwill er möglichst alle Potenziale heben,so muss er tiefer in die Energieströme sei-nes Unternehmens blicken – und nichtnur die Druckluftversorgung betrachten,aber von ihr ausgehen. Warum? Kom-pressoren erzeugen im Betrieb vor allemWärme, weil sich Luft beim Verdichtenerhitzt. Diese Energie lässt sich nutzen,um Duschwasser zu erwärmen oder bei-spielsweise Spritzgießwerkzeuge vorzu-wärmen. Ideal ist bei luftgekühlten Kom-pressoren auch die Unterstützung derHallenheizung, denn dazu muss nur die

warme Abluft direkt in die Halle geführtwerden. Ein Blick auf die Energieströmeim Unternehmen deckt schnell auf, anwelcher Stelle sich die auf diesem Weggewonnene Wärmeenergie am bestennutzen lässt.

Mit wassergekühlten Maschinen ver-hält es sich kaum anders. Hier lässt sichdie Wärme über Wärmetauscher zurück -gewinnen, was insbesondere in der Pro-zessindustrie eine sehr zu empfehlendeMaßnahme zur Senkung des Energiebe-darfs ist. Oft können über 90 % derWärme in Form von Warmwasser übereine Rückgewinnungsanlage bereitge-stellt werden. Dafür wird das bis auf90 °C erhitzte Kühlwasser über Wärme-tauscher geleitet und die Wärmeenergieanschließend zum Beispiel zur Erhitzungvon Speisewasser verwendet. Insbeson-dere in Betrieben, die einen kontinuier-lichen Wärmebedarf haben und in denendie Kompressoren auch kontinuierlich inBetrieb sind – wie in der chemischenIndustrie, aber auch vielen anderen Bran-chen – rechnet sich die Investition sehrschnell. Die Wärme kann von allenMaschinen „abgezapft“ werden; insbe-

sondere von drehzahlgeregelten Kom-pressoren, die meistens Bestandteil einermodernen Druckluftstation sind oder seinsollten. Denn ein VSD-Kompressor läuftimmer, erzeugt folglich auch kontinuier-lich verfügbare Wärme, so dass die Wär-merückgewinnung an dieser Maschineprinzipiell am sinnvollsten ist.

Zentrale Steuerung spart Strom inMehr-Kompressoren-Stationen

Kommen in der Druckluftstation meh-rere Kompressoren zum Einsatz, sollteein Energiesparsystem (ES) als überge-ordnete Steuerung installiert werden. DerVorteil: Im Zusammenspiel mit drehzahl-geregelten Kompressoren lassen sich dieeinzelnen Maschinen immer so effizientwie möglich einsetzen. Relativ häufigsind in der Praxis beispielsweise Statio-nen mit einem drehzahlgeregelten Ver-dichter und mehreren Festdrehzahl-Kom-pressoren zu finden. Das ES-Systemkann dann – abhängig vom gefordertenVolumenstrom – jeweils die Festdreh-zahl-Maschinen so anwählen, dass diedrehzahlgeregelte möglichst optimalläuft, sprich so energieeffizient wie mög-lich. ES-Systeme können in Prozess-Leit-systeme integriert werden und ermög-lichen den Zugriff für Fernwartungen. co

ZH-Turbokompressoren: 229

Scrollkompressoren: 230

ES-Energiesparsysteme: 231

GA-Kompressoren mit Wärmerückgewinnung: 232

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Die GA-Kompressoren ver -fügen optional über ein inte-griertes Wärmerückgewin-nungssystem: Der Anwenderkann die Anlage ohne gro-ßen Aufwand direkt an denWärmetauscher anschließen,mit dem etwa Brauch- oderHeizwasser erhitzt werden.

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Der Getriebespezialist IMS Gearhat auch in der Krise die Entwick -lung energieeffizienter innovativerProdukte vorangetrieben. Dasmacht sich in Form zunehmenderAufträge bezahlt, für die nunFertigungs kapazitäten geschaffenwerden. Beim Bau neuer Werkeachtet man ebenfalls auf Energie -effizienz, so dass Drehzahlrege -lung und Wärmerück gewinnungbei der Drucklufterzeugungselbstverständlich sind.

Wir haben die Entwicklungsar-beit hin zu unseren Kundentrotz der Krise 2008/2009 mit

voller Kraft weiterlaufen lassen“, berich-tet Viktor Hettich, Geschäftsbereichslei-ter und Mitglied der Geschäftsleitung derIMS Gear GmbH in Donaueschingen.„Deshalb können wir heute unsere Ferti-gungskapazitäten ausbauen.“ Das Unter-nehmen ist Entwicklungspartner imBereich der Getriebetechnik. „Wachs-

tumsfelder sind zum Beispiel elektrome-chanische Lenkungen und Parkbremsen,für die wir der Automobilindustriewesentliche Baugruppen liefern“, sagtHettich. „Elektromechanische Systemepunkten vor allem hinsichtlich der Ener-gieeffizienz.“ Etwa bei der Lenkung:Fährt man auf der Autobahn geradeaus,benötigt man keine Servounterstützung.Bei herkömmlichen Systemen läuftjedoch die Hydraulikpumpe ununterbro-chen mit – und verbraucht unnötig Ener-gie. „Eine elektromechanische Lenkungzieht dagegen nur dann Energie, wenn siezum Einsatz kommt.“ IMS Gear liefertdafür eine der maßgeblichen Baugruppenmit dem Übersetzungszahnrad vomElektromotor zur Lenkung.

Energieeffizienz ist dem Unternehmenauch in der Fertigung wichtig. „Nebenden pneumatischen Steuerungen undHandling -Einrichtungen in der Montagebenötigen auch unsere Spritzgießmaschi -nen und Bearbeitungszen tren Druck luft“,sagt Thomas Gut, Instandhaltungsleiter inder Business Unit DS05. Die filigranenSpritz gießwerkzeuge ließen sich nichtimmer per Wasser oder Öl kühlen, fürKühlkanäle gebe es oft nicht genügend

Platz. „Kritische Bereiche kühlen wirdeshalb impulsweise mit Druckluft.“

Der Druckluftbedarf ist bei IMS Gearstarken Schwankungen unterworfen.Drehzahlgeregelte Kompressoren, mitdenen sich der erforderliche Volumen-strom bedarfsgerecht bereitstellen lässt,

sind daher schon länger im Einsatz: 1996orderte man einen VSD-Kompressor vonAtlas Copco; „VSD“ steht für die Dreh-zahlregelung (Variable Speed Drive). Alsim Zuge der Kapazitätserweiterung 2011das neue Werk 7 aufgebaut wurde, wand-te sich IMS Gear wieder an Atlas Copco.Angeschafft wurden diesmal vier ölein-gespritzte, luftgekühlte Schraubenkom-pressoren der GA-Baureihe. Nebeneinem GA 55 VSD FF mit 55 kW

IMS Gear setzt auf modernes Druckluftkonzept

„Energieeffizienz zählt – nicht nur bei den eigenen Produkten“

Viktor Hettich, Mitglied derGeschäftsleitung:

„Die Investition inDrehzahlregelungund Wärmerück -gewinnung lohnt sichauf jeden Fall.“

Getriebebau

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Anschlussleistung und Drehzahlregelungsind drei GA 37 FF mit jeweils 37 kWund fester Drehzahl installiert. Im Nor-malfall läuft ein GA 37 zusammen mitdem VSD-Kompressor, dessen integrierteElektronikon-Steuerung den Volumen-strom dem Verbrauch anpasst und denDruck bei 6,8 bar hält, jeweils ± 0,1 bar.Eine ES-8-Steuerung stellt übergeordnetsicher, dass immer ein anderer Festdreh-zahl-Kompressor läuft, um die Maschi-nen gleichmäßig auszulasten.

Wärmerückgewinnung senktEnergiebedarf weiter

„Um weiter Energie zu sparen, nutzenwir auch die Abwärme der Kompresso-ren“, ergänzt Robert Widowitsch, beiIMS Gear Instandhaltungsleiter in derBusiness Unit DS01 und zuständig fürWerk 7. „Das Kühlwasser wird über dieintegrierte Wärme rück gewinnung auf biszu 80 Grad Celsius erwärmt und unter-stützt über Wärmetauscher unsere Hei-zungsanlage.“ Diese beheizt neben Werk7 auch das benachbarte Werk 5.

Im Sommer wird die Abwärme für dieWarmwassererzeugung der Duschen ge -nutzt, so dass die elektrischen Durchlauf -erhitzer ausgeschaltet bleiben können.Vorteilhaft ist für die Donau eschinger dieFF-Ausführung der Kompressoren (FullFeature). Dabei integriert Atlas Copco indas Kompressorgehäuse optional Kom-ponenten der Druckluftaufbereitungsowie einen Wärmetauscher, so dass derAufsteller nur noch die Lei tun gen an -schließen muss.

„Da Druckluft ein relativ teurer Ener-gieträger ist, lohnt sich die Investition inDrehzahlregelung und Wärmerückgewin-nung“, betont GeschäftsbereichsleiterViktor Hettich. IMS Gear sucht auch denKontakt zu anderen Unternehmen der

Region, um Tippsfür weitere Maßnah-men zur Effizienz-steigerung auszutau-schen. Zudem wirdbei Hallenneubautenwie für Werk 7 einIngenieurbüro hin-zugezogen, das überdie Druckluftversor-gung hinaus dieEnergieströme imBlick hat – unddamit Energie ein -spar potenziale nutz-bar macht. Das lohntsich. Seit beispiels-weise 2007 derVSD-Kompressor im Hauptwerk zu kleinwurde und durch eine größere Maschineersetzt wurde, spart das Unternehmen proJahr knapp 10.000 Euro ein – wiederumdurch die (obligatorische) Drehzahlrege-lung, eine übergeordnete Steuerung sowiedie Wärmerückgewinnung.

Leitungsverluste und Leckagenminimieren

Hält man sich vor Augen, dass bei IMSGear in der Summe über alle Werke hin-weg – allein 2011 lieferte Atlas Copcozwölf GA-Maschinen inklusive Wärme-rückgewinnung – Kompressoren mit fast1000 kW Anschlussleistung arbeiten,wird das Potenzial der Wärmerückgewin-nung erkennbar: Rein rechnerisch lässtsich aus 1 kW Kompressorenleis tung fastdie gleiche Menge an Wärme energie her-ausholen. Da die Festdrehzahlkompresso-ren nur abwechselnd und die drehzahlge-regelten nicht immer unter Volllast lau-fen, lässt sich rund ein Drittel desAnschlusswertes in Form von Wärme -energie zurückgewinnen – rund 300 kW.

Mit den genannten Maßnahmen gibtman sich in Donaueschingen aber nichtzufrieden. Auch den Leckagen will manan den Kragen: „Parallel zum Aufbau derDruckluftstation haben wir in Werk 7 dasLeitungs system mit Airnet-Komponentenaufgebaut“, sagt InstandhaltungsprofiRobert Widowitsch. „Das ist hundertpro-zentig dicht – im Gegensatz zu den sonstverwendeten Verschraubungen – undwesentlich flexibler bei nachträglichenUmrüstarbeiten.“ Zusätzliche Abgängeließen sich jederzeit einbauen, ohne dieVerrohrung auseinander nehmen zu müs-sen. Das Airnet-Rohrsystem von AtlasCopco besteht aus pulverbeschichtetenAluminiumrohren und Polymeranschlüs-sen. Die glatte, reibungsarme Innenseiteder Rohre minimiert den Druckabfall,was wiederum der Energieeffizienz zugu-te kommt. co

GA-Kompressoren 37-55 kW: 233

AirNet-Rohrleitungssystem: 234

Wärmerückgewinnung: 235

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Rechts: Druckluftbenötigt IMS Gearin allen Montage-und Fertigungsbe-reichen – unteranderem für pneu-matische Hand-lingeinrichtungen.

Unten: Bis zu80 °C heißes Was-ser kann über dieWärmerückgewin-nung an den Kom-pressoren genutztwerden, um dieHeizanlage zuentlas ten. DieWärmeströme lassen sich zentralverfolgen undsteuern.

Die ZBG Motorentechnik hat mitdrehzahlgeregelten Kompresso-ren Leerlaufzeiten eliminiert undbeheizt mit der Verdichtungs -wärme die Reinigungsbäder derhochautomatisierten Großserien-fertigung. Das senkt die Kostenpro Jahr um etwa 115.000 Euro.

Beim Blick auf die Stromrechnungfür seine alten Kompressorenwurde Siegfried Schmid klar,

dass sich etwas ändern musste. „Die vie-len Leerlaufzeiten bei der Druckluft -

erzeugung verbrauchten Energie, ohnedass wir etwas davon hatten, und dieAbwärme entwich ungenutzt“, erinnertsich der Geschäftsführer der ZBG Moto-rentechnik GmbH & Co. KG aus Bruckin der Oberpfalz. Wärme war allerdingsdas entscheidende Stichwort – denn diewird im Unternehmen das ganze Jahr hin-durch zur Teilereinigung benötigt.

