Download - Atlas Copco Deutschland

DRUCKLUFT
KOMMENTARE
WERKZEUGE UND DRUCKLUFTTECHNIK FÜR NACHHALTIGE PRODUKTIVITÄT NR. 1/2013
Reifenhersteller spart durch
neuen Kompressor
300.000 Euro pro Jahr S. 56
ComVac: Weltpremiere
für kompakte Kompressoren S. 5
Atlas Copco auf der Hannover-Messe 5 • Neue Abteilung berät zu Lean Production 12 • Ganzheitliche Qualitätsstrategie
für die Montage 14 • Schraubstation entstört sich selbst 17 • Druckluft-Contracting: Energieersparnis
durch Wärmerückgewinnung inklusive 24 • Kläranlage senkt Energiekosten um ein Drittel 28 • Turboschleifer als
Antrieb für Fräsring 38 • Schnelle Schraubspindeln verkürzen Taktzeiten in der Motorradgabel-Montage 52

Editorial
Liebe Leserinnen und Leser!
Was vor 140 Jahren mit dem Bau
von Eisenbahn-Ausrüstungen in
Schweden begann, ist heute ein
weltweit agierender Konzern: Mit 40 000
Mitarbeitern ist Atlas Copco in rund 180 Ländern
vertreten. Dabei erheben wir den An -
spruch, Ihnen, unseren Kunden, nachhaltige
Produktivität zu bringen. Wir wollen, dass
Sie mit uns Ihre Fertigungsprozesse effizienter
gestalten und mit unseren Produkten Ihre
Kosten senken können. Zahlreiche Best-Practice-Beispiele
finden Sie in diesem Heft.
Für unseren gemeinsamen Erfolg sind wir
immer auf der Suche nach sinnvollen Ergänzungen
unseres Portfolios. So bieten wir über
unsere Kompressorensparte nicht mehr nur
Kompressoren und Drucklufttechnik an, sondern
auch Generatoren für Sauerstoff und
Stickstoff sowie Vakuumpumpen, damit Sie
für alle Luftbedarfe Ihres Betriebs nur noch
einen Ansprech partner benötigen. Überzeugen
Sie sich gern auf der Hannover-Messe
von unserem umfassenden Angebot (Halle
26, Stand B40). Einen Überblick finden Sie in
diesem Heft ab Seite 5.
Ausgeweitet haben wir unser Angebot auch
im Konzernbereich Industrietechnik. Seit
anderthalb Jahren statten wir Sie nicht mehr
nur mit Industriewerkzeugen und Montage -
sys temen aus, sondern bieten Ihnen für Ihre
Fügeprozesse auch modernste Klebetechnologie
an. Mehr über diese spannende Branche
erfahren Sie im Interview ab Seite 20.
Joeri Ooms
Geschäftsführer
Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik
Joeri.Ooms@de.atlascopco.com
2 DK 1-2013
AUS DEM KONZERN
Jubiläum: Im Februar wurde Atlas Copco
140 Jahre alt 4
ENERGIEEFFIZIENZ
Hannover-Messe: Neue Kompressoren
und Lösungen für
die industrielle Luftversorgung
präsentiert Atlas Copco im April
auf der ComVac 5
Vakuumtechnik: Atlas Copco hat neuerdings
Vakuumpumpen im Portfolio und tritt damit
als Komplettanbieter für alle Luftbedürfnisse
der Industrie auf 8
Ölfrei: Ein englischer Weinabfüller erzeugt
seine Druckluft mit ölfrei verdichtenden ZR-
Kompressoren – und nutzt deren Abwärme,
um Reinigungswasser aufzuheizen 11
Contracting: Der Kaltumformer Alutec hat
vor kurzem seine komplette Druckluftstation
erneuern lassen: Er bezahlt nur die abgenommene
Druckluft. Mit der Verdichtungswärme
wird die Teilereinigung betrieben 24
Impressum: DRUCKLUFTKOMMENTARE, Werkzeuge und Drucklufttechnik für nachhaltige Produktivität.
Herausgeber: Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik GmbH und Atlas Copco Tools Central Europe
GmbH, 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, Gabi Meyreis, Ulrike Preuß (up), Andreas Theis (at), 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.
54
Niederdruck: Eine dänische Kläranlage
belüftet eine von zwei Klärstraßen mit einem
ZS-Schraubengebläse von Atlas Copco –
und spart 30 % Energie 28
Medizintechnik: Ein Hersteller von Implantaten
modernisierte seine Druckluftversorgung
ganzheitlich und senkte den Betriebsdruck
deutlich. Der Energiebedarf ging um ein
Drittel zurück 44
Baustelle: Wetterfeste GA-Kompressoren
versorgen unter anderem die Betonspritzen
auf Londoner U-Bahn-Baustellen zuverlässig
mit sauberer Druckluft 48
Reifenherstellung: Ein ölfrei verdichtender
ZR-Kompressor mit Drehzahlregelung ergänzt
die Turbokompressoren von Michelin in Homburg.
Mit dem effizienten Kompressor spart
der Reifenhersteller 300.000 Euro im Jahr 56
STICKSTOFF
Elektronikfertigung: Ein NGP-Stickstofferzeuger
versorgt zwei Selektivlötanlagen eines
Platinenherstellers mit hochreinem Stickstoff.
Die Qualität der Lötstellen ist gestiegen 30

38
INSTANDHALTUNG
Kompressoren: Ein Hersteller von Maschinen -
federn hat mit Atlas Copco eine Wartungsvereinbarung
für die Kompressoren geschlossen,
die für kalkulierbare Kosten sorgt 42
FÜGEN
Interview: Seit Sommer 2011 gehört der
Klebetechnik-Spezialist SCA Schucker zum
Atlas-Copco-Konzern. Wir sprachen mit Olaf
Leonhardt, dem langjährigen Entwicklungs -
leiter, über die Anforderungen der Branche
und neue Produkte des Unternehmens 20
FLEXIBLE MONTAGE
Lean Production: Atlas Copco Tools hat eine
neue Abteilung gegründet, die Montageplaner
zum Thema schlanke Fertigung berät und
schult 12
Qualitätssteuerung: Mit der Qualitäts -
strategie QS-Loop kann Getriebehersteller
SEW-Eurodrive die Qualität in der Montage
besser steuern 14
Automatisierung: Ein mit einer QST-Schraubspindel
ausgerüsteter Automat setzt
Gewindebuchsen sicher in Kunststoffflansche
– und entstört sich bei Fehlern selbst 17
Motorradbau: Fünf Einbauschrauber verkürzen
die Taktzeiten in der Federgabelmontage
eines Motorrad-Zulieferers 34
42
Ventilmontage: Die Montage eines Durchflussreglers
für Spritzgießmaschinen mit der
schwierigen Materialkombination aus Kunststoff
und Metall gelingt mit einem Tensorschrauber
prozesssicher 36
Chemische Industrie: Kunststoffkanister lassen
sich mit einem einfachen Tensorschrauber
prozesssicher verschließen 50
Getriebebau: Ein dokumentationsfähiger
Tensor ST an einem frei beweglichen Handling-Arm
verschlankt die Montage bei ZF. Der
Mitarbeiter wird über 3-D-Grafiken sicher von
Schraubstelle zu Schraubstelle geleitet 52
MATERIALBEARBEITUNG
Fräsen statt Schleifen: Mit einer GTG-Turbinenschleifmaschine
als Antrieb gelingt einem
Metallbearbeiter der saubere Materialabtrag
mit Fräsringen 38
Bohren: Eine drehmomentstarke Druckluft-
Handbohrmaschine bearbeitet in einer Vorrichtung
Stahlplatten für Webmaschinen und
senkt die Rüstzeiten erheblich 40
Bildhauerei: Ein Meißelhammer, mit dem
normalerweise Metallschlacken abgetragen
werden, wird von einem Bildhauer für eine
Holzfigur zweckentfremdet 49
Feinschleifen: Atlas Copco überholt die
Rotoren von Turbokompressoren im Essener
Wuchtzentrum in wenigen Tagen. Dabei hilft
ein kleiner Lamellenschleifer aus dem
Konzern 54
DRUCKLUFTKOMMENTARE NR. 1/2013
20
24
Titel: Reifenherstellung bei Michelin.
In Homburg hat das Unternehmen
einen drehzahlgeregelten ZR-Kompressor
in seine Turbokompressoren-
Station eingefügt und spart nun er -
heblich Energie (S. 56). Bild: Michelin
DK 1-2013 3

Aus dem Konzern
Atlas Copco: Vom Eisenbahnbauer zum breit aufgestellten Industriekonzern
Seit 140 Jahren erfolgreich
Am 21. Februar wurde Atlas Copco 140
Jahre alt. Im Jahr 1873 war die damalige
Firma „Atlas“ in Stockholm von
dem Eisenbahningenieur Eduard
Fränckel, dem Financier
David Otto Francke und
dem Bankier André Oscar
Wallenberg gegründet
worden. Ziel des Unternehmens
war es zunächst,
Ausrüstungen aller Art für
den Bau des schwedischen
Eisenbahnnetzes und seinen anschließenden
Betrieb anzubieten.
Einige Jahre später wurden Dampfmaschinen
und Werkzeuge für die eigene
Fertigung hergestellt, nach der Jahrhundertwende
dann Druckluftwerkzeuge für
die Industrie, Kompressoren, Diesel -
motoren und Felsbohrsysteme.
1910 fusionierte Atlas mit Diesel Motorer
zu Atlas Diesel, 1930 wurde als
Auf Rekordkurs
Atlas Copco hat 2012 weltweit mit Kompressoren
und Drucklufttechnik, Bau- und Bergbauausrüstungen
sowie Industriewerkzeugen
und Montagesystemen einen Rekordumsatz
von 10,5 Milliarden Euro erwirtschaftet,
gut 11 % mehr als im Vorjahr. Der
Betriebsgewinn legte um 9 % auf 2,2 Mrd.
Euro zu. Zum Jahresende waren 39 800 Menschen
bei Atlas Copco beschäftigt, gut 2200
mehr als Ende 2011 (37 579).
In Deutschland war das vergangene Jahr
eher von Unsicherheit gekennzeichnet;
trotzdem gelang es dem Konzern hierzulande,
3 % mehr Aufträge einzusammeln als
2011. Vor allem die Automobilindustrie, der
Maschinenbau und die Allgemeine Industrie
unterstützten die Nachfrage.
Im Januar wurde Atlas Copco vom Weltwirtschaftsforum
(WEF) in Davos als eines der
am nachhaltigsten wirtschaftenden Unternehmen
der Welt ausgezeichnet.
4 DK 1-2013
„Schwedische Methode“ für den Bergbau
ein leichtes Bohrgerät auf den Markt
gebracht, das von einer einzigen
Person bedient werden konnte.
Das legte den Grundstein
für internationale Expansion.
1952 wurde eine
Gesellschaft in Deutschland
gegründet, 1956 firmierte
der Konzern um zu
Atlas Copco. Einen großen
Schritt vorwärts brachte ab
1967 die Entwicklung des ersten ölfrei
verdichtenden Kompressors. Damit
kamen zahlreiche neue Kundenkreise
hinzu, beispielsweise in der Textil-,
Lebensmittel- und Pharmaindustrie.
Heute ist der Konzern weltweit in 180
Ländern vertreten und marktführend bei
Gesteinsbohrhämmern, Kompressoren,
Industriewerkzeugen und Montage -
systemen.
Auf der Control
Atlas Copco Tools stellt vom 14. bis 17. Mai
in Stuttgart auf der Control, der Internationalen
Fachmesse für Qualitätssicherung,
aus (Halle 7, Stand 7226). Im Mittelpunkt
stehen die Prüf- und Kalibrierdienstleistungen.
Das Unternehmen präsentiert sich als
One-Stop-Anbieter für Messmittel aller Art.
Unter anderem kann Atlas Copco folgende
Mess größen kalibrieren: Drehmoment,
Drehwinkel, Drehzahl, Schallpegel, Druck,
Feuchte, pH-Wert, Temperatur, Gleich- und
Wechselspannung, Gleich- und Wechselstromstärke,
Gleich- und Wechselstromleis -
tung, Gleichstromwiderstand, Frequenz.
Durch die Reintegration der Schwestergesellschaft
TBB Industrial Tools erhalten
Kunden nun Werkzeuge, Messgeräte und
den passenden Service aus einer Hand. Zu
den Dienstleistungen zählen Maschinenund
Prozessfähigkeitsuntersuchungen,
Reibwert-, Schraubfall- und Prozessanalysen
oder Beratungen rund um die Qualitätssicherung.
info
Kalibrierdienstleistungen: 401
Atlas Copcos Webseiten werden mobil
Atlas Copco hat seinen Internetauftritt weltweit zukunftsfähig gemacht: Um Kunden und
Geschäftspartnern, Investoren und Interessenten ein optimales Erscheinungsbild auf allen
Anzeigegeräten zu bieten, wurde am 11. Februar das sogenannte Responsive Design („Reagierendes
Design“) eingeführt. Diese spezielle Art der Webseiten-Programmierung führt dazu, dass Internet-Nutzer
immer die gleichen Inhalte finden, egal, ob sie über Computer, Tablet-PCs oder
Smartphones auf die Homepage zugreifen.
In vielen Ländern der Welt, wie in den USA, Indien oder China, geht schon über die Hälfte der Menschen
mit Tablets oder Smartphones ins Internet, hat Atlas Copco herausgefunden. Laptops, Notebooks
und herkömmliche Computer werden nach Ansicht des weltweit in über 180 Ländern
vertretenen Konzerns zukünftig eine geringere Rolle spielen. Im beruflichen Alltag haben die klassischen
Geräte zwar noch deutlich die Nase vorn, doch sei in den nächsten Jahren mit rapide steigender
Akzeptanz und Verbreitung der kleinen Geräte auch in der B2B-Kommunikation zu rechnen.
Mit der neuen Programmierung stellt Atlas Copco sicher, dass die Art des Gerätes, mit dem ein Besucher
die Inhalte anfragt, von der Website erkannt wird und sich die jeweilige Seite auf die Bildschirm-
oder Touch-Screen-Größe angepasst aufbaut. Damit wird sichergestellt, dass alle Inhalte
leicht zu lesen sind und Besucher besser über die Seiten navigieren können – mit möglichst wenig
Größenanpassungen und Scroll-Notwendigkeiten.

Foto: Gert Swinnen
Atlas Copco zeigt auf der ComVac zahlreiche Innovationen
Weltpremiere
für kompakte Kompressoren
Unter dem Motto „Masters of Air“ präsentiert Atlas Copco auf der
Hannover-Messe Anfang April seine jüngsten Innovationen aus der
Kompressoren- und Drucklufttechnik. Das Angebot umfasst auch
Lösungen für die industrielle Gasversorgung, Vakuumpumpen, Systeme
zur Druckluftaufbereitung sowie umfassende Serviceleistungen.
Atlas Copco stellt auf der ComVac, der
Internationalen Leitmesse für Druckluftund
Vakuumtechnik in Hannover, vom 8.
bis 12. April am Stand B40 in Halle 26
aus. Besucher können sich beispielhaft
komplette Druckluftinstallationen ansehen
– gerade so, wie sie in ihrem Werk
aussehen könnten: mit Kompressoren und
Trocknern sowie gegebenenfalls einem
Stickstoffgenerator.
Der Konzern, der in diesem Jahr seinen
140sten Geburtstag feiert, wird zahlreiche
Neuerungen zeigen, von denen viele auf
der ComVac Premiere haben. Der Glanzpunkt
dieses Jahr wird eine neue Kom-
pressorentechnologie sein, die einen Meilenstein
in der Geschichte der Verdichtungstechnik
darstellt.
„Unsere Besucher dürfen sich auf die
Weltpremiere eines ganz neuen Typs von
öleingespritzten, drehzahlgeregelten
Kompressoren bis 30 Kilowatt Leistung
freuen“, verspricht Jürgen Wisse,
Geschäftsbereichsleiter Industriedruckluft.
„Die Verbesserungen im Hinblick
auf Energieeffizienz, Aufstellfläche, CO 2-
Ausstoß und Leistung werden alles Dagewesene
in den Schatten stellen!“
Die neuen Maschinen seien für alle
Anwendungen geeignet und für jeden
Messe-Vorbericht
Halle 26, Stand B40
Kunden erschwinglich. „Außerdem sind
die Kompressoren sehr viel kompakter, so
dass eine viel kleinere Aufstellfläche ausreicht
als bei allen bisherigen Maschinen“,
sagt Wisse. Im Laufe des Jahres
will Atlas Copco mehrere Modelle mit
bis zu 30 Kilowatt Leistungsaufnahme
einführen.
„1994 waren wir die Ersten, die drehzahlgeregelte
Antriebe serienmäßig in
Kompressoren einbauten“, blickt Wisse
zurück, „und jetzt bringen wir wieder eine
Innovation mit dieser Technologie auf
den Markt, die neue Maßstäbe setzt.“ Der
neue Kompressor sei vollständig von
Atlas Copco entwickelt worden und bündele
das gesamte Konzern-Know-how
aus der Drucklufttechnik.
Der Messeauftritt beschränkt sich nicht
auf dieses Highlight. Vielmehr zeigt Atlas
Copco weitere Neuheiten, die sich durch
höhere Leistung und bessere Energieeffizienz
auszeichnen. Einige Beispiele:
DK 1-2013 5

Messe-Vorbericht
Neue Generation öleingespritzter
GA-Schraubenkompressoren
Die neue GA-Generation wartet mit abermals
höherer Effizienz auf, noch längerer
Laufzeit und höherer Verfügbarkeit sowie
einer um 10 % verbesserten Leis tung.
Hinzu kommen besonders einfache Wartung
sowie intelligente Steuerungs- und
Überwachungsmöglichkeiten.
Neue, kleine ZS-Schraubengebläse –
ölfrei und effizient
Die ZS-Serie an Schraubengebläsen
wurde vor einigen Jahren eingeführt und
wird durch weitere Maschinen ergänzt;
die Baureihe zeichnet sich nach wie vor
durch etwa 30-prozentige Energieeinsparungen
gegenüber konventionellen Drehkolbengebläsen
aus. Die Maschinen eignen
sich für eine breite Palette an Niederdruckanwendungen,
zum Beispiel die
Belüftung von Klärbecken, Mahlprozesse
oder pneumatischen Transport. Die ZS-
Gebläse sind mit integrierter Drehzahlregelung
erhältlich und allesamt für ihre
Ölfreiheit zertifiziert (Klasse 0 gemäß
ISO8573-1).
Niederdruck: Erweiterung
der Kompressorenreihe ZE VSD
Die drehzahlgeregelten Niederdruckkompressoren
des Typs ZE VSD bieten
variable Luftzufuhr zu extrem günstigen
Kosten. Sie werden anschlussfertig ausgeliefert,
als Komplettpakete mit leis -
tungsfähiger Steuerung, Nachkühler und
eingebauter Drehzahlregelung der Motoren
(= VSD, Variable Speed Drive). In
einem kompakten Design ist alles untergebracht,
was der Anwender benötigt.
Neu im Programm sind auch die ZM-
Turbogebläse; sie liefern leichte Betriebsüber-
und -unterdrücke bei erhöhter
6 DK 1-2013
Zuverlässigkeit und Effizienz. Die
Ma schinen können für zahlreiche
Niederdruck- und Gasanwendungen
eingesetzt werden.
Eingebaute Intelligenz für ölfreie
Turbokompressoren
Die neueste Generation der ölfreien Turbokompressoren
des Typs ZH 350 + lässt
sich nun in übergeordnete Steuerungs -
sys teme integrieren, was die Einsatzmöglichkeiten
erweitert und verbessert.
Die Maschinen werden in kompletten
Einheiten samt interner Verrohrung, eingebauten
Kühlern, Motor, Steuerungseinheit
und vollständig aufeinander abgestimmten
Komponenten geliefert.
Druckluft, Vakuum und Industriegase
aus einer Hand
Atlas Copco wird sich auf der ComVac
außerdem als Komplettanbieter für alle
Luft- und Gasbedürfnisse der Industrie
präsentieren. Denn das Unternehmen bietet
neuerdings neben Kompressoren und
Gebläsen, Stickstoff- und Sauerstoff -
generatoren auch Vakuumpumpen
an. Die neuen
Systeme der GV-Serie erzeugen
ein sogenanntes „grobes
Vakuum“ zwischen 0,5 und
650 mbar (a) und werden
erstmals auf einer Messe
gezeigt. Als Anwendungen
kommen etwa Drucken und
Verpacken in Frage, die
Holz- und Kunststoffverarbeitung
sowie Einsätze in der
Elektronikindustrie. „Fast
jeder indus trielle Hersteller
greift heute auf Druckluft
zurück. Jeder zweite oder
dritte Betrieb benötigt zusätzlich
Vakuumtechnik“, meint
Die neuen XD-
Hochleistungs-
Adsorptionstrockner
bereiten die Luft von Turbokompressoren
auf – mit einem
Drucktaupunkt von bis zu -40 °C.
Jürgen Wisse. „Für diese Unternehmen
ergeben sich erhebliche Synergien im
Bereich Service und Wartung, wenn sie
beide Technologien aus einer Hand beziehen
können.“
Neue Serie an Hochleistungs-
Adsorptionstrocknern
Die neuen Hochleistungs-Adsorptionstrockner
der Typen XD 550-3600 wurden
für die Aufbereitung der Luft aus

Turbokompressoren entwickelt. Sie verbrauchen
konstruktionsbedingt überhaupt
keine Druckluft im Trocknungsprozess.
Zur Auswahl stehen zwei Varianten, eine
mit einem garantierten Drucktaupunkt
von -40 °C sowie eine weitere mit einem
nicht festgelegten Drucktaupunkt (dieser
hängt ab von den Ansaug- und Betriebsbedingungen
und liegt zwischen -5 °C
und -30 °C). Diese zweite Modellvariante
hat keine separate Heizung; so wird der
Energiebedarf auf wenige Watt für die
elektronische Steuerung begrenzt.
Kompressionswärmetrockner mit
Drehtrommel: Extrem effizient
Ebenfalls in Hannover zu sehen sind die
neuen ND-1000-Trockner. Die wichtigs -
ten Merkmale: ein zuverlässiger Prozess
und eine seit Jahren bewährte Konstruktion
bei den niedrigsten Gesamtkosten im
Lebenszyk lus. Darüber hinaus bieten die
ND-1000-Trockner herausragende Energieeffizienzwerte.
Denn die Kompressionswärmetrockner
mit Drehtrommel stellen
einen 100-prozentigen Volumenstrom
am Auslass bereit – anders als
andere Trockner, die
einen Teil der Druckluft
beim Aufbereiten
verlieren, was zu
Lasten der Gesamt -
effizienz geht. Das ist
bei den ND-Geräten
nicht der Fall, so dass
sich besonders hohe
Energieeinsparungen
ergeben.
Die Turbos vom Typ
ZH 350 + können neuerdings
in zentrale
Steuerungssysteme
integriert werden.
Für eine effizienteDruckluft
auf berei tung
hat Atlas Copco
unter anderem
diese ND-Trockner
im Angebot. Die
Geräte verbrauchen
im Prozess
keine Druckluft.
Neue Filtergeneration:
Kaum Druckabfall
Unter den Produkten zur Druckluftaufbereitung
ist auch ein neuer Feinstfilter
zu finden, der PD 150. Dieser
Hochleis tungsfilter scheidet Flüssigkeiten
und feste Stoffe sicher
aus der Druckluft ab. Die Druckluft
wird konstruktiv sehr geschickt durch
das Gehäuse und die Filterkartusche
geleitet, wodurch Luftturbulenzen und
Druckabfall reduziert werden und sich
echte Energieeinsparungen ergeben. Die
Filter sind sehr zuverlässig und effizient.
Netzwerklösung hält
Instandhaltungsbedarf im Blick
Unter dem Namen „SmartLink“ hat Atlas
Copco eine neue Netzwerklösung zur
Datenüberwachung konzipiert, die sich
leicht installieren lässt, effizient in der
Nutzung ist und sehr einfach auf die individuelle
Situation zugeschnitten werden
kann. Sie ermöglicht Unternehmen,
schnell einen vollständigen Überblick
über ihre Druckluftversorgung zu gewinnen
und hilft, mögliche Probleme vorherzusehen
und rechtzeitig anzugehen.
Den Betreibern wird angezeigt, wie und
wo sich die Drucklufterzeugung verbessern
lässt und wo noch Energiesparpo-
Messe-Vorbericht
tenzial liegt. SmartLink unterstützt auf
intelligente Weise die Datensammlung
und -überwachung und hilft Anwendern
dabei, einen besseren Überblick über
ihren Instandhaltungsbedarf zu erhalten.
Damit können Laufzeiten optimiert sowie
Energie- und damit Betriebskosten ge -
senkt werden. tp
info
Weltpremiere bis 30 kW: 402
Neue GA-Kompressoren: 403
ZS-Schraubengebläse: 404
ZE-Niederdruckkompressor: 405
Turbokompressor ZH 350 + : 406
XD-Adsorptionstrockner: 407
ND-1000-Trockner: 408
SmartLink: 409
Industriegaskompressoren: 410
Biogaskompressoren: 411
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Fotos: Shutterstock, Stephanie Banse, Archiv
Vakuumtechnologie
Atlas Copco ergänzt Portfolio um Vakuumpumpen-Systeme
Komplettanbieter für alle Luftbedürfnisse
Neben Kompressoren und Gebläsen sowie Stickstoff- und Sauerstoffgeneratoren
hat Atlas Copco seit neuestem auch Vakuumpumpen-Systeme
im Programm. Die Essener Druckluftspezialisten
bieten ihren Kunden damit effiziente Lösungen für alle Luft-Anwendungen
aus einer Hand. Betreiber können sich darüber hinaus
Synergien im Bereich Wartung und Service erschließen.
Vakuum wird heute für zahlreiche indus -
trielle Anwendungen benötigt; die Nachfrage
nach entsprechenden Technologien
steigt kontinuierlich an. Nicht nur in der
Elektronikindustrie ist Vakuum ein selbst-
verständlicher Bestandteil der Betriebstechnik;
auch in den Branchen Ver -
packung, Materialhandhabung, Druck
und Papier, Umwelttechnik, Medizin,
Forschung und vielen anderen gehört es
zur notwendigen betrieblichen Infrastruktur.
Der Vakuum-Markt lässt sich in die Segmente
„grob“ und „fein“ unterteilen, die
sich bei den Technologien, Produkten und
Anwendungen unterscheiden. Pneurop,
das europäische Komitee der Hersteller
von Kompressoren, Vakuumpumpen,
pneumatischen Werkzeugen und verwandter
Ausstattung, legt die Grenze für
das Grobvakuum auf 1 mbar fest. Atlas
Copco hat sich hauptsächlich auf das
Marktsegment Grobvakuum beziehungsweise
industrielles Vakuum spezialisiert.
Blick in das Innere eines Notebooks, sichtbar
sind Mainboard und Lüfter. Ein chinesischer
Hersteller hält mit Atlas-Copco-Vakuumtechnologie
seine Laptopgehäuse während der formgebenden
Prozesse in der richtigen Position.

„Wir haben unser Fachwissen aus der
Kompressortechnik auf die Vakuumpumpen-Technologie
übertragen“, erklärt
Jürgen Wisse, Business-Line-Manager
Industriedruckluft bei der Atlas Copco
Kompressoren und Drucklufttechnik
GmbH in Essen. „Denn zwischen Druckluft-
und Vakuumerzeugung gibt es viele
Ähnlichkeiten, so dass sich hier Synergien
heben ließen.“ Damit bietet Atlas
Copco seinen Kunden nun effiziente
Lösungen für alle Luft-Anwendungen aus
einer Hand an: Kompressoren, Gebläse,
Stickstoff- und Sauerstoffgeneratoren
sowie nun eben auch Vakuumpumpen-
Systeme.
Betriebskosten senken
Die neuen Vakuumpumpen-Systeme der
GV-Serie arbeiten laut Wisse sehr zuverlässig
und erzeugen ein „grobes Vakuum“
zwischen 0,5 und 650 mbar (a). Um
Vakuum zu erzeugen, stehen unterschiedliche
Technologien zur Verfügung.
Zu den gängigen Lösungen
gehören
• ölabgedichtete Technologien
mit Schrauben- oder
Schaufelelementen,
• Trockenläufer mit
Schaufel elementen,
• kontaktfreie Trockenläufer
mit interner Verdichtung
mit Klauen-,
Schrauben- oder Scroll-Elementen
sowie
• kontaktfreie Trockenläufer ohne
interne Verdichtung mit Gebläsen
oder Zentrifugen.
Es hängt von der jeweiligen Anwendung
ab – die wiederum den Druckbereich vorgibt
–, welche Lösung die beste Leis tung
und Effizienz bringt. Atlas Copco kann
technologieunabhängig beraten; denn im
Konzern werden alle Bauarten entwickelt
und vertrieben.
Bei den oben genannten Betriebsdrücken
bietet die ölabgedichtete Schraubentechnologie
die beste Leistung bei äußerst
Die ölabgedichteten
Drehschieber-Vakuumpumpen von
Atlas Copco eignen sich für kritische
Anwendungen wie Verpackung und
Materialhandhabung. Zur Verfügung
stehen acht Modelle mit Saugvolumenströmen
zwischen 20 und 365 m³/h
niedrigem Energiebedarf. Entsprechend
arbeitet die neue GV-Baureihe mit einem
zuverlässigen Schraubenelement. Für
kleine Volumenströme bietet Atlas Copco
darüber hinaus eine Reihe neuer Drehschieber-Vakuumpumpen
an.
Über ein Regelventil am Pumpeneingang
kann die Kapazität dem tatsächlichen
Bedarf angepasst werden. Das reduziert
nicht nur die Niveauschwankungen des
Vakuums im System auf ein Minimum,
sondern erlaubt darüber hinaus den
Betrieb der Pumpe am energetisch niedrigs
ten Betriebspunkt. Die Pumpe muss
seltener anfahren und stoppen, woraus
ein geringerer Verschleiß und Wartungsaufwand
sowie eine höhere Zuverlässigkeit
resultieren. Aufgrund ihres ruhigen
Business-Line-
Manager
Jürgen Wisse
Vakuumtechnologie
« Auch bei ihren Vakuum -
erzeugern sollten
Anwender auf Effizienz
achten. Häufig lassen
sich allein an Strom- und
Wartungskosten pro
Pumpe rund 2.000
»
Euro
jährlich einsparen.
Betriebs können die Maschinen nahe
ihrem Einsatzpunkt installiert werden.
Außerdem ist die Installation als Teil
eines zentralen Vakuumsystems möglich.
„Viele Anwender sind der Meinung, dass
die laufenden Kosten für Vakuumanlagen
vernachlässigbar sind“, beobachtet
Jürgen Wisse. „Diese Annahme stimmt
jedoch nicht. Häufig lassen sich allein an
Strom- und Wartungskosten pro Pumpe
rund 2.000 Euro jährlich einsparen.“
Rechne man die Einsparungen durch verringerte
Stillstandzeiten hinzu, gehe es
auf einmal um richtig viel Geld.
Produktivität nachhaltig erhöhen
Die GV liefert Kapazitäten zwischen 500
und 5000 m³ pro Stunde, was sie zur idealen
Lösung für viele Anwendungen
macht. Vom Drucken und Verpacken über
die Kunststoffverarbeitung und Elektronik
bis hin zur Holzbearbeitung oder der
Flaschen- und Konservenabfüllung er -
zeugt die GV ein konsistentes und effizientes
Vakuum. In der Lebensmittelindustrie
arbeiten beispielsweise Brauereien
beim Abfüllen von Bier an verschiedenen
Stellen mit Vakuum. Fruchtsäfte werden
unter Vakuum energiesparend zu Sirup
eingedickt und Flaschenfüllanlagen bei
Unterdruck vorevakuiert. Mit den GV-
Vakuumpumpen lassen sich all diese Prozesse
sicher, effizient und hygienisch
unbedenklich bewältigen.
Auch ökologische Aspekte können den
Ausschlag für die Aus- oder Umrüstung
der Produktion mit Vakuumpumpentechnologie
geben. So hat jüngst ein großer
Lebensmittelverarbeiter im chinesischen
Hangzhou seine Getränkedosenabfüllung
DK 1-2013 9

Vakuumtechnologie
Schraubenvakuumpumpen
stehen für
Betriebsdrücke von
1 mbar (a) bis
500 mbar (a) zur
Verfügung. Damit
eignet sich die GV-
Serie für Anwendungen
wie Drucken,
Eindosen, Verpacken,
Abfüllen und
ähnliche Bereiche.
von Flüssigkeitsringpumpen auf GV-
Vakuumpumpen von Atlas Copco umgestellt.
Das Vakuum wird dort benötigt,
um die Dosen-Rohlinge in Position zu
halten, während sie gestempelt und
bedruckt werden. Mit den Flüssigkeitsringpumpen
bestand das Problem, dass
oft ein Teil der Druckfarbe von der
Pumpe angesaugt wurde und das Wasser
in ihrem Inneren verunreinigt hat. Das
minderte zum einen die Pumpen- und
damit die Produktionsleistung. Zum anderen
konnte das kontaminierte Wasser im
Inneren der Pumpe nicht der betrieblichen
Abwasseraufbereitung zugeführt
werden, sondern musste separat gesammelt
und kostenpflichtig entsorgt werden.
Ebenfalls ausschlaggebend für den Technologiewechsel
war die geringe Effizienz
10 DK 1-2013
der Flüssigkeitsringpumpen bei gleichzeitig
hohem Energiebedarf. Um staatlichen
Auflagen zur Verminderung der
Energiekosten gerecht zu werden, entschloss
sich das Unternehmen zum Wechsel
auf die wesentlich effizientere Vakuumtechnik
von Atlas Copco.
Qualität des Endprodukts sichern
Auch einer der größten chinesischen Hersteller
von Hightech-Elektronik arbeitet
neuerdings mit Vakuumpumpen von Atlas
Copco. Das Vakuum wird dort benötigt,
um Laptop- und Tablet-PC-Gehäuse aus
einer Aluminium-Magnesium-Legierung
während der form gebenden Prozesse in
der richtigen Position zu halten. Die Qualität
des Vakuums ist ausschlaggebend
Vakuumpumpen
Die Baureihe GV 20-300 umfasst
zuverlässige ölabgedichtete
Drehschieber-Vakuumpumpen
Für die Verpackung und
Materialhandhabung geeignet
Acht Modelle mit Saugvolumenströmen
zwischen 20 und 365 m³/h
für die Qualität und Geschwindigkeit der
Produktion.
Weil innerhalb dieses Prozesses die
Gefahr bestand, dass Kühl- oder Reinigungsflüssigkeit
von der Pumpe eingesaugt
wird, ent wickelte Atlas Copco für
das Unternehmen, das im Bereich Druckluft
bereits zu den langjährigen Kunden
zählt, eine maßgeschneiderte Pumpenlösung
mit Spezialfiltern und einer angepassten
Betriebsanweisung.
„Fast jeder industrielle Hersteller greift
heute auf Druckluft zurück. 30 bis 50
Prozent dieser Betriebe benötigen zusätzlich
Vakuumtechnik“, fasst Wisse zusammen.
„Für diese Unternehmen ergeben
sich erhebliche Synergien im Bereich
Service und Wartung, wenn sie beide
Technologien aus einer Hand beziehen
können.“ tp
Getränkedosen-Rohlinge können im Fertigungsprozess mit Vakuum in Position gehalten werden, während sie gestempelt
und bedruckt werden.
info
Kleine Vakuumpumpen: 412
Große Vakuumpumpen: 413

CIP-Reinigung wird mit Kompressorenwärme billiger
Weinabfüller gewinnt
gebrauchte Energie zurück
Accolade Wines, einer der größten Weinabfüller der Welt, nutzt
die Abwärme von drei ölfreien Atlas-Copco-Kompressoren für
seine Hochgeschwindigkeits-Flaschenabfüllanlagen in Avonmouth.
Der Weinabfüller Accolade Wines im
englischen Avonmouth, Bristol, nutzt das
heiße Kühlwasser seiner Kompressoren
sowie die Wärme aus diversen Heiz- und
Kühlsystemen der Maschinen im Werk,
um das Reinigungswasser seiner CIP-
Systeme aufzuheizen („CIP“ ist ein Kürzel
für „Cleaning in Place“ und steht für
Verfahren zur automatisierten Reinigung
von Maschinen in der Lebensmittel- und
Pharmaindustrie). Dieses Wasser wird für
die Reinigung und Sterilisierung der
Abfüllanlagen und Silos verwendet.
Ölfrei verdichtende Kompressoren
mit Drehzahlregelung
Accolade Wines betreibt in Avonmouth
zwei Hochleistungs-Abfülllinien, die
beide jeweils 200 Millionen Flaschen im
Jahr ausstoßen können. Daneben sind drei
Abfülllinien für Weinschläuche („Bagin-Box-Weine“)
in Betrieb, die jährlich
bis zu 21 Millionen Neun-Liter-Schläu -
che befüllen können. Das Werk benötigt
Druckluft vor allem für die pneumatische
Automatisierung der Abfüllanlagen. Die
Luft wird bereitgestellt von einer Atlas-
Copco-Station aus zwei wassergekühlten,
ölfrei verdichtenden Schraubenkompressoren
des Typs ZR 90 VSD mit Drehzahlregelung
sowie einem ZR 75 mit
fester Drehzahl.
In einer so großen Fabrik wie dieser sind
reibungslose Prozesse und Energieeffi-
zienz von immenser Bedeutung. Das
Stichwort Energieeffizienz war auch ein
Schlüssel bei der Auswahl der Kompressoren.
Julian Rainbow, verantwortlicher
Betriebstechniker im Werk, erklärt die
Gründe: „Von Anfang an war klar, dass
wir den Energiebedarf so gering wie möglich
halten wollten, indem wir die bestverfügbare
Technologie einsetzen. So
kamen wir auf die ölfreien ZR-Kompressoren
von Atlas Copco. Darüber hinaus
sind die Servicetechniker sehr kenntnisreich.
Wir wurden von ihnen hervorragend
unterstützt!“
Kompressoren stellen 80 °C heißes
Wasser bereit
Sind die drei wassergekühlten ZR-
Maschinen schon von ihrer Konstruktion
her effizient, so ergeben sich durch die
Wärmerückgewinnung weitere Energieeinsparungen:
Die Kompressionswärme
wird durch dafür vorgesehene Komponenten
noch innerhalb des Kompressorgehäuses
an das Kühlwasser abgegeben,
so dass am Auslass 80 °C heißes Wasser
bereitgestellt wird. Dieses kann für andere
Prozesse nutzbar gemacht werden, etwa
für die Reinigung von Silos.
Kompressorenbetreiber, die – wie Accolade
Wines – die Kompressionswärme
für eigene Prozesse wiederverwenden,
können zwischen 90 und 95 % der elektrischen
Kompressorenleistung als Wär-
Getränkeindustrie
meenergie zurückgewinnen. Die wassergekühlten
ZR-Kompressoren mit Leis -
tungen zwischen 55 und 900 kW sind
dafür geradezu prädestiniert. Diesen
Maschinen hat der TÜV bescheinigt, dass
sich mit ihnen unter bestimmten Bedingungen
sogar bis zu 100 % des elektrischen
Inputs für heißes Wasser zurückgewinnen
lassen. Dazu müsste die Um gebungstemperatur
bei 40 °C liegen, die
Luftfeuchte der Eingangsluft 70 % betragen,
das Kühlwasser mit einer Temperatur
von 20 °C anstehen und der Betriebsüberdruck
10 bar betragen.
Für Accolade Wines waren die Atlas-
Copco-Kompressoren nicht nur wegen
der Wärmerückgewinnung eine gute
Wahl, sondern auch, um die Qualität des
Weins sicherzustellen. Denn für den
Abfüllprozess ist reine, unkontaminierte
Druckluft unerlässlich, weil sie in Kontakt
mit dem Endprodukt kommt. Eine
zu 100 % garantiert ölfreie Druckluft war
daher für die Installation zwingend vorgeschrieben.
Atlas Copco konnte diese
Forderung mit den ZR-Kompressoren
erfüllen: Der TÜV hat ihnen bescheinigt,
Druckluft der Klasse 0 gemäß ISO 8573-
1 zu erzeugen. tp
info
ZR 55 bis 900: 414
Wärmerückgewinnung: 415
DK 1-2013 11

Qualitätssteuerung
Wenn die Experten von Atlas Copco
Montageprozesse optimieren sollen,
werden die Schraubfälle der Kunden
gesamtheitlich betrachtet: von den
Materialien der Bauteile über die Werkzeuge
bis hin zur Arbeitsplatzgestaltung.
Wer will, wird sowohl bei der
konstruktiven Auslegung der Schraubfälle
beraten als auch bei der Auswahl
des richtigen Werkzeugs, der richtigen
Anzugsstrategie und hinsichtlich der
Auswirkungen aller Parameter auf den
Montageprozess.
Atlas Copco Tools berät Montageplaner zu „Lean Production“
Schrittweise Montagezeiten verkürzen,
Ausstoß erhöhen und Kosten senken
Atlas Copco Tools hat eine neue Abteilung namens Produktions-
Transformation ins Leben gerufen. Diese berät und schult Anwender
aus der Montagetechnik zum Thema Prozessoptimierung und
Lean Production.
Niels Rabbe ist global verantwortlicher
Business-Manager für Simultaneous
Engineering und Prozessoptimierung
(SEPO) bei Atlas Copco Tools. Er und
seine Kollegen beraten Kunden ganz-
Der Automobilzulieferer SMP Deutschland beklagte hohe
Fehlerraten bei der Montage von Trägerrahmen für Lautsprecher.
Nach einer Schraubfallanalyse optimierte Atlas Copco
Tools den Prozess und brachte die Nacharbeitsrate auf null.
12 DK 1-2013
heitlich bei der Gestaltung und Optimierung
von Montageprozessen. Wer die
Tipps umsetzt, vermeidet Fehler, senkt
seine Kosten und verbessert die Qualität
seiner Produkte. „In der Schraubmontage
haben wir täglich mit
unterschiedlichsten Ma -
te rialien, Werkzeugen
und Schraubverbindungen
zu tun“, sagt Rabbe.
„Wir betrachten die
Schraubfälle unserer
Kunden gesamtheitlich
am Bauteil und beraten
sowohl bei der konstruktiven
Auslegung von
Schraubfällen als auch
bei der Auswahl der
richtigen Anzugsstra -
tegien und deren Aus -
wirkungen auf den
Mon tageprozess.“ Sein
Bilder: Heiko Wenke (2), Michael Corban
SEPO-Team analysiert die Situation eines
An wenders und erarbeitet mit ihm Möglichkeiten,
Prozesse zu optimieren.
Als Beispiel führt Niels Rabbe die SMP
Deutschland GmbH in Neustadt auf: „Der
Automobilzulieferer hatte Probleme mit
hohen Fehlerraten bei der Montage von
Trägerrahmen für Lautsprecher. Wir
konnten einfache Ansätze aufzeigen, die
die Nacharbeitsraten auf null brachten.“
Die Einsparpotenziale liegen auf der
Hand.
Doch häufig sind die Wünsche oder
Lösungsansätze deutlich komplexer. „In
Fällen, wo ein Kunde sehr hohe Inves -
titionen in moderne Technologien tätigen
müsste, beispielsweise bei der Umstellung
seiner Produktion von Druckluftschraubern
auf gesteuerte Systeme mit
Datendokumentation und Integration in
ein Montagekonzept, reden wir oft über
sechsstellige Investitionssummen“, betont
Rabbe. „In diesen Fällen schaffen wir die
Grundlagen für eine fundierte Amortisationsrechnung,
zeigen Einflussgrößen und
Einsparpotenziale auf. So kann der Kunde
abwägen, ob eine Umstellung der Produktion
wirtschaftlich ist.“

Deutliche Verbesserung nach
kompletter Umstrukturierung
In vielen Gesprächen und Fällen haben
Niels Rabbe und seine Kollegen festgestellt,
dass sich Prozesse mit einem besseren
Werkzeug zwar effizienter gestalten
lassen, aber oft Luft nach oben bleibt:
„Eine wirtschaftlich sinnvolle Optimierung
lässt sich vielfach erst dann erzielen,
wenn wir alles hinterfragen und die Produktion
im Sinne einer ,Lean Production’
komplett umorganisieren dürfen“, meint
Rabbe. „Dann können wir unseren Kunden
einen richtigen Sprung nach vorn verschaffen.“
Deshalb erweitert Atlas Copco Tools nun
sein Portfolio in diese Richtung. Die neue
Abteilung „Produktions-Transformation“
berücksichtigt in der Beratung immer den
Gesamtprozess. „Ab sofort können wir
unsere Kunden zum Thema Lean Production
beraten und schulen. Dazu haben
wir eigens ein Lean-Training-Center ein-
Niels Rabbe,
Atlas-Copco-
Manager für
Prozessoptimierungen
Workshop: Vorbereitung auf ISO- und
Zertifizierungsaudits
Atlas Copco Tools bietet ab sofort Intensiv-Workshops an, die auf ISOoder
Zertifizierungsaudits vorbereiten. Teilnehmer erfahren alles,
was nötig ist, um sicher durch ein ISO-9001- oder TS-16949-Adit in
Sachen Schraubtechnik zu kommen: ob ihr Betrieb alle Punkte in der
Schraubtechnik erfüllt, was die gültigen Normen fordern und vor
allem, was aktueller Stand der Technik ist.
In dem Workshop wird die Ist-Situation der Fachbereiche des Unternehmens
aufgenommen und analysiert und ein Ergebnisbericht erstellt,
der das Verbesserungspotenzial aufzeigt. Die Atlas-Copco-Berater präsentieren
außerdem Ansätze zur weiteren Optimierung im Bereich der
Schraubtechnik. Die Teilnehmer können daraus Maßnahmen ableiten,
um ihre Prozesse besser und sicherer zu machen. Häufig können Unternehmen
mit diesem Wissen
die Produktqualität verbessern,
Qualitätskosten senken,
ihre Produktivität steigern.
Weitere Infos erhalten Sie direkt bei QM-Auditor Christian Grötzinger,
Tel. +49-173-7077019, christian.groetzinger@de.atlascopco.com,
oder über die Kennziffer 418 (Postkarte auf der Heft-Rückseite).
« Ich nehme die Montagelinien
meiner Kunden
genau unter die Lupe: Eine
besonders deutliche Verbesserung
erzielen wir
dann, wenn wir alle Prozesse
hinterfragen und die
Produktion im Sinne einer
„Lean Production“ komplett
umorganisieren dürfen.
»
gerichtet, in dem wir in dreitägigen Trainings
den Ansatz und Nutzen intensiv
diskutieren“, erklärt der SEPO-Manager.
Damit wolle man Kunden die ganzheitliche
und nachhaltige Verbesserung ihrer
Produktionsabläufe nach den Regeln der
Lean-Methodik vermitteln.
Praktische Simulation an typischer
Montagesituation
Denn Atlas Copco stellt nicht nur Werkzeuge
und Montagesysteme her. „Vielmehr
ist unser Anspruch, dem Kunden
immer die beste Lösung zu bieten“,
betont Rabbe. „Wir denken immer in Pro-
zessen, in Unternehmenskennzahlen,
in
Lean-Methoden.“ Sein
Team kooperiert dazu
mit einem der erfah -
rens ten Lean-Experten
Europas, Kevin Garvey.
Der Inhaber und
Geschäftsführer von
InGenius Lean hat 20
Jahre lang Prozesse für
Toyota und Volkswagen
weltweit optimiert.
Die Beratung und
Schulung umfasst stets
auch die praktische
Simulation, bei der beispielsweise
eine typische
industrielle Montagesituation
durch die
Lean-Transformation
zu einer schrittweise
schlankeren Montage
Qualitätssteuerung
umorganisiert wird, was direkt messbare
Verbesserungen mit sich bringt.
Lean ist eine über Jahrzehnte gewachsene
Methodik, Prozesse zu verbessern.
„Für unsere Kunden steht dabei die Steigerung
der Produktivität und der Qualität
sowie die Verringerung der Kosten im
Vordergrund“, streicht Niels Rabbe heraus.
„Montageplaner oder Betriebsleiter
können selbst zum Beispiel die Reduzierung
der Montagezeit um 40 Prozent bei
gleichzeitiger Steigerung der Produktionsmenge
um 50 Prozent miterleben und
bekommen anschaulich mit, wie An -
sammlungen an Zwischenprodukten –
und damit Kosten – verschwinden.“
In mehreren Schritten wird der Arbeitsplatz
neu organisiert, die Fertigung wird
auf die tatsächlichen Bedürfnisse des
Kunden abgestimmt: Den Anfang macht
die Montage mit einer typischen Werkbank
und dem Fertigen in Losgrößen.
Darauf folgend wird alles auf „das
Wesentliche“ reduziert, die Bereitstellung
der Montageteile als fertig geliefertes Kit
eingeführt und danach die Losgröße
schrittweise bis auf eins verkleinert.
Gleichzeitig wird eine bedarfsgesteuerte
Produktionsmenge eingeführt. Bei jedem
Schritt werden die wichtigsten Daten
ermittelt und verglichen, so dass die Vorteile
klar nachzuweisen sind.
Neben der Vermittlung des wichtigsten
Lean-Vokabulars werden auch Prozessparameter
(Beispiel: Taktung), Hilfen zur
Prozesskontrolle (wie die Visualisierung)
sowie allgemeine Organisationshilfen
(wie die Notwendigkeit einer strukturierten
Erstellung klarer Arbeitsvorgaben)
erklärt. tp
info
Lean-Beratung: 416
Schraubfallanalyse: 417
Audit-Workshops: 418
DK 1-2013 13

Qualitätssteuerung
SEW-Eurodrive optimiert Getriebemotorenmontage mit QS-Loop
Qualität nicht mehr nur prüfen,
sondern steuern können
Die zuverlässige Montage ist für SEW-Eurodrive ein zentrales Unternehmensziel.
Mit der QS-Loop-Strategie von Atlas Copco Tools
öffnen die Antriebsspezialisten nun einen Blick in die Zukunft der
Schraubmontage, denn die Qualität will man jetzt proaktiv steuern
– und nicht nur prüfen. Softwaregestützt werden dazu Daten aus
allen relevanten Quellen gesammelt und zusammengeführt, so
dass sich die Produktionsprozesse umfassend beurteilen lassen.
Getriebemotoren halten zahlreiche Prozesse
in der Industrie im wahrsten Sinne
des Wortes am Laufen. Damit sie das
zuverlässig tun, hat der Antriebstechnik-
Spezialist SEW-Eurodrive seine jahrzehntelange
Erfahrung in speziellen
Werks- und Fertigungsvorschriften zu -
sam mengefasst, die unter anderem eine
korrekte Montage sicherstellen.
An zahlreichen Stellen werden zudem
Daten für die Qualitätssicherung erfasst,
nicht zuletzt über die Messung des Weiterzugmoments
per Drehmomentschlüssel,
um beispielsweise den Anzug mit
14 DK 1-2013
dem vorgegebenen Drehmoment zu überprüfen.
Doch das Unternehmen will noch weitergehen,
wie Christopher Ziegler, Qualitätsingenieur
in der Getriebemotorenmontage
am Standort Graben-Neudorf
erläutert: „Unser Ziel ist es, künftig die
Montageprozesse transparenter zu
machen, um sie auf diese Weise noch besser
kontrollieren zu können und unsere
Nacharbeits- beziehungsweise
Fehlerkosten zu reduzieren.“
Nicht zuletzt
wolle man
Bilder: Michael Corban
QS-Loop-Video im Web
Atlas Copco Tools hat ein Video gedreht, in dem die
Qualitätsstrategie QS-Loop genau erklärt wird: von
der Klassifizierung eines Schraubfalls über die Auswahl
des richtigen Werkzeugs und der geeigneten
Schraubstrategie bis hin zur Qualitätssicherung mit
Maschinen- und Prozessfähigkeitsuntersuchungen.
Der Film ist acht Minuten lang und (auch) bei YouTube
zu finden. Geben Sie einfach den Suchbegriff „QS-
Loop“ ein, das Video sollte als erstes in der Suchliste
erscheinen. Oder gehen Sie auf unsere Website:
www.atlascopco.de/qs-loop
Einmal pro Schicht kontrolliert SEW-Eurodrive
in der Getriebemotorenmontage den korrekten
Anzug aller Verschraubungen. Zusammen mit allen
weiteren verfügbaren Datenquellen werden diese Informationen
mit QS-Loop ausgewertet – was einen umfassenden Blick auf die
Montageprozesse und damit die Steuerung der Qualität ermöglicht.
Der intelligente Drehmomentschlüssel ST-Wrench (hier im Bild) liest
die Verschraubungsdaten via Barcode-Scan ein, prüft die Verschraubung
und sendet die Daten drahtlos zur Weiterverarbeitung.