ZBG ist Spezialist für die hochauto-matisierte Großserienfertigung, insbeson-dere von Komponenten für Verbren-nungsmotoren. Roboter verbindenmoderne CNC-Bearbeitungszentren, umrund um die Uhr prozesssicher und sowirtschaftlich wie möglich zu fertigen.Eingebunden in den Materialfluss sind

auch die Anlagen für die Teilereinigung –und die verbrauchen ordentlich Strom,um vergleichbar einem Tauchsieder dieReinigungsbäder auf Temperatur zu brin-gen. „Es lag also auf der Hand, dieAbwärme der Kompressoren an dieserStelle zu nutzen“, fährt Schmid fort.„Denn ohne Druckluft kommen die zahl-reichen pneumatischen Steuerungen undHandhabungskomponenten nicht aus.Abwärme aus der Drucklufterzeugung istalso reichlich vorhanden.“

Das Prinzip kennt jeder von der Fahr-radpumpe: Die erwärmt sich recht deut-lich, wenn man den Reifen unter Drucksetzt. Prinzipiell setzt auch ein Kompres-sor die vom Antrieb aufgenommene elek-trische Energie in Wärme um. Und dieselässt sich fast vollständig über die Wär-merückgewinnung nutzen. Die Energie-bilanz geht übrigens auf, denn ein Druck -luftsystem ist nicht in sich abgeschlossen;beim Entspannen entzieht Druckluft derUmgebung Energie – auch das kann derkalte Finger am Ventil beim Luft-Ablas-sen am Fahrradreifen bestätigen.

Auf Bedarfsschwankungen flexibel reagieren können

Mit zwei Anforderungen wandte sichder ZBG-Chef daraufhin an Atlas Copco:„Zum einen wollten wir Leerlaufzeitender Kompressoren möglichst vermeidenund zum anderen die Abwärme für dieErwärmung der Reinigungsbäder nut-zen.“ Da der erforderliche Druckluft-Volumenstrom schwankt, kam für dieerste Forderung nur die Drehzahlrege-lung in Frage. Heute sind zwei öleinge-spritzte, luftgekühlte Schraubenkompres-soren des Typs GA 90 VSD FF im Ein-satz, beide ausgestattet mit Drehzahlrege-

Automobil-Zulieferer

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Druckluftstation gleicht Bedarfsschwankungen aus und arbeitet ohne Leerlaufverluste

Teilereinigung mit Kompressorenwärme

Spezialisiert auf hochautomati-sierte Großserienfertigung, ver-binden bei ZBG Roboter CNC-Bearbeitungszentren. Druckluftversorgt die pneumatischenSteuerungen und Handhabungs-komponenten mit Energie.

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lung (VSD = Variable Speed Drive). Alsdritte Maschine arbeitet ein GA 90 FF mitfester Drehzahl. Atlas Copco hatte zu -nächst neben zwei 90-kW-Kompressoren,einer davon drehzahlgeregelt, einen drit-ten mit fester Drehzahl und 75 kW vorge-schlagen. ZBG entschied sich aber füreine zweite 90-kW-VSD-Maschine, umnoch flexi bler auf Bedarfsschwankungenreagieren zu können. Verbunden sind diedrei Verdichter über eine übergeordneteSteuerung, das Energiesparsystem ES 8.Leerlaufzeiten ließen sich auf diese Weisekomplett eliminieren; gleichwohl erhal-ten die Fertigungsanlagen jederzeit exaktden jeweils benötigten Volumenstrominnerhalb eines eng begrenzten Druck -bandes.

Auch die zweite Forderung von ZBGerfüllen die drei Kompressoren. Alle sindmit einem System für die Wärmerückge-winnung ausgestattet (als Teil der FF-Ausstattung – Full Feature –, bei der auchKomponenten der Druckluftaufbereitungin das Kompressorengehäuse integriert

werden). Dass sich das energetisch lohnt,zeigt schon ein Blick auf die Anschluss-leistung: Dreimal jeweils 90 kW ergebenrein rechnerisch eine Spitzenlast von270 kW. „Da die beiden drehzahlgeregel-ten Maschinen eher im Teillastbereichunterwegs sind, sind das in der Praxis imMittel rund 150 Kilowatt Leistung, die inder Drucklufterzeugung anfallen“, erklärtSiegfried Schmid. „Und die können wirdann über die Wärmerückgewinnung einzweites Mal in Form von Wärmeenergienutzen!“

Elektrische Heizung der Bäderbleibt ausgeschaltet

Mit dem auf rund 90 °C erwärmtenKühlwasser lassen sich die Reinigungs-bäder über Wärmetauscher auf Tempera-tur bringen. „Daraufhin konnten wir dieelektrische Beheizung der Bäder kom-plett abschalten“, freut sich Schmid.„Und zusätzlich blieb noch überschüssigeWärmeenergie für die Beheizung unserer

Büros übrig.“ Das senkt auch noch denErdgasverbrauch. Allein beim Stromspart das Unternehmen jetzt jährlich circa115.000 Euro.

Dieses Beispiel verdeutlicht anschau-lich, was fertigende Unternehmen inSachen Energieeffizienz erreichen kön-nen. Wichtig ist es, den Blick nicht nurausschließlich auf einzelne Subsystemewie die Drucklufterzeugung zu lenken.Erst die Nutzung der Wärmeenergie inder Teilereinigung erschließt ZBG dasPotenzial der Wärmerückgewinnung.Besonders vorteilhaft ist, dass die Reini-gungsbäder das ganze Jahr über erwärmtwerden müssen. Allein die sechs Wasch-anlagen, die zuvor jeweils bis zu 15 kWLeistung zogen, kommen nun ohne Heiz-strom aus. Prinzipiell ist zwar auch dieUnterstützung einer Heizanlage sinnvoll,allerdings lässt sich die Wärme dann nurim Winterhalbjahr nutzen. co

GA 90 (VSD) FF: 236Wärmerückgewinnung: 237

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In der Druckluftstation arbeiten heute zweiöleingespritzte Schraubenkompressoren desTyps GA 90 VSD FF, unterstützt von einemGA 90 FF mit fester Drehzahl. Die zwei drehzahlgeregelten Maschinen haben Leer-laufzeiten vollständig eliminiert.

Rund 90 °C heißesWasser verlässt die in

das Kompressoren -gehäuse integrierteWärme rückgewin -

nungs-Anlage. ÜberWärmetauscher lassen

sich die Bäder für dieTeilereinigung kom-plett mit Abwärmebeheizen. Die elek -trische Alternative

bleibt ausgeschaltet – und das über das ganze Jahr hinweg.

Weil ihr neuer Druckluftschleiferschon nach wenigen Testwochenstark an Leistung einbüßte, rekla-mierte Jordan Blechworxx dasWerkzeug bei Hersteller AtlasCopco. Doch der stellte fest:Schuld war nicht die Schleifma-schine, sondern eine mangelhafteLuftversorgung. Eine Druckluft-Wartungseinheit schaffte Abhilfe.

Aus Schaden wird man klug“,zitiert Harald Glahn eine Volks-weisheit. Der Fertigungsleiter

der Jordan Blechworxx GmbH berichtet,welche Lehre er aus einem Installations-fehler für seinen Betrieb ziehen konnteund wie die Produktivität dadurch stieg:„Wir stellen Blechkonstruktionen allerArt her – von einfachen Maschinenver-kleidungen bis zu komplexen Edelstahl-rahmen für Blockheizkraftwerke – undhaben unsere Bauteile traditionell mitElektroschleifern bearbeitet.“ Die seien

vergleichsweise günstig in der Anschaf-fung. „Leider fiel aber im Durchschnittjede Woche einer dieser Schleifer aus.“Häufig als wirtschaftlicher Totalschaden,weil der metallische Schleifstaub in dieKollektoren hineingesaugt wurde und sodie Motoren per Kurzschluss zerstörte.

Um von diesen ständigen Ausfällenwegzukommen, setzte der am südlichenHarzrand ansässige 27-köpfige Betriebversuchsweise einen pneumatischen Winkelschleifer von Atlas Copco Tools

ein. Der Energieträger Druck luft war inden Produktionshallen ohnehin zur Ver-sorgung der Lackier- und Pulverbe-schichtungsanlagen vorhanden, und dasausgewählte Gerät vom Typ LSV 38

pass te von seinen Leistungsangaben herideal zu den Anwendungen bei Jordan.„Dennoch war der Einsatz eine herbeEnttäuschung. Die anfänglich sehr hoheLeistung des Geräts fiel schon nach weni-gen Wochen stark ab“, erinnert sichHarald Glahn, der die Maschine deshalbreklamierte.

Atlas Copco reagierte umgehend undteilte mit, dass die Lamellen im Motordes Schleifers aufgrund von unsaubererDruckluft verschlissen waren. Der Esse-ner Lieferant schlug vor, dass sich einAußendienstmitarbeiter die Druckluftin-stallation vor Ort ansehen würde – undGlahn nahm das Angebot an. „Als derDruckluftexperte kam, wussten wir schonnach wenigen Minuten, warum unserPneumatikexperiment gescheitert war.“Die LSV-38-Schleifmaschine gilt alsölfrei, was bedeutet, dass sie mit unge-schmierter Druckluft betrieben werdenkann. „Deshalb hatten wir auf eine Druck luftwartungseinheit verzichtet.“Was Glahn und seine Kollegen nicht wus-sten: Die Wartungseinheit schmiert nichtnur die Druck luft, sie filtert sie auch undhält etwaiges Kondensat und Schmutz-teilchen zurück, die selbst dann in derLuftleitung vorhanden sind und ins Werk-zeug geraten können, wenn der Kompres-sor auf der Einspeiseseite zum Luftnetzüber einen Filter verfügt.

Schnell hatte der Atlas-Copco-Mitar-beiter eine Wartungseinheit vom TypMidi-Optimizer aus seinem Vorführbe-F

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ProduktionsleiterHarald Glahn:

„Wir möchten dieleis tungsstarkenDruckluftschleiferheute nicht mehrmissen.“

Gut versorgte Druckluftschleifer sparen Geld, Zeit und Ärger

Ölfreie Winkelschleifer putzen Stahlkonstruktionen

Materialbearbeitung an einem Maschinen-rahmen aus Edelstahl. Die kurze Bauformund der abgerundete Winkelkopf machenden 1300 Watt starken LSV-38-Schleiferbesonders wendig.

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Metallbearbeitung

BETRIEBSTECHNIK

Vibrationen müssen in drei Dimensionen gemessen werden

Äpfel nicht mit Birnen vergleichen

stand installiert und auf einen Betriebs-druck von 6,3 bar eingestellt. HaraldGlahn verfolgte den Einsatz des reparier-ten Winkelschleifers zunächst mit Skep-sis, die jedoch bald wich.

Leistungssprung im zweiten Anlauf

In den folgenden Monaten gönnte erder Maschine keine Schonung. Die aberbrachte jederzeit ihre 1300 W Schleifleis -tung voll aufs Blech. Durch den einge-bauten Drehzahlregler – und die saubereArbeitsluft – hält die LSV 38 selbst beistarkem Andruck auf das Bauteil beimSchleifen ihre Drehzahl von 8500 min-1

annähernd konstant. „Das schafft eingutes Oberflächenbild“, findet der Ferti-gungsleiter. Die hervorragende Wendig-keit des handlichen 125-mm-Schleifersmit dem abgerundeten Winkelkopf kamals weiterer Vorteil hinzu. Die positivenErfahrungen aus dem „zweiten Test“ ver-anlassten die Holunger Firma, weitereAtlas-Copco-Schleifer anzuschaffen.

Die geringen Mehrkosten für einenaus Filter, Druck regler und Öler beste-henden Midi-Optimizer amortisiertensich schon nach wenigen Wochen, versi-chert Harald Glahn, der kein Druckluft-werkzeug mehr ohne Wartungseinheitbetreibt. Trotz einer effektiven Werk-zeugeinsatzdauer von sechs Stunden proSchicht sei kein Verschleiß an Motoroder Lamellen festzustellen. „Die LSV-38-Schleifer sind bei geringerer Größeund geringerem Gewicht gegenüber densonst verwendeten Elektroschleifern ein-fach produktiver, langlebiger und wirt-schaftlicher“, resümiert Glahn. hw

LSV-Schleifmaschinen: 238

Druckluft-Wartungseinheiten: 239

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Angetriebene Handwerkzeugevibrieren im Betrieb. Um Mitarbei-ter vor den Belastungen fürHände und Arme zu schützen,sollten Arbeitgeber die Vibrations-werte der Geräte kennen undbeurteilen können. Doch dafürmuss klar sein, ob die Werte indrei Achsen oder nur in einerDimension gemessen wurden.Seit 2010 gilt als Richtlinie diedreidimensionale Messung.

In die neue europäische Maschinen-richtlinie 2006/42/EC ist eine kleineFormulierung eingefügt worden, die

große Folgen hat, aber bislang kaum zurKenntnis genommen wurde: Seit Anfang2010 gilt, dass alle Werkzeughersteller,die ihre Produkte in Europa vermarkten,den Gesamtvibrationswert ihrer Maschi-nen angeben müssen. Das bedeutet, dassdie Vibrationswerte nun in drei Achsengemessen und angegeben werden müs-sen. Bislang war es üblich, eindimensio-nale beziehungsweise einachsige Werteanzugeben.