Der Einsatz der QS-Loop-Software ist hinsichtlich der eingesetzten Werkzeuge völlig frei:
Es lassen sich auch Druckluftwerkzeuge (wie hier ein Impulsschrauber von Atlas Copco)
sowie Schrauber von Fremdanbietern problemlos einbinden.
die Montage auch den Kunden gegenüber
nachvollziehbarer gestalten.
QS-Loop vernetzt alle
möglichen Daten
Um die geforderte Transparenz zu erreichen,
ist es sinnvoll, die zahlreichen
Datenquellen rund um die Qualitätssicherung
und Produktion miteinander zu
verheiraten. Das hört sich simpel an, ist in
der Praxis jedoch nicht einfach umzusetzen.
SEW-Eurodrive ist deswegen einer
der Pilotkunden für die QS-Loop-
Strategie von Atlas Copco Tools geworden.
QS-Loop kombiniert softwaregestützt
Daten aus verschiedenen Abteilungen,
beispielsweise
Daten aus der Serienfertigung,
Angaben zur Maschinen- und Prozessfähigkeit
der Schraubwerkzeuge
(typischerweise aus Instandhaltung
und Qualitätssicherung) sowie
Reibwertmessungen, die bei der konstruktiven
Auslegung berücksichtigt
werden.
Erst diese zusammenfassende Sicht auf
alle vorliegenden Daten ermöglicht die
genaue und zielführende Bewertung des
gesamten Produktionsprozesses.
Prozessfähigkeit lässt sich direkt
ablesen und beeinflussen
„Für uns liegt genau darin der Reiz der
QS-Loop-Strategie“, betont Christopher
Ziegler: „Bislang liegen die Daten zwar
vor, aber die Zusammenhänge waren
noch nicht auf einen Blick zu erkennen.“
Ein großer Vorteil sei nun, dass man
neben der Maschinenfähigkeit der
Schraubwerkzeuge umgehend auch deren
Prozessfähigkeit erkennen könne. Die
Maschinenfähigkeit gibt ja nur an, ob ein
Schraubwerkzeug im Rahmen der zulässigen
Toleranzen zuverlässig das geforderte
Drehmoment liefert, erst die Prozessfähigkeit
berücksichtigt auch weitere
Einflüsse wie etwa die von Bediener und
Material (Prozessfähigkeitsuntersuchung
nach der 7-M-Methode).
Fehlerursachen
schnell gefunden
SEW-Eurodrive kann mit der QS-Loop-
Software nun die Qualitätssicherung
einen entscheidenden Schritt nach vorne
bringen: Qualität wird jetzt nicht mehr
nur geprüft, sie wird steuerbar. „So konnten
wir beispielsweise feststellen, dass
das Drehmoment einiger Schraubwerkzeuge
– obwohl nominell richtig – für
den Prozess nicht optimal eingestellt
war“, berichtet der Qualitätsingenieur.
„Per QS-Loop lässt sich das leicht erkennen
und über die Schraubkurven gut darstellen.“
Noch wichtiger aber ist, dass
sich auf diese Weise auch die Ursachen
direkt klären lassen, etwa im Zusammenspiel
mit den Reibwertmessungen. „Einen
plausiblen Grund lieferte in diesem Fall
ein geringerer Reibungskoeffizient der
verwendeten Schrauben.“
Qualitätssteuerung
Führt man sich vor Augen, dass sieben
Faktoren – Mensch, Maschine (hier das
Schraubwerkzeug), Methode, Management,
Messung, Mitwelt und Material –
die Qualität beeinflussen, wird schnell
klar, dass diese sich nur steuern lässt,
wenn auch all diese Faktoren betrachtet
werden. Das genau war das Ziel der
Atlas-Copco-Ingenieure, als sie die
QS-Loop-Strategie und -Software entwickelten.
Konsequenterweise lassen sich deshalb
alle verfügbaren Datenquellen (neben
In den meisten Unternehmen liegen
zahlreiche Daten rund um die Qualitätssicherung
schon vor – mit QS-Loop lassen
sie sich zusammenführen und umfassend
auswerten. So kann beispielsweise die
Prozessfähigkeit direkt abgelesen werden
und dem Anwender eröffnen sich ganz
neue Möglichkeiten, die Schraubmontage
prozesssicherer zu machen.
Werten aus der Schraubtechnik auch alle
anderen verfügbaren Messungen) in die
zugrundeliegende Datenbank integrieren
– unter anderem auch die Daten von
Montagewerkzeugen von Fremdanbietern:
QS-Loop setzt also nicht zwangsweise
Werkzeuge von Atlas Copco voraus.
„Ich kann jeden Schrauber mit Drehmoment
und Toleranzbereich einpflegen
– das ist ein Vorteil des Systems“, bestätigt
Ziegler. Hilfreich sei zudem, dass die
Software Montageplaner schon bei der
DK 1-2013 15

Qualitätssteuerung
Auswahl eines Werkzeuges für einen konkreten
Schraubfall unterstütze: QS-Loop
prüft anhand der Klassifizierung des
jeweiligen Schraubfalls und den zu dieser
Verbindung hinterlegten Daten, ob das
Werkzeug dazu passt. „Liegt dessen Toleranz
über dem zulässigen Wert, kann ich
entscheiden, ob ich ein anderes Werkzeug
wählen muss oder ob ich das an dieser
Stelle akzeptieren kann.
Elektronische Drehmomentschlüssel
für präzisere Daten
QS-Loop kann über die zahlreichen Auswertungen
helfen, die Zuverlässigkeit der
Montage weiter zu erhöhen. Eine wichtige
Rolle spielt deswegen die Datenbasis:
Je genauer sie ist, desto besser werden die
Ergebnisse. Deshalb entschlossen sich die
SEW-Verantwortlichen, die bislang verwendeten
Drehmomentschlüssel zum
„Nachknicken“ in Rente zu schicken.
Inzwischen sind bereits zwölf akkubetriebene
intelligente Drehmomentschlüssel
des Typs ST-Wrench von Atlas Copco
im Einsatz. „Das erschließt uns eine ganz
neue Datenwelt – allein schon bezüglich
der Genauigkeit“, erläutert Christopher
Ziegler. „Gegenüber den mechanischen
Drehmomentschlüsseln arbeiten die ST-
Wrenches präziser, sie ermitteln insbesondere
das Weiterzugmoment genauer,
was die Aussagefähigkeit im Rahmen der
16 DK 1-2013
Datenauswertung auf ein neues Niveau
hebt.“ Auf Basis der so gewonnenen
Daten kann SEW-Eurodrive heute sehr
genau feststellen, welche Klemmkraft aus
dem Anzug mit dem vorgegebenen Drehmoment
resultiert.
Mindestens einmal pro Schicht greifen
die Werker in Graben-Neudorf jetzt zu
dem Werkzeugkoffer mit den ST-Wrenches
für die jeweilige Station, um an
einem Getriebemotor den Schraubenanzug
zu prüfen. „Damit können wir sicher
sein, dass die Montageschrauber in dieser
Schicht das vorgeschriebene Drehmoment
innerhalb der gewünschten Toleranzen
erreicht haben und die Montage
fehlerfrei ist“, erläutert der Qualitätsingenieur.
„Mit diesen Daten können wir
zudem nicht nur unseren Kunden gegenüber
die Fertigung transparent machen,
« Unser Ziel ist es, künftig die Montageprozesse transparenter zu machen, um sie auf
diese Weise noch besser kontrollieren zu können. Die Idee hinter QS-Loop – der umfassende
Blick auf alle die Qualität beeinflussenden Faktoren und darüber die Steuerung
»
der Qualität – ist gut umgesetzt; damit können wir gut arbeiten.
Qualitätsingenieur Christopher Ziegler
sondern auch selbst wesentlich präziser
unsere Methoden überprüfen.“ Werde die
Streuung größer, sei dies beispielsweise
ein Hinweis darauf, dass die Kalibrieroder
Prüfintervalle verkürzt werden
müssen.
Auch die Fertigungsverantwortlichen
können nun viel besser einen Handlungsbedarf
erkennen. Das große Plus: Jetzt
ist nicht nur die Information verfügbar,
dass ein Schrauber die Toleranzen nicht
mehr einhält. „Über QS-Loop können wir
auch direkt die Ursachen ablesen und entsprechend
reagieren.“ Die Software soll
Qualitätsstrategie
QS-Loop
Mit der Qualitätssteuerungs-
Software QS-Loop haben Sie
alle Daten aus verschiedenen
Abteilungen auf einen Blick.
Mögliche Fehlerquellen werden direkt
erkannt, ohne Schritt für Schritt nach
den Ursachen suchen zu müssen
Effizienz in der Montageplanung steigt
Sinkende Nacharbeitskosten
Einfache PFU und MFU (Prozess- und
Maschinenfähigkeitsuntersuchung)
Offen für Werkzeuge von
Fremdanbietern
zukünftig auch mit dem bei SEW eingesetzten
SAP-ERP-System kommunizieren.
„Somit ist eine Rückmeldung an das
ERP kein Problem, was unseren Mitarbeitern
die tägliche Arbeit rund um Qualitäts-
beziehungsweise Produktionssteuerung
sehr erleichtert.“
Mit der webbasierten Software kommen
Ziegler und seine Kollegen gut klar: „Sie
ist weitestgehend selbsterklärend, und alle
Punkte, die im Montageprozess eine
Rolle spielen, werden berücksichtigt.“
Wie in Pilotphasen üblich, gibt es natürlich
an der einen oder anderen Stelle
Rückfragen, die aber in Zusammenarbeit
mit Atlas Copco geklärt werden. „Insbesondere
bei der Verarbeitung von Fehlermeldungen
wünschen wir uns etwa eine
bessere Rückmeldung an die Werker“, so
der SEW-Mitarbeiter abschließend. Dann
wisse der Werker direkt, wo das Problem
liege. „Die Idee hinter QS-Loop – der
umfassende Blick auf alle die Qualität
beeinflussenden Faktoren und darüber
die Steuerung der Qualität – ist aber gut
umgesetzt; damit können wir gut
arbeiten.“ co
info
QS-Loop: 419
ST-Wrench: 420

Bilder: Thomas Preuß
Gewindebuchsen schnell und prozesssicher in Flansche eingesetzt
Schraubautomat entstört sich selbst
Mit einem Automaten, der mit einer schnellen Schraubspindel von
Atlas Copco Tools Gewindebuchsen in Kunststoffflansche eindreht,
hat Waldmann die Zykluszeit verkürzt und die Prozesssicherheit
gesteigert. Der Clou: Zahlreiche Fehler, die früher zu Störungen des
Betriebs geführt hätten, behebt die neue Anlage automatisch.
Der Automat wird mit einer Spritzgieß -
maschine verkettet. Drei Gewindebuchsen
werden in die noch warmen Kunststoff -
flansche eingedreht, die während des
Prozesses leicht abkühlen. Die drei Buchsen
erfordern daher unterschied liche Dreh -
momente. Für die Anlage ist das aber kein
Problem.
Automatisierung
„Wir wollten unsere Flansche auch in
einer Geisterschicht fahren können, ohne
dass die Anlage stehenbleibt“, beschreibt
Uwe Jahn seine Vision vor der Anschaffung
eines neuen Gewindebuchs-
Schraubautomaten. Jahn ist Betriebsleiter
der Herbert Waldmann GmbH & Co. KG
in Villingen-Schwenningen, und damit
die geplante Anlage auch nächtens mannlos
fahren kann, muss sie „selbstentstörfähig“
sein.
Dass die deutsche Industrie anspruchsvoll
ist, wusste man. Aber dass sie von
ihren Maschinen erwartet, sich selbst aus
misslichen Lagen zu befreien, hörte sich
dann doch überraschend an. „Natürlich
kann auch der beste Automat nicht alles
allein“, räumt Uwe Jahn ein. „Wenn eine
Buchse irgendwo eingeklemmt ist, müssen
wir immer noch manuell eingreifen.
Aber alle anderen Probleme behebt das
System automatisch.“
So stört es den Betrieb nicht mehr, wenn
um 2.30 Uhr nachts, in Abwesenheit aller
Schichtarbeiter, ein Fehler auftritt: Der
neue Schraubautomat, den das Waldmann-Automatisierungsteam
aus Uwe
Jahn, Vitali Kischenko und Volker Weinmann
unter Verwendung einer QST-Einbauspindel
mit Power-Macs-Steuerung
von Atlas Copco Tools ent wickelt hat,
entstört sich selbst und produziert dann
weiter, als sei nichts gewesen.
Der Automat wird für die Produktion
bestimmter Verschlusskappen für Maschinen-Rohrleuchten
benötigt, die zum Beispiel
in Bearbeitungszentren und anderen
Maschinenräumen eingesetzt werden.
Mit je zwei Kappen werden die Rohrleuchten
an den Seiten verschlossen. Die
Kappen bestehen aus Innen- und
Außenflansch sowie einem O-Ring, der
im Rohr verklemmt wird und die Leuchte
abdichtet. Bei dem entsprechenden Ferti-
DK 1-2013 17

Automatisierung
gungsschritt wird der Gewindebuchs -
automat mit einer Spritzgießmaschine
verkettet und von einem Portalroboter mit
den Kunststoffflanschen beladen. Der
Automat setzt dann drei Gewin debuchsen
in die Flansche ein, die Zyklus zeit beträgt
30 s. Die entsprechenden Bohrungen sind
schon im Spritzgießwerkzeug angelegt.
Bei der späteren Montage der Flansche
werden drei Schrauben in die Buchsen
eingedreht; sie quetschen den O-Ring
nach außen und dichten das Rohr so ab.
1
2
QST-Spindeln
Die Einbauspindeln arbeiten mit einer Genauigkeit
von ± 2,5 %
Für sehr enge Lochbilder geeignet
Für 2 bis 8000 Nm
Digitale Kommunikation
Bis 3000 min -1 schnell
Eingebaute Bremse
Dokumentationsfähig
Alte Anlage war zu langsam
und zu ungenau
Vor der Installation des Schraubautomaten
arbeitete Waldmann mit einer Anlage,
die laut Jahn zu langsam, ungenau und
nicht selbstentstörfähig war. „Früher
haben wir einen einfachen Elektroschrauber
verwendet“, erklärt der
Betriebsleiter. „Den hatten wir zwar auch
in eine Maschine eingebaut, aber damit
konnten wir längst nicht so schnell und
prozesssicher arbeiten wie heute.“ Die
Gründe sind vielfältig:
1. Die neue QST-Einbauspindel ist etwa
dreimal so schnell, wie es der manuelle
Elektroschrauber war. Sie hat eine eingebaute
Bremse, kann dadurch länger
schnell drehen und sehr schnell ab -
schalten.
2. Die frühere Anlage war als Drei-Achs-
Portal ausgeführt, der Schrauber fuhr mit,
die Buchsen waren fixiert. Dabei wurde
unnötig viel Masse bewegt. Heute ist der
18 DK 1-2013
Der Gewindebuchs-Automat von Waldmann
arbeitet mit einer schnellen QST-Schraubspindel
von Atlas Copco Tools
(halbrechts im Bild).
Schrauber fixiert, nur die kleinen Buchsen
werden bewegt. Das bedeutet weniger
Kraftaufwand und kürzere Zyklen.
3
3. Weil sich der Schrauber früher be -
wegte, konnte es vorkommen, dass die
Position beim Auffädeln der Gewindebuchse
nicht genau getroffen wurde.
Auch der Sechskantabtrieb des Schraubers
bedeutete ein gewisses Spiel, so dass
die Buchsen verklemmen konnten und
der Betrieb dadurch gestört war. Schon
bei 0,5 mm Versatz kam der eigentlich
für handgehaltene Operationen ausgelegte
Schrauber nicht richtig in die Buchse
hinein.
Betriebsleiter
Uwe Jahn
« Jedes manuelle Handling
kostet Zeit und Geld. Wir
haben nun die Kosten
deutlich gesenkt und an
Sicherheit gewonnen.
»
„Die Einbauspindel ist dagegen fixiert
und sehr gut gelagert“, sagt Uwe Jahn.
„Damit müssen wir praktisch nur durchstoßen.
Das geht sehr präzise.“ Die
Buchse wird auf einen Schraubdorn aufgefädelt,
einen stark spezifizierten Kerbkonus-Einsatz,
der eigentlich für kalte
Teile entwickelt worden war. Die Kunststoffteile
kommen warm aus der Spritzgießmaschine,
mit etwa 80 °C. Beim Eindrehen
der Buchsen plas tifiziert der
Werkstoff, wird also wieder etwas weicher,
was früher ebenfalls problematisch
war. Vor allem, weil das Werkstück schon
im Laufe eines Taktes, von der ersten bis
zur dritten Gewindebuchse, abkühlt. Für
das Eindrehen der ersten Buchse wird
daher ein anderes Drehmoment benötigt
als bei der zweiten und erst recht der dritten.
Das konnte früher dazu führen, dass
eine Buchse tiefer eingedreht wurde als
eine andere. „Natürlich müssen sie alle
bündig sitzen“, erläutert Uwe Jahn. „Geht
man zu tief, wird die Buchse zerstört.“
Die Abschaltung habe bei den verschiedenen
Temperaturen früher nicht genau
funktioniert. Die Power-Macs-Steue rung
des Schraubsystems dagegen regele das
heute sehr gut aus. „Das Thermomanagement
funktioniert super, ein einziger Parametersatz
pro Gewindebuchsart genügt
für die Montage!“ Auch bei unterschiedlichen
Granulaten oder schlecht gespritzten
Teilen montiert das System entweder
problemlos – oder entstört sich selbst.
Schraubstrategie
mit Drehwinkelkontrolle
Insgesamt gibt es sechs bis acht Varianten,
vorwiegend bestimmt von zwei
Durchmessern und in zwei Farben
(schwarze und grauen Kappen). Der
schwarze Kunststoff ist härter und erfordert
eine andere Schraubstrategie, und da
auch zwei verschiedene Buchsenarten –
in den Größen M4 und M5 – verwendet
werden, sind insgesamt zwei Parametersätze
nötig.
Die heute programmierte Schraubstrategie
verwendet das Drehmoment als Steuergröße
und kontrolliert den Drehwinkel.
„Ab einem Schwellmoment von 0,1

Newtonmetern messen wir den Winkel“,
erklärt Vitali Kischenko, Leiter des
Automatisierungsteams. „Dann brauchen
wir noch acht Gewindegänge, ehe der
Schrauber abschaltet.“ Die Buchse sitzt
dann oben bündig und hat nach unten
noch 1 mm Spielraum. Die acht Umdrehungen
kann die Spindel mit hoher
Geschwindigkeit von 3000 min -1 abfahren.
Das Drehmoment wird währenddessen
weiter überwacht: „Bei fünf Newtonmetern
würde das Bauteil zerstört“, sagt
Kischenko. „Wir haben daher eine Not-
Abschaltung bei 4,5 Newtonmetern programmiert.“
Es sei aber noch nie vorgekommen,
dass dieser Wert auf den acht
Gewindegängen erreicht worden wäre.
Der Techniker räumt ein, dass diese Kontrolle
ein Luxus sei. „Aber die Schraubersteuerung
gibt uns die Möglichkeit,
warum sollten wir sie also nicht nutzen?“
Greifer entsorgt defekte Buchsen
automatisch
Eine Störung trat früher auch auf, wenn
das Außengewinde der Buchse defekt
war. Manchmal wurden die Gewindebuchsen
beim Ausspindeln des Schraubers
dann mit herausgezogen. „An der
Stelle konnte die alte Anlage auch nicht
von allein weitermachen“, führt Betriebsleiter
Jahn aus. Die neue Station wurde
vom Automatisierungsteam mit einer
Lichtschranke ausgestattet. Eine Kamera
prüft, ob in solchen Fällen die Buchse
noch auf der Spindel sitzt. Ist dies der
Fall, fährt ein Greifer heran, hält die
Buchse fest, die Schraubspindel dreht
zurück und ist wieder frei. Die Buchse
wird vom Greifer entsorgt.
Als nächsten Punkt lobt Vitali Kischenko
die Reparaturstufe des Power-Macs-
Systems: „Wenn der Schrauber heute zu
früh abschaltet und die Buchse also nicht
bündig versenkt ist, kann man sie wieder
herausdrehen und noch einmal neu ansetzen.
Das ging früher nicht.“ Überhaupt
das Ausspindeln: Wurde früher die
Buchse relativ häufig (ungewollt) mit herausgezogen,
so kann der Motor der QST-
Spindel heute „austrudeln“ und die Spindel
im Laufen wieder hochfahren. Auch
das verkürzt die Taktzeiten.
Ein einziges Problem war ein bisschen
knifflig. Das betrifft die M4-Buchsen für
eine bestimmte Flanschgröße. „Hier
haben wir eine gewisse Toleranz in unserer
Vorrichtung, die dazu führt, dass wir
die Teile nicht immer gleichartig fassen
und platzieren können“, sagt Kischenko.
„Das heißt, die Bohrung liegt nicht immer
genau in der Schraubachse.“ Als Lösung
schlug der Anwendungstechniker von
Atlas Copco Tools den Einbau eines Pendelfutters
vor, wie es bei einer anderen
Schrauberserie des Herstellers verwendet
wird. „Nun rüsten wir die Anlage in
diesen Fällen mit dem Pendelfutter aus
und bekommen so den Ausgleich auf der
Vitali Kischenko,
Leiter
Automatisierung
«
Automatisierung
Wenn der Schrauber
heute zu früh abschaltet
und die Buchse nicht
bündig versenkt ist, kann
man sie wieder herausdrehen
und noch einmal
neu ansetzen. Das ging
früher nicht.
radialen Ebene hin“, freut sich der Waldmann-Mitarbeiter.
Manuelle Tätigkeiten
gehen gegen null
»
„Die Zykluszeit ist von einer Minute auf
30 Sekunden gesunken, die Prozesssicherheit
deutlich gestiegen“, fasst Uwe
Jahn zusammen. „Und es treten deutlich
weniger Schrauberfehler auf.“ Das Ziel,
die Teile fix und fertig von der Maschine
in die Montage zu liefern, ohne dass ein
Mitarbeiter bei der Übergabe von der
Spritzgießmaschine an den Automaten
oder beim Eindrehen der Buchsen dabei
sein musste, wurde erreicht. „Jedes manuelle
Handling kostet Zeit und Geld“, sagt
Jahn. „Wir haben nun die Kosten deutlich
gesenkt und an Sicherheit gewonnen.“
Heute läuft der Gewindebuchsautomat
oft zehn bis zwölf Stunden ununterbrochen,
zum Teil sogar rund um die Uhr,
wenn die Auftragsgröße es zulässt. Die
Spritzgießmaschine fertigt auch noch
andere Komponenten; stehen die Flansche
an, wird der Automat danebengestellt.
Fast eine Million Flansche hat
Waldmann damit in zwei Jahren bis heute
schon verschraubt. tp
info
QST-Spindeln: 421
Andere Einbauschrauber: 422
DK 1-2013 19

Kleben, Dichten und Dämmen
SCA stellt neues Software-Update für Klebeapplikationen vor
„Leichter bedienbar trotz mehr Funktionen“
Die Sys6000-Steuerung für Klebeanlagen beherrscht mit dem
neuen Software-Update V3.x mehr Funktionen als bisher, erleichtert
die Fehlersuche, senkt Stillstandszeiten und hilft, Klebstoff einzusparen.
Die Bedienung wurde spürbar erleichtert, weil ein
Großteil der Funktionalitäten kundenspezifisch ausmaskiert werden
kann. Olaf Leonhardt, Geschäftsbereichsleiter Fahrzeugindus -
trie bei SCA Schucker, erläutert die Vorteile für den Anwender.
Herr Leonhardt, SCA stellt Anlagen
zur Applikation von Kleb-, Dicht- und
Dämmstoffen her, mit Schwerpunkt
Automobilindustrie. Welchen Anforderungen
sieht sich Ihr Unternehmen
gegenüber?
Die hohe Kunst beim automatisierten
Kleben ist, in möglichst kurzer Zeit exakt
die erforderliche Menge an Material aus
einem Vorratsbehälter zum Auftragskopf
zu fördern und beanstandungslos auf das
Bauteil zu applizieren. Für unsere Kunden
muss es dynamisch, flexibel und
kostengünstig sein. Zudem verlangen sie
eine extrem hohe Verfügbarkeit, immer
bessere Qualität, immer mehr Möglich-
20 DK 1-2013
keiten und dabei eine intuitive, für jeden
verständliche Bedienoberfläche.
Sie haben die Sys6000-Steuerung
weiterentwickelt, die speziell für
Anwendungen im Automobil-Rohbau
gedacht ist. Können Sie die wichtigsten
Neuerungen kurz umreißen?
Die neue Software-Version 3.x stellt meines
Erachtens einen Meilenstein in der
Applikationsgeschichte dar; wir steigern
damit die Verfügbarkeit des Systems und
senken die Kosten durch schnelle Fehlersuchen
drastisch. Außerdem gibt es
diverse Verbesserungen, die zu Materialeinsparungen
auf dem Bauteil führen. Vor
SCA-Portfolio: Pumpen, Pistolen, Programmierung
Im Interview:
Olaf Leonhardt, der zum 1. April die Funktion
des Geschäftsbereichsleiters Fahrzeugindustrie
bei SCA übernimmt.
SCA entwickelt und vertreibt Anlagen zur manuellen und automatisierten Applikation von Kleb-, Dichtund
Dämmstoffen. Das Produktportfolio umfasst von der Fasspumpe für das jeweilige Material über
die Dosiereinheit und die Auftragsdüse bis hin zur Steuerungssoftware alle Komponenten, die Anwender
zum Verkleben, Versiegeln, Auftragen oder Abdichten benötigen. Die SCA-Technik stellt die
genaue Förderung des Klebstoffs, dessen geregelten Auftrag auf dem Bauteil sowie den Datenaustausch
mit dem Roboter sicher. Über die Steuerung sind Systemdiagnosen möglich, alle Prozessdaten
lassen sich speichern.
Vor allem die Automobilindustrie setzt die Anlagen des Unternehmens ein, und zwar vorwiegend im
Karosseriebau, in der Lackiererei, der Endmontage sowie in der Produktion des Antriebsstranges
(„Powertrain“). Grundsätzlich wird dabei das Material, also der Kleb-, Dicht- oder Dämmstoff, in
einem oder zwei Fässern außerhalb der Roboterzelle bevorratet, von hier zur Dosiereinheit gepumpt,
die entweder – bei dynamischen Anwendungen – zusammen mit dem Auftragskopf an der Roboterhand
sitzt oder, bei schwer zugänglichen Stellen, am Fuß des Roboters platziert wird. In dem Fall
verbindet ein Schlauch den Dosierer mit der Auftragsdüse.
allem aber haben wir sehr viele neue
Funktionen aufgenommen und dabei die
Bedienung extrem vereinfacht.
Wie das? Normalerweise nimmt doch
mit mehr Funktionen auch die Komplexität
zu.
Der Clou ist, dass wir jedem Kunden nur
diejenigen Funktionalitäten anzeigen lassen,
die für ihn relevant sind. Alle anderen
maskieren wir aus. Dadurch wird die
Bedieneroberfläche leichter verständlich.
Wie gehen Sie da vor?
Wir haben sogenannte Funktionsprofile
entwickelt. Die Steuerungsversion V3.x
enthält mehr als 200 Funktionalitäten,
von denen viele aber nur für einen Automobilhersteller
relevant sind. Ein Kunde
Neue Software beherrscht über 200
Funktionalitäten
benötigt für den einfachen Anwender nur
zwanzig und für den Experten vierzig
Funktionen. Wir konfigurieren das
System mit Hilfe der Funktionsprofile so,
dass er eben nur genau die für seine
Bedürfnisse erforderlichen Funktionen zu
sehen bekommt. Insgesamt stehen sieben
Benutzerlevel zur Konfiguration zur Verfü
gung.
Inwieweit profitieren Kunden noch
von dieser neuen Übersichtlichkeit?
Zunächst kann man sagen, dass die Komplexität
bei der Bedienung um über 90
Prozent sinkt. Dadurch sind weit weniger
Fehlbedienungen zu erwarten, und unsere
Kunden können mit höherer Produktivität
rechnen. Außerdem kann ein Automobilhersteller
zum Beispiel seine Mitarbeiter
zentral schulen, denn er erhält für alle
Werke weltweit dieselben Einstellungen.
Bilder: SCA