Diese Forderung hat sich noch nichtherumgesprochen. Sie bedeutet einenhohen Aufwand für die Hersteller sowieUnsicherheit bei Arbeitgebern, Betriebs-leitern und Anwendern von Werkzeugen,

die nun in den Produktkatalogen unter-schiedlicher Anbieter nur noch Äpfel mitBirnen vergleichen können. Denn die„neuen“ Vibrationswerte liegen in denmeisten Fällen um etwa 50 % über deneinachsig gemessenen Werten. „Gemäßder europäischen Maschinenrichtlinie98/37/EC muss jeder Hersteller in seinerProduktdokumentation den zu jedemWerkzeug gehörigen Vibrationswertangeben“, erklärt Jeroen van Geenen,Ergonomie-Experte bei Atlas CopcoTools in Essen. „Standardgemäß war dasaber bislang entsprechend ISO 8662 eineinachsiger Vibrationswert. Mit anderenWorten: Die Vibrationen wurden nur ineiner Richtung gemessen.“

Um der neuen Richtlinie zu entspre-chen, hat Atlas Copco Tools die Vibra-tionswerte aller vorhandenen Werkzeugeneu gemessen – eine umfangreiche Auf-gabe. „Wir sehen uns als Vorreiter bei derErgonomie und nehmen unsere Verant-wortung unseren Kunden gegenüberernst“, erklärt van Geenen. „Deshalbhaben wir außerdem bei allen neuenWerkzeugen, die wir in letzter Zeit ent-wickelt haben, sowohl ein- als auch drei-achsige Messungen der Vibrationswertedurchgeführt.“ Dadurch sei ein Vergleichvon Äpfeln mit Äpfeln und von Birnenmit Birnen möglich. Eigens für dieseAufgabe hatte der Konzern zusätzlicheVollzeit-Fachkräfte eingesetzt, die aus-schließlich mit diesen Messungenbeschäftigt waren. Auch die gesamte

Arbeitsschutz

Dokumentation und eine Menge techni-scher Literatur wurde aktualisiert.

Überarbeitung der Normen

Zusätzlich zur Durchführung der drei-achsigen Messungen mussten sämtlicheNormen für die Vibrationswerte überar-beitet werden. Auch daran war AtlasCopco beteiligt. Hersteller müssen die

Richtlinie befolgen, wenn ihre Werkzeu-ge das CE-Zeichen tragen sollen. „Aberes gibt noch viel Unsicherheit und Ver-wirrung“, weiß Jeroen van Geenen:„Großkunden tendieren zu den Werkzeu-gen mit den geringsten Vibrationswerten.Und jetzt sehen sie plötzlich, dass dieangegebenen Vibrationswerte etwa 1,5-fach höher ausfallen.“ Diesmüsse man Anwendern

schlüssig erklären. Atlas Copco Toolsgibt die Vibrationswerte seiner Werkzeu-ge an mehreren Stellen an: � Auf der englischsprachigen Web-Sitewww.atlascopco.com/tools/ergonomics.Dort gibt es Links zu allgemeinen Richt-linien in Sachen Vibrationen, zusätzlicheInformationen und eine PDF-Datei mitVibrations- und Lärmpegelwerten. DiePDF-Datei wird regelmäßig aktualisiert;� auf den hinteren Innenseiten des neuenIndustriewerkzeuge-Hauptkatalogs;� in allen neuen Drucksachen mit tech-nischen Daten;� in allen technischen Dokumentatio-nen, die zum Lieferumfang des Werk-zeugs gehören. hw

Katalog Industriewerkzeuge: 240i

40 DK 1/2012

ERGONOMIE

Die Vibrationen von Handwerkzeugenmüssen neuerdings in drei Dimensio-nen gemessen und angegeben werden.Im Bild Atlas-Copco-Mitarbeiter beimVermessen einer Schleifmaschine.

Gute Ergonomie am Arbeitsplatz zahlt sich aus. Sie steigert dieLeistungsfähigkeit und Motivation der Mitarbeiter, verbessert

die Produktqualität und senkt die Arbeitskos ten. Allerdings ist esschwierig, die Ergonomie der eingesetzten Werkzeuge zu beurtei-len. Das Standardwerk „Ergonomie bei Handwerkzeugen“ lieferteine einheitliche Bewertungsmethode sowie schnelle, praxisbe-zogene Nachschlagemöglichkeiten. Das von Atlas Copco Toolsherausgegebene Buch ist in der zweiten, komplett überarbei te tenAuflage kostenlos erhältlich. Eine große Hilfe ist das Handbuch für Unternehmer oder Betriebs-leiter, die sich erstmals ausführlich mit dem Thema be schäftigen,aber auch für alle anderen, die sich bezüglich der Ergonomie vonWerkzeugen nicht mehr auf ihr Bauchgefühl verlassen wollen. Esenthält eine konkrete Anleitung, anhand derer sich alle wichtigenKraftwerkzeuge quantifizierbar beurteilen lassen: von den unter-schiedlichen Schrauberarten und Bohr maschinen über Schleif-maschinen hin zu Niet- und Meißelhämmern. Dabei orientiert essich am heutigen Stand der Technik und berück sichtigt die aktuel-

lenNormen und Ver-ordnungen.Die wichtigstenErgonomiefaktorensind Griffkonstruktion, körperliche Be las tung und Einsatz bedin -gungen, Ge wicht, Temperatur, Reaktionsmomente, Vibrationen,Lärm sowie Staub- und Ölbelastung. Für jeden Faktor gelten jenach Werkzeugart unterschiedliche Gewichtungsfaktoren, mitdenen sich anhand spezieller Formeln letztlich die „Gesamt -ergonomie“ für jedes einzelne Werkzeug berechnen lässt. tp

Handbuch Ergonomie: 241i

Lesetipp: Ergonomie bei Handwerkzeugen

Instandhaltung

DRUCKLUFTMOTOREN

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Mit seinen Rohrinnenmanipulato-ren kann Hersteller Ibass zahlrei-che Aufgaben in Rohren erledi-gen: von der Schweißnahtglät-tung bis hin zu Bergung undInspektion. Die Schleifmodulewerden von ölfreien Atlas-Copco-Druckluftmotoren angetrieben.Die sind bei hoher Leistung sehrkompakt und ausreichend robust.

Die Ibass GmbH & Co. KG, Augs-burg, entwickelt und vertreibtManipulatoren, die Rohrleitun-

gen jeglicher Art von innen prüfen undinspizieren, zustandsorientiert wartenoder sanieren. Die Geräte schleifen undschweißen, saugen Schleifstaub ab oderbergen Sedimente. Das Unternehmenspricht Betreiber von Kraftwerken undRaffinerien ebenso an wie Rohrherstellerund Monteure von Rohrleitungssyste-men; die Rohre können Durchmesser von40 bis 1000 mm Durchmesser aufweisen.

Eine der jüngsten Entwicklungen derAugsburger ist ein Hochleistungsschleif-Manipulator für die Innenbearbeitung

von austenitischen, hochchromigen Roh-ren. Damit lassen sich die Bearbeitungs-zeiten um 40 bis 50 % verkürzen. DieManipulatoren können von Rohrherstel-lern eingesetzt werden, um die Schweiß-nahtwurzel direkt nach dem Verschwei-ßen zu beschleifen und damit die Kerb-wirkung zu unterbinden. Dieser Verarbei-

tungsschritt ist insbesondere für Rohrenötig, die zum Beispiel in Raffinerienoder allgemein in der Petro-Industrie un -ter hohen Temperaturen eingesetzt wer-den – etwa in Öfen, um bei 600 °C Öl zucra cken. Bei diesen Temperaturen kön-nen sich Risse bilden, wenn die Schweiß-nähte nicht ordentlich geglättet wurden.

„Die Schweißnähte der Leitungen, dieetwa eine Bohrinsel mit dem Festlandverbinden, müssen aber sicher halten“,erklärt Ibass-Geschäftsführer MichaelStrasser. „Deswegen wird die Nahtüber-

höhung im Rohrinnern wegge-schliffen, um einerseits denRohrinnenwiderstand zu mini-

mieren, andererseits potenzielle Rissstar-ter durch Kerbwirkung zu verhindern.“Die glatte Oberfläche erleichtert zudemdie Prüfung der Nähte, da die Mitarbeiternicht mehr entscheiden müssen, ob essich bei einer Auffälligkeit um einen Rissoder nur um eine Kante handelt – diebeschliffenen Oberflächen sind einfachglatt.

Hohe Leistungsdichte ermöglichtkompakte Konstruktion

Die Schleifmodule der Manipulatorenwerden mit Druckluft angetrieben; siewerden im Rohr ausgeklappt und rotierenan der Innenwand. Einige Geräte habeneinen Aufsatz mit einem einzigenSchleifstein, der wie ein Pendel mit nureinem Hebel arbeitet; andere eine Rota-tionsscheibe mit zwei Schleifhebeln.Diese werden beim Rotieren per Flieh-kraft nach außen gedrückt und pressendie Schleifsteine an die Rohrinnenwand.„Dafür ist ausreichend Leistung erforder-lich“, erklärt Michael Strasser. Bei denersten Manipulatoren, die er entwickelte,hatte er zunächst versucht, eine aus demVollen gefräste Luftturbine einzusetzen,doch war deren Antrieb zu schwach. Diepassenden Lösungen fand er dann beiF

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Ibass-Chef Michael Strasser:

„Baukonzept undRobustheit der LZB-Motoren haben unsüberzeugt, wir sindsehr zufrieden.“

Kompakte Druckluftmotoren erleichtern Manipulatorenbau

Druckluft hält Schleifsteine in Schwung

Schleifen mit dem Rohrinnenmanipulator: Nachdem Einsetzen des Geräts bringen drei LZB-Druck -luftmotoren die Rotationsscheibe in Schwung.Dadurch pressen die Schleifhebel per Fliehkraft dieSchleifsteine an die Rohrinnenwand.

Atlas Copco Tools. Deren LZB-Druck -luftmotoren erwiesen sich als kompaktund trotzdem leistungsstark genug: „Mitihrer hohen Leistungsdichte fügen siesich hervorragend in die Konstruktionunserer Geräte ein“, betont Strasser. Denndie Motoren sind um rund 75 % leichterund 85 % kleiner als gleich starke elektri-sche Asynchronmotoren. Der Ibass-Chefwollte zudem Standardprodukte einset-zen, um die Erfahrung des Herstellers mitnutzen zu können.

Heute finden in den größeren Manipu-latoren für die Nennweiten DN 150 bis1000 drei Druckluftmotoren Platz, diejeweils über ihr Ritzel in den Zahnkranzder Rotationsscheibe greifen. Unterhalbder Nennweite DN 150 genügt ein Motor,der zentral sitzt und gleichzeitig denGrundkörper für den Aufbau des Manipu-lators bildet. Ibass hat bislang verschiede-ne Motoren eingesetzt, mit Durchfluss-mengen von bis zu 22,5 Litern/Sekundeund Ausgangsleistungen zwischen 0,16und 0,39 kW. Die LZB-Lamellenmotoren

stehen darüber hinaus mit Leistungen biszu knapp 3 kW und maximalen Dreh -momenten von 680 Nm zur Verfügung.

Ölfreie Motoren für kritischeUmgebungen

Da sie gegen elektrische Störungenunempfindlich sind und selbst keine ver-ursachen, eignen sie sich auch für risiko-reiche Einsatzbedingungen. „Wir habenviele Geräte für den Einsatz in Kraftwer-ken gebaut“, sagt Michael Strasser. „DieKonstruktion war problemlos möglich, dadie Motoren keiner Spannungsbeschrän-

kung unterliegen – und wir in Rohren undBehältern nur mit maximal 48 Volt arbei-ten dürfen.“ Zudem gebe es keine schwe-ren Kabel, die man nachziehen müsse.

Grundsätzlich hätten ihn Baukonzeptund Robustheit der Motoren überzeugt,meint Strasser. „Sie funktionieren sehrgut – und sie stehen in ölfreier Konstruk-tion zur Verfügung. Das ist wichtig, weilwir nur trockene und saubere Drucklufteinsetzen.“ Andernfalls müsste man inkritischen Anwendungen eine zusätzlicheAusblasleitung verwenden, um die ölbe-lastete Abluft wieder aus dem Rohr her-auszubekommen. Durch ihre Konstruk-tion mit Lamellen geringer Reibung undversiegelten Lagern geben die ölfreienMotoren kein Schmiermittel an die Luftab und eignen sich damit auch für heikleUmgebungen.

Die Druckluft verwendet Ibass auchzum Spreizen der Laufrol-

len, mit denen die Mani-pulatoren im Rohrin-

nern geführt wer-den. Die Laufrol-len selbst werdenwegen der leich-ten Regelbarkeit

und des geringenLeistungsbedarfs über

Elektromotoren ange -trieben. tp

Druckluft motoren: 242i

DRUCKLUFTMOTOREN

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Instandhaltung

Mit den Hochleistungs-Schleifmanipulato-ren von Ibass lassen sich Schweißnaht-wurzeln in Rohren glätten – egal, wie une-ben der Grat auch sein mag. Im Bild einS80 mit ausgeklapptem Schleifsegment.Für dessen Konstruktion diente ein Atlas-Copco-Motor als Grundkörper.

Individuelle Motoren fürMaschinenbauer

Atlas Copco fertigt Druckluftmotorennach individuellen Kundenbedürfnissen

an. Vor allem bei OEM-Anforderungen kannein maßgeschneiderter Druckluftmotor dieeffizienteste Lösung darstellen, wenn es umdie Integration des Antriebs in eineMaschine oder ein Werkzeug geht. Typi-sche Beispiele von Sondermotoren weisenspezielle Gehäuse, angepasste Anschlüsseoder besondere Montageanordnungen,spezielle Werkstoffe oder Oberflächenbe-schichtungen auf. Sie können auch auf dieErreichung einer ganz bestimmten Leistung,eines Drehmomentes, einer Drehzahl oderanderer Leistungsmerkmale hin ausgelegtwerden. „Wir stehen gerne zur Verfügung,

um zusammen mit einem Anwender diebeste Lösung für die jeweiligen Anforde-rungen zu finden. Die Motoren sollen sichso leicht wie möglich in das Endproduktintegrieren lassen“, sagt Jörg Rüßmann,Produktmanager für Motoren und Hebe -zeuge bei Atlas Copco Tools.

Foto: Viel Platz gibt esnicht, um den leis tungs -starken Schleifantriebunterzubringen. DieAtlas-Copco-Motoreneignen sich dank ihrerhohen Leis tungsdichtegenau für solcheAnwendungen. Dreivon ihnen (derunterste ist ver-deckt) finden hierPlatz.

Farben + Lacke

HEBEZEUGE

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Um mehrere Tausend Farbgebin-de in einer Schicht hantieren zukönnen, setzt ein Chemieunter-nehmen in seiner Abfüllstraßeexplosionsgeschützte Hebezeugevon Atlas Copco Tools ein.

Weil die Farben Lösemittel ent-halten, ist die Abfüllhalleeines Chemiebetriebs als

explosionsgefährdeter Bereich der StufeII klassifiziert. Die Einstufung verlangt,jede Form von Funkenbildung undunkontrollierter elektrostatischer Entla-dung zu vermeiden. Deshalb werden dieWeißblechgebinde von den Lagerplätzenzu den Vorratstischen der einzelnenAbfüllanlagen mit druckluftbetriebenenLLA-Hebezeugen und Laufkatzen vonAtlas Copco Tools transportiert.

Ungeschützte Elektroantriebe könntendurch ihre Erwärmung, Kurzschlüsseoder Funken an den Schleifkohlen einzündfähiges Lösemittel-Luft-Gemischzur Explosion bringen. Um dieses Risikoauszuschalten, müssten alle Elektroinstal-lationen aufwendig gekapselt werden.„Das ist aber nicht nur zwei bis drei Malso teuer, sondern würde die relevantenKomponenten vergrößern und deren War-tung und Instandhaltung erschweren“,erläutert Jörg Rüßmann, Produktmanagerfür Hebezeuge bei Atlas Copco Tools.

Deshalb wurde bei diesem Kundeneine Ex-Schutz-sichere Pneumatiklösung

installiert, was noch dazu kostengünstigerwar. „Der wichtigste Vorteil gegenüberelektrisch betriebenen Hebezeugen ist dieunbedenkliche Einsatzfähigkeit in explo-sionsgefährdeten Bereichen, da Druckluftals Antriebsmedium keine Funkenerzeugt und kühlend wirkt“, erklärt Rüß-mann. Atlas Copco attestiert das seinensieben LLA-Hebezeugmodel-len für Lastaufnahmen bis5000 kg mit einem ATEX-Zer-tifikat nach der Norm Ex II 2GT5 II B D100 °C und garan-tiert den sicheren Betrieb.

Feinfühlig und produktiv

Bei den Abfüllanlagen des Chemiebe-triebs stehen auf großen Paletten bis zu230 Weißblechgebinde je Lage. Ihr Fas-sungsvermögen variiert von etwa einemDeziliter bis zu mehreren Litern. Fernge-steuert senkt das druckluftgetriebeneLLA-Hebezeug eine Magnetplatte ab,nimmt alle 230 Dosen auf einmal auf undsetzt sie 6 m weiter sanft auf der rotieren-den Fläche des Vorratstischs ab. Währendvon hier die Blechbehälter einzeln unterden Fülltrichter und über ein Förderbandzur Etikettierung und in den Versandgelangen, holt der LLA-Magnetheber dienächste Lage Dosen von der Palette.

„Früher brachten die Mitarbeiter dieDosen von Hand zur Abfüllung. Wenn siegut waren, schafften sie mit jedem Gangzehn Stück heran – in puncto Produkti-vität kein Vergleich zu heute“, urteilt

Rüßmann. Zu -dem barg dasmanuelle Trans-

portieren noch ein Risiko, das mit denLLAs en passant ausgeschaltet wurde:Trug man keine Handschuhe, konnte mansich beim Aufnehmen der Dosen anihrem scharfen Innenrand verletzen; trugman welche, drohte das Doseninneredurch Abrieb von den Arbeitshandschu-hen zu verschmutzen. Dieses Kontamina-tionsrisiko entfällt durch den Einsatz derAtlas-Copco-Hebezeuge. Und weil diesegegenüber gewöhnlichen Pneumatikmo-toren mit ölfreier Druckluft arbeiten, kamauch kein neues hinzu. „Industrielacke,Kunstharze und wasserbasierte Lackereagieren sehr sensibel auf Verunreini-gungen“, weiß Rüßmann. „Schon wenigeÖlnebeltröpfchen im Produkt können katastrophale Auswirkungen auf das Lackierergebnis beispielsweise einerLuxuskarosse haben. hw

LLA-Hebezeuge: 243i

Ex-geschützte Drucklufthebezeuge erleichtern die Lackabfüllung

Farbgebinde explosionssicherund ergonomisch heben

Per Magnetheber werden biszu 230 Dosen mit einem Malaufgenommen und zur Verein-zelung auf einem Stetigförder-tisch abgesetzt.

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Die Investition in den drehzahlgeregel-ten, ölfrei verdichtenden Schrauben-kompressor ZR 315 VSD von AtlasCopco amortisiert sich für den Papier-hersteller Stora Enso in nur einem Jahrallein durch die eingesparte Energie.

Der Papierhersteller Stora Enso inHagen legt Wert auf Nachhaltig-keit und Klimaschutz. Das Unter-nehmen reduzierte kürzlich dieDruckluftkosten für sein zentralesVersorgungsnetz um über 30 %:Die Neuanschaffung einer über-geordneten Steuerung und einesdrehzahlgeregelten Kompressorsvon Atlas Copco haben sich inklu-sive aller notwendigen Umfeldar-beiten bereits nach einem Jahramortisiert.

Ohne Druckluft bleibt die Papier-fabrik stehen“, bringt StjepanHorvat die Bedeutung der Kom-

pressoren für „seine“ Produktion auf denPunkt. Der Diplom-Ingenieur ist beiStora Enso im Werk Hagen-Kabel unteranderem für die Druckluftversorgungzuständig. Rund 170 000 Normkubik -meter Druckluft (Nm3) braucht das Werktäglich, um die beiden Papiermaschinen,die Streichmaschinen, Kalander, Wickel-und Schneidemaschinen in Betrieb zuhalten. In Hagen werden auch die not-wendigen Rohstoffe verarbeitet: Holzwird entrindet, von elf Schleifern unterEinsatz von Druck und Wasser zermahlenund zerschliffen; der Holzschliff wirdgebleicht und mit Zellstoff und Pigmen-ten zu Papier verarbeitet. Das WerkKabel produziert jährlich fast eine halbeMillion Tonnen Papier, das als gestriche-nes Druckpapier für die Herstellung vonZeitschriften, Katalogen, Schulbüchern,Bildbänden oder Wandkalendern einge-setzt wird. In der Druckluftzentrale desWerks stehen fünf Kompressoren ver-schiedener Hersteller, die an das zentraleRohrleitungsnetz angeschlossen sind.Von hier aus wird die Luft in alle Berei-che des Werks gebracht und steht mit6,25 bar der Fertigung zur Verfügung.

Papierherstellung

ENERGIEEFFIZIENZ

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Zwei neuere Kompressoren von AtlasCopco – ein Turbo- sowie ein drehzahlge-regelter Schraubenkompressor – stellendie tägliche Grundversorgung sicher. Einälterer Schraubenkompressor und zweiweitere Turbos anderer Hersteller werdenvon der übergeordneten Steuerung(Mastersteuerung) aus dem Hause AtlasCopco zugeschaltet. Dieser gelingt es, dieLeistung aller Systeme exakt auf denjeweils gesamtenergetisch optimalenBetriebspunkt hin auszurichten und dieVolumenströme dem benötigten Bedarfkontinuierlich anzupassen.

„Nach einem Papierabriss müssen wirdie Maschinen neu auffüllen und die Wal-zen von den Papierfetzen frei blasen“,erklärt Horvat. „Dadurch steigt der Bedarf zeitweilig um circa 5000 Norm -kubikmeter Druckluft pro Stunde an.“Die übergeordnete Steuerung ließ Stora

Enso im Jahr 2010 auf eine aktuellere und leistungsfähigere Version von AtlasCopco – die ES 130 T – aufrüsten. DiesesEnergiesparsystem eignet sich für unter-

schiedliche Kompressorgrößen und -typen verschiedener Hersteller und stelltsicher, dass jeweils die geeignetestenKompressoren angesteuert werden.Durch Prüfen, Speichern und Analysierender Systemleistung trifft die Steuerung zu

jeder Zeit die richtige Entscheidung, stelltein stabil laufendes System sicher undsenkt Energieverbrauch und Kosten deut-lich. Außerdem beeinflusst eine optimier-te Betriebsweise die Lebensdauer derKompressoren positiv.

Druckluftmanagement senkt Kosten

Jüngster Zugang in der Druckluft -station ist der ZR 315 VSD von AtlasCopco, den Stora Enso in Hagen gleich-zeitig mit der übergeordneten Steuerunganschaffte. Nachdem sich die Instandset-zung oder Modernisierung eines älterenKompressors nicht mehr lohnte, ent-schied man sich für den drehzahlgeregel-ten Schraubenkompressor. Wie auch dervier Jahre zuvor gekaufte ZH 7000, eindreistufiger Turbokompressor, liefert der

Instandhalter Stjepan Horvat hat den Verbrauch anGas, Strom undDruckluft genau imBlick. Mit den neuenKompressoren istder spezifische Ener-giebedarf um etwaein Drittel gesunken.

Energieeffiziente Druckluftversorgung in der Papierherstellung

Übergeordnete Kompressorsteuerung reduziert Energieverbrauch um 30 %

Blick auf die Papierherstellungbei Stora Enso Hagen.

Papierherstellung

ENERGIEEFFIZIENZ

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ZR absolut ölfreie Druckluft – was AtlasCopco sogar vom TÜV bestätigt wurde.Weil keine Spuren von Öl in der Druck -luft der ZR- und ZT-Baureihe nachzuwei-sen sind, erhielt Atlas Copco als ersterKompressorhersteller für diese Kompres-soren die Zertifizierung Klasse 0 gemäßISO 8573-1.

Drehzahlregelung senkt spezifischen Energiebedarf

Weiterer Vorteil des neuen Kompres-sors: Dank seiner Drehzahlregelung istder spezifische Energiebedarf der Druck -lufterzeugung drastisch gesunken; schonder ZH hatte sich durch niedrigen Ener-giebedarf ausgezeichnet. „Wir habenzwei Jahre lang über einen Energiemoni-tor den täglichen Gas-, Strom- und Druck luftverbrauch gemessen“, erzähltStjepan Horvat. „Anhand der Kennzahlenkonnten wir gut nachvollziehen, welcheEinsparungen durch einen neuen Kom-pressor möglich wären“, blickt derDiplom-Ingenieur auf die Entscheidungfür den ZR 315 zurück. „Wir hatten dasProblem, dass unsere Hochleistungs-Kompressoren ständig zwischen Volllastund Leerlauf wechselten, wobei die Steu-erung einen Turbo manchmal nur für

zwei Minuten anforderte.“ Denn stillste-hen dürfen die Turbos nur maximal dreiMal am Tag, und regelbar sind sie nur imLeis tungsbereich zwischen etwa 70 und100 %. Dadurch ergaben sich äußerstlange Leerlaufzeiten. „Und im Leerlaufwird sehr viel Energie vergeudet“, weißHorvat. „Durch den Frequenzumrichtersparen wir nun enorm viel Strom ein.“

Wie viel, wird bei einem Blick auf denEnergiemonitor klar: Auf dem ist unteranderem der spezifische Energiebedarfdes Druckluftsystems (in kWh/Nm3) vorund nach der Modifikation der Steuerungund der Inbetriebnahme des neuen Kom-pressors zu sehen – und der Vergleichzeigt: Dieser ist um ein Drittel gesunken.„Schließlich wurde die Investition unterder Voraussetzung getätigt, dass Energieeingespart wird“, sagt Horvat, und freutsich: „Seit Dezember 2010 läuft jetzt derneue Kompressor, und inzwischen habensich Steuerung, Kompressor sowie allenötigen Umfeldarbeiten amortisiert.“

Kompakte Bauweise mit integriertem Frequenzumrichter

Von besonderer Bedeutung war fürStora Enso übrigens die kompakte Bau-weise des drehzahlgeregelten Verdich-

ters: „Bei anderen Lieferanten hätten wirden Frequenzumrichter als separate Ein-heit in einem Schaltschrank unterbringenmüssen, wofür wir keinen Platz hatten“,sagt Stjepan Horvat. „Beim ZR 315 VSDist die Drehzahlregelung integriert.“ EineRolle bei der Entscheidung spieltenneben den guten Erfahrungen, die StoraEnso mit den Essenern gemacht hatte,auch die Möglichkeiten und Potenziale inKombination mit der übergeordnetenSteuerung ES 130 T. „Trotz Puffer undDruckspeicher war der Druck vorhernicht so konstant“, meint Horvat. Jetztwerden der ZR 315 VSD und der bereitsvorhandene Turbokompressor ZH 7000gleichzeitig über die Steuerung geregelt,so dass auch bei Verbrauchsschwankun-gen der Druck stabil bleibt.