Die Klebeprozesse laufen in der Automobilbranche
ja meistens automatisiert
ab. Wie häufig muss ein Anwender
überhaupt noch an der Steuerung
eingreifen?
Im Idealfall natürlich nie. Die Signale für
die Pumpe, den Materialfluss, den richtigen
Druck oder die Öffnung der Pistole
erhält unser System vom Roboter, an dessen
Hand der Auftragskopf sitzt. Der normale
Werker, der die zu klebenden Teile
einlegt, greift nur selten ein. Etwa, wenn
der Qualitätsbeauftragte vorbeischaut und
beispielsweise moniert, es sei zu viel
Klebstoff aufgetragen. Dann tippt der
Mitarbeiter während des Betriebs auf
„weniger Material“ und fährt entsprechend
weiter. Instandhalter oder Betriebstechniker
dagegen kommen häufiger mit
der Steuerung in Berührung, zum Beispiel
um neue Bauteile einzulernen oder
bei Verschmutzungen einzugreifen. Sie
alle finden sich jetzt schneller zurecht.
Gibt es noch andere Features, die die
Bedienung oder den Umgang mit dem
System erleichtern?
Eine weitere wichtige Neuerung sind die
Parameterprofile, die wir den Systemen
als Default-Einstellung mitgeben. Auf
diese Werte kann die Steuerung jederzeit
zurückgesetzt werden, wenn an der
Anlage etwas geändert wurde. So verhindern
wir, dass sich Parameterverän-
derungen nach der Inbetriebnahme, wenn
die Erst-Programmierung abgeschlossen
ist, negativ auf die Systemstabilität auswirken.
Die Parameterprofile programmieren
Sie vermutlich anwendungsspezifisch?
Genau. Sie enthalten die individuellen
Default-Werte, wie zum Beispiel Dosie-
Neuerdings kann ein Scanner angeschlossen
werden, um das Verfallsdatum des
Klebstoffs automatisch zu verarbeiten.
rergröße, Materialfluss, Sprühlufteinstellungen,
Temperatursetting oder Regelparameter.
Plant ein Kunde zum Beispiel
zehn Anwendungsfälle im Werk, von
denen jeweils fünf identisch sind, dann
bereiten wir in Abstimmung mit ihm auch
nur zwei Parameterprofile vor. Diese können
an jeder Station weltweit eingespielt
werden. Dadurch werden hochtechnische
Systeme global super simpel und benutzerfreundlich.
Wie Sie eingangs sagten, steigert die
neue Software-Version auch die Verfügbarkeit
der Klebeanlagen. Wie
wird dies bewerkstelligt?
Wir haben ein intelligentes Fehlerhandling
programmiert, mit der Folge, dass
das System weniger Fehler meldet und
die Linie seltener stoppt.
Durch die Einführung von Funktions- und
Parameterprofilen in der neuen Software-
Version wird die Bedienung der Sys6000-
Steuerung spielend leicht.
Interview
… aber sind die Fehler denn nicht
wichtig?
Deswegen ja „intelligent“. Nicht jeder
Fehler muss auch in der Leitwarte angezeigt
werden oder gleich einen Alarm
auslösen. Wenn zum Beispiel der Temperaturfühler
eines Heizschlauches mal für
eine halbe Sekunde ausfällt, ist das kein
Drama. Da muss man nicht zwingend
einen Stoppbefehl ausgeben.
Option: System meldet Fehler erst
nach definierter Zeitspanne
Das ist ein typischer Fehler?
Ja, so etwas geschieht speziell bei Roboteranwendungen
durch die Torsionsbe -
las tung der Materialschläuche gelegentlich.
Dabei kann der Kontakt zum Fühler
einmal kurz abbrechen, ist aber sofort
wieder da. Hier können wir nun beispielsweise
eine minimale Zeit definieren,
die der Fehler anstehen muss, damit das
System ihn auch an die übergeordnete
Steuerung meldet. Für jeden Anwender
können wir spezifisch definieren, wie das
System bei welchem Fehler reagiert. Es
kann Warnungen ausgeben, diese eventuell
selbst quittieren, es kann erst nach
einer bestimmten Anzahl identischer Warnungen
einen Fehler ausgeben oder die
Linie stoppen.
Wie steht es mit der Qualität der Kleberaupen?
Werden die mit der neuen
Steuerung ebenfalls besser, oder hat
die Software darauf keinen Einfluss?
Oh doch, sehr wohl. Anwender erzielen
mit der Sys6000 3.x in der Tat deutlich
bessere Ergebnisse, vor allem wegen der
QVR-Regelung, die wir in die Software
integriert haben.
QVR steht für …?
„Quick Velocity Response“, was etwa
„schnelle Reaktion“ heißt: Diese Funk-
DK 1-2013 21

Kleben, Dichten und Dämmen
tion verkürzt die Reaktionszeit bei vorschubgeregelten
Anwendungen, bei
denen die Materialmenge, die der Dosierkolben
fördert, die Steuergröße ist, und
macht sie ähnlich schnell wie druckgeregelte
Systeme – bei diesen wird die Fördermenge
über den Systemdruck be -
stimmt.
Das müssen Sie unseren Lesern erklären!
Dosiert wird in der Regel über einen Kolben.
Wenn der Sollwert geändert wird,
QVR verkürzt die Verzögerung, bis eine
Änderung der Parameter auf dem Bauteil
sichtbar wird.
zum Beispiel von zehn auf einen Kubikzentimeter
Klebstoff in der Sekunde,
muss der Kolben langsamer fahren. Der
reagiert mit einer gewissen Verzögerung.
Zudem kann bei einer positiven Wirkrichtung
des Materialkolbens ein Druckabbau
des Systems nur durch die Düse
erfolgen. Zwischen dem Eintippen des
neuen Sollwerts und der tatsächlichen
Änderung des Materialauftrags auf dem
Bauteil vergeht daher etwas Zeit. Diese
Spanne können wir mit QVR um bis zu
80 Prozent verkürzen.
Auch bei „trägen“ Anwendungen, bei
denen das Material über einen
22 DK 1-2013
Schlauch zur Düse gefördert wird,
soll das System mit QVR schneller
ansprechen.
Ja, diese Regelung ermöglicht eine aktive
Druckentlastung im System, indem der
Kolben für einen Moment – aktiv – rückwärts
bewegt wird. Technisch haben wir
das so gelöst, dass wir bei einer Mengenänderung
kurzfristig auf eine Druckregelung
umschalten. Wir senken dann den
Systemdruck zum Beispiel von 100 auf
20 bar, ohne dass der Anwender etwas
davon spürt. Erst danach fungiert die verringerte
Materialmenge als neue Steuergröße.
Das Ergebnis ist eine saubere
Raupe, die nach einem deutlich kürzeren
Weg als bislang die gewünschte neue
Beschaffenheit aufweist.
Geregelte Pistole ermöglicht
Einsatz kleinerer Roboter
Außerdem arbeitet die Steuerung jetzt
auch mit einer geregelten Pistole
zusammen, was ebenfalls die Reaktionszeiten
verkürzen soll. Für welche
Anwendungen ist das wichtig?
Hier geht es vor allem um solche Anwendungen,
bei denen zwischen Dosierer und
Auftragskopf ein Schlauch erforderlich
ist. Diese Einsatzfälle kommen meistens
an schwer zugänglichen Stellen vor.
Wenn dann die Auftragsgeschwindigkeit
geändert werden muss, dauert es – gefühlt
– eine Ewigkeit, bis die richtige Materialmenge
durch den Schlauch an der Düse
ankommt. Dieses Problem lässt sich mit
geregelten Pistolen umgehen, die übrigens
schon länger bei uns erhältlich sind.
Denn deren Öffnungswinkel lässt sich so
exakt regeln, dass der Materialdruck bei
sich ändernden Materialflusswerten
immer konstant bleibt.
Wo lag da bisher das Problem?
Die Qualität der Kleberaupen wird mit der
neuen SCA-Software noch besser.
Druck und Fluss verhalten sich nicht proportional
zum Öffnungswinkel, so dass es
für den Bediener nicht leicht war, den
richtigen Wert einzugeben. Wir haben das
in der neuen Software nun so programmiert,
dass eine automatische Linearisierung
diese Verhalten kompensiert. Da -
durch wird die Auftragsmenge schnell
und präzise geregelt. Außerdem können
Anwender einen kleineren Roboter mit
geringerer Tragkraft einsetzen, ohne dass
die Qualität leidet. Denn der Dosierer
braucht nicht mehr an der Roboterhand zu
sitzen, sondern kann über einen Schlauch
von der Pistole entkoppelt werden.
Ein anderes wichtiges Thema bei der
Qualität der Kleberaupen sind Luftblasen
und deren rechtzeitige Erkennung,
bevor die Kleberaupe auf dem
Bauteil wegen der Luft unterbrochen
wird. Was hat die Sys6000 in der
neuen Release hier zu bieten?
Luftblasen im Gesamtsystem stellen
immer ein Qualitätsrisiko dar. Normalerweise
kommt Luft nur beim Fasswechsel
in das System. Unser Ziel war eine automatische
Lufterkennung, damit wir eine
„lückenlose“ Kleberaupe sicherstellen
können. Das haben wir über einen Sensor
am Kolben umgesetzt: Wenn der Kolben
vorfährt, nimmt der Sensor die Komprimierbarkeit
des Materials auf. Daraus

errechnen wir, ob vor dem Kolben Luft
eingeschlossen ist.
Luftblasen im System
werden rechtzeitig erkannt
Das System erkennt also jede Blase,
noch bevor sie auf das Bauteil gelangen
kann.
… und leitet aktiv einen Spülvorgang ein.
Anschließend kann luftfrei weitergearbeitet
werden. Ergänzt wird diese Qualitäts -
sicherungsfunktion durch die Einbindung
eines Lasersensors, der die aufgetragene
Kleberaupe überprüft. Etwaige Fehler werden
hinsichtlich Position und Länge vermerkt
und ausgegeben. Damit können wir
die meisten Mängel früh erkennen und
beheben und eine lückenlose Qualität
sicherstellen.
Das Gespräch führte Thomas Preuß
Nils Kohlhase
neuer
F&E-Leiter
info
Sys6000 V 3.x: 423
Klebesysteme: 424
Dr. Nils Kohlhase ist seit dem 1. Dezember neuer
Leiter des Bereichs Forschung & Entwicklung
(F&E) bei SCA Schucker in Bretten. Er folgt Olaf
Leonhardt nach. Kohlhase soll für alle Industriebranchen
neue Produkte konzipieren, die bestehenden
weiterentwickeln und dabei einen Fokus
auf strategische Geschäftsfelder sowie kundenspezifische
Lösungen legen. Eine seiner Aufgaben
wird es sein, Märkte auch jenseits der Automobilindustrie
zu erschließen, die für SCA bislang
der wichtigste Kundenkreis war.
Umfassendes Prozesswissen
Axel Durm
neuer
Qualitätsmanager
Axel Durm hat am 1. Januar als Qualitätsmanager
bei SCA begonnen. Das Unternehmen bündelt
in dieser Stabsstelle die Aufgaben des Qualitätsmanagements
für den Standort in Bretten
sowie die 34 Niederlassungen und Servicestellen
weltweit. In den nächsten Jahren sollen einige
Standorte weltweit ausgebaut werden – und
den hohen deutschen Standards genügen. SCA
will sich international noch besser aufstellen
und Synergien nutzen, die sich durch die Zugehörigkeit
zum Atlas-Copco-Konzern bieten.
Olaf Leonhardt
leitet Bereich
Fahrzeugindustrie
Im Innovation
Center kann SCA
mit Robotern
neue Verfahren
simulieren.
SCA bietet seinen Kunden umfassendes Prozesswissen bezüglich der viskositätsunabhängigen, volumenstrom-
oder druckgeregelten Applikation von Kleb- und Dichtstoffen. Die hausintern entwickelte
Steuerung stellt eine selbst bei höchsten Robotergeschwindigkeiten präzise und gleichmäßige Dosierung
sicher.
Die Systeme eignen sich für folgende Verfahren:
• Verkleben
• Versiegeln
• Auftragen
• Abdichten
… und für diese Applikationsarten:
• Beschichtung
• Kleberauftrag
• Raupenauftrag
• Sprühauftrag
Interview
Das Haupteinsatzgebiet für Kleb- und Dichtstoffanlagen ist der Karosseriebau. Hier werden überwiegend
Stütz- und Festigkeitskleber eingesetzt; an schwer zugänglichen Stellen wird auch
Abdichtmaterial verarbeitet.
Abdicht- und Dämmapplikationen sind in Lackstraßen typisch: nach der Grundierung der Karosserie
am Unterboden, im Motor- und Fahrzeuginnenraum.
Klebeanlagen sind in der Endmontage vor allem beim Einsetzen von Front-, Heck- und Seitenscheiben
zu finden sowie in der Cockpitverklebung und bei Sonderanwendungen.
Im Motoren- und Getriebebau werden Sonderanlagen eingesetzt, die Dichtmaterial aufbringen. Diese
Anlagen müssen besonders prozesssicher arbeiten und eine exakte Volumenregelung aufweisen.
Olaf Leonhardt übernimmt bei SCA zum 1. April
die Funktion des Geschäftsbereichsleiters Fahrzeugindustrie
mit globaler Verantwortung. Er ist
seit 19 Jahren bei SCA tätig und hat in den vergangenen
sieben Jahren die Forschung und Entwicklung
geleitet. Leonhardt sieht sich als Voll -
blut-Vertriebler, der seinen Fokus auf die Fertigungsprozesse
in der Automobilbranche legt und
seinen Kunden „echten Mehrwert bieten“
möchte. Sein Ziel sei es, Kunden (noch) besser zu
beraten – und neue zu gewinnen.
DK 1-2013 23

Kaltumformung
Ein Zischen, Schnauben und Fauchen
erfüllt die Halle. Beim Gang durch die
Produktionsstätten der Alutec Metal Innovations
GmbH hört man direkt, dass hier
ohne Druckluft gar nichts läuft. Das
Unternehmen mit Sitz im baden-württembergischen
Sternenfels stellt Aluminiumformteile
hauptsächlich für die Automobilindustrie
und ihre Zulieferer her:
von Gehäusen für Wegemesssysteme
oder Ultraschallsensoren über Kühlkörper
für die Elektronik von LED-Scheinwerfern
bis hin zu Kolben für Getriebe steue -
rungen oder Radbremsen.
„Den größten Teil der Druckluft benötigen
wir, um die Teile nach dem Pressen
von Spänen und Schmierstoffen freizublasen“,
erklärt Geschäftsführer Willy
Kretz. „Das geschieht zum Teil schon
automatisch in den Maschinen, zum Teil
24 DK 1-2013
Alutec stellt aus sogenannten „Butzen“ (links) auf dem Wege der Kaltumformung unter anderem Gehäuse für
die unterschiedlichsten Geräte sowie Kühlkörper (wie in diesem Bild) her. Die große Oberfläche und die Leitfähigkeit
des Aluminiums führen zu der guten Kühlwirkung. Das Bild zeigt in der Mitte den gepressten bzw.
umgeformten und nachbearbeiteten Kühlkörper und rechts das gleiche Bauteil mit der später aufgebrachten
Elektronik und einer LED. Dieses Produkt wird als Nebelschlussleuchte in Autos eingebaut.
Umformtechnik-Unternehmen nutzt Kompressoren zur Wärmerückgewinnung
Contracting: Konsequent effizient
Nachhaltigkeit, Ökologie und Energieeffizienz sind bei Alutec das
Maß (fast) aller Dinge. So auch bei der Versorgung mit Druckluft.
Diese bezieht das Unternehmen über eine Contracting-Vereinbarung
von Atlas Copco. 2012 wurde die komplette Kompressorenstation
durch die neueste Maschinengeneration ausgetauscht. So spart das
Unternehmen mindestens 70 000 Kilowattstunden Strom im Jahr. Die
Abwärme der energieeffizienten Verdichter nutzt Alutec zur Teile -
reinigung und zum Heizen.
von Hand“, fügt er hinzu und zeigt auf
eines der zahlreichen Bearbeitungszentren
in der Halle. Auch die Auflagestellen
und Spannvorrichtungen werden zum Teil
mittels Druckluft sauber gehalten, damit
die Teile präzise aufliegen. Ferner werden
die Werkzeugrevolver von innen mit
Sperrluft beaufschlagt, damit keine Kühlschmierstoffe
oder Späne eindringen.
Auch beim Wechsel der Werkzeuge
wird Luft durch die Spindel
nach außen geblasen, um Verunreinigungen
zu vermeiden. In einigen
Bearbeitungszentren wird durch
eine Staudruckabfrage kontrolliert,
ob ein Werkstück richtig liegt: Es
muss die Luftdüsen unter der Produktauflage
vollständig verschließen.
Hat es sich verkantet, merkt
dies ein entsprechender Sensor am
Bilder: Thomas Preuß
Druckabfall. Auch die Greifer der Roboterarme,
die an einigen Pressen Aluminiumbutzen
zur Bearbeitung an Ort und
Stelle bringen, benötigen Druckluft. Und
in der Messstation ist eine Maschine zum
Schutz gegen Erschütterung und Reibung
auf Luftkissen gelagert.
Kurz: In Sternenfels wird richtig viel Luft
verbraucht. Dem schwäbischen Ge -
schäfts führer und Alutec-Gründer Willy
Kretz ist schon fast jeder Liter Luft einer
zu viel; das treibt ihn und seine Mitarbeiter
zu immer neuen Ideen. So hat sich
das Unternehmen die Themen Energieeffizienz
und Nachhaltigkeit auf die Fahnen
geschrieben: Alutec hat eigens ein Energie-
und Umweltteam gegründet, das
regelmäßig Maßnahmen bewertet und
deren Umsetzung begleitet. Dazu zählt
Die Kompressoren wurden von
Atlas Copco im Rahmen eines
Contracting-Vertrags aufgestellt.

auch und vor allem die Druckluft als eine
der Hauptenergiequellen.
Effizienz-Schritt Nummer eins:
Die Kompressoren
„Wir nutzen GA + -Kompressoren der
neuesten Generation von Atlas Copco“,
sagt Siegfried Kälber, der für die
Betriebstechnik verantwortlich ist. Im
Maschinenraum sind ein GA 55 + FF und
ein GA 75 + FF, beide mit fester Drehzahl,
sowie ein drehzahlgeregelter GA 90
VSD FF untergebracht. „Der 90er übernimmt
dabei meist die Grundlast“, erklärt
Kälber, „die beiden Kompressoren mit
fester Drehzahl werden nur bei Spitzen
eingesetzt.“ Die GA + -Kompressoren sind
laut Atlas Copco durch ihr neues Design
noch effizienter als ihre Vorgängermodelle.
Sie verdichten mit höchst effizien-
Betriebs -
techniker
Siegfried Kälber
« Mit der Abwärme der Kompressoren
bringen wir nicht
nur unsere Reinigungsprozesse
auf Temperatur, sondern
unterstützen auch
unsere Heizung. Meistens
springt der Brenner selbst
bei eisigen Temperaturen
gar nicht mehr an, weil uns
genügend Wärmeenergie
»
zur
Verfügung steht.
ten IE3-Motoren und einer neuen, extrem
energiesparenden Verdichterstufe. Außerdem
ergibt sich aus den konstruktiven
Neuerungen eine niedrigere Verdichtungsendtemperatur,
welche die Energie
besser ausnutzt und bei gleicher Öleinspritzmenge
das Öl langsamer altern lässt.
Ein weiteres Plus: Alle drei GA-Kompressoren
haben eingebaute Kältetrockner;
darauf verweist das Kürzel FF, „Full
Feature“. Die neuen, integrierten Trockner
arbeiten mit dem umweltfreundlichen
Kältemittel R410A, das keinerlei Gefahr
für die Ozonschicht darstellt und den
Stromverbrauch des Trockners um 50 %
senkt. Auch ökologisch also ganz im
Sinne der Alutec-Philosophie.
Als übergeordnete Steuerung setzt Alutec
das Energiesparsystem ES 130 V ein,
ebenfalls von Atlas Copco. Dieses lastet
die Kompressoren so aus, dass immer
diejenige Maschinenkombination angesteuert
wird, die den niedrigst möglichen
spezifischen Energiebedarf zur Folge hat.
Zu weiten Teilen genügt Alutec der drehzahlgeregelte
Kompressor; er stellt exakt
so viel Druckluft bereit, wie im Netz
gerade benötigt wird. Hier entstehen
keine Energieverluste durch Leerlaufzeiten.
„Sind etwas höhere Volumenströme
erforderlich, läuft einer der beiden Kompressoren
mit fester Drehzahl“, sagt Kälber,
„der VSD-Kompressor steuert die
darüber hinaus nötige Menge zu.“ Die
beiden „kleinen“ Kompressoren wechseln
sich dabei wöchentlich ab. Welcher
gerade dran sei, sei in der Steuerung hinterlegt,
so der Betriebstechniker.
Contracting-Vertrag wurde 2012
erneuert – für acht Jahre
Ein weiterer Kompressor, ein GA 5, der
bei einem Druck von etwa 13 bar eingesetzt
wird, steht als autarkes System mit
eigenem Kreislauf und separatem Kältetrockner
direkt am Ort seiner Anwendung:
An Teststationen prüfen Mitar bei -
terinnen Ventile mit Hilfe der Druckluft.
Hierzu wird qualitativ hochwertigere Luft
und ein präziser sowie höherer Druck
benötigt.
Die komplette Anlage ist übrigens
Eigentum von Atlas Copco; Alutec hat
mit dem Hersteller einen Contracting-
Vertrag geschlossen. Das bedeutet, dass
der Metallbearbeiter nur die Druckluft
abnimmt, mit Wartung oder Reparatur
der Kompressoren aber nichts zu tun hat.
Mit dem Service ist man hochzufrieden:
„Auch wenn ein Kompressor ausfallen
sollte, sorgt Atlas Copco binnen 24 Stun-
Kaltumformung
Ein Großteil der Druckluft wird bei Alutec
benötigt, um Bauteile nach der Bearbeitung
in Werkzeugmaschinen von Kühlschmierstoffen
und Spänen freizublasen.
Dies geschieht zum Teil automatisch direkt
in der Maschine oder, wie hier, manuell.
den für Ersatz“, sagt Willy Kretz, „und in
technischen Fragen wurden wir immer
gut unterstützt.“
Dieser Contracting-Vertrag ist übrigens
der zweite seiner Art. Die erste Zusammenarbeit
vereinbarte man für fünf Jahre.
Als der Vertrag 2012 auslief, hat man sich
für weitere acht Jahre „verpflichtet“.
Denn Alutec ist sowohl von den Konditionen
als auch von den Maschinen überzeugt:
„Die sind absolut zuverlässig“,
streicht Willy Kretz heraus. Vor über 15
Jahren wurde der erste GA-Kompressor
installiert, mit 22 kW Motorleistung. In
der Folge kamen weitere Kompressoren
hinzu, die allesamt dezentral aufgestellt
wurden.
„Vor einigen Jahren haben wir uns dann
aber entschieden, dass wir uns auf unsere
Produktentwicklung und die Technik kon-
DK 1-2013 25

Kaltumformung
zentrieren wollen – und nicht auf die
Drucklufterzeugung“, betont Kretz.
Anlässlich der 2012 erforderlichen Neuverhandlung
des Contracting-Vertrages
wurde gleich die komplette Station gegen
die neuen GA-Maschinen ausgetauscht.
Diese Generation kam erst im vergangenen
Jahr auf den Markt und ist noch
einige Prozent effizienter als die frühere
Serie, wodurch Alutec bares Geld spart –
denn seine Energierechnung muss das
Unternehmen schon noch selbst bezahlen.
Im Zuge der Modernisierung wurde auch
die installierte Leistung reduziert: von
(90 + 2 x 75) auf nun (90 + 75 + 55) kW;
auch der Betriebsdruck wurde über die
Jahre immer weiter gesenkt und liegt nun
bei 6,3 bis 6,7 bar. „Wir sparen dadurch
bei der Drucklufterzeugung nun mindes -
tens 70 000 Kilowattstunden Strom im
Jahr“, hat Kretz hochgerechnet.
26 DK 1-2013
Effizienz-Schritt Nummer zwei:
Wärmerückgewinnung
Um systematisch noch weiter zu sparen,
hat der Alutec-Chef und gelernte Werkzeugmacher
die Kompressoren, die von
Atlas Copco bereits ab Werk mit einem
System zur Wärmerückgewinnung vertrieben
werden, an die hauseigene
Wärmerückgewinnung angeschlossen.
„Damit können wir über 90 Prozent der
Wärme, die bei der Erzeugung der Druckluft
entsteht, für uns nutzen“, freut sich
Kretz: Das Kühlwasser der Kompressoren
kommt mit etwa 82 °C aus der
Maschine heraus und gibt einen Teil seiner
Wärmeenergie über Wärmetauscher
ab. Alutec hat Boiler mit einem Fassungsvermögen
von 4500 l zur Verfügung;
deren Inhalt wird über das heiße
Kühlwasser erwärmt und zur
Beheizung der Prozess- und
Willy Kretz,
Geschäftsführer
Technik bei Alutec,
trimmt sein Unternehmen
auf Energieeffizienz.
In den
Händen hält er Aluminiumbauteile,
die
auf dem Wege der
Fließpresstechnik
kalt umgeformt
wurden.
Die Kompressorenwärme wird genutzt, um die Bäder der Teilereinigung aufzuheizen.
Spülbäder der Reinigungsanlage
ge nutzt. Mit überschüssiger
Wärme wird im Winter
die Hallenheizung unterstützt.
„Selbst im Januar, als
es bitterkalt war, sprang der
Brenner unserer Heizung in
der ganzen Woche nicht einmal
an“, freut sich Betriebstechniker
Siegfried Kälber.
„In der Teilereinigung müssen wir nur
manchmal am Wochenende, wenn die
Kompressoren stillstehen, die elektrischen
Heizstäbe anschalten“, ergänzt
Willy Kretz. Unter der Woche reiche die
GA-Kompressoren
Die öleingespritzten GA + -Kompressoren
sind 10 % effizienter als ihre Vorgänger
In der FF-Variante verfügen sie ab Werk
über einen integrierten Kältetrockner
Die drehzahlgeregelten VSD-Kompressoren
erzeugen immer genau so viel Druckluft,
wie benötigt wird
Die übergeordnete Steuerung ES (Kürzel
für „Energiesparsystem“) sorgt für effizienten
Betrieb der gesamten Station
Abwärme in der Regel aus. Alutec nutzt
heute außerdem vielfach auch die Prozesswärme
der Werkstücke selbst, die
beim Umformen warm werden. „Früher
haben wir die Teile erst abkühlen lassen,
um sie dann in der Reinigungsanlage wieder
auf Temperatur zu bringen“, blickt
Kretz zurück. „Jetzt erwärmen die Teile
das Bad.“ Die Heizung auf den Fluren
Typische Umformteile, wie sie von Alutec hergestellt werden. Die Butzen werden mit einem Stempel gepresst; das Material umfließt den Stempel