Wärmerückgewinnung gleichzweifach genutzt

Nachhaltigkeit und Energieeinsparunghat sich Stora Enso nicht nur bei der Aus-wahl seiner Kompressoren auf die Fahnegeschrieben: So wird die Abwärme derVerdichter gleich zweifach genutzt. ImWinter wärmt sie die Produktionshalle,im Sommer wird das für die Produktionbenötigte Prozesswasser vorgewärmt.

Stjepan Horvat, Maschinenbautechniker bei Stora Enso (links), und Atlas-Copco-Mitar-beiter Michael Lindner im Gespräch. Kürzlich wurde die Software der Master-Steuerungaufgerüstet; ein neuer, größerer Touch-Screen mit mehr Möglichkeiten soll folgen.

Papierherstellung

ENERGIEEFFIZIENZ

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Sparen möchte Stora Enso nun nochdurch die Absenkung des Drucks – der-zeit 6,25 bar. Einige Verbraucher bezie-hungsweise Prozesse benötigen höhereDrücke bis 10 bar; sie werden von weite-ren Kompressoren zusätzlich gespeist,die dezentral in der Nähe der jeweiligenMaschinen auf dem Gelände stehen. Zur-zeit experimentiert man mit der Einstel-lung unterschiedlicher Druckbänder inder Mastersteuerung und denkt übereinen weiteren Kompressor nach, der nie-drigere Drücke bedienen könnte.

Sicherheit auch bei der Instandhaltung

Etwa zwei Drittel der zentral er zeug -ten Druck luft wird als Betriebsluftgenutzt und vor ihrer Weiterleitung übereinen „normalen“ Kältetrockner geführt.Ein Drittel braucht man im Werk Kabelals Regeldruckluft. Diese Luft, mit derbeispielsweise bewegliche Klappen undTausende andere Instrumente gesteuertwerden, bringt man durch einenAdsorptionstrockner auf einenDrucktaupunkt von -60 °C.„Da die Rohrleitungen teil-weise außerhalb des Gebäudesliegen, gehen wir hier auf

Nummer sicher“, erklärt Horvat. „Dennwenn die Leitungen und Ventile einfrie-ren, geht nichts mehr.“

Auf Nummer sicher geht der Papier-hersteller auch bei der Wartung der Kom-pressoren. Für den neuen ZR 315 VSDwerden die regelmäßig notwendigenInstandhaltungsmaßnahmen ebenso inAnspruch genommen wie schon für denZH 7000. Da beide Maschinen sehrzuverlässig und wartungsarm laufen, fal-len hier außerhalb der üblichen War-tungsintervalle kaum Arbeiten an. „Undwenn mal eine Instandsetzung notwendigsein sollte, sind die Mitarbeiter von AtlasCopco auf Zuruf zur Stelle“, unterstreichtHorvat. Die vorgeschriebe-nen Wartungsarbeiten, beidenen ein Atlas-Copco-Monteur zum BeispielAnsaugregler und Kühlerkontrolliert und reinigt, dasÖl wechselt oder dieSchwingungen misst, wer-den für die Zeiten verein-

bart, wenn die Papierfabrik für ein paarTage stillsteht. Regelmäßige Arbeiten,wie den Wechsel der Ansaugfilter oderdas Abschmieren der Motoren, über-nimmt ein Mitarbeiter von Stora Enso.Und der freut sich besonders darüber,dass es im Schalterraum jetzt etwas ruhi-ger zugeht. Denn die beiden neuen Kom-pressoren sind standardmäßig mit Schall-dämpfern ausgerüstet. up

Turbokompressoren: 244

ZR-Schraubenkompressoren: 245

Energiesparsystem ES 130 T: 246

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Die beiden jüngsten Maschinen der zentralen Kom-pressorenstation bei Stora Enso sind ein ZH-Turbo-kompressor (links) sowie ein drehzahlgeregelterSchraubenkompressor (rechts im Bild). Seit Einfüh-rung der drehzahlgeregelten Maschine und einerübergeordneten Steuerung ist der Energiebedarf derDrucklufterzeugung um rund ein Drittel gesunken.

Hohe Drehmomente sind in derFertigung bei AGCO keine Selten-heit. Da die Werker nicht überallmit Gegenhaltern arbeiten kön-nen, nutzt man den elektronischgesteuerten Pulsor C von AtlasCopco. Dieser Impulsschrauberermöglicht die reaktionsmoment-freie Einhand-Montage mit bis zu450 Nm und steigert die Prozess-sicherheit. Nachknicken entfällt.

Spritsparende Motorentechnik istnur eines der Kennzeichen derneuen Großtraktoren-Baureihe

Fendt 700 Vario, mit denen die Ingenieu-re der AGCO GmbH die Effizienz ihrerLandmaschinen steigern. Mit der Visio-Plus-Kabine – sie verfügt über eine

durchgehende und bis ins Dach hineinrei-chende Frontscheibe – verbessert sich dieSicht des Fahrers auf den Radlauf undden Frontlader.

Ergonomische Aspekte spielen auchbei der Fertigung der Fahrzeuge einegroße Rolle. „Die Leistung unserer Trak-toren steigt“, sagt Stefan Böhm, Mon -tage planer und Schraubtechnikspezialistbei AGCO in Marktoberdorf. Gleichzei-tig werde das Gewicht der Fahrzeugemöglichst mit jeder Weiterentwicklungverringert, um Kraftstoff zu sparen.„Dadurch werden die Schraubverbindun-gen höher belastet, was dazu führt, dassdie Anzugsmomente bei der Montagegrößer werden.“ Hinzu kommt die anmanchen Stellen schwierige Zugänglich-keit, etwa bei der Verschraubung derKabine auf dem Fahrgestell. „Zusätzlichzu den hohen Drehmomenten haben wirdas Problem, dass wir nicht mit einem

Gegenhalter arbeiten können, der dasReaktionsmoment abfängt“, fährt derMontageprofi fort. Der Einsatz vonElektroschraubern, die bei hohenMomenten nicht ohne Gegenhalter aus-kommen, ist deswegen an dieser Stellenicht möglich.

Das passende Schraubwerkzeug fürsolche Fälle haben die Marktoberdorferim Pulsor C von Atlas Copco Toolsgefunden. Dabei handelt es sich um einenImpulsschrauber mit eingebauter Dreh-momentüberwachung und -steuerung.Einer der Vorteile: Das Druckluftwerk-zeug erlaubt eine reaktionsmomentfreieMontage und einfache Einhand-Bedie-nung – ideal für den Einsatz unter beeng-ten Platzverhältnissen wie der Befesti-gung der Kabine im hinteren Radkastender Traktoren. Bis zu 450 Nm Anzugsmo-ment können die Werker mit dem Pulsor450 C ergonomisch und prozesssicher

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Traktorenmontage: Elektronisch gesteuerter Impulsschrauber erhöht Prozesssicherheit

Einhändig bis zu 450 Nm anziehen

aufbringen. „Auf Schlagschrauber undanschließendes Nach knicken können wirdeshalb verzichten“, betont Stefan Böhm.

Impulstechnik ermöglicht bessere Steuerung

Reaktionsmomentfrei arbeitet ein Pul-sor wegen seiner Impulszelle, in der dievom Schlagschrauber bekannten „Schlä-ge“ durch ein Hydraulikkissen aufge-bracht werden. Das senkt gegenüber demSchlag von Metall auf Metall beim her-kömmlichen Schlagschrauber nicht nurden Geräuschpegel, sondern erhöht vorallem die Genauigkeit beim Anziehen.

Beim Pulsor C hat Atlas Copco dieschnelle und leichte Impulstechnologiezudem mit der „Intelligenz“ eineselektronisch gesteuerten Schrauberskombiniert, unter anderem untergebrachtin der Tool Control Box. Anstatt einfachnur zu verschrauben, überprüft der Pul-sor C schon während des Montagevor-gangs das Schraubergebnis und liefertdadurch exakt das voreingestellte Dreh-moment. AGCO kann deswegen auchohne Nachknicken sicher sein, dass dieVerbindungen mit dem vorgeschriebenenSollmoment angezogen werden. Derzeitseien das „nur“ 210 Nm, doch die Reser-

ve bis zu 450 Nmsei sinnvoll, er -

läutert Stefan Böhm. „Unsere Maschinenwerden auch zukünftig größer – unddamit steigen die Anzugsmomente wei-ter.“ Mit einem etwas kleineren Schrau-ber, dem Pulsor 150 C, hat man zudembei Drehmomenten von 86 und 120 Nmgute Erfahrungen gemacht.

Gegenüber den beim Nachknicken frü-her von Hand geführten Listen, in denender korrekte Anzug dokumentiert wurde,können die AGCO-Techniker aufgrunddes elektronisch gesteuerten Werkzeugsheute alle Anzugswerte (Drehmoment,Drehwinkel, Drücke, Zeiten und Anzahlder Impulse) direkt elektronisch über dasebenfalls von Atlas Copco stammendeTools-Net-Netzwerk erfassen. Der Wer-ker braucht nur die Seriennummer zuscannen – und schon kann der Landma-schinenhersteller alle Schraubergebnissejederzeit einzelnen Fahrzeugen zuordnenund sie rückverfolgen.

Kontinuierliche Druckanpassunghält Mittelwertversatz gering

Die elektronische Steuerung stelltzudem sicher, dass keine Schrauben ver-gessen wurden. Und sollte der Mitarbei-ter versehentlich den Startknopf zu frühloslassen, warnen ihn LEDs, dass die Ver-bindung noch nicht fertig angezogen wor-den ist. Ein weiterer Vorteil der modernenElektronik ist der sogenannte Driftalarm.Über die kontinuierliche Überwachungvon Drehmoment und Impulsfrequenzkann das System den Bediener warnen,bevor Störeinflüsse die Schraubergeb-

nisse beeinträchtigen können – und dasbei bis zu 100 Parametersätzen, die sichin der Tool Control Box speichern lassen.

Der Pulsor C bietet noch ein weiteresPlus. Er passt während des Schraubvor-gangs den Luftdruck automatisch an. Sowird sichergestellt, dass das Soll-Dreh-moment selbst bei Druckschwankungenim Versorgungsnetz exakt erreicht wird.Über die kontinuierliche Druckanpassungbleibt auch der Mittelwertversatz gering,

so dass die hohe Drehmomentgenauigkeitsowohl bei weichen als auch bei hartenSchraubfällen erreicht wird. Auf weichenSchraubfällen (wenn ab Kopfauflagemehr als zwei Umdrehungen für den End-anzug erforderlich sind) verkürzt dieDruckanpassung zudem die Einschraub-zeiten. Darüber hinaus lässt sich dasWerkzeug auf diese Weise in einem gro-ßen Drehmomentbereich einsetzen.

Bereits bei der Inbetriebnahme wirdübrigens die je nach Schlauchlänge unter-schiedliche Signalverzögerung zwischender Tool Control Box und dem Werkzeugüberprüft und selbsttätig über den auto-matischen Luftschlauch-Check ausge-glichen. co

Pulsor C: 247i

Landmaschinenbau

FLEXIBLE MONTAGE

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Montageplaner Stefan Böhm:

„Ausschlaggebendfür die Wahl des Pul-sor 450 C waren dieErgonomie und diezusätzliche Prozess-sicherheit bezüglichder Verschraubung.“

Verschraubung der Kabine im hinterenRadkasten eines Traktors: Der neuePulsor 450 C erlaubt auch bei hohenDrehmomenten eine ergonomischeMontage – ohne Gegenhalter, der sichaus Platzgründen nur er schwert odergar nicht einsetzen lässt.

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Verlässliche Qualität hat fürRosenberger höchste Priorität.Mit dem Gradientenverfahren –einer Schraubstrategie, bei derman die Änderung des Dreh -moments misst – beherrscht dasUnternehmen Elektronik-Schraub-fälle prozesssicher. Vorteile bietetdas Verfahren vor allem dann,wenn wegen hoher Bauteiltole-ranzen eine Drehmomentsteue-rung an ihre Grenzen stößt.

Wer einen tieferen Blick in dieElektronik seines Autos wagt,findet nicht selten Hochfre-

quenz-Bauteile der Rosenberger Hoch-frequenztechnik GmbH & Co. KG. Das

Unternehmen liefert Verbindungslösun-gen in Hochfrequenz- und Fiberoptik-Technologie, die in der Mobil- und Tele-kommunikation, Datentechnik, indus -triellen Messtechnik oder der Medizin-und Automobil-Elektronik eingesetztwerden. Außerdem fertigt eine AbteilungSystem-Komponenten für den Getriebe-,Baumaschinen- und Fahrzeugbau.

So unscheinbar die einzelnen Produkteim eingebauten Zustand auch aussehenmögen, so präzise müssen sie gefertigtsein. Rosenberger investiert deswegengezielt in modernste Konstruktions- undFertigungsverfahren. So lassen sich auchBauteile prozesssicher montieren, dieaufgrund nicht zu beeinflussender Tole-ranzbreiten sonst zu Problemen führenwürden. Ein Beispiel sind etwa gegosse-ne Gehäuseteile, die verschraubt werdenmüssen: „Damit die Oberflächen nichtoxidieren und stets ein guter elektrischer

Kontakt sichergestellt ist, werden dieGehäusehälften vernickelt“, erläutertChristian Schnitter, Prozess planer beiRosenberger in Fridolfing.

Nickel in Sacklöchern lässt Drehmoment stark schwanken

Beim Ver nickeln lässt sich nicht ver-hindern, dass sich in den Sacklöchern fürdie selbstfurchende Verschraubung mehroder weniger Nickel ablagert. Das führtdazu, dass das Eindrehmoment starkschwankt. „Wollen wir die beiden Hälf-ten verschrauben, stößt eine reine Dreh-momentsteuerung an ihre Grenzen – weildas Drehmoment so hoch eingestellt wer-den muss, dass der Schraubenkopf leichtabgerissen werden kann.“

Auch mit einem zweistufigen Anzugs-verfahren – der Kombination von Dreh-momentsteuerung mit Weiterdrehen umF

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Gradientenverfahren egalisiert Schwankungen der Maßhaltigkeit

Keine Furcht vor selbstfurchenden Schrauben

In der Elektronikfertigung ist hohe Zuver-lässigkeit gefragt. Keine einfache Aufgabeangesichts der winzigen Schrauben, dieanzuziehen sind. Mit dem Gradientenver-fahren von Atlas Copco Tools lassen sichaber Verschraubungen auch unter widrigenBedingungen prozesssicher durchführen.

Elektronikfertigung

FLEXIBLE MONTAGE

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einen bestimmten Winkel – hat man häu-fig kein Glück. Denn dann kann es vor-kommen, dass das Sollmoment erreichtwird, der Schraubenkopf aber noch nichtaufliegt. Eine hohe Ausschussquote wäredie Folge, was nicht akzeptabel ist.

Moment der Kopfauflage löstUmschalten aus

Lösen lassen sich solche Probleme mitder neuen Gradientenstrategie von AtlasCopco Tools: Dabei wird als Steuergrößenicht das Drehmoment erfasst, sonderndessen Änderung im Verlauf des Anzie-hens – der Gradient. Charakteristisch fürden Moment der Kopfauflage ist ein sehrsteiler Anstieg – sprich Gradient – desDrehmoments. Sobald dieser einen vorabzu ermittelnden Wert übersteigt, weiß

man, dass die Schraube eingedreht ist.Das große Plus dabei ist, dass es nunkeine Rolle mehr spielt, ob während desAnzugs das Drehmoment in einem größe-ren Bereich schwankt; ausschlaggebendist nur der Gradient. Das Drehmomentdient aber weiterhin als Kontrollgröße.Das Verfahren eignet sich für alleSchraubfälle, in denen das Eindrehmo-ment Schwankungen unterworfen ist –wie beim Eindrehen von Ge häu se -schrauben in teilvernickelte Gewinde.

Mit dem Gradientenverfahren kannRosenberger nach dem Eindrehen der

Schraube exaktzum richtigenZeitpunkt aufdas Anzie henum einen be -stimmten Dreh -winkel um -schalten – so -bald der Gra-dient die Kopf-auflage anzeigt.„So können wireine prozesssichere Montage erreichen“,be tont Christian Schnitter. Prüfungen mitdem Drehmomentschlüssel zeigten, dassdas problemlos funktioniere. Sollte esdennoch zu einem Durchdreher kommen,kann dies das System automatisch erken-nen, weil das Winkelfenster nach obenbegrenzt ist. Und: Der exakte Wert fürden Gradienten ist mit Hilfe von AtlasCopco schnell zu finden. In einem Falldauerte das nur rund 15 Minuten, inner-halb einer Stunde war das Feintuningabgeschlossen.

Umstellung auf neuen STR sollProzesssicherheit weiter steigern

Bislang nutzen die Hochfrequenzspe-zialisten einen Elektroschrauber der Ten-sor-SL-Baureihe von Atlas Copco samtzugehöriger Steuerung. Diese Werkzeugeeignen sich auch für sicherheitskritischeSchraubfälle bei kleinen Drehmomenten,da sich alle Schraubdaten rückverfolgbardokumentieren lassen. Da es aber eineReihe weiterer Fälle gibt, in denen sichdas Gradientenverfahren sinnvoll einset-zen lässt, will Rosenberger den neuen,noch besseren Tensorschrauber STR mitPower-Focus-4000-Steuerung beschaf-fen. „Bei Produktwechseln und Neuent-wicklungen sind wir so bestens gerüstet,da der STR einen größeren Drehmoment-

bereich abdeckt“, freut sich der Montage-profi.

Interessant ist das flexibel einsetzbareSchraubwerkzeug vor allem hinsichtlichder Entwicklung neuer Produkte. „Unse-re HF-Steckverbinder oder HF-Messtech-nik-Produkte werden im Team ent -wickelt“, fährt Schnitter fort. Dabeiunterstütze man den Produktmanagerauch hinsichtlich der Montageprozesse.„Mit dem Tensor STR sind wir in derLage, vorab eine Reihe von Tests durch-zuführen.“ So könne man den Konstruk-teuren bereits frühzeitig verlässlicheWerte an die Hand geben, um das Produktzu optimieren. In Kürze will Rosenbergerdeswegen auch einen Zweikanal-Mess-koffer von Atlas Copco beschaffen, denBLM 5000. Er bietet noch weitere Analy-semöglichkeiten hinsichtlich der Mes-sung von Drehmoment, Drehwinkel undVorspannkraft, zudem kann das Systemzum Kalibrieren von Messmitteln undEinstellen von Werkzeugen genutzt wer-den. „Damit können wir uns noch engermit der Konstruktion verzahnen“, sagtChristian Schnitter. co

Gradientenstrategie: 248

Tensor STR: 249

Tensor SL: 250

Analysegerät BLM 5000: 251

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Prozessplaner Christian Schnitter:

„Unsere Gussteileweisen fertigungs-bedingt größereToleranzen auf. Daliegt viel Potenzialfür das Gradienten-verfahren.“

Die Schraubkurve zeigt deutlich die Schwankungen des Drehmomentsund den steilen Anstieg kurz vor Ende des Anzugs – an dieser Stellemarkiert der hohe Gradient die Kopfauflage. Dann schaltet die Steue-rung um auf den Drehwinkelanzug um weitere 60°.

Mit einer Methode von AtlasCopco Tools lässt sich die ergo-nomische Qualität von handgehal-tenen Kraftwerkzeugen mit Bord-mitteln bewerten und vergleichen.Arbeitgeber können so relativschnell feststellen, ob Handlungs-bedarf besteht und ob die derzeitgültigen Grenzwerte eingehaltenwerden.

Bei der Wahl handgeführter Kraft-werkzeuge spielt die Ergonomieeine wichtige Rolle. In erster

Linie soll die Gesundheit der Werkergeschützt werden; doch auch für Unter-nehmer lohnt es sich, in ergonomischeWerkzeuge zu investieren – nicht nur,weil die Krankheitskosten sinken. DerGesetzgeber hat die Bedeutung längst inParagrafen gegossen: Seit März 2007 giltin Deutschland die Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung (LärmVibra-tionsArbSchV). Sie definiert für Vibratio-nen einen auf einen 8-Stunden-Arbeitstagnormierten Auslösewert von 2,5 m/s2,oberhalb dessen der Arbeitgeber aktivwerden muss; Werte über 5 m/s2 sindnicht zulässig. Müssen Werker längereZeit mit Werkzeugen arbeiten, mit denendiese Werte überschritten werden, drohenDurchblutungsstörungen wie die Weiß-fingerkrankheit. Längere krankheits -bedingte Ausfälle bis hin zur Arbeits -unfähigkeit können die Folge sein.

Doch wie weiß ein Unternehmer, ob erden Anforderungen der Verordnung

genügt? Die Umsetzung kann in der Pra-xis kompliziert sein. Um beim Beispielder Vibrationen zu bleiben: Der auf einenachtstündigen Arbeitstag normierte Be -las tungswert darf nicht mit dem Emis-sionswert verwechselt werden, den dieWerkzeughersteller angeben. Doch wielässt sich dann bestimmen, ob Hand-lungsbedarf besteht oder nicht? Und wel-che zusätzlichen ergonomischen Aspektegilt es zu beachten? Fragen wie diese sindes, die Atlas Copco Tools veranlassten,eine handhabbare Methode zu ent -wickeln, um die Ergonomie von handge-haltenen Kraftwerkzeugen zu beurteilen.Zusam mengefasst lässt sich die Methodeso beschreiben: Herangezogen werdenals Kriterien die

� Griffkonstruktion,

� äußere Kräfte,

� das Gewicht des Werkzeugs,

� die Temperatur,

� Stöße,

� Vibrationen,

� die Belastung durch Lärm sowie

� Staub und Öl.

Zu jedem dieser Kriterien wird –basierend auf einfachen Berechnungenund Erfahrungswerten – eine Punktzahlbestimmt, die die Güte des Werkzeugsbeschreibt und mit der sich verschiedeneKonstruktionen vergleichen lassen. Jehöher die Punktzahl, desto schlechter istdas Gerät aus ergonomischer Sicht. Aufden ersten Blick scheint diese Methodeungenau zu sein, doch wie das Beispielder Vibrationen oben zeigt, ist man vorallem an einer praktikablen Lösung inter-

essiert. Denn Mehrkanal-Vibrationsmes-sungen sind zwar heute möglich, könnenaber nicht mit vertretbarem Aufwand anallen Arbeitsplätzen durchgeführt wer-den. Hinzu kommt, dass zu einigen ergo-nomisch relevanten Faktoren kaum oderkeine Daten aus Wissenschaft und For-schung vorliegen, die verlässlich be -schreiben, ab wann eine Belas tung zuhoch ist. Der Rückgriff auf fundierteSchätzungen und Erfahrungswerte istalso erforderlich, will man nicht warten,bis aussagefähige Daten vorliegen.

Die Autoren dieser Methode – alle -samt Fachleute von Atlas Copco Tools –haben ein einheitliches Bewertungssche-ma mit Ergonomiefaktoren entworfen,das sich auf alle Handwerkzeuge anwen-den lässt, ganz gleich welcher Marke undunabhängig von der Antriebsart (elek -trisch oder pneumatisch). Mit dem Schema lassen sich sowohl unterschiedli-che Schrauberarten und Bohrmaschinenals auch Schleifmaschinen sowie Niet-und Meißelhämmer beurteilen. Berück -sichtigt werden auch Randbedingungen

Arbeitsschutz

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ERGONOMIE

Methode zur Bewertung von Werkzeugen und ihrer Belastung

Ergonomie selbst beurteilen

Vibrationen und Lärm sind die Hauptbe-lastungsquellen bei schlagenden Werk-zeugen wie hier beim Nieten. Ähnlichesgilt für Meißel- und Schlacken hämmer.Ein guter Konstrukteur kann vor allemdie Vibrationsbelastung minimieren.

wie etwa das Geschlecht der Werker, weil beispielsweise die maximal zulässi-gen Greifkräfte oder der mittlere Hand-umfang von Frauen und Männern diffe-rieren.

Naturgemäß unterscheiden sich dieverschiedenen Werkzeugarten auch hin-sichtlich der Gewichtung einzelner Ergo-nomiefaktoren. Spielen etwa bei Schlei-fern äußere Kräfte, Gewicht, Vibrationensowie Lärm-, Staub- und Ölbelastungeine wichtige Rolle, überwiegen bei Mei-ßelhämmern vor allem Vibrationen undLärm. Bei Schraubern dominieren dage-gen häufig äußere Kräfte oder dasGewicht, während Lärm, Staub und Ölkein Problem sind. Beispielhaft sei aneinigen Werkzeugarten erläutert, woraufbei ihnen besonders zu achten ist.