Diese Messmaschine lagert und bewegt sich auf einem Luftkissen.
betreibt Alutec ausschließlich mit der
überschüssigen Kompressorenwärme.
Der Überschuss an Wärme sei zeitweise
so hoch, dass sie zum Teil noch über das
Dach weggeblasen wird, ärgert sich
Kretz. Der findige Geschäftsführer
schlägt ein öffentliches Hallenbad im
Industriegebiet vor: „Wahrscheinlich
könnten wir das mit unserer überschüssigen
Wärme komplett beheizen.“
Effizienz-Schritt Nummer drei:
Energie bewahren
Um ökologisch wertvolle Ideen war das
Unternehmen noch nie verlegen. Schon
bei der Planung des Firmengebäudes in
Sternenfeld, das man 1997 bezog, entschied
sich Willy Kretz mit seinem
Bruder Stefan, der kaufmännischer
Geschäftsführer bei Alutec ist, zum Bau
einer Zisterne, die das komplette Dachwasser
sammelt. Das Wasser geht zum
einen als Brauchwasser durch die Toilettenspülung.
Der größere Teil des dreiteiligen
Speichers jedoch wird zur Kühlung
der Maschinen und in den Abschreckbecken
genutzt. Überlegungen, wie dieses
Wasser auch wärmetechnisch genutzt
werden kann, sind bereits im Gange. Das
Überlaufwasser der Zisterne stellt Alutec
übrigens der Feuerwehr Sternenfels für
das Gewerbegebiet als Löschwasser zur
Verfügung.
Statt „nur“ Energie einzusparen, achtet
das Unternehmen, das 2011 unter dem
Titel „Glanzlichter der Wirtschaft“ einen
Ökologiepreis für Energieeinsparung
erhielt, ebenso akribisch darauf, diese
nicht zu verschleudern. Gegen Leckagen
im Druckluftleitungsnetz setzt man seit
zwei Jahren Ultraschallgeräte ein. An den
Bearbeitungsmaschinen wurden automatisch
schließende Druckluftventile eingebaut,
die die Luftzufuhr unterbrechen,
wenn die Maschine nicht arbeitet.
Was selbstverständlich klingt, ist allerdings
in den wenigsten Unternehmen
Stand der Technik. Außerdem wurden
viele weitere Schwachstellen konsequent
beseitigt und die Mitarbeiter für das
Thema sensibilisiert. „Allein durch diese
Maßnahmen konnten wir den Energiebedarf
unserer Drucklufterzeugung an den
Wochenenden von 250 auf 50 Kilowattstunden
senken“, betont Kretz, der nicht
müde wird, kreativ nach neuen Möglichkeiten
der Wertschöpfung zu suchen.
Mai 2013:
Hydraulikpresse mit Servoantrieb
Sein neuestes Projekt ist eine 12 500-kN-
Hydraulikpresse mit Servoantrieb, mit
seitlich, so dass sich solche Becherformen ergeben, die als Gehäuse verwendet werden können.
Kaltumformung
Mit Druckluft wird hier mittels Staudruckabfrage
überprüft, ob alle Teile richtig
gespannt sind. Fehlt ein Teil oder liegt es
nicht richtig auf, strömt aus den kleinen
Düsen links (Kreise) Luft: Der Druckabfall
wird von einem Sensor registriert.
der Alutec Teile bis zu einer Länge von
einem Meter wird herstellen können. Die
Presse, die im Mai ihren vorgesehenen
Platz einnehmen soll, verbraucht im Vergleich
zu klassischen Pressen 23 % weniger
Energie. „Die Antriebstechnik läuft
nur bei Bedarf“, erklärt Willy Kretz, „wir
sparen also elektrische Energie, und weil
der Motor auch weniger gekühlt werden
muss, verbraucht sie weniger Öl.“ Nicht
nur die Mehrkosten für den Servoantrieb
amortisieren sich in einem Jahr, hat das
Unternehmen errechnet. Der geringere
Energieverbrauch der neuen Maschine
zahlt sich doppelt aus: Die Landesbank
hat aufgrund der Effizienz ein günstiges
Darlehen für die Finanzierung bewilligt.
up
info
Kompressor GA 55/75 + : 425
Kompressor GA 90 VSD FF: 426
Contracting: 427
Energiesparsystem ES: 428
DK 1-2013 27

Bilder: Thomas Preuß, Archiv
Kommunale Kläranlage
Effizientes Schraubengebläse rettet Sommerfestival
Kläranlage senkt Energiebedarf um 31 %
Um ihre Kosten um bis zu einem Viertel zu senken, müssen dänische
Kläranlagen alle Betriebsteile optimieren, inklusive der
Belüftung. Die Kläranlage in Skanderborg ersetzte kürzlich eines
ihrer Drehkolbengebläse durch ein ZS-Schraubengebläse von
Atlas Copco. Der Energiebedarf der entsprechenden Klärstraße
sank dadurch um 31 %.
Bis zu 70 % des Energiebedarfs einer
Kläranlage entfällt auf die Belüftung der
Klärbecken mit Hilfe von Niederdrucksystemen.
Angesichts dieser Zahl wird
das Einsparpotenzial sehr schnell klar.
Weil Atlas Copcos ZS-Schraubengebläse
im Durchschnitt 30 % effizienter sind als
28 DK 1-2013
herkömmliche Drehkolbengebläse, greifen
viele Kläranlagen inzwischen auf
diese Technologie zurück (siehe frühere
Ausgaben der Druckluftkommentare).
Das Einsparpotenzial wurde vom TÜV
in unabhängigen Tests ermittelt und von
Zahlreiche Maschinenparks in Kläranlagen haben mit einem Alter von 20 Jahren oder
mehr das Ende ihrer wirtschaftlichen Lebensdauer erreicht. Eine Umrüstung der
Belüftung auf moderne Schraubengebläse spart bis zu einem Drittel des Gesamt -
energiebedarfs einer Kläranlage ein. In Kommunen mit 100 000 Einwohnern kommen
so etwa 50.000 Euro pro Jahr zusammen.
Die ZS-Schraubengebläse verdichten
absolut ölfrei und eignen sich für Volumenströme
zwischen 250 und 4600 m³/h
sowie Betriebsüberdrücke bis zu 1,2 bar.
Kläranlagenbetreibern bestätigt. Jüngstes Beispiel ist die Kläranlage in
Skanderborg. „Dort hatte man Probleme
mit der Belüftung, die mit Drehkolbengebläsen
bewerkstelligt wurde“, erzählt
Flemming Broksø, Vertriebsingenieur bei
Atlas Copco in Skandinavien. „Wir schlugen
ihnen daraufhin unsere ZS-Gebläse
als energiesparende und zuverlässige
Alternative vor.“
Drehzahlregelung passt Luftmenge
automatisch dem Bedarf an
Atlas Copco lieferte ein drehzahlgeregeltes,
ölfreies Schraubengebläse des Typs
ZS 55 VSD, mit 55 kW installierter Leis -
tung und einer Druckerhöhung von
0,7 bar. Durch die integrierte Drehzahlregelung
(Variable Speed Drive, VSD)
der neuen Maschine wird der Druckluftvolumenstrom
automatisch exakt dem
aktuellen Luftbedarf angepasst.
Die Kläranlage ersetzte ihre alte 75-kW-
Maschine in einer ihrer beiden Klärstraßen.
„Wir haben uns für Atlas Copco als
Lieferanten unserer neuen Gebläse entschieden,
weil uns deren Niederdruckexperten
Energieeinsparungen von 30 Pro-

zent im Vergleich zu unseren alten Drehkolben
vorgerechnet haben“, sagt Ivan
Andersen, Mitarbeiter der Kläranlage in
Skanderborg.
Bestätigt wurden die Einsparungen bei
Messungen im vergangenen Sommer:
Jedes Jahr im August findet in Skanderborg
das traditionelle Sommerfestival
statt. In dieser Zeit des Jahres ist die Klärlast
in der Anlage am höchsten, die
Gebläse laufen auf vollen Touren.
Hohe Klärlast beim Sommerfestival
als Bewährungsprobe
Während des letztjährigen Festivals
führte der Kläranlagenbetreiber einen Test
durch, in dem die Belüftungen der beiden
Klärstraßen miteinander verglichen wurden.
Beide Linien sind mit jeweils zwei
Gebläsen ausgestattet: je einem (identischen)
Drehkolbengebläse mit fester
Drehzahl, aber zwei Motoren, sowie je
einem drehzahlgeregelten Gerät. In der
Klärstraße 1 ist dies ebenfalls ein Drehkolbengebläse,
in der Klärstraße 2 das
moderne Atlas-Copco-Schrauben gebläse
(siehe Tabelle oben).
ZS-Gebläse
Zuverlässige und bewährte
Schraubentechnologie
Für Niederdruckanwendungen
bis 1,2 bar Betriebsüberdruck
Für Volumenströme von 250 bis
4600 m³/h
Das Modell ZS + VSD (mit Drehzahlregelung)
ist ein komplett einsatzbereites
System mit integrierter Drehzahlregelung
und Steuerung
Etwa ein Drittel effizienter als
Drehkolbengebläse
Klärstraße 1:
Ein 75-kW-Drehkolbengebläse, drehzahlgeregelt (Fremdanbieter).
Ein 75/62-kW-Drehkolbengebläse mit fester Drehzahl (aber zwei
Motoren für zwei Geschwindigkeiten, Fremdanbieter).
Klärstraße 2:
Ein Schraubengebläse von Atlas Copco, Typ ZS 55 VSD-700,
drehzahlgeregelt.
Ein 75/62-kW-Drehkolbengebläse mit fester Drehzahl (aber zwei
Motoren für zwei Geschwindigkeiten, Fremdanbieter).
Der Betrieb ist so geregelt, dass die drehzahlgeregelten
Gebläse in beiden Straßen
mit Vorrang laufen und die Volllast-
Leerlauf-Maschinen bei höherem Luftbedarf
hinzugeschaltet werden. Eine
Übersicht über die genaue Ausstattung
und den resultierenden Gesamtenergiebedarf
bei voller Auslastung zeigt die
neben stehende Abbildung.
„Das ZS-Gebläse arbeitet wirklich hervorragend,
viel besser, als ich es erwartet
hätte“, sagt Andersen. „Es läuft sehr ruhig
und hat, abgesehen davon, dass es weniger
Platz einnimmt als das frühere Drehkolbengebläse,
auch die Zeitspanne verkürzt,
in der das zweite Gebläse mit fester
Kommunale Kläranlage
Gesamtenergiebedarf
19 989 kWh
Gesamtenergiebedarf
14 492 kWh
Die Zahlen belegen eine Gesamtenergieersparnis von 31 % bei der zweiten Klärstraße,
die mit einem Atlas-Copco-Gebläse ausgerüstet ist.
Einsatzbereiche von Niederdrucksystemen
Drehzahl für die Belüftung zugeschaltet
werden muss.“
Dadurch spart der kommunale Betrieb
eine Menge Energie, so dass man mit
einer Amortisationszeit von nur 16 Monaten
für den ZS rechnet. „Und wir haben
das ganze Skanderborg-Sommerfestival
ohne Stillstand hinter uns gebracht“, freut
sich der Betreiber. tp
info
ZS-Schraubengebläse: 404
Niederdruck-Turbos: 429
Verschiedene Anwendungen in der Indus trie oder in Kommunen erfordern Druckluft mit niedrigem
Luftdruck ab etwa 0,3 bar Druck erhöhung bis circa 4 bar Betriebsüberdruck.
Pneumatische Förderung von Pulver und Granulaten
Förderung von Reinigungsmittel-Pulvern
Rauchgasentschwefelung in Kraft werken
Oxidationsluft für Prozesse in der chemischen Industrie
Metallurgische Prozesse in Hoch öfen oder in der Glasindustrie
Kühlen von Produkten im Herstellungsprozess, zum Beispiel von (PET-)Kunst fasern
Kühlen von Werkzeugen
Bei der Herstellung von Folien und Hygieneartikeln (z. B. Damenbinden) werden die Walzen
von innen mit Luft beschickt, damit der Kunststoff nicht anbackt
Pneumatische Förderung in Schmelz öfen der Zementindustrie
DK 1-2013 29

Stickstoff verbessert Ergebnis beim bleifreien Wellenlöten von Mikroelektronik
Die perfekte Lötwelle
Phytec setzt bei der Herstellung seiner Mikroelektronik einen Stickstoffgenerator
von Atlas Copco ein. Dieser versorgt zwei Selektiv -
lötanlagen mit 99,999 % reinem Stickstoff und schafft damit die
Voraussetzungen für zuverlässige, präzise und saubere Lötstellen.
Die Produkte der Mainzer Phytec Messtechnik
GmbH begegnen einem im Alltag
ständig, ohne dass man sich dessen
bewusst ist – im Auto, in der Straßenbahn,
in Kommunikationsgeräten, in
Computermonitoren, im Bus, in medizinischen
Geräten oder im Fitnessstudio.
Denn Phytec stellt Mikrocon troller-
Module her, die als Herzstück zum Beispiel
von Fitnessgeräten den Kalorienverbrauch
jedes angemeldeten Studi o -
gastes kontrollieren und dem Sportler
zurückmelden. Oder in Boardcomputern
von Fahrzeugen des öffentlichen Nah-
30 DK 1-2013
verkehrs das passende Ticket zum
gewünschten Fahrtziel errechnen und ausdrucken.
„Wir optimieren unsere Standard-Module
für den Einsatz in industriellen Serienprodukten
für jeden Kunden spezifisch“,
sagt Thomas Hupf, der für Maschinen
und Haustechnik zuständig ist. Der
Kunde gebe häufig die maximale Größe
der Platine an und bestimme die individuelle
Bestückung: „Von der Geschwindigkeit
des Prozessors über die Art und
Anzahl der Steckverbinder bis hin zu
Schnittstellen kann er entscheiden, wel-
Die Platinen werden vorgewärmt, die Lötstellen mit
einem Flussmittel versehen und schließlich über die
Lötwelle geführt.
Bilder: Phytec, Thomas Preuß
che Voraussetzungen das Modul erfüllen
muss.“
Phytec bestückt, lötet und spielt
Software auf
Phytec bestückt und lötet je nach Auftrag
alle notwendigen Bauteile – Dioden,
ICs („Integrated Circuits“ – integrierte
Schaltkreise), Widerstände, Netzwerke
oder Steckerleisten – auf die Platinen.
Dies geschieht fast ausschließlich mit
Bestückungsautomaten und speziellen
Lötanlagen. Denn manche der SMD-Bauteile
(„Surface Mounted Devices“ – Bauteile,
die lediglich mit der Oberfläche der
Leiterplatte verlötet werden) sind so
klein, dass Dutzende davon bequem unter
einen Fingernagel passen (siehe Bild mit
Hand im Kasten auf Seite 33). Am Ende

spielen die Mainzer noch die benötigte
Software auf die Rechnerkerne.
An einer bestimmten Stelle im Fertigungsprozess
werden die mechanisch
stärker belasteten Bauteile, zum Beispiel
Steckerleisten, nach dem manuellen Einstecken
in entsprechende Löcher der
Leiterplatte mittels „Wellenlöten“ elektronisch
mit den Schaltkreisen verbunden.
Diese Bauteile werden „THD“
genannt („Through-Hole-Devices“ –
durch die Leiterplatte hindurchgesteckte
Bauteile). Diesen Produktionsschritt über-
Techniker
Grzegorz
Laszkiewicz
« Ich bin sehr zufrieden mit
der neuen Stickstoffversorgung.
Sie verhindert
unschöne Lötstellen, die
die Qualität unserer
Produkte aus Sicht der
Kunden mindern
»
würden.
nehmen zwei Selektivlötanlagen, die seit
neuestem von einem NGP-Stickstoffgenerator
von Atlas Copco mit 99,999 %
reinem Stickstoff versorgt werden.
Ein Mitarbeiter steckt die Steckerleisten
auf die Platine und führt sie in die
Maschine. Hier werden die zu lötenden
Stellen im ersten Schritt punktgenau mit
Hilfe einer Micro-Drop-Düse mit einem
Flussmittel versehen; das Verfahren
ähnelt dem des Tintenauftrags eines Tintenstrahl-Druckers.
Im anschließenden
Vorheiz-Prozess präpariert das Flussmittel
alle beteiligten Komponenten für den
folgenden Lötvorgang, vor allem werden
eventuelle Oxidschichten abgebaut. Die
Leiterplatte wird dann über das Lötzinn
geführt, das als 300 °C heiße Lötwelle aus
einer kleinen Düse gleichmäßig hervor-
sprudelt. Der Stickstoff wird über ein
Membranrohr in den Löttiegel unterhalb
der Lötwelle eingeblasen und in diesem
Bereich gehalten.
Stickstoff fungiert als Schutzgas und
verhindert, dass Zinnkrätze entsteht
Der Stickstoff fungiert als Schutzgas, wie
Grzegorz Laszkiewicz erklärt. Er betreut
die beiden Selektivanlagen: „Der Stickstoff
verdrängt den Sauerstoff in der
unmittelbaren Umgebung der Lötstelle
und verhindert, dass Zinnkrätze entsteht.“
Denn sobald Sauerstoff im Spiel ist, setzen
sich Zinn-Blei-Oxide nicht nur in der
Anlage ab, sondern mitunter verbleiben
auch Reste auf den Bauteilen oder der
Leiterplatte selbst.
Außerdem senke der Stickstoff die Oberflächenspannung,
so dass das Zinn besser
fließe, wodurch gleichmäßige, optimal
geformte Lötstellen entstehen. „Unschöne
Lötstellen mindern die Qualität aus Sicht
des Kunden“, sagt Laszkiewicz. „Mit der
Anlage können wir zum Beispiel 50 Kontakte
einer Steckerleiste in weniger als
einer Minute elektronisch mit der Leiterplatte
verbinden“, erklärt der Techniker.
„Von Hand würde man dafür 15 bis 20
Minuten brauchen.“ Zeitfressend wäre
hierbei vor allem die Nacharbeit, weil die
beim Löten von Hand verbleibenden
Fluss mittelreste aufwendig entfernt werden
müssten.
Neuer Generator erzeugt 99,999 %
reinen Stickstoff
Bis vor kurzem hatte Phytec nur eine einzige
Selektivlötanlage; den Stickstoff
erzeugte ein Membrangenerator. Zum
Jahresende kaufte Phytec eine zweite
Selektivlötanlage hinzu, weil die Kapazität
einer Maschine die zunehmenden Auf-
Elektronikindustrie
Um einen Reinheitsgrad von 95 bis
99,999 % zu erreichen, arbeitet der NGP-
Stickstoffgenerator von Atlas Copco nach
dem Prinzip der Druckwechseladsorption.
Hierbei wird der Sauerstoff durch Kohlenstoffmolekularsiebe
selektiv vom Stickstoff
abgeschieden.
Doppelt hält besser: Dem Stickstoffgenerator
ist zur Sicherheit eine Filterkombination
vorgeschaltet, obwohl das Druck luftnetz
schon saubere, ölfreie und trockene
Luft liefert. Die zusätzlichen Filter verlängern
aber die Lebensdauer der Molekular -
siebe.
DK 1-2013 31

Elektronikindustrie
träge nicht mehr zeitgerecht erfüllen
konnte. Diese Anlage hätte der frühere
Generator mit seiner Leistung nicht mehr
bedienen können. Außerdem wollten
Hupf und Laszkiewicz auch die Qualität
ihrer Lötstellen verbessern, so dass sie
eine Ersatzinvestition planten.
Jetzt zeigte sich aber, dass der bis dato
erzeugte Stickstoff für die neue Anlage zu
Maschinen -
techniker
Thomas Hupf
viel Sauerstoff enthielt. Der 2005 installierte
Generator schaffte nur einen Reinheitsgrad
von 99,5 %. Vom damaligen
Stand der Technik aus gesehen eine gute
Leistung, die jetzt aber nicht mehr ausreichte.
„Die Lötstellen, die die neue
32 DK 1-2013
« Die Kaufabwicklung ist
unkompliziert: Der neue
Generator war schon vier
Wochen nach meinem
ersten Anruf bei Atlas
Copco fix und fertig
»
installiert.
An zwei Selektivlötanlagen werden acht Stunden täglich Steckerleisten und andere
elektronische Teile auf Platinen gelötet. Der Tank im Bildhintergrund fasst 1000 l Stickstoff,
das dem Prozess als Schutzgas zugeführt wird.
Selektivanlage hinterließ, sahen unsauber
aus – diese Qualitätsminderung konnten
wir nicht akzeptieren“, betont Hupf.
„Wir brauchten dringend einen neuen
Generator.“ Er rief bei Atlas Copco in
Essen an. „Nach meinem Anruf an einem
Freitagnachmittag war am Montag schon
ein Kundenbetreuer bei uns. Wir suchten
gemeinsam die neue Maschine aus und
haben das Geschäft am selben Tag per
Handschlag abgeschlossen.“ Bereits vier
Wochen später erzeugte der neue Generator
99,999 % reinen Stickstoff bei einer
möglichen Abnahme von 6,2 m 3 pro
Stunde. Momentan benötigt Phytec etwa
2 bis 3 m 3 je Stunde.
Die perfekte Lötwelle: 99,999 % reiner Stickstoff verhindert, dass auf den Lötstellen Zinnkrätze
entsteht.
Kohlenstoffmolekularsiebe scheiden
den Sauerstoff ab
Um den hohen Reinheitsgrad von 95 bis
99,999 % zu erreichen, arbeiten die NGP-
Stickstoffgeneratoren von Atlas Copco
nach einem neuen Prinzip: Bei der sogenannten
Druckwechseladsorption wird
Sauerstoff durch Kohlenstoffmolekularsiebe
selektiv vom Stickstoff abgeschieden.
Wenn der hohe Reinheitsgrad nicht
mehr gewährleistet ist, meldet ein integrierter
Sauerstoffsensor sofort einen Fehler.
Den Sensor können die Mitarbeiter
bei Phytec übrigens leicht selbst wechseln.
Denn das NGP-System sei sehr pfle-
Die Leiterplatten, von Phytec individuell bestückt,
verleihen Beatmungsgeräten, Fahrkartenautomaten

geleicht und bisher auch wartungsarm,
freut sich Haustechniker Hupf.
Zeitaufwendige Nacharbeit an den
Lötstellen entfällt
Der Generator benötigt zur Stickstofferzeugung
absolut ölfreie Druckluft; dazu
wird er einfach an das Druckluftnetz
angeschlossen. Obwohl die hauseigene
Installation aus ölfrei verdichtenden
Kompressoren, einer Filteranlage und
Kältetrocknern bereits Druckluft in der
geforderten Qualität liefert, hat Phytec
als zusätzliche Sicherheit dem Generator
noch eine Kombination aus Hochleis -
tungsfiltern der Typen DD/PD und QDT-
Aktivkohleadsorber vorgeschaltet.
„Bei dem Preis für den Filter haben wir
nicht lange überlegt, sondern uns für doppelte
Sicherheit entschieden“, sagt Hupf.
Zumal das Unternehmen durch die neue
Stickstoffversorgung Kosten spart: „Jetzt
entfällt nicht nur das zeitaufwendige
Nacharbeiten der Lötstellen; wir verbrauchen
außerdem weniger Zinn und
sparen damit bares Geld, weil kaum Zinnkrätze
anfällt.“
Die Selektivanlage
bleibe
sauberer und
müsse viel seltener
gereinigt
und gewartet
werden.
Mit dem neuen
Generator ist
das Unternehmen
auch für
zukünftige Er -
weiterungen,
die durchaus
nicht nur Zu -
oder PC-Monitoren ihre
„Intelligenz“.
kunftsmusik
SMD-Bestückung: Kleinstteile von der Rolle
sind, gut aufgestellt. Durch einen 1000-l-
Puffer, der den Stickstoff für die Maschinen
vorhält, könnten ohne Qualitätsverlust
noch drei weitere Selektivlötanlagen
angeschlossen werden, die bei der jetzigen
Acht-Stunden-Produktion gleichzeitig
laufen. up
Elektronikindustrie
Bei der SMD-Bestückung und dem anschließenden Dampfphasenlöten werden alle oberflächenmontierten
Bauelemente wie ICs, diskrete Logikbausteine, Transistoren, Kondensatoren
oder Widerstände aufgebracht. Diese Bauteile sind allesamt für die Maschinenbestückung präpariert,
wobei die meisten von der Rolle kommen (siehe Foto). Dabei wird zunächst eine zinnhaltige
Lötpaste auf die Platinen aufgetragen. Auf die Paste setzen die Hightech-Automaten
dann die elektronischen Kleinstteile sowie die größeren SMD-Bauteile auf. Durch die Klebkraft
der Lötpaste werden die Bauteile an Ort und Stelle festgehalten und anschließend bei maximal
230 °C in der Dampfphase verlötet. Die Dampfphase erzeugt weniger thermischen Stress und
erhitzt die Leiterplatten sehr gleichmäßig. Das verlängert die Lebensdauer der Komponenten
und ergibt zuverlässigere Lötstellen als bei konventionellen Reflow-Lötanlagen, die mit höheren
Spitzentemperaturen arbeiten. Das bleifreie Lötzinn schmilzt aber bereits bei 217 °C, also reicht
diese Temperatur aus.
Die Bestückungsautomaten
arbeiten mit millimeterkleinen
SMD-Bauteilen von
der Rolle.
Diese Widerstände sind so
klein, dass Dutzende bequem
unter einen Fingernagel
passen.
info
Stickstoff-Generatoren: 430
Hochleistungsfilter: 431
Aktivkohlefilter: 432
DK 1-2013 33

QST-Einbauschrauber automatisieren die Montage von Motorradgabeln
Jede Minute läuft eine Gabel „vom Band“
Binnen weniger Monate realisierte WP Performance Systems für
eine neue Offroadgabel eine teilautomatisierte Fertigungslinie mit
vier Stationen. Die automatisierten Verschraubungen übernehmen
fünf QST-Spindeln von Atlas Copco Tools. Ohne Abstriche bei der
Prozesssicherheit werden die Gabelholme nun deutlich effizienter
produziert. Die Taktzeit liegt bei nur 25 Sekunden.
„Die meisten von uns fahren selbst
Motorrad. Wir wissen, dass Sicherheit
gerade an Fahrwerksteilen ein Muss ist“,
berichtet Harald Edlinger, Manager
Industrial Engineering bei der WP Performance
Systems GmbH im österreichischen
Munderfing. „Bei der Montage
unserer Motorradgabeln steht deswegen
die Prozesssicherheit an oberster Stelle,
gefolgt von einer möglichst effizienten
Fertigung.“ Rund um die Gabeln, Federbeine
und Lenkungsdämpfer, die WP
anbietet, konnten Edlinger und sein Team
inzwischen so viel Know-how sammeln,
dass ihnen die Verantwortung für den
gesamten Sondermaschinenbau übertragen
wurde. Keine einfache Aufgabe, denn
mit den üblichen Losgrößen um die 1000
34 DK 1-2013
Stück bewegen sie sich weder im Bereich
der Einzelstück- noch der typischen Serienfertigung.
„Nur teilautomatisierte Konzepte
geben uns die Flexibilität, die wir
benötigen.“ Jüngstes Beispiel ist die
Montage der 4CS-Offroadgabel mit
ihrem Vier-Kammer-System. Die Gabelholme,
von denen jeweils zwei dann später
eine Feder gabel ergeben, werden an
vier auf einander folgenden Stationen
montiert.
„Die Herausforderung bestand darin, pro
Minute zwei Holme – also sinngemäß
eine Gabel – zu fertigen“, fährt der Ingenieur
fort. Daraus ergab sich eine Taktzeit
je Station von 25 s. In dieser Zeit müssen
die Mitarbeiter an den Stationen die Bauteile
zusammensetzen, die anschließend
Bilder: KTM/Fotograf: R. Schedl, Michael Corban
Harald Edlinger, Ingenieur
« Bei der Montage unserer
Telegabeln steht Prozess -
sicherheit an oberster
»
Stelle.
automatisch verschraubt werden – und
das prozesssicher! Wie bei den eigenen
Produkten, wollte WP beim Schraub -
equipment keine Kompromisse eingehen
und entschied sich für die QST-Spindeln
mit Power-Macs-4000-Steuerungen von
Atlas Copco Tools. Diese Systeme für
Einbauanwendungen erreichen mit ge -
trennten Messwertgebern für Drehmoment
und Drehwinkel höchste Prozess -
sicherheit und sind insbesondere in der
Fahrzeugindustrie in Mehrfach-Schraubsystemen
zu finden (siehe Kas ten). Für
die Werkzeuge, die der österreichische
Atlas-Copco-Händler awb Schraubtechnik-
und Industriebedarf GmbH aus
Stadl-Paura lieferte, sprach zudem das
Serviceangebot. „Verfügbarkeit und War-

tungsmöglichkeiten sind bei solch einem
Projekt sehr wichtig für uns“, betont
Edlinger.
Eine Spindel für mehrere
Verschraubungen
Mit den QST-Spindeln konnten die Munderfinger
die einzelnen Montageschritte
so geschickt kombinieren, dass sich die
kurze Taktzeit problemlos einhalten lässt.
„Über eine Reihe eigenentwickelter
Schraubwerkzeuge führen wir beispielsweise
mit nur einer Spindel in einer Station
mehrere Verschraubungen durch“,
erläutert Johann Reitshammer, der im
Bereich Industrial Engineering die Arbeiten
rund um die Konzeption der Holmmontage
koordinierte. So wird etwa die
Kolbenstange zunächst selbst eingeschraubt,
dann geklemmt und zusätzlich
von oben verschraubt. „So konnten wir
auch zahlreiche andere Fertigungsschritte
– wie das Befüllen der Ölkammer – in
den Ablauf integrieren.“ Was sich so einfach
anhört, erfordert in der Praxis eine
sehr gute Abstimmung der einzelnen
Schritte und ergänzendes „Fein tuning“.
„Da stecken rund 1000 Überstunden
drin“, ergänzt Harald Edlinger. Prozess-
QST-Spindeln
Diese Einbauschrauber finden sich vor
allem in Mehrfach-Schraubsystemen der
Fahrzeugindustrie, etwa bei der Montage
von Rädern oder Zylinderköpfen
Getrennte Messwertgeber für Dreh -
moment und Drehwinkel (optional)
Für automatische Anwendungen mit
kurzen Taktzeiten
sicherheit und Effizienz ließen sich aber
so verbinden.
Kurze Taktzeiten für
Mehrstufen-Montage
Speziell hinsichtlich der Prozesssicherheit
spielt auch die Flexibilität der Power-
Macs-Steuerungen eine wichtige Rolle. In
den vier Stationen wird mit Drehmomenten
von 4 bis 46 Nm angezogen – teilweise
mehrstufig. „Das Problem ist wieder
die Taktzeit“, erläutert Reitshammers
Kollege Florian Stadler. „Heikel sind die
Verschrau bungen, bei denen in kurzer
Zeit viele Gewindegänge eingedreht werden
müssen.“ Das klappe aber, wenn der
Werker maximal zwei Umdrehungen von
Hand anziehe, damit die Spindel im
Schnellgang Geschwindigkeit aufbauen
kann. Drehwinkelgesteuert wird anschließend
zunächst die Geschwindigkeit herausge
nommen und in einer dritten Stufe
auf das vorgeschriebene Endmoment
angezogen.
Damit alles reibungslos funktioniert,
arbeiten Edlinger und sein Team eng mit
anderen Abteilungen zusammen, beispielsweise
der Qualitätssicherung. Denn
nur wenn die Gewindelängen und Reibwerte
der Vorprodukte konstant einge-
Motorradbau
Die neue Montagelinie für die 4CS-Offroadgabel bei WP Performance Systems: Alle Fertigungsschritte
zur Produktion der Gabelholme sind auf vier Stationen verteilt. Die Taktzeit
liegt bei nur 25 Sekunden, so dass jede Minute zwei Holme fertiggestellt werden.
halten werden, lassen sich die Fertigungsprozesse
so detailliert steuern.
Der Erfolg kann sich sehen lassen. „Wir
brauchen heute nur noch vier Mitarbeiter
für die Montage der Holme für die neue
Off roadgabel – bei früheren Projekten
waren es acht“, so Edlinger weiter. „Nur
so können wir die Fertigung an einem
Hochlohnstandort wie hier in Österreich
halten – und genau das wollen wir natürlich
erreichen.“ Punkten könne man
zudem vor allem mit der Qualität, die
sich aufgrund der Prozesssicherheit erreichen
lasse. „Und da Arbeiten an Fahrwerksteilen
generell sicherheitsrelevant
sind, setzen wir komplett auf elektronisch
gesteuerte Schrauber – denn so sind wir
stets auf der sicheren Seite.“ Jede Montagestation
ist dementsprechend ein Nullfehlerportal,
welches das Bauteil erst freigibt,
wenn das Schraubwerkzeug einen
korrekten Anzug signalisiert hat. Dennoch
schickt WP anschließend noch einmal
jedes Federelement auf den Prüfstand
– sicher ist sicher. co
QST-Spindeln: 433
info
DK 1-2013 35

Regelungstechnik
Kühlwasser-Durchflussregler feinfühlig montiert
Thermisch belastete Bauteile
fehlerfrei verschraubt
Damit Metall-Kunststoff-Verbindungen auch unter ständig wechselnden
Druck- und Temperaturbelastungen dauerhaft dicht bleiben,
montiert Wittmann Kühlwasserdurchflussregler mit einem
gesteuerten Tensor-Schraubsystem von Atlas Copco Tools. Gegenüber
zuvor eingesetzten Druckluftwerkzeugen wurden Prozess -
sicherheit und Ergonomie deutlich verbessert.
Ohne Kühlwasserdurchflussregler sind
einwandfreie Fertigungsergebnisse von
Spritzgieß- und Blasmaschinen in der
Kunststoffindustrie nicht denkbar. „Mit
den Feinregulierventilen in unseren
Durchflussreglern der Baureihen 101 und
301 können die Anwender das Kühlwasservolumen
so präzise einstellen, dass die
Arbeitstemperatur an den Spritzgussformen
aufs Grad genau stimmt“, erklärt
Norbert Fröhlich von der Wittmann
36 DK 1-2013
Kunststoffgeräte GmbH in Wien. Montiert
werden die Produkte des Weltmarktführers
aus Österreich, der zur Wittmann-
Battenfeld-Gruppe gehört, mit einem
Tensor-Schraubsystem von Atlas Copco
Tools.
Wittmann fertigt Peripheriegeräte für die
Kunststoffindustrie. Neben Produkten für
die Werkzeugtemperierung und -kühlung
umfasst das Angebot Roboter und Automatisierungseinrichtungen,
automatische
Materialversorgung und
Trocknung samt Recycling
der Kunststoffe sowie Ge -
samtlösungen für alle Be -
dürf nisse der Kunststoffverarbeiter.
„Bis zu zwölf Kühlkreisläufe
und Durchflussmengen
von 0 bis 30 Litern
Bilder: Heiko Wenke
Kühlwasserdurchflussregler
für Kunststoff-Spritzgieß -
maschinen. Der vom Tensor
gelöste Schraubfall ist am
Durchflussregler-Grundkörper
links gut zu erkennen: Die
Werkstoffkombination von
glas faserverstärktem Polyamid,
O-Ring-Dichtungen aus
synthetischem Kautschuk
und Ventilkörpern aus
Messing verlangt eine hohe
Drehmoment genauigkeit bei
der Montage.
Konstrukteur
Norbert Fröhlich
«
Der leise Tensor zieht jede
Verschraubung mit der gleichen
hohen Genauigkeit an
und gibt den Bedienerinnen
eine direkte Rückmeldung
zum Schraubergebnis.
Damit haben wir Prozess -
sicherheit gewonnen und
die Ergonomie verbessert.
je Kreis und Minute schaffen unsere
Geräte“, sagt der Konstrukteur Fröhlich
und erläutert an einem Schnittmodell die
Funktionsweise dieser Apparate.
In die 1/4-Zoll- und M24x1,5-Gewinde
des Grundkörpers aus glasfaserverstärktem
Polyamid schrauben die Wittmann-
Mitarbeiterinnen Thermometer (1/4 Zoll)
und die Feinregulierventile (M24x1,5)
für den Vor- und Rücklauf. Bis zu 40 %
Glasfaseranteil machen die Polyamidkomponenten
stabiler und wärmebeständiger,
und die Einbauteile sind für höchstmögliche
Korrosionsbeständigkeit aus
Messing gefertigt.
Ein Schraubwerkzeug
für alle Durchflussregler
»
„Die Materialpaarung aus Kunststoff und
Messing ist im Betrieb wechselnden
Drücken bis 10 bar und Temperaturen bis
zu 100 Grad Celsius ausgesetzt“, sagt
Fröhlich. „Deshalb verschrauben wir die
Bauteile besonders drehmomentgenau.“
Die Verbindungen könnten sich sonst auf
Dauer lockern und teure Schäden an den
Spritzgieß- und Blasmaschinen verursachen.
Doch die zuverlässig hohe Drehmomentwiederholgenauigkeit
des Ten-

Tensor DS/ES
Elektroschrauber mit einfacher
Bedienung
Genauigkeit ± 7,5 % im hand -
gehaltenen Betrieb
Erkennt Materialfehler, schadhafte
Gewinde oder vergessene Dichtungen
LED warnt bei Fehlern
Fixierung am Parallelarm entlastet
Hand-Arm-System der Werkerin
sor-Systems von ± 7,5 % (über 6 Sigma)
stellt sicher, dass sich keine Verschraubung
ungewollt löst.
Vor der Anschaffung des Tensor-Werkzeugs
hatten die Mitarbeiterinnen in der
Produktion mit Druckluftwerkzeugen
vormontiert und jede einzelne Verschrau-
bung per Drehmomentschlüssel von Hand
auf die erforderlichen 14 Nm angezogen.
„Bei kleineren Stückzahlen war das noch
vertretbar, doch inzwischen verschrauben
wir täglich rund 1500 Ventile – da
brauchten wir eine ergonomische und
prozesssichere Lösung“, begründet Fröhlich
den Wechsel auf eine neue Art zu
schrauben. Ein Montagefachmann von
Atlas Copco schlug vor, die Pneumatikschrauber
und Knickschlüssel durch ein
gesteuertes Schraubsystem zu ersetzen.
Nach anfänglicher Skepsis testete die
Wittmann Kunststoffgeräte GmbH unverbindlich
ein Vorführsystem und profitierte
auf Anhieb von mehreren Vorteilen.
„Unsere Prozesssicherheit konnten wir
deutlich verbessern“, lobt Fröhlich die
Vorzüge des digital gesteuerten Schraubens:
Die feinfühlige Steuerelektronik
erkenne schon beim Verschrauben et -
waige Probleme. Beispielsweise werden
Materialfehler wie schadhafte Gewinde
aufgedeckt, wenn der Eindrehwiderstand
vom programmierten Wert abweicht, und
selbst vergessene O-Ring-Dichtungen
entlarvt das Tensor-System.
Leichteres Handling und sofortige
Klarheit über das Arbeitsergebnis
„ LED-Signale am Werkzeug fordern die
Bedienerinnen in solchen Fällen zur
umgehenden Korrektur auf!“ Ein weiterer
Vorteil liege darin, dass keine Schraubfälle
mehr vergessen werden können, weil
das Tensor-System die Montage überwacht.
Zu der Gewissheit, dass jede Ver-
Montagemitarbeiterin Manuela List freut sich, dass sie die Reaktionsmomente
nicht mehr mit dem Handgelenk abfangen muss:
„Sobald ich den in einen Parallelarm eingespannten Tensorschrauber auf
den Einbau-Ventilkörper aus Messing positioniert habe, startet der integrierte
Schubstarter automatisch den Schraubzyklus. Die farbigen Leuchtsignale
am Schrauber sind eine gute Hilfestellung und geben mir Sicherheit
über das Schraubergebnis.“
schraubung mit derselben hohen
Genauigkeit angezogen wurde,
kommt für die Wiener Kunststoffspezialisten
auch noch ein
verbesserter Arbeitsschutz. Den
bewertet Wittmann nämlich
gleichrangig mit hoher Produktivität,
und so baute man den Tensor-DS-Schrauber
in einen Parallelarm
ein. Diese praktische
Handhabungshilfe überspannt den
kompletten Arbeitsbereich und
nimmt sämtliche Reaktionskräfte
beim Schrauben auf. „So schonen
unsere Montagemitarbeiterinnen
gegenüber der früheren Arbeit mit
handgehaltenen Werkzeugen ihr
Hand-Arm-System und brauchen
den Tensor nur noch an die jeweilige
Schraubstelle zu führen.“
Regelungstechnik
Sobald sie den Stabschrauber auf das
Feinregulierventil positioniert haben,
setzt der integrierte Schubstarter den
Schraubzyklus automatisch in Gang.
Den ausgesprochen leisen und vibrationsarmen
Betrieb im Vergleich zu den
früher eingesetzten Pneumatikwerkzeugen
mit Drehmoment-Abschaltkupplung
wüssten die Montagemitarbeiterinnen
sehr zu schätzen, erklärt Norbert
Fröhlich: „Die Damen in unserer Fertigung
sind froh, dass sie keine Reaktions -
momente mehr abfangen müssen und das
Schraubsystem ihnen umgehend die
Ergebnisse meldet.“ hw
info
Tensor DS (ES): 434
Drehmomentarme: 435
DK 1-2013 37

Bilder: Heiko Wenke
Metallbearbeitung
Schneidende Materialbearbeitung mit Turbinenantrieb vervierfacht Materialabtrag und Produktivität
Spanen statt Stauben
Als Alternative zu konventionellen Schleifmitteln bietet die Maija-
Frästechnik GmbH Fräsringe für die Aluminiumbearbeitung an.
Durch die Kombination ihrer Fräsring-Schneidkörper aus Hart -
metall mit einem Turbinenantrieb von Atlas Copco Tools kann das
Unternehmen aus Ennepetal Aluminiumbauteile bis zu viermal
schneller, wirtschaftlicher und leiser bearbeiten.
„Wer Aluminiumoberflächen bearbeitet,
hat sicher schon einmal erlebt, wie sich
abgetragenes Material in der Schleifscheibe
festsetzt und diese schon nach
kurzer Zeit regelrecht zuschmiert“, meint
Meiko Haertel, Geschäftsführer der
Maija-Frästechnik GmbH in Ennepetal.
„Je stärker sich die Scheiben mit Schleifstaub
zusetzen, desto stumpfer werden
sie“, sagt der Schleifexperte, der sich mit
schnellem Verschleiß und häufigen Scheibenwechseln
nicht abfinden wollte.
38 DK 1-2013
Meiko Haertel und Helmut Sprenger entwickelten
für die Aluminiumbearbeitung
einen Fräsring, der sich ähnlich einer
Schruppscheibe auf 125-mm-Winkel -
schleifer aufspannen lässt – und ließen
sich dieses Konzept patentieren.
Was den Erfindern fehlte, war ein passender
Antrieb, der die zum Aluminiumschneiden
benötigte Leistung permanent
und mit gleichbleibender Geschwindigkeit
auf den Fräsring brachte. Um das
Aluminium mit handgeführten Maschi-
Nahezu staubfrei schleifen und saubere Oberflächen erzielen: Die Maija-Fräsringe, eingespannt
auf GTG-Schleifmaschinen, bearbeiten das Material schneidend und erzeugen
statt explosionsgefährlichen Stäuben wiederverwertbare Späne. Oben rechts ist im Vergleich
eine zugesetzte Fächerscheibe neben dem sauberen Fräsring zu sehen.
nen optimal zerspanen zu können, benötigt
der Hartmetall-Fräsring mit seiner
besonderen Zahngeometrie eine möglichst
konstante Drehzahl von etwa
12 000 min -1 .
Leistungspotenzial
blieb ungenutzt
Das könnten laut Typenschild zwar viele
Winkelschleifer in der 125-mm-Klasse,
erklärt Haertel, doch sobald man die
Schleifer stärker an das zu bearbeitende
Material drücke, gehe die Drehzahl bei
den meisten Modellen drastisch zurück.
Der Materialabtrag übertreffe zwar noch
immer den von kornbasierten Schleifmitteln,
doch das volle Spanvermögen der
135 schnittfreudigen Fräsringzähne lasse
sich mit konventionell angetriebenen
Schleifern partout nicht ausschöpfen.

Geschäftsführer
Meiko Haertel
« Mit den handlichen und
leichten GTG-Schleifern
arbeiten die Werker in aluminiumverarbeitendenBetrieben
gern, zum Beispiel im
Schiffsbau, in der Luft- und
Raumfahrt, der Bahnindustrie
oder im Anlagenbau.
»
„Butterweiches Schneiden“ durch
Turbokraft
Durch einen Bericht in dieser Zeitschrift
wurde Meiko Haertel auf den Turbinenschleifer
GTG 21 von Atlas Copco Tools
aufmerksam. Dessen revolutionärer
Motor versprach die Lösung seines
Antriebsproblems: 2,1 kW Abgabeleis -
tung an der Schleifspindel bei einer Nenndrehzahl
von 12 000 min -1 sowie ein eingebauter
Drehzahlregler waren genau die
Kriterien, die der Ennepetaler so lange
gesucht hatte. „Da es diese Lösung praktisch
fertig von der Stange gab, kauften
wir einen GTG-21-Schleifer zu Testzwecken.“
Versuche mit den 116-mm-
Schneid körpern verliefen für Maija-Frästechnik
so überzeugend, dass das Unternehmen
inzwischen schon über zwanzig
GTG-21- Schleifer angeschafft und mit
ihren Fräsringen ausgestattet hat.
Die starke Antriebsturbine treibe die Fräsringzähne
spielend ins Material, als
würde ein Messer in Butter schneiden,
lobt Geschäftsführer Haertel die
Maschine. Auch unter starkem Andruck
sinke die Drehzahl der nur 1,8 kg leichten
GTG 21 praktisch nicht. Die Tourenzahl
des mit ölfreier Luft arbeitenden Werkzeugs
bleibt nahezu konstant hoch, weil
ein selbsttätiger Regler in der Maschine
unter Last mehr Druckluft in die Turbine
strömen lässt. Ein weiterer Vorteil sei der
in den GTG-Winkelkopf integrierte
Autobalancer. Das ist ein automatischer
Unwuchtausgleich, der durch einen im
Ölbad umlaufenden Kugelsatz als Kontergewicht
zum Schleifkörper etwaige
Unwuchten ständig ausgleicht und hierdurch
Vibrationen minimiert.
Die hohe Leistung, ihr geringes Gewicht,
ihre Laufruhe sowie die handlichen
Abmessungen qualifizieren die GTG-Turboschleifmaschinen
nach Meiko Haertels
Meinung optimal für die typischen Fräsarbeiten
an Aluminiumkonstruktionen.
Bei Maija mache die Kombination der
ergonomischen GTG 21 mit dem innovativen
Fräsring Oberflächenarbeiten wie
Entgraten, Anfasen, Schweißnahtvor- und
-nachbereiten und selbst das Nutenfräsen
an bisher mit gewöhnlichen Schleifern
kaum zugänglichen Stellen möglich.
Explosionsgefahr gebannt und feine
Alustäube vermieden
Das Atlas-Copco-Gerät sei nur halb so
schwer wie etwa Hochfrequenzschleifer
vergleichbarer Leistung. Elektroschleifer
sind in der Aluminiumbearbeitung ohnehin
problematisch, da sich feiner Schleifstaub
in den Motoren ablagert und diese
schon nach kurzer Einsatzdauer durch
Kurzschluss zerstören kann. Schlimmer
noch ist das Explosionsrisiko: Wenn der
Funkenflug aus Elektromotoren ein Aluminiumschleifstaub-Luft-Gemischzündet,
kann das fatale Folgen haben. Diesen
Gefahren beugt Haertels Erfindung vor.
Rotiert der Fräsring mit der richtigen
Schnittgeschwindigkeit, entstehen grobe
Späne. Im Vergleich zu klassischen
Schleifmitteln auf Kornbasis sei der
Materialabtrag nicht nur um etwa das
Vierfache höher, es entstehe auch kein
feiner Alustaub mehr.
Während dieser staubförmige Produktionsabfall
abgesaugt und teuer entsorgt
werden müsse, ließen sich Aluminium-
GTG 21
Druckluft-Turbinenschleifer
2,1 kW Abgabeleistung bei
nur 1,8 kg Gewicht
Metallbearbeitung
Eingebauter Drehzahlregler hält
Drehzahl konstant
Autobalancer vermeidet Vibrationen
Für 125- und 180-mm-Schleifscheiben
späne einfach zusammenkehren und als
wertvoller Rohstoff zu 100 % recyceln,
streicht der Fräsring-Anbieter heraus. Auf
das Tragen lästiger Staubschutzmasken
könnten die Werker verzichten, und die
GTGs sind vergleichsweise leise. Meiko
Haertel betont, dass das Schneiden mit
Fräsringen weniger Prozesslärm als die
Materialbearbeitung mit herkömmlichen
Schleifmitteln verursache.
Hohe Oberflächengüte ohne Säubern
und Nacharbeit
Ein besonderer Trumpf sei die von dem
Tandem GTG-Schleifer und Hartmetall-
Fräsring erzielte Oberflächenqualität: „Es
gibt keine Ölnebel oder Schleifmittelrückstände
mehr auf den Werkstücken.
Die schneidende Bearbeitung hinterlässt
eine metallisch reine Fläche.“ Insbesondere
fürs Verbindungsschweißen sei dies
von großer Bedeutung, um Einschlüssen
vorzubeugen. „Einschlüsse verringern die
Güte jeder Verschweißung und provozieren
unkalkulierbare Nacharbeiten“, weiß
der Fachmann und resümiert: „Das aufwendige
Säubern vor dem nächsten Fertigungsschritt
entfällt, und fehlerhafte
Schweißnähte durch kontaminierte Oberflächen
und Schleifmittelrückstände sind
mit Einsatz unserer Fräsringe passé.“ hw
GTG-Turbinenschleifer: 436
info
DK 1-2013 39

Bilder: Heiko Wenke
Maschinenbau
Lean-Production: LBB 36 in Karusselldrehbank verschlankt Fertigung und spart Zeit und Kosten
Bohrmaschine optimiert Intralogistik
Transportwege und Zeit spart die Starlinger & Co. Gesellschaft
m.b.H. in Weissenbach durch den Einsatz einer Druckluftbohr -
maschine. Das ursprünglich als Handbohrmaschine konzipierte
Werkzeug bohrt als fest installierte Zusatzkomponente einer
Karusselldrehbank großkalibrige Löcher aus dem Vollen von Webmaschinengrundplatten.
Zwischentransporte und Produktions -
unterbrechungen in der Serienfertigung werden jetzt eliminiert.
Zur Fertigung der Hauptringe ihrer Rundwebmaschinen
bohrt die Starlinger & Co.
Gesellschaft m.b.H. nach dem Plandrehen
der ersten Seite vier Aufspannbohrungen
in die Rohlinge. Die großformatigen
Stahlplatten sind das Herzstück der späteren
Rundwebmaschinen für Kunststofffasern
und benötigen diese vier Öffnungen,
damit die Gegenseite sicher aufgespannt
werden kann. Erst mit den vier
Bohrungen kann auch diese Seite der
Webmaschinengrundplatten sicher auf der
Karusselldrehbank fixiert, plangedreht
und anschließend vielfach verbohrt und
weiterbearbeitet werden.
40 DK 1-2013
„Früher verfuhren wir die schweren Webmaschinengrundplatten
dazu an einen
Arbeitsplatz am anderen Ende der Fertigungshalle“,
erinnert sich Christian
Hollogschwandtner. Dem Leiter der
Werkzeugverwaltung missfiel diese aus
der Not geborene Lösung jedoch, und er
suchte eine Möglichkeit, diesen Flaschenhals
aus der Fertigung zu verbannen.
„Wir produzieren bis zu 1400 Hauptringe
im Jahr. Durch den Transport dieser
Bauteile mit einem Durchmesser von
1100 bis 1680 Millimeter an den separaten
Bearbeitungsplatz fielen nicht nur aufwendige
Quertransporte der Stahlplatten
an, es kamen auch zusätzliche Rüstzeiten
an den jeweiligen Maschinen hinzu.“
Heute entfällt beides, weil Christian
Hol logschwandtner auf der Suche nach
dem richtigen Werkzeug für diese Aufgabe
eine Druckluftbohrmaschine des
Typs LBB 36 von Atlas Copco Tools tes -
tete: Die Maschine ist mit ihrer Nenndrehzahl
von 500 min -1 so stark, dass sie
die Aufspannlöcher ohne Vorbohren in
den Werkstoff S235JR treibt.
Hohes Drehmoment löst schwere
Bohraufgabe
Die Zerspanungsspezialisten von Starlinger
setzen einen leicht schneidenden Spi-
Anstatt die bis zu 40 mm dicken Hauptringe
auf einer separaten Anlage mit Aufspannbohrungen
zu versehen, geschieht
das jetzt direkt an der Karusselldrehbank.
Der Werkzeugbau von Starlinger integrierte
eine drehmomentstarke LBB-36-
Bohrmaschine von Atlas Copco Tools,
wodurch das Unternehmen auf Zwischentransporte
zu einem separaten Bearbeitungsplatz
verzichten kann und wesentlichen
Handlingsaufwand spart.