1. Schleif- und Poliermaschinen

Sie unterscheiden sich vor allem hin-sichtlich der Schleifmittel. Ihre Dauer -leis tung reicht von 0,1 bis 4,5 kW, dasGewicht von wenigen hundert Gramm

bis zu mehreren Kilogramm – für Ein-satzzwecke vom Präzisionsschleifen bishin zum Putzen von Gussstücken. Wich-tig: Insbesondere eine hohe Werkzeug -leis tung ist ein Risikofaktor, die Werkermüssen also geschult werden.

Griffkonstruktion: Handgriff undStarter sollten so gewählt werden, dasseine natürliche Handhaltung möglich ist– denn diese ist die bequemste. Hilfreichist auch, wenn sich die Handhaltung ein-fach variieren lässt; dann verteilt sich dieBelastung auf mehrere Muskeln, waseiner Ermüdung vorbeugt. Selbst wennfür eine Aufgabe nicht viel Muskelkraftbenötigt wird, führt dies bei längeremArbeiten schnell zu einer statischen,kraft raubenden Belastung.

Die meisten Schleifmaschinen werdendeswegen mit beiden Händen geführt,was diese gleichmäßiger belastet und fürmehr Stabilität sorgt. Fast alle Schleif-und Poliermaschinen besitzen zudemeinen Hebelstarter, den der Werker mitden Fingern oder mit der Handfläche her-unterdrücken kann.

Äußere Belastung: Beim Schleifensollte der Werker keine großen Kräfteaufbringen und auch den Werkzeuggriffnicht besonders fest anpacken müssen, daSchleifarbeiten meist lange dauern.Ermüdend wirkt normalerweise dasDrehmoment, das durch die Reaktions-kraft beim Einsatz der Maschine erzeugtwird und vom Werker über das Handge-lenk (als Beugung zur Elle hin) aufgefan-gen werden muss.

Gewicht: Das Maschinengewicht wirdhäufig als positiver Faktor wahrgenom-men, insbesondere bei Schleifarbeiten anhorizontalen Flächen, weil der Werkerhier „mit der Schwerkraft“ arbeiten kann.Dennoch sind leichtere Werkzeugegrundsätzlich ergonomischer. Speziell beiArbeiten an senkrechten Flächen oderüber Kopf macht sich das bemerkbar. Woes durch entsprechenden Vorrichtungsbaumöglich ist, sollten derartige Arbeitendaher möglichst vermieden oder umorga-nisiert werden. Bei großen Schleif -maschinen für grobe Schrupp- undTrennarbeiten ergibt sich durch deren

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Arbeitsschutz

Gewicht zwar eine zusätzliche Vorschub-kraft, doch belastet dies den Werker auchzusätzlich.

Vibrationen: Hauptquelle sind Un -wuchten der Schleifscheibe, zum Teilverstärkt durch eine mangelhafte Zentrie-rung. Hilfreich ist deswegen ein automati-scher Unwuchtausgleich, der in die Nabeeingebaut ist. In Atlas-Copco-Werkzeu-gen ist dies der Autobalancer, bei demein im Ölbad umlaufender Kugelsatz alsKontergewicht die sich ständig verän-dernde Unwucht der Schleifscheibe aus-gleicht und auf diese Weise Vibrationendämpft. Gleichzeitig sinkt so auch derSchleifmittelverbrauch, die Arbeit wirdproduktiver. Nach Erkenntnissen derAtlas-Copco-Ergonomen wirkt diesesSystem weitaus effizienter als etwa dieDämpfung durch spezielle Handgriffe.

Lärm: Die größte Lärmquelle ist derSchleif vorgang selbst. Daneben erzeugtein Druckluftschleifer Motorgeräusche,unabhängig davon, ob ein Lamellen- oderTurbinenmotor zum Einsatz kommt.Abhilfe schafft etwa beim Luftauslass derTurbine ein Staudruck-Schalldämpfer.Bei Elektroschleifern entstehen Eigen -

geräusche durch Getriebezahnräder undKühlluftstrom.

Staub und Öl: Obgleich eine Schleif-maschine selbst keinen Staub erzeugt,wirbelt ihre Abluft doch eine gewisseMenge auf – besonders in staubigenUmgebungen. Hauptstaubquelle ist aberder Schleifprozess selbst. Den Werkerkann eine belüftete Schleifkabine schüt-zen. Wirkungsvoller ist es jedoch, dieSchleifmaschine selbst mit einer Staub-auffangvorrichtung zu versehen unddiese an ein Punktabsaugsystem anzu-schließen. Turbinenschleifer bieten zu -dem den Vorteil, dass sie mit unge-schmierter Luft arbeiten – und damit eineBelastung durch Öl ausgeschlossen ist.

2. Schlagende Werkzeuge

Mit der Energie eines beschleunigtenKolbens erzeugen schlagende Werkzeugegroße Kräfte. So lässt sich Stahl spanendbearbeiten oder ein Niet eintreiben.Meißel- und Schlackenhämmer kom-men hauptsächlich in Gießereien zumEinsatz, Niethämmer in der Luftfahrtin-dustrie. Bei allen drohen gesundheitliche

Schäden durch Lärm und Vibrationen.Und da häufig über längere Zeit in dersel-ben Körperhaltung gearbeitet wird, führtdies schnell zu einer Muskelüberlastungund Ermüdung des Hand-Arm-Systems.

Vibrationen: Bei schlagenden Werk-zeugen gibt es mindestens drei Vibra-tionsquellen: die oszillierende Kraft, dieden Kolben antreibt; die Stoßwelle, dieder Meißel auf die Maschine überträgt;und die Schwingungen des Werkstückes,die wiederum auf die Maschine zurück -wirken. Mit einer Reihe konstruktiverMaßnahmen können die Werkzeugkon-strukteure aber die Belastungen minimie-ren. So lassen sich die Schwungkräftereduzieren, die auf die Werkzeugmassewirken, oder Werker und Werkzeug überein Isoliersystem entkoppeln. Wichtig ist,die Mitarbeiter zu schulen. So lautet eineGrundregel bei Meißelhämmern, nie denMeißel bei laufendem Werkzeug zuberühren. Leicht gesagt, doch in der Pra-xis schwer zu befolgen. Manchmal hatder Meißel einen runden Schaft und mussmit der Hand geführt werden. Das machtPutzarbeiten flexibler, ist aber sicher-heitstechnisch bedenklich.

Lärm: Schlagende Werkzeuge erzeu-gen eine Stoßwelle. Diese pflanzt sichentlang des Meißels oder Döppers fortund trifft mit so großer Kraft auf dasGussteil oder den Niet, dass es zu einerplastischen Verformung kommt. DieStoßwelle dauert weniger als 100 Mikro-sekunden (μs) (100 µs = 0,0001 s). Die-ser Prozess erzeugt sehr hohe Frequen-zen. Treffen diese dann auf einen Körper,entstehen viele Resonanzen in einembreiten Frequenzbereich. Hohe Kräfteerzeugen hohe Lärmpegel. Das Problemdabei: Zwar können die Maschinengeräu-sche gedämpft werden; doch die Haupt-lärmquelle, der eigentliche Arbeitspro-zess, lässt sich nur schwer eindämmen.

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Für die Werkzeugher-steller sind umfassen-de Messungen Alltag.Wer in der Praxis zueiner brauchbarenAbschätzung derergonomischen Qua-lität von handgehalte-nen Kraftwerkzeugenkommen will, kanndies mit einer vonAtlas Copco ent -wickelten Bewer-tungsmethodeschnell umsetzen.

Das Werkzeug als Verlängerung der Hand: DerPistolengriff mit einem Winkel von 70° zur Längsachse entspricht dem natürlichen Griffwinkel der Hand und eignet sich deswegen für viele Aufgaben.

Arbeitsschutz

ERGONOMIE

3. Schraubwerkzeuge

Schraubwerkzeuge stellen mit Klein-,Schlag-, Impuls- und Winkelschrauberneine der vielfältigsten Werkzeugfamilien.Entsprechend groß sind die Unterschiedein der ergonomischen Bewertung. Mitkleinen Pistolen- und Stabschraubernwerden zum Beispiel Spülmaschinen,Kühlschränke oder elektronische Gerätemontiert. Ein sauberes Arbeitsumfeld, diesorgfältige Wahl der Handwerkzeuge undergonomisch gestaltete Arbeitsplätze hal-ten Gesundheitsrisiken für den Werkergering. Häufige Wiederholungen imArbeitsablauf sind zu vermeiden.

Insbesondere in der Automobilindus -trie war früher auch der Schlagschrauberweit verbreitet. Doch nach und nachwurde er durch den kupplungslosenAbwürgeschrauber ersetzt, ein wenigerlautes, präziseres Werkzeug. In den1980er Jahren kam dann der Impuls-schrauber auf den Markt. Dieser über-trägt praktisch kein Reaktionsmomentmehr auf die Hand und ist deutlich leiserund sehr viel genauer als ein Schlag-schrauber. So gewannen und gewinnenImpulsschrauber immer mehr Marktan-teile.

An Linien, an denen im Stehen mon -tiert wird, sind Winkel schrau ber häufig.Sie werden vorzugsweise mit beidenHänden geführt. Das Reaktions moment„zieht“ eher am Arm, als dass das Hand-gelenk verdreht wird, so dass höhereDreh momente aus ergonomischer Sichteine weniger große Rolle spielen als beiPistolen- oder Stabschraubern.

Wer sich mit der Ergono-mie seiner handgehaltenenWerkzeuge in der Produktionbeschäftigt, tut nicht nur demWerker etwas Gutes. Gleich-zeitig lässt sich damit – bei

einer entsprechenden Arbeitsplatzgestal-tung – die Produktivität steigerm. UmWerkzeuge hin sichtlich ihrer ergo -nomischen Qua lität zu be werten, hatAtlas Copco Tools eine in der Praxisleicht einsetzbare Beurteilungsmethodeentwickelt, deren Ergebnisse hier starkverkürzt wiedergegeben sind. Eine aus-führliche Beschreibung der Methode undder Werkzeuge liefert das kostenloserhält liche Handbuch „Ergonomie beiHandwerkzeugen“ (siehe auch unserenLese-Tipp auf Seite 40).

Wer sich nicht allesselbst anlesen möchte,sondern lieber direkt mitExper ten diskutiert, kanneinen von der Atlas-Copco-Tochter TBBange bo tenen Work shopzur Ergonomie in derSchraubmontage besu-chen. Wer die Erkennt-nisse im Betrieb umsetzt, � reduziert krankheitsbe-

dingte Ausfälle,� verbessert die Motiva-

tion und Arbeitsfreudeseiner Mitarbeiter,

� senkt die Qualitäts -kosten und steigert dieProduktivität,

� erhält und steigert die Leis -tungs- und Innovationsfähig-keit des Unternehmens auchmit einer im Durchschnittälteren Belegschaft. co

Handbuch „Ergonomie bei Handwerkzeugen“: 252

GTG-Turbinenschleifer: 253

Niethämmer: 254

Meißelhämmer: 255

Workshop „Ergonomie in der Schraubmontage“: 256

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Leistungsstarker Turbinenschleifer des Typs GTG 40: Über dienatürliche Handhaltung an zwei Griffen lässt sich das hoheReaktionsmoment gut abfangen. Der automatischeUnwuchtausgleich dämpft Vibrationen; der Turbinenantriebarbeitet mit ungeölter Druckluft und belastet den Werkernicht mit ölhaltiger Abluft. Außerdem hat dieses Antriebs -prinzip einen extrem hohen Gewichtsvorteil gegenüberLamellen- oder Hochfrequenzschleifmaschinen.

Arbeitsplätze sollten ergonomisch gestaltetwerden: Die Werkerin im Bild muss den Schrau-ber nur noch führen; sein Gewicht hält einStützarm. Das ist selbst bei sehr leichten Werk-zeugen wie diesem Tensorschrauber sinnvoll,wenn viele Verschraubungen nacheinander aus-zuführen sind.

Ergonomie-Workshop

Verpackungstechnik

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INDUSTRIAL SERVICES

Fast um die Hälfte konnte der Verpackungshersteller Mauser inBrühl seine Reparaturkosten fürverschiedene Montagewerkzeugesenken. Seit das Unternehmenseine Druckluftschrauber vonTBB Industrial Tools Servicesreparieren lässt, hält man außer-dem nur noch 60 Prozent derWerkzeuge im Backup.

Die Mauser Group aus Brühl stelltIndustrieverpackungen her. Fäs-ser aus Metall und Kunststoff,

Trommeln aus Papierfasern („FibreDrums“) und sogenannte IntermediateBulk Container, kurz: IBC, die für denTransport und die Lagerung flüssigeroder rieselfähiger Stoffe verwendet wer-den. Hauptabnehmer in Deutschland sindAbfüller von Lacken, Ölen und Farbensowie eine große Bandbreite unterschied-licher Chemiebetriebe.