« Mit der LBB 36 sparen wir
uns den Transport der
Bauteile zu einem separaten
Bearbeitungszentrum.
»
Christian Hollo gschwandtner,
stellvertretender
Fertigungsleiter
ralbohrer mit kleinem Keilwinkel ein.
Dass dieser Fertigungsschritt zuverlässig
funktioniere, sei jedoch längst keine
Selbstverständlichkeit: Die Schnittkräfte
des speziellen Titan-Nitrit-Bohrers mit
einem Spitzenwinkel von 140° hätten
schnellere Maschinen abgewürgt. Das
hohe Drehmoment der zu 500 Umdrehungen
in der Minute fähigen Atlas-
Copco-Maschine passt laut Abteilungsleiter
Hollogschwandtner dagegen exakt
zur Anwendung.
Bohrmaschine fest mit
Werkzeughalter verbunden
Um die kräftige Bohrmaschine direkt an
der Karusselldrehbank nutzen zu können,
wurde diese mit einem eigens entwickelten
Werkzeughalter ausgestattet. Zur
LBB 36
Druckluft-Bohrmaschinen mit ölfreiem
700-W-Motor (diverse Ausführungen)
Komfortabler, rutschhemmender Griff
Leerlaufdrehzahl je nach Ausführung
500 bis 20 000 min -1
Mit Bohrfutterschutz
Verstellbare Abluftführung
Konstruktion und Winkel des Handgriffs
erlauben ergonomisches Arbeiten
Fixierung der Pistolenbohrmaschine ließ
sich die zylindrische Spannfläche des
Stützhandgriffs praktischerweise umnutzen.
Der Zusatzhandgriff wurde entfernt,
und über die so entstandene Freifläche
konnte der fertigungsinterne Werkzeugbau
die Bohrmaschine ohne Modifikationen
fest mit dem Halter verbinden.
Die Leitung für das Kühlschmiermittel
war ebenfalls schnell verlegt, und der einzige
Umbau im eigentlichen Sinne betraf
die Bohrer selbst: Das Unternehmen
wollte das robus te 13-Millimeter-
Zahnkranzbohr futter der durchzugsstarken
Maschine weiterhin nutzen, weil es
im Vergleich zu einem Standard-Schnellspannbohrfutter
die Drehmomentkräfte
beim Bohren viel besser überträgt. „Deshalb
drehten wir kurzerhand den Schaft
um einen Millimeter ab, so dass sich die
14-Millimeter-Bohrer nun ohne weiteres
in das 13er Futter spannen lassen“, sagt
der stellvertretende Starlinger-Fertigungsleiter.
Rüst- und Bearbeitungszeiten sinken
um zehn Minuten pro Bauteil
Die Änderung im Fertigungsablauf spart
gegenüber früher pro Bauteil etwa zehn
Minuten Rüst- und Bearbeitungszeiten
ein, die LBB 36 hat sich als zuverlässige
Maschinenkomponente bewährt, auch
wenn sie als Handbohrmaschine ausgelegt
war. „Das Werkzeug hat jedenfalls
dazu beigetragen, unsere Serienfertigung
noch wirtschaftlicher zu machen“, resümiert
Christian Hollo gschwandtner.
hw
info
LBB-36-Bohrmaschinen: 437
VDI-Auszeichnung für
Dieter Kenzler
Maschinenbau
Dieter Kenzler wurde vom VDI für seine
ehrenamtlich ausgeübten Tätigkeiten bei
der Erarbeitung von VDI/VDE-Richtlinien
mit der Ehrenplakette ausgezeichnet.
Kenzler ist stellvertretender Leiter der drei
Kalibrierlaboratorien von Atlas Copco
Tools in Essen, Dingolfing und Wetzlar, die
allesamt von der Deutschen Akkreditierungsstelle
zertifiziert sind. Ein gut Teil
seiner Zeit verbringt er mit Arbeiten in
verschiedenen Fachausschüssen (DIN,
ISO, VDI, DKD). Im Verein Deutscher Ingenieure
bringt sich der
Experte auf dem Gebiet
der Messung von Dreh -
moment und Drehwinkel
in der Schraubmontage
schon seit mehr als elf
Jahren in besonderer
Weise ein.
Der Ingenieur der Nachrichtentechnik
habe sich
stets für die Aufnahme
von Aktivitäten zur Entwicklung und Verbreitung
innovativer Technologien und zur
Verbreitung von Wissen – auch über die
Grenzen des VDI hinaus – eingesetzt,
heißt es in der Ehrung. Dafür dankte ihm
die VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik
(GMA) und hob
unter anderem hervor, Kenzler habe insbesondere
die Tagungen zur automatisierten
Schraubmontage mitgestaltet und
erfolgreich etabliert.
Olaf Sommer, Business-Line-Manager
Service bei Atlas Copco Tools, erfüllt
diese Auszeichnung „auch für unser
Unternehmen mit Stolz“. Dass sich die
profunde Sachkenntnis in den einschlägigen
Normen widerspiegele, sei eine bemerkenswerte
Leistung.
Dieter Kenzler wirkt bei ingenieurwissenschaftlich
fundierten Richtlinien in folgenden
Gremien mit:
DIN: Schraub werkzeuge,
Fügewerkzeuge
ISO: Tools, Performance Tests
VDI: Mess- und Prüfverfahren für die
Schraubtechnik; Messunsicherheit
DKD: Mechanische Größen;
Drehmoment hw
DK 1-2013 41

Maschinenbau
Federnhersteller Grueber setzt auf ganzheitliches Wachstum
Instandhaltung zu kalkulierbaren Kosten
Der Federn- und Biegeteile-Hersteller Grueber baute wegen großer
Nachfrage seine Kapazitäten aus und passte im Zuge dessen seine
Instandhaltungsstrategie an. Dazu gehört eine Wartungsvereinbarung
mit dem Kompressorenhersteller, die die Kosten kalkulierbar macht.
Die Millenium-Bridge in London, der
Reichstag in Berlin, die ICE-Hochgeschwindigkeitszüge
und Türschließer in
Bürogebäuden haben eines gemeinsam:
Sie alle funktionieren mit Stahlfedern,
die bei der J. P. Grueber GmbH & Co. KG
im Hagener Lennetal hergestellt wurden.
Die für die Produktion notwendige
Druckluft wird wirtschaftlich und zuverlässig
mit öleingespritzten Kompressoren
der GA-Baureihe aus dem Hause
Atlas Copco erzeugt.
Gruebers Anspruch ist es seit über 100
Jahren, Federn und Biegeteile zu liefern,
die weltweit höchsten Qualitätsansprüchen
genügen. Ein bestens qualifiziertes
und erfahrenes Team, modernste Technologien
und umfangreiche Neuinvesti-
Grueber fertigt seit
weit über 100 Jahren
Federn und
Biegeteile.
tionen in den letzten Jahren sind die
unverzichtbare Basis dafür – genauso wie
eine moderne Instandhaltungsstrategie,
die die Verfügbarkeit und Versorgung der
Schlüsselanlagen mit Druckluft sicherstellt:
in der geforderten Menge und Qualität
zum richtigen Zeitpunkt.
Aufgrund der weltweit großen Nachfrage
baute Grueber in den letzten Jahren seine
technischen Kapazitäten am Hagener
Standort sukzessive aus, führte Spät- und
Nachtschicht ein und passte rechtzeitig
seine Instandhaltungsstrategie an. „Es war
ein großer, aber wichtiger Schritt von der
Feuerwehrstrategie zur vorbeugenden
Instandhaltung“, sagt Betriebsleiter Ralf
Groening. Durch die Umstellung der Strategie
bei älteren und neuen Schlüsselan-
lagen war der Aufwand für das Technik-
Team zwar kurzfristig sehr hoch – hat
sich aber bereits mehr als ausgezahlt.
„Allein die gesteigerte Zuverlässigkeit an
der 2009 neu angeschafften zweiten Fertigungslinie
für schwere warmgeformte
Schraubenfedern bis 65 mm und der
neuen Federendenschleifmaschine lässt
mich wieder ruhiger schlafen.“
Zuverlässige Druckluftversorgung
und angepasste Instandhaltung
Entscheidend ist neben der angepassten
Instandhaltungsstrategie auch die zuverlässige
Versorgung der Fertigungslinien
mit Druckluft, ohne die die gesamte Produktion
kurzfristig zum Stillstand käme.
„Das können und wollen wir nicht riskieren“,
hebt Titus Waterstradt, Mitglied
der Geschäftsführung, hervor. „Deshalb
verlassen wir uns hier auch auf die Serviceleistungen
unseres Kompressorherstellers
Atlas Copco. Die Wartungsver-
Moderner Maschinenpark: Aufgrund der
hohen Nachfrage wurden die Kapazitäten
am Hagener Standort sukzessive ausgebaut.

einbarungen mit vorgegebenen Intervallen
und kalkulierbaren Kosten passen hervorragend
zu unserer angepassten Instand haltungsstrategie.“
Die Investitionen haben sich gelohnt, und
die Fakten sprechen für sich: Insgesamt
steigerte Grueber die Produktionskapazität
von 4000 auf 6000 t pro Jahr. Das Ergebnis
sind Schraubenfedern, die nach Aus-
Die Grueber-Geschäftsführer Titus Waterstradt
(links) und Matthias Nettmann.
sage des Unternehmens in puncto Sicherheit,
Präzision und Lebensdauer neue Maßstäbe
setzen. Zum Beispiel beim Einsatz in
der ICE-Flotte der Deutschen Bahn.
Natürlich wird es auch zukünftig noch weitere
Investitionen und Innovationen im
Hause Grueber geben, auch in der Drucklufttechnik.
Die Erweiterung der Druckluftversorgung
mit einem öleingespritzten
50-kW-Schraubenkompressor neuester
Bauart sowie einer übergeordneten Steuerung
und einer externen Wärmerückgewinnung
ist schon in Planung. Hierdurch
sollen bis zu 30 % Energie eingespart und
CO 2-Emissionen reduziert werden –
Gruebers direkter Beitrag zum Klima- und
Ressourcenschutz. at
info
Wartungsvereinbarung
für Kompressoren: 438
Roadshow: Kompressoren on Tour
Maschinenbau
Sechs Bundesligastadien, 300 begeisterte Teilnehmer und eine
nachhaltige Erinnerung an eine Produktpräsentation der etwas
anderen Art: Das ist die Bilanz der Kompressoren-Roadshow
2011/2012 von Atlas Copco.
Auf den jeweils eintägigen Veranstaltungen wurden Kunden und
Interessierte über die Themen Energieeffizienz, Druckluft, Service
und Instandhaltung ausführlich informiert und beraten. Zudem gab
es viele Produkte zum Anfassen und die Gelegenheit, Ansprechpartner
aus Service, Technik und Vertrieb in angenehmer Atmo -
sphäre persönlich kennenzulernen und über konkrete Fragestellungen
und Produkte zu diskutieren. Die Tour führte durch die Veltins-
Arena (Schalke 04), das Weserstadion (SV Werder Bremen), die
Coface-Arena (FSV Mainz 05), die BayArena (Bayer Leverkusen),
die Volkswagen-Arena (VFL Wolfsburg) und die Allianz-Arena
(Bayern München).
„Kundennähe, Erfahrungsaustausch und Networking zu technischen,
wissenschaftlichen und organisatorischen Themen war Ziel
der erfolgreichen Roadshow“, sagte Michael Linss, Business-Line-
Manager CTS in Deutschland und verantwortlich für den After-
Market-Bereich. „Hierbei spielten nicht nur Kompressoren und
Drucklufttechnik eine entscheidende Rolle, sondern auch Kernthemen
von Service und Instandhaltung, wie Wertschöpfung und
Lebenszykluskosten.“
Energiesparen zum Nachrüsten
Schon bei der Konzeption und Planung von Druckluftsystemen spielen
Aspekte der Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit und technische Realisierbarkeit
eine entscheidende Rolle. Doch was geschieht nach der Inbetriebnahme
und während des Betriebs? Die Zeit bleibt nicht stehen, und der
Stand der Technik entwickelt sich permanent weiter, gerade was Technik
und Möglichkeiten zur Energieeinsparung betrifft.
Von der Modernisierung der Steuerung und Hauptaggregate über
die Nachrüstung einer Wärmerückgewinnung bis zum Online-
Monitoring der gesamten Station: Zahlreiche Produkte von Atlas
Copco machen es möglich, die Lebenszyk -
luskos ten, den Energieverbrauch und CO2- Ausstoß weiter zu senken. Und natürlich
sind sie ausgerichtet auf größtmögliche
Kompatibilität zu bestehenden Druckluftinstallationen
– auch anderer Hersteller.
Lassen Sie sich über
Ihre Möglichkeiten
aufklären oder fordern
Sie noch heute
Informationen über Online-Monitoring (AirConnect): 439
die nebenstehenden
Elektronikon-Kompressorsteuerung: 440
Kennziffern an (über
die Postkarten auf der Wärmerückgewinnung zum Nachrüsten (ER): 441
Heft-Rückseite).
Übergeordnete Steuerungen (ES): 428
info
DK 1-2013 43

Medizintechnik
Stryker Trauma GmbH erhöht Betriebssicherheit mit neuer Druckluftstation
Druckluftkonzept
mit ganzheitlichem Ansatz
Druckluft ist bei der Stryker Trauma GmbH ein ganzheitliches
Thema. Als der Hersteller medizinischer Implantate vor vier Jahren
mit der Modernisierung seiner Druckluftversorgung begann, ging
es nicht nur um Betriebs- und Produktionssicherheit, sondern auch
um Energieeinsparung, Arbeitssicherheit und Umweltschutz. Atlas
Copco leistete mit drei öleingespritzten Schraubenkompressoren
einen wesentlichen Beitrag zum Gesamtkonzept.
Mit dem Anspruch, die Druckluftversorgung
am Standort nicht nur zu modernisieren,
sondern mit einem Quantensprung
auf Jahre hinaus zukunftsfähig zu
machen, hat der Implantat-Hersteller
Stryker Trauma GmbH in Schönkirchen
bei Kiel eine komplett neue Kompressorenstation
errichtet und sein Leitungsnetz
samt Installationen ganzheitlich überarbeitet.
„Wir sind in den letzten Jahren so
44 DK 1-2013
stark gewachsen, dass die Infrastruktur
an ihre Grenzen stieß“, erklärt Wolfgang
Wegner, Leiter General Service und
Facility Management bei Stryker. „Aber
inzwischen ist unser Maschinenpark so
groß geworden, dass wir handeln mussten.“
So arbeiten unter anderem rund 60
moderne Bearbeitungszentren im Werk,
die für ihre Schaltprozesse Steuerluft
benötigen. „Diese Maschinen haben einen
eingebauten Drucksensor, der auf
Schwankungen von plus/minus 0,2 bar
reagiert“, sagt Wegner. „Wenn das zulässige
Druckfenster über- oder unterschritten
wird, schaltet sich das Zentrum automatisch
ab.“ Zeitverluste sind die Folge,
möglicherweise wird auch der Bearbeitungsschritt
nicht wie vorgeschrieben ausgeführt,
so dass das Werkstück aussortiert
werden muss.
Weil derartige Produktionsausfälle nicht
nur Zeit und Nerven, sondern vor allem
Geld kosten, beschloss die Unternehmensleitung
vor einigen Jahren, die
Druckluftversorgung von Grund auf neu
zu gestalten und zu optimieren. „Eine
gute Infrastruktur ist Voraussetzung für
eine gute Fertigungsleistung“, betont
Wolfgang Wegner. „Es war klar, dass wir
unbedingt ein neues Druckluftkonzept
brauchten, mit dem wir die hohen Anfor-
Ein drehzahlgeregelter, öleingespritzter Schraubenkompressor GA 75 VSD sowie zwei GA 45 + mit fester Drehzahl von Atlas Copco
stellen heute die bedarfsgerechte Druckluftversorgung sicher.
Bilder: Druckluft Evers Nord (1), Stephanie Banse (7)

derungen an dieses Werk erfüllen können.“
Neben den Bearbeitungszentren
benötigen auch die Verpackungsmaschinen,
die galvanischen Bäder und die
Belüftung der Kühlschmierstoffbecken
Druckluft.
Biegeprozesse müssen in einem Zug
erfolgen
Außerdem werden an rund 120 Arbeitsplätzen
Werkstücke mit Luft abgeblasen.
Besonders viel Druckluft erfordert das
Biegen der Implantate auf eine genau vorgegebene
leichte Krümmung. „Dieser
Arbeitsgang muss unbedingt in einem
Zug erfolgen, um das homogene Metallgefüge
zu erhalten“, sagt Wegner.
Heute wird die Druckluftversorgung bei
Stryker allen Anforderungen gerecht. In
einem zentralen Neubau zwischen den
beiden Hauptgebäuden befindet sich die
neue Station. Von hier aus stellen ein
drehzahlgeregelter öleingespritzter
Schraubenkompressor GA 75 VSD sowie
zwei GA 45 + mit fester Drehzahl von
Atlas Copco, zusammen mit einer
50-kW-Schraube aus dem Bestand, die
bedarfsgerechte, redundante Druckluftversorgung
für das gesamte Werk sicher.
Über insgesamt vier 3,5-Zoll-Leitungen gelangt die Druckluft in die einzelnen
Abteilungen des Unternehmens. Über vier integrierte Messgeräte wird der jeweilige
Verbrauch ermittelt. Der Wochenendmodus beginnt nach der letzten Schicht am Freitag.
Der reguläre Zulauf zum Verteiler wird dann über eine Zeitschaltuhr gesperrt, und die
Druckluft fließt über einen Bypass und einen Regler mit derzeit 4 bar ins Netz.
Medizintechnik
„Stryker ist drucklufttechnisch ein echter Vorzeigebetrieb für Schleswig Holstein“, findet
Peter Geiss, Geschäftsführer der Druckluft Evers Nord GmbH.
Die bauseitig integrierte Wärmerückgewinnung
dient zur optionalen Brauchwassererwärmung
und Gebäudeheizung,
und eine übergeordnete intelligente
Steuerung lastet die vier Maschinen optimal
aus. Bevor die Druckluft in das zentrale
Leitungsnetz gelangt, durchläuft sie
einen Kältetrockner und eine dreistufige
Filtration mit Vor-, Fein- und Feinstfilter.
Im Anschluss entspricht ihre Qualität der
Klasse 1-4-1 (Staub-DTP-Öl) gemäß DIN
8573-1.
Energieaudit führt zu
bedarfsgerechtem Konzept
Das Konzept für die neue Druckluftanlage
ist gemeinsam mit Strykers langjährigem
Servicepartner, Druckluft Evers in
Ahrensburg, entstanden, der zunächst ein
Energieaudit durchführte. Volumenströme
und Einsatzzeiten der bestehenden Kompressoren
wurden ermittelt und daraus
die Anforderungen an das neue System
definiert. Im Vorfeld war bereits das
gesamte Leitungsnetz generalüberholt
worden – inklusive umfassender Ortung
und Beseitigung von Leckagen sowie
bedarfsgerechtem Ausbau. „Früher wurde
das gesamte Werk über eine 2,5-Zoll-
Stichleitung versorgt, die sich dann teilte
und wiederum als Stich in alle drei Etagen
führte“, erinnert sich Wegner. „Von dieser
DK 1-2013 45

Medizintechnik
Leitung gingen alle Verbraucher ab, was
natürlich zu Problemen führte, je mehr
Maschinen an die Installation angeschlossen
wurden.“
Auf jeder Etage wurde eine
Ringleitung errichtet
Jede Etage erhielt zunächst eine Ringleitung,
die dann sukzessive durch Querverbindungen
zu einem Netz ausgebaut
wurde. Der auf diese Weise generierte
Flächenspeicher führte bereits zu einer
deutlichen Verbesserung der Druckluftversorgung.
Parallel wurden die Großverbraucher
mit 1000-Liter-Druck -
speichern ausgerüstet, um den Druckabfall
zusätzlich zu reduzieren.
Die 2,5-Zoll-Leitung wurde inzwischen
von einer ausbaufähigen Verteilerstation
abgelöst. Über insgesamt vier 3,5-Zoll-
Leitungen gelangt die Druckluft in die
einzelnen Abteilungen des Unternehmens.
„Wir haben jetzt so viel Redundanz
im System, dass uns eigentlich
nichts mehr erschüttern kann“, freut sich
Wolfgang Wegner über das neue Kon-
zept. „Durch die Beseitigung der Leckagen
haben wir damals schon einen Quantensprung
gemacht.“ Die bedarfsgerechte
Auslegung der Kompressoren habe dann
das Übrige getan.
Die verbesserte Einspeisung über den
Verteiler, das Netz als Flächenspeicher
sowie die Druckspeicher hätten dazu
geführt, dass sogar eventuell auftretende
Störungen, wie beispielsweise der
Schlauchabriss an einer Maschine, das
Gesamtsystem nicht beeinflussen, sagt
Wegner. „Die Ausfälle aufgrund von
Druckschwankungen sind auf null
zurückgegangen, und alle Maschinen, die
in den letzten Jahren neu hinzugekommen
sind, konnten problemlos an das Netz
angeschlossen werden.“
So gesehen, hat sich die 400.000 Euro
teure Gesamtinvestition bereits am Tage
ihrer Inbetriebnahme bezahlt gemacht.
Aber auch der drastisch reduzierte Energieverbrauch
spricht für das neue Konzept.
„Früher haben wir rund 480 000
Kilowattstunden allein für die Drucklufterzeugung
benötigt“, berichtet Wegner.
„Nach der Umstellung auf das neue Sys -
Die Titan- und Edelstahlnägel müssen in einem Zug gebogen werden. Der Biegeprozess
erfordert daher eine kontinuierliche Zufuhr hoher Druckluftmengen.
46 DK 1-2013
Facility-Manager
Wolfgang
Wegner
«
Ich bin dafür verantwortlich,
dass Stryker an 365
Tagen und 24 Stunden pro
Tag fertigen kann: Mit der
neuen Druckluftversorgung
bin ich jetzt auf der
»
sicheren
Seite.
tem waren es im ersten Jahr nur noch
320 000 Kilowattstunden, das heißt, wir
haben ein Drittel eingespart. Inzwischen
sind wir wieder bei 480 000 Kilowattstunden,
haben aber auch zwanzig neue
Bearbeitungszentren hinzubekommen.“
Hohe Einsparungen durch reduzierten
Betriebsdruck
Einen wesentlichen Beitrag zur Energieeinsparung
hat der inzwischen stark reduzierte
Betriebsdruck geleistet. Dieser
konnte von anfänglich 13 bar auf heute
nur noch 8,5 bar gesenkt werden, was im
Wesentlichen den effizienteren Kompressoren,
den größeren Querschnitten
im Leitungssystem, der Leckagenbehebung
sowie den geringeren Druckschwankungen
zu verdanken ist. Ziel ist
eine weitere Reduzierung auf 7,2 bar.
Dies ist derzeit der Mindestdruck, der
durch die Betriebsparameter einer Verpackungsmaschine
vorgegeben wird.
Weitere Einsparungen verspricht eine im
vergangenen Herbst installierte Wochenendschaltung,
denn samstags und sonntags
wird im Werk nur wenig Luft mit
wesentlich niedrigerem Druck benötigt.
Einzige Abnehmer sind die Kühlschmierstoffbäder
und die rotationssymmetrischen,
frei gelagerten Antriebe in
den Bearbeitungszentren. Diese benötigen
permanent Stützluft, da sie sonst aufliegen
und Setzmarken generieren würden.
„Der Wochenendmodus beginnt
nach der letzten Schicht am Freitag“,
erläutert Peter Geiss, Geschäftsführer der
Druckluft Evers Nord GmbH. „Der regu-

läre Zulauf zum Verteiler wird dann über
eine Zeitschaltuhr abgesperrt, und die
Druckluft fließt über einen Bypass und
einen Regler mit derzeit 4 bar ins Netz.
Am Sonntagabend wird der Druck langsam
wieder auf 8,5 bar hochgefahren
und der Zulauf zum regulären Verteiler
geöffnet.“
Ganzheitlicher Ansatz berücksichtigt
Arbeitssicherheit und Umweltschutz
Die Wochenendregelung ist ein gutes Beispiel
dafür, wie intensiv sich Stryker
inzwischen mit dem Thema Druckluft
beschäftigt. Und die Bestrebungen gehen
noch weiter. Erklärtes Ziel ist eine ganzheitliche
Betrachtungsweise, die nicht nur
die Faktoren Betriebssicherheit und Ökonomie
berücksichtigt, sondern darüber
hinaus die Arbeitssicherheit und den
Umweltschutz einbezieht. „Die Druckluft
wird aufbereitet, ins Netz eingespeist
und verteilt und geht nach Gebrauch –
gesäubert und schadstoffarm – über Lüftungssysteme
zurück in die Atmosphäre“,
erläutert Wegner. „Darüber hinaus
betrachten wir die Druckluft als einen
Baustein im Gesamtkonzept, der unter
anderem auch Mitarbeitersicherheit generieren
muss.“
GA 30 + bis 90
Öleingespritzte Schraubenkompressoren
für den Einsatz auch unter rauen
Industriebedingungen
30 bis 90 kW Leistung
4 bis 13 bar Betriebsüberdruck
Integrierter Antrieb mit geschlossenem
Getriebe, dadurch keine Kupplung, was
Wartungsanforderungen verringert und
die Zuverlässigkeit erhöht
Ganzheitlicher Ansatz: Nach Gebrauch
geht die Druckluft, gesäubert und schadstoffarm,
über Lüftungssysteme zurück in
die Atmosphäre. Die Abluft wird über
Abblas-Schränke, Aerosol-Abscheider und
Filter erfasst und aufbereitet.
Stabile Leitungen ersetzen
meterlange Schläuche
Dieser Anspruch zeigt sich beispielweise
in der Optimierung der Übergabestationen.
Statt wie in der Vergangenheit über
meterlange Schlauchleitungen, wird die
Druckluft heute über feste Verbindungen
bis an den Punkt des Verbrauchs gebracht,
das heißt bis zur Maschine oder Blaspis -
tole. „Die Schlauchleitungen sollen kürzer
als drei Meter sein, und das haben
wir auch zum Großteil schon verwirklicht“,
beschreibt Wegner den Stand der
Dinge. „Außerdem benutzen wir keine
Schnellkupplungen mehr, sondern nur
noch Sicherheitskupplungen, die gefahrlos
entriegelt und sauber eingekuppelt
werden können.“ Ebenfalls aus Gründen
der Arbeitssicherheit und als eine weitere
Möglichkeit der Energieeinsparung
wurde bereits ein Großteil der insgesamt
600 Blaspistolen im Werk mit integrierten
Druckminderern ausgestattet, die den
Druck auf 3 bar reduzieren.
Medizintechnik
Verbräuche erfassen, bewerten und
das System weiter verbessern
Als nächste Verbesserungsstufe hat sich
Stryker das Ziel gesetzt, die ins Netz eingespeisten
Mengen zu erfassen und zu
bewerten. Aus den Ergebnissen will man
Schlüsse ziehen, wie der Druckluftverbrauch
bei einer weiterhin sicheren und
stabilen Fahrweise weiter gesenkt werden
kann. „Wir haben als eines der ersten
Unternehmen an diesem Standort ein
Energiemanagementsystem gemäß DIN
ISO 50 001 implementiert und sind entsprechend
zertifiziert“, sagt Dr. Hans-
Jürgen Heinemeier, Mitglied der Ge -
schäftsleitung. „Wir wollen wissen, wo
die erzeugte Druckluft bleibt, und das
analysieren wir mit unserem strukturierten
Ansatz.“ Außerdem könne man nun
die Energieeffizienz der Prozesse nachweisen.
„Das ist für uns die Grundlage für
weitere Verbesserungen!“
„Über vier permanente Messgeräte am
Verteiler nehmen wir auf, in welche
Abteilung die Druckluft fließt und welche
Mengen dort verbraucht werden“, ergänzt
Peter Geiss. „Der nächste Schritt wäre
jetzt, die Verteilung innerhalb der Etagen
zu ermitteln. Würde man das bis zum
Ende betreiben, könnte man an jede
Maschine einen Messsensor setzen und so
die Kosten pro Maschine und ihre Effektivität
berechnen.“ Aber auch ohne dieses
i-Tüpfelchen attestiert Geiss dem Druckluftkonzept
höchste Qualität: „Das Unternehmen
ist ein echter Vorzeigebetrieb für
Schleswig Holstein.“ sb
info
GA 45 + : 442
GA 70 VSD: 443
DK 1-2013 47