Einen Kostenfaktor, den das Unterneh-men innerhalb des Produktionsprozessesjetzt deutlich senken konnte, sind dieReparaturen der eingesetzten Druck luft-Montagewerkzeuge, mit denen verschie-

dene Komponenten des IBC montiertwerden. Seit circa einem Jahr liegt dieWartung und Reparatur dieser Werkzeugein Händen der TBB Industrial Tools Ser-vices GmbH in Essen.

Mehrere Tausend IBCs fertigt Mauserpro Woche in Brühl. Dazu wird ein vor-gefertigter Gitterrohrrahmen („Käfig“),der die Containerblase umschließt, aufPaletten aus unterschiedlichen Materia-lien verschraubt. Für die jeweils neunSchraubverbindungen zwischen Käfigund Palette pro IBC setzt Mauser Druck -luftschrauber von Atlas Copco Tools ein.Die leicht zu erreichenden Schraubenwerden mit einem Pistolenschrauber mitRutschkupplung des Typs Twist 22 HR10 oder mit einem ErgoPuls-Schraubermontiert. Für die Schrauben an den unzu-gänglichen Stellen zwischen Gitterrohr-rahmen und Palettenteil nehmen die Wer-ker LTV-Winkelschrauber.

Werkzeuge werden stark beansprucht

Die Druckluftschrauber müssen hohenBelastungen standhalten und richtig„ackern“, um die langen Spax-Schraubeneinzudrehen. Bei der Montage des Käfigsauf die Paletten stoßen die Werker außer-dem immer wieder mit dem Winkelkopf

an den Gitterrohrrahmen der Container –da ist Verschleiß programmiert. Auch derMontagevorgang selbst stellt die Schrau-ber auf eine Belastungsprobe.

Der Kunde kann „seine“ IBC mit einerHolz-, Verbundwerkstoff- oder Kunst-stoffpalette als Containerunterseite wäh-len – je nach Einsatzgebiet und Preisvor-stellung. Die Holzpalette ist zwar kosten-günstiger, in der Verarbeitung bei Mauseraber ebenso aufwendig wie die Palettenaus anderen Materialien. Denn die rohenHolzbalken sind häufig von Ast -augen durchsetzt, durch diesich der Eindrehwiderstand derselbstschneidenden Schraubenzwi schendurch stark erhöht.Auch die Verschraubung in diePaletten aus hartem Kunststoffoder die Verbundwerkstoffpa-letten aus Kunststoff undMetall ist für die Widerstands-fähigkeit der Werkzeuge eineHerausfor derung.

Früher: Teure Mehrfach-Reparaturen

Doch so hochwertig und robust dieWerkzeuge auch sind: Die Schrauberwaren in der Vergangenheit überdurch-schnittlich oft defekt. Neben äußerenF

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Wenke,

Mauser

TBB repariert Werkzeuge für IBC-Montage bei Mauser

Reparaturkosten für Druckluftschrauber fast halbiert

Links: Wartung eines Impuls-schraubers. Hier wird das Ölseiner Impulszelle erneuert.

Beschädigungen und dem genannten Ver-schleiß an den Winkelköpfen warenLamellenbrüche ein auffallend häufigerReparaturgrund. „Vor vier bis fünf Jahrenhatten wir noch 100 Werkzeuge in unse-ren Standorten in Brühl, Erkelenz undBammental im täglichen Einsatz“,berichtet Valentin Bolwerk. Weil vieleWerkzeuge ständig unterwegs zur Repa-ratur und damit nicht verfügbar waren,mussten sehr viele Schrauber im Backupgehalten werden. „Heute kommen wirmit etwa 60 Druckluftschraubern aus“,freut sich der Mauser-Ein käufer, der dieZusam men arbeit mit TBB initiierte. Ihmwar der hohe Reparaturstand in der Palet-tenmontage aufgefallen, woraufhin er dieReparaturkosten und -zeiten über einenZeit raum von vier Jahren analysierte. DasErgebnis: Teilweise überstiegen dieReparaturkosten für ein Werkzeug proJahr dessen Preis für die Neuanschaffungum ein Vielfaches.

Pro Woche wurden damals ein bis fünfdefekte Werkzeuge zur Reparatur ge -

bracht. Man habe den Eindruckgehabt, bei den Schraubernseien nur die aktuell defek-ten Teile ausgetauscht wor-den, wie zum Beispiel dieLamellensets, sagt Bolwerk;die Geräte seien aber wohlnicht auf den Gesamtzu-stand hin überprüft worden.„Es war manchmal schonverwunderlich, wie schnell

sie erneut ausfielen und zurückin die Reparaturabwicklung mussten.“

Als Mauser neue Schrauber beimdamaligen Handelspartner bestellte, holteman bei Atlas Copco direkt ein Angebotfür Reparaturen ein. „Wir wurden in dieWerkstatt von TBB eingeladen undschauten uns an, welche Arbeitsschrittebei der Reparatur und Wartung der

Druck luftschrauber getätigt werden“,erzählt Bolwerk. TBB ist der Servicepro -vider von Atlas Copco Tools. Weil sohoher Verschleiß sehr un -gewöhnlich ist, analysierteTBB die Ursachen derzahlreichen Ausfälle sehrgenau. Der Besuch in derWerkstatt in Essen sowiedie Analysen von TBBüberzeugten schließlichalle Beteiligten bei Mauser.„Vor allem wegen der Garantieleis tungenhaben wir dann ab sofort bei TBB repa-rieren lassen“, sagt der Commodity LeadBuyer Valentin Bolwerk.

Drei Monate Garantie auf jede Reparatur

Vorher hatte es keinerlei Gewährleis -tung auf die Reparaturen gegeben,wodurch es passieren konnte, dass einund derselbe gerade reparierte Schrauberin der nächs ten Woche wieder in denReparaturumlauf musste. Jetzt hat Mau-ser mit TBB drei Monate Garantie auf dieReparatur und zwölf Monate auf die ver-bauten Ersatzteile vereinbart. Bis zueinem Festpreis von circa 50 % derKosten einer Neuanschaffung werden dieReparaturen automatisch freigegeben.Die Kosten je Reparatur sind aktuell zwarhöher, dafür haben die Standzeiten derSchrauber aber enorm zugenommen.„Unsere Instandhaltung ist begeistert vonder längeren Haltbarkeit“, sagt Bolwerk.Nach der kompletten Umstellung allerdrei Standorte auf den neuen Service-dienstleister sind nun alle zufrieden. Seiteinem Jahr läuft die Arbeit mit TBB rund.Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Die Summe der Reparaturkosten für dieDruckluftschrauber ist um etwa 40 bis45 % gesunken.

Wartungseinheiten für geölteLamellen und exakten Luftdruck

TBB hatte übrigens weitere Maßnah-men vorgeschlagen, um den Reparatur-stand zu senken; einige davon wurdenschon umgesetzt. So gibt es nun Schutz-hüllen für die Schrauber, die äußereBeschädigungen verhindern, sowie eineMöglichkeit zur Aufhängung der Werk-zeuge mit dem gleichen Ziel. Ferner rietder Dienstleis ter, Wartungseinheiten zurDruckluftaufbereitung einzusetzen, umsicherzustellen, dass die Lamellen derSchrauber genügend geölt werden. Nach-dem ein entsprechender Testlauf ergab,dass die Lamellen dann länger halten,setzt Mauser nun auch diese ein. up

Reparatur-Services: 257

Tool-Scan und Arbeitsplatzanalyse: 258

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Verpackungstechnik

INDUSTRIAL SERVICES

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Früher wurden manche Werkzeugevier, fünf Mal im Jahr repariert. DieKosten überstiegen gelegentlich denPreis für eine Neuanschaffung um einVielfaches. Heute halten die von TBBinstandgesetzten Schrauber viel län-ger – und die Kosten sind gesunken.

Kalibrieren

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INDUSTRIAL SERVICES

Zum 1. November hat die TBBIndustrial Tools Services GmbHden Kalibrierdienst Stenger mitSitz in Wetzlar übernommen.

TBB, eine Gesellschaft des Atlas-Copco-Konzerns, er wei tert damitdas Portfolio im Bereich der

Kalibrier dienstleistungen um zahlreicheneue Messgrößen, darunter allein neunDKD-akkreditierte Messgrößen (DKD =Deutscher Kalibrierdienst). Insbesonderekönnen nun Messmittel für diverse elek-trische Messgrößen sowie für Tempera-tur, Feuchte, pH-Wert, Druck, Schallpe-gel und Drehzahl rückführbar kalibriertwerden. Die Kunden des Kalibrierdiens -tes Stenger sind hauptsächlich in derMedi zintechnik, der Elektronik und derchemischen Industrie zu Hause. TBBwie derum ist sehr gut in der Auto mobil -indus trie und weiteren Fertigungsbran-chen aufgestellt.

„Wir arbeiten mit den neuen Kollegenbereits seit mehreren Jahren vertrauens-voll zusammen“, erklärt TBB-Geschäfts-führer Olaf Sommer. „Und als der bis -herige Inhaber und Geschäftsführer, Gerhard Stenger, einen geeigneten Part-ner für seine Nachfolge suchte, der dieExpansion in weitere Branchen möglichmachte, lag es nahe, dass wir insGespräch kamen.“

Deutschlandweit 30 Servicetechniker gesucht

Sommers Ziel ist es, für Kunden ausallen Industriebranchen einen „One-Stop-Shop“ zu entwickeln, das heißt Kalibrier-dienstleistungen für alle denkbarenMessgrößen sowie weitere Industrie-Ser-vices anbieten und ausführen zu können.Dazu gehören bei TBB auch Wartung undReparatur, Inbetriebnahmen, Schraub -fallanalysen, Prozess optimierungen undandere. „Um unser geplantes Wachstum

in allen unseren Dienstleistungsbereichensicherzustellen, suchen wir deutschland-weit derzeit über 30 Servicetechniker“,betont Sommer, der in der Industrie „sehrhohes Potenzial“ für das TBB-Angebotsieht. Allein für die neuen Messgrößenwurden umgehend zwei weitere Mitar-beiter in Wetzlar eingestellt.

Bislang unterhielt TBB Kalibrierlabo-re in Essen und Dingolfing sowie welt-weit etwa in den USA, Mexiko, Italienoder Tschechien und war vom DeutschenKalibrierdienst (DKD) für die Messgrö-ßen Drehmoment und Drehwinkel akkre-ditiert. Diese Größen spielen in derSchraubmontage eine wichtige Rolle.Alle Automobilhersteller sowie Anwen-der in vielen weiteren Industriebranchenmüssen ihre Schraubwerkzeuge regelmä-ßig gegenmessen und die entsprechendenMessmittel kalibrieren lassen, um einepräzise Montage sowie die hohe Qualitätihrer Produkte sicherzustellen.

TBB informiert auf Messe Controlüber Kalibrier-Dienstleistungen

Für folgende Messgrößen kann TBBnun Messmittel kalibrieren: Drehmo-ment, Drehwinkel, Drehzahl, Schallpe-gel, Druck, Feuchte, pH-Wert, Tempera-tur, Gleichspannung, Gleichstromstärke,Gleichstromwiderstand, Gleichstromleis -tung, Wechselspannung, Wechselstrom-stärke, Wechselstromleistung, Leistungs-faktor und Frequenz. Details zu denMessgrößen sind auf der Internet-Sitewww.kalibrierdienst.de zu finden.

TBB wird seine umfangreichen Kali-brier-Angebote vom 8. bis 11. Mai aufder Fachmesse Control in Stuttgart prä-sentieren: Halle 7, Stand 7326.

Kalibrier-Services: 259i

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Atlas-Copco-Tochter erweitert Dienstleistungs-Portfolio

TBB übernimmt Kalibrierdienst Stenger

TBB unterhält nun drei Kalibrierlabore: in Essen, Din-golfing und Wetzlar. Bislang war TBB für die Messgrö-ßen Drehmoment und Drehwinkel vom DeutschenKalibrierdienst akkreditiert. Jetzt sind über ein Dut-zend weitere Messgrößen hinzugekommen.

8.-11. Mai 2012Halle 7,

Stand 7326

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Zu allen Produkten und Dienstleistungen, über die wir im Heft berichten, können Sie weitere Informatio-nen anfordern. Dazu müssen Sie uns nur die unter den Artikeln stehenden Kennziffern mitteilen – per Postkarte(unten), per Fax, E-Mail oder über unsere Internet-Seiten.

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Per FaxUmkringeln Sie auf der Postkarte unten rechts die gewünsch ten Kennziffern und tragen Sie in den Feldern der Karte unten links Ihre Adresse ein. Faxen Sie dann diese ganze Seite an den Leserdienst Druck luftkommentare, Fax-Nummer +49 (0)931-4170-494.

Per E-MailSchreiben Sie an DK-Info@de.atlascopco.com.Geben Sie in der E-Mail Ihre Kennziffern-Wünschesowie Ihre Adresse an, damit wir Ihnen die Informa-tionen zuschicken können.

Übers InternetFüllen 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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