Tiefbau
U-Bahn in London: GA-Kompressoren unterstützen Tunnelbau
Qualitäts-Druckluft für Spritzbeton
Bei der Erweiterung von Londoner U-Bahnhöfen sind zwei ölein -
gespritzte Atlas-Copco-Kompressoren mit von der Partie: Die mit
Kältetrockner, Öl-Wasser-Trenner und Ölfiltern voll ausgestatteten
Maschinen liefern saubere und trockene Luft, unter anderem für
den Betrieb von Spritzbeton-Pistolen.
Atlas-Copco-Kompressoren spielen eine
wichtige Rolle in der 500 Millionen
Pfund teuren Sanierung von Londons U-
Bahn-Station Tottenham Court Road. Das
Großprojekt soll 2016 fertig sein und eine
sechsmal so große Schalterhalle wie derzeit
bekommen. Außerdem sind neue
Bahnhofseingänge geplant sowie weitere
Zugänge zu anderen Bahnsteigen. 14
Rolltreppen und sechs neue Aufzüge sorgen
für barrierefreie Zugänge.
Auf der Baustelle sind zwei Atlas-Copco-
Kompressoren mit von der Partie: Untertage
stellen sie Druckluft für die Bohrund
Meißelarbeiten zur Verfügung – und
versorgen vor allem die Spritzbeton-
Anlagen für die Tunnelsicherung. Gefordert
waren Druckluft mit hoher Qualität,
absolute Zuverlässigkeit der Maschinen,
24-Stunden-Verfügbarkeit an sieben
Tagen in der Woche und niedrige
Betriebskosten. Zwei stationäre, öleingespritzte
Schraubenkompressoren des Typs
GA 132 FF von Atlas Copco erfüllten
diese Ansprüche. Sie wurden mit Elektronikon-Steuerung
und in wetter- und
winterfester Ausführung geliefert.
Ölfreie, trockene Luft mit 7 bar
Der GA 132 FF ist ein einstufiger Schraubenkompressor,
in dessen Gehäuse ein
Kältetrockner, ein dreistufiger Öl-Wasser-Trenner
sowie der Ölfilter bereits integriert
sind (dafür steht das Kürzel „FF“:
Full Feature). Er liefert ölfreie, trockene
Druckluft mit 7 bar bei Volumenströmen
von bis zu 400 l/s. Die hohe Qualität der
Druckluft ist wichtig für die Bereitstellung
von unkontaminiertem, faserver-
stärktem Flüssigbeton, der zum Aufbringen
des Spritzbetons an vertikalen und
gebogenen Oberflächen über Kopf benötigt
wird. Die Druckluft wird zur Spritzdüse
geleitet, um die Betonmischung auf
die Oberfläche zu sprühen. Dieser Nass -
pistolen-Prozess bewirkt weniger Rückprall
und Verlust des Materials, führt also
dazu, dass mehr Beton in kürzerer Zeit
aufgebracht werden kann.
Die Kompressoren wurden mit integriertem
Trockner und Filter geliefert, um die
geforderte Druckluftqualität ohne weiteres
Zubehör bereitzustellen. Ben Thomson,
für den Tunnelbau verantwortlicher
Ingenieur, formuliert es so: „Wir fühlen
uns bei Atlas Copco gut aufgehoben. Wir
bekommen absolut zuverlässige Versorgung.
Die ist für unsere Anwendungen
einfach unerlässlich. Denn Öl und Beton
– das geht einfach nicht zusammen.“ tp
Die Baustelle einer Londoner U-Bahn-
Station (links) wird von wetterfesten
öleingespritzten Atlas-Copco-
Kompressoren mit Druckluft versorgt.
info
GA 132 FF, wetterfest: 444

Bilder: Heiko Wenke
Mit einem Meißelhammer schält der
Künstler einen Löwen aus dem Holz. Der
soll in einigen Jahren den Bug des Nachbaus
des 1797 gesunkenen holländischen
Flaggschiffs Delft zieren. Wie viele Stunden
sein Vorgänger vor fast 230 Jahren für
die erste Galionsfigur der Delft gebraucht
haben mag, wagt Bildschneider Joop van
Esch nicht zu überschlagen. „Ich bin
jedenfalls froh, die Aufgabe mit diesem
schnellen Drucklufthammer lösen zu
können.“ Van Esch deutet auf sein Werkzeug,
den RRD-Meißelhammer von Atlas
Copco Tools. In dessen Aufnahme steckt
– anstelle des sonst üblichen Meißels –
ein spezielles Schäleisen.
Die Delft, das Flaggschiff der niederländischen
Marine, wurde 1797 in der
Schlacht gegen die englische Nordseeflotte
schwer beschädigt und sank in
einem Herbststurm. 1977 wurden Wrackreste
des Schiffes in 27 m Tiefe wiederentdeckt.
2001 wurde mit dem Bau einer
originalgetreuen Replik begonnen; 2015
soll sie erstmals in See stechen.
Mit dem Meißelhammer
arbeitet der Bildhauer
eine 4,7 m hohe
Galions figur aus
einem Holzschichten-
Rohling heraus.
Mit einem RRD-Meißelhammer von Atlas Copco Tools hat ein Bildhauer
den Galions-Löwen für den Nachbau der holländischen Delft
geschnitzt. Das Replikat des vor über 200 Jahren gesunkenen
Segelschiffs soll 2015 in See stechen.
Wirkungsvoll zweckentfremdet
Mit RRD-Meißelhämmern werden üblicherweise
Schlacken abgetragen, Gussstücke
geputzt oder Bauten saniert. Doch
mit nur 3 kg Gewicht und einer Frequenz
von 35 Schlägen in der Sekunde eignet
sich der RRD 37 auch gut für die Galionsfigur.
Auf bis zu 6,8 J je Schlag könnte
Joop van Esch die hämmernde Energie
dosieren, aber die Spanne nutzt er nicht
aus. Die Oregon-Kiefer, aus der er den
Löwen formt, ist zwar ein salzwasserbeständiges
Hartholz, aber „Bildschneiden“
erfordert längst nicht so viel Schlagkraft
wie das Reinigen von Schweißnähten, für
das der RRD 37 konstruiert ist.
4,70 m hoch, 1,60 m breit und mit Blattgold
belegt wird der Galionslöwe sein,
wenn er demnächst vom Bug der Delft
grüßt. Weil es heute keine so großen
Baumstämme mehr gibt, dass man ihn
aus einem Stück anfertigen könnte, suchte
das Delft-Team eine andere Lösung – und
fand sie in der Medizintechnik. Im Maß-
Bildhauerei
Der Löwe von Delft soll bald wieder zur See fahren
Meißelhammer bearbeitet Galionsfigur
stab 1:10 hatte Joop van Esch ein Modell
des Löwen gestaltet, das man in einem
Computertomographen untersuchen ließ.
Der bildete das Holzmodell Millimeter
für Millimeter ab, und diese Scheibengrafiken
übertrug man ins Große auf dezimeterstarke
Oregonholzplatten. Die wurden
mit einer Kettensäge in grobe Form
geschnitten und anschließend zu einem
gewaltigen Klotz verleimt. Der tonnenschwere
Holzrohling wird nun mit dem
RRD-37-Meißelhammer konturiert.
„Der Hammer lässt sich leicht führen und
ist äußerst vibrationsarm“, urteilt der
Bildhauer. Dazu trägt die ausgeklügelte
Vibrationsdämpfung bei: Mit Schwingungswerten
unter 2,5 m/s² liegen sie im
grünen Bereich der Lärm- und Vibrations-
Arbeitsschutzverordnung und sorgen für
ermüdungsarmes Arbeiten. Der große
Handgriff lässt in seinem Innern ein
„Dämpfungskissen“ aus Druckluft entstehen.
Zudem ist der Handgriff vom
Schlagwerk abgekoppelt. Dadurch wird
die Schwingungsbelastung für den Werker
auf ein Minimum reduziert. hw
RRD-Meißelhämmer: 445
info
DK 1-2013 49

Chemische Industrie
Kanister prozesssicher verschließen
Leckagen sind nun ausgeschlossen
Elektroschrauber, die zuverlässig auf das geforderte Drehmoment
anziehen, lösen viele Montageaufgaben besser als druckluftbetriebene
Werkzeuge. Mit der von Atlas Copco Tools angebotenen,
kos tengünstigen Paketlösung aus Tensor DS und der zugehörigen
DS-Box als Steuerung verschraubt Halag Chemie heute Kanisterdeckel
prozesssicher. Leckagen sind kein Thema mehr.
„Heute sind wir sicher, dass unsere
Kanister zuverlässig verschraubt und
damit dicht sind“, sagt Hansueli Götti,
Betriebsleiter bei der Halag Chemie AG
im schweizerischen Aadorf. Pro Stunde
verschließt der Spezialist für Reinigungsund
Desinfektionsprodukte rund 100
Gebinde in drei Fertigungslinien. Die
Kanister fassen 10 oder 25 l und können
ätzende Flüssigkeiten enthalten – Prozesssicherheit
ist also Pflicht. Elektroschrauber
des Typs Tensor DS erfüllen
diese Aufgabe zuverlässig mit dem erforderlichen
Dreh moment von 22 Nm. Ein
weiterer Vorteil: Gegenüber den zuvor
verwendeten druckluftbetriebenen Werkzeugen
arbeiten die Elektroschrauber
deutlich präziser.
Das relativ hohe Drehmoment wurde in
Tests ermittelt, nachdem sich der frühere
Tensor DS/ES
Präziser als Druckluftschrauber
Drehmomentüberwachung
Einfache Bedienung
und Programmierung
Prozesssicherheit: ± 7,5 % genau
Keine undichten Gebinde mehr
Keine Reklamationen der Kunden mehr
50 DK 1-2013
Wert von 10 Nm als zu niedrig erwiesen
hatte – „leider“, wie Götti erläutert.
„Unser Ziel war früher, dass sich die
Kanister von Hand öffnen lassen.“
Zusammen mit der Streuung des Druckluft
schraubers konnte diese Vorgehensweise
allerdings dazu führen, dass einzelne
Gebinde undicht waren – was seitens
der Kunden verständlicherweise zu
Reklamationen führte. Mit 22 Nm sei
man nun auf der sicheren Seite, so der
Betriebsleiter weiter, aber von Hand ließen
sich die Kanister eben nicht mehr
öffnen. Dafür gibt es aber auch keine
Reklamationen mehr.
Elektroschrauber verbessern
auch die Ergonomie
Da die früheren Druckluftschrauber nur
maximal 12 Nm lieferten und Halag die
Genauigkeit steigern wollte, boten sich
die einfachen, aber zuverlässig arbeitenden
Tensor-DS-Schrauber mit der DS-
Box als Steuerung an. Sie ermöglichen
dem Anwender einen kostengünstigen
Einstieg in die Welt des überwachten
Schraubens. Aus Motorstrom, Frequenz,
Spannung und Temperatur berechnet die
DigiTork-Regelung das Drehmoment und
vergleicht es mit dem vorgegebenen Sollwert.
Die korrekte Verschraubung zeigen
dann Signalleuchten am Werkzeug an –
das Prüfen weiterer Displays oder Daten
Halag Chemie verschraubt 10und
25-l-Kanister prozesssicher
mit einem Tensor-Elektroschrauber.
Die Steuerung kontrolliert die
Einhaltung des vorgegebenen
Drehmoments von 22 Nm und
signalisiert den Mitarbeitern den
korrekten Anzug mit einer grünen
LED-Anzeige am Schrauber.

entfällt. Gegenüber den Druckluftwerkzeugen
ergab sich zudem ein wichtiger
ergonomischer Vorteil: „Die Elektroschrauber
arbeiten viel leiser – der Lärmpegel
in der Fertigung ist deutlich gesunken“,
freut sich Hansueli Götti. Das
kommt vor allem den dort beschäftigten
Mitarbeitern zugute. Ein Tragarm, der das
Werkzeuggewicht auffängt, verbessert die
Ergonomie ebenfalls.
Schlanke Montage – und zwar schnell
Die neue Tensor-ES-Familie umfasst Stab- und Winkelschrauber für die
qualitätskritische Montage mit 0,8 bis 100 Nm. Sie ist die neue Einstiegsklasse
ins gesteuerte Schrauben und erleichtert den Umstieg von
Druckluft- auf gesteuerte Elektrowerkzeuge. Denn die Bedienung ist ungewöhnlich
leicht: Anwender müssen keine Experten sein, um die Steuerung
zu programmieren. Eine klare Anleitung erläutert leicht verständlich
alle Schritte. Das selbstlernende System unterstützt die Bediener und
verhindert Anwendungsprobleme.
Die Systeme aus Tensor ES und Power-Focus-Steuerung sparen im Vergleich
zum Schrauben mit Druckluftwerkzeugen 85 bis 90 % der Energie
ein. Zudem sind weder Kompressor noch Luftleitungen, Kupplungen oder
Druckluftwartungseinheiten nötig. Eine 230-V-Steckdose genügt, um das
System in wenigen Minuten verfügbar zu machen. Rechnet man die bessere
Montagequalität und den Wegfall von Nacharbeit hinzu, macht sich
ein Tensor-ES-System oft nach wenigen Wochen bezahlt.
Mit den ES-Schraubern können Anwender fehlerfrei montieren. Dazu stehen
in der Basisversion drei Anziehstrategien zur Verfügung, etwa ein
zwei- oder dreistufiges Anziehen, das Setzerscheinungen im verschraubten
Bauteil vermeidet, sowie eine Gruppenzählung, die verhindert, dass
Schrauben vergessen werden. Drehmoment-Zeit-Kurven können dargestellt
und Schraubergebnisse über USB heruntergezogen werden.
Der Power Focus 600 wird an der Steuerung oder über einen Browser
bedient – ganz ohne spezielle Software. So kann jeder Anwender von
Nach dem Entschluss, auf Elektroschrauber
umzustellen, rüstete Halag zunächst
eine Linie testweise mit dem Tensor DS
aus. Atlas Copco unterstützte das Unternehmen
bei der ersten Inbetriebnahme
und der Einstellung der Steuerung. „Da
der Test zufriedenstellend verlief, orderten
wir anschließend zwei weitere Sys -
teme für die beiden anderen Fertigungslinien“,
so Götti weiter. „Seitdem sind
Smarter Elektroschrauber spart bis zu 80 % Energie
Mit dem Tensor ES beweist Atlas Copco Tools, dass Berührungsängste
gegenüber gesteuerten Schraubern unbegründet sind. Per
Turbo-Tight-Technik verkürzt das Werkzeug die Schraubvorgänge
drastisch, steigert die Prozesssicherheit und minimiert den Energiebedarf
in der Montage.
Neue Produkte
Leckagen kein Thema mehr.“ Und die
Programmierung der Schrauber kann
Halag nun selbst durchführen. co
jedem Rechner im Netzwerk auf die Steuerung zugreifen. Das Betriebssystem
ist auf dem sogenannten Intelligent Application Module (IAM) installiert,
das ein leicht austauschbarer Bestandteil der Steuerung ist.
Durch die Vielzahl der Parametersätze kann ein Tensor ES nun bis zu 16
Druckluftwerkzeuge ersetzen und verschlankt so die Montage weiter.
Turbo-Tight beschleunigt Montageprozesse
Die neue, innovative Turbo-Tight-Strategie reduziert die Reaktionsmomente
beim Verschrauben. Mitarbeiter profitieren von der blitzschnellen
Abschaltung unmittelbar vor Erreichen des Enddrehmoments, wodurch
das Hand-Arm-System praktisch nicht mehr belastet wird. Der Schrauber
eignet sich für klassische Metallverbindungen mit Maschinenschrauben
ebenso wie für das Eindrehen meterlanger Holzschrauben in Leimbinder.
„Easy Start“ – Inbetriebnahme inklusive!
info
Tensor DS/ES: 446
Drehmomentarme: 447
Um Anwendern den Einstieg in die gesteuerte Schraubtechnik schmackhaft
zu machen, schnürt Atlas Copco für alle Kunden ein Starter-Paket.
Dieses umfasst neben dem Power Focus 600 und einem passenden Tensor-ES-Schrauber
auch die Inbetriebnahme vor Ort, eine Inspektion nach
sechs Monaten sowie eine Maschinenfähigkeitsuntersuchung (MFU) mit
Zertifikat. hw
DK 1-2013 51

Bilder: Stephanie Banse, ZF Friedrichshafen AG
Getriebebau
Kompetenzgewinn durch neue Schraubstation
Komplexe Abläufe sicher im Griff
Mit der Einrichtung einer neuen Station für die Montage von Corner-Modulen
für schwere Landmaschinen hat das ZF-Geschäftsfeld
Nkw-Fahrwerkmodule 2012 sein Portfolio erweitert. Mit Hilfe
von Atlas-Copco-Schraubtechnik können in Dielingen jetzt komplexe
Montageabläufe sicher bearbeitet und dokumentiert werden.
Will man sich als Automobilzulieferer
auf den vorderen Rängen langfristig
behaupten, sind Flexibilität, Innovationskraft
und Entwicklungskompetenz
gefragt. Fertigung und Montage müssen
den Kundenbedürfnissen entsprechend
ausgestattet und bei Bedarf weiterentwickelt
werden. Wie so etwas in der Praxis
aussehen kann, hat jetzt
das Dielinger Werk der ZF
Friedrichshafen AG vorge-
52 DK 1-2013
macht. Auslöser war ein neu entwickeltes
Corner-Modul für schwere Landmaschinen,
dessen Montage sich mit der bestehenden
Schraubtechnik im Unternehmen
nicht realisieren ließ. Das von ZF gefertigte
und montierte Corner-Modul besteht
aus einem Radträger, oberem und unterem
Querlenker sowie einem Rahmen
und enthält alle Lager und Verschraubungen.
Die vom Endkunden gebaute
Landmaschine besitzt durch vier verbaute
« Dies ist der erste Fall, bei dem wir unterschiedliche Drehmomente in einer Station haben.
»
Das wollten wir absichern, und dabei hilft uns die neue Technik von Atlas Copco.
Hans-Werner Budke, Leiter Produktion und Logistik
Der dokumentationsfähige Tensor-ST-
Schrauber ist an einem Articulated
Arm fixiert (kleines Bild, links), der
nach oben wegführt. Das Display
(Bild rechts) visualisiert den Schraubfall
während der Montage.
Corner-Module eine Einzelradaufhängung,
bei der alle vier Räder lenkbar sind.
„Das Corner-Modul war die Neuentwicklung
eines unserer Kunden, aus der
sich für uns ein spezieller Montageablauf
ergeben hat“, erklärt Hans-Werner Budke,
Leiter Produktion und Logistik im
Geschäftsfeld Nkw-Fahrwerkmodule.
„Um diesen sicher zu bearbeiten, war eine
Modernisierung der Schraubprozesse
erforderlich.“ Denn bislang wurde im
Rahmen der Standardmontage in Dielingen
immer nur ein Drehmoment pro Station
realisiert. Diesmal sollten jedoch insgesamt
zwölf Schrauben mit unterschiedlichen
Drehmomenten und Drehwinkeln
direkt nacheinander mit nur
einem Werkzeug angezogen werden.
„Das wollten wir absichern“, erklärt
Budke. „Deshalb haben wir gemeinsam
mit Atlas Copco Tools ein Lösungskonzept
erarbeitet.“
Dieses umfasst den dokumentationsfähigen
Elektroschrauber Tensor ST am Articulated
Arm, ein Display für die Visualisierung
des Schraubfalls während der

Montage, die Steuereinheit Power Focus
4000 sowie die Anwendungssoftware
Tools-Net 4000 zur Datensammlung und
Prozessoptimierung. Durch den Einsatz
des Articulated Arms – ein im Atlas-
Copco-eigenen Application Center in
Essen entwickelter, frei beweglicher
Handling-Arm – wird das Werkzeug
gewichtslos und überträgt keine Reaktionskräfte
auf das Hand-Arm-System des
Werkers. Darüber hinaus wurde für die
Station eine spezielle Software ent -
wickelt, mit der Auftrags- und Werker-
Nummer über einen Barcode aufgenommen
werden und die nach Abschluss der
Montage eine laufende Seriennummer
generiert.
3-D-Visualisierung führt den Werker
„Wir haben jetzt den wesentlichen Vorteil,
dass wir die ganze Montageaufgabe mit
allen sicherheitskritischen Schraubfällen
in einer Station abbilden können“, sagt
Bernd Meier, Leiter Produktion Module
im Geschäftsfeld Nkw-Fahrwerkmodule.
„Mit der neuen Technik generieren wir
die geforderte Qualität, die Reproduzierbarkeit
der Daten und ihre Dokumentation.
Wir können die Schraubfälle visualisieren
und den Werker sicher durch die
einzelnen Montageschritte führen.“
Articulated Arm
Frei beweglicher Handling-Arm, an dem
beliebige Schraubwerkzeuge fixiert werden
können (hier ein dokumentations -
fähiger Elektroschrauber Tensor ST)
Werkerführung durch Visualisierung auf
Mini-Display direkt am Werkzeug
Nur ein Schrauber für unterschiedliche
Drehmomente und Drehwinkel
Montagefehler nahezu ausgeschlossen
Um das Werkzeug zu
aktivieren, liest der
Werker im ersten
Schritt seinen Bar code
und den der Begleitkarte
des Werkstücks
am Steuerungs-Terminal ein. Danach
erscheint eine 3-D-Grafik des Moduls auf
dem Bildschirm der Steuerung sowie auf
einem kleinen Display direkt am Schrau-
« Wir können nun die ganze
Montageaufgabe mit allen
sicherheitskritischen
Schraubfällen in einer
»
Station abbilden.
Bernd Meier,
Leiter Produktion Module
ber. Der Schraubpunkt, der anzuziehen
ist, leuchtet gelb im 3-D-Modell. Parallel
leuchtet in der Stecknuss-Auswahl eine
Blinkleuchte bei der richtigen Nuss, die
wiederum an ein bestimmtes Drehmoment
gekoppelt ist. „Erst wenn all diese
Schritte erledigt sind – das Einscannen,
die Aktivierung des Jobs und die Auswahl
der richtigen Nuss –, ist der erste
Schraubfall freigegeben“, erklärt Marco
Faber, Produktionsplaner im Bereich
Montage bei ZF. „Vorher dreht sich an
dem Schrauber nichts.“
Die Montage des Corner-Moduls umfasst
zwölf Verschraubungen. Ein Satz Schrauben
wird zur Vorpositionierung der Komponenten
mit einem niedrigen Moment
verschraubt. Anschließend werden einseitig
Gelenkbolzen vorgezogen und dann
mit einem definierten Winkel wieder
gelöst. Danach werden beidseitig die
Gelenkbolzen mit einem definierten
Drehmoment knapp unter dem maximalen
Drehmoment des Schraubers angezogen.
Zum Schluss wird der zu Anfang
zur Vorpositionierung der Komponenten
genutzte Satz Schrauben auf ein mittleres
Moment angezogen. Dank der Werkerführung
entfallen auf die Schraubprozesse
nur etwa 15 % des gesamten Montageaufwands
an den Corner-Modulen.
„Die Visualisierung stellt sicher, dass der
Werker den vorgegebenen Ablauf einhält“,
erläutert Marco Faber. „Er wird
durch das komplette Montageprogramm
geführt, indem ihm das Display jeweils
die nächste Schraubposition anzeigt. Wird
die richtige Reihenfolge nicht eingehalten,
lässt sich der Schrauber nicht aktivieren.
Wurde die Schraube ordnungsgemäß
fixiert, quittiert die Visualisierung
dies mit einem O.K.“
Dokumentation
Getriebebau
« Die Visualisierung stellt sicher, dass der Werker den
richtigen Ablauf einhält. Er wird vom Display durch
das komplette Montageprogramm geführt: Ihm wird
Marco Faber, die jeweils nächste Schraube samt Position angezeigt.
»
Produktionsplaner
„Da es sich um sicherheitskritische Verschraubungen
handelt, müssen wir sie
dokumentieren und ihre Rückverfolgbarkeit
gewährleisten“, ergänzt Bernd Meier.
Die generierten Daten werden in der Qualitätssicherung
stichprobenweise geprüft.
Zudem wird einmal pro Monat eine Vergleichsmessung
an der Station durchgeführt.
Das mit der neuen Station erworbene
Know-how will das Unternehmen ausbauen:
„Damit erweitern wir unser Portfolio
auch für andere Kunden“, resümiert
Hans-Werner Budke. sb
info
Tensor ST: 448
Articulated Arm: 449
Werkerführung: 450
DK 1-2013 53

Feinschleifen
Atlas Copco unterhält Wuchtzentrum für Turbokompressoren
Kraftvolle Kleinschleifer
beschleifen Rotoren präzise
Auf Rotorrevisionen für Turbokompressoren hat sich das Wuchtzentrum
der Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik
GmbH in Essen spezialisiert. Eine Verjüngungskur für die Verdichterelemente
ist für Kunden deutlich günstiger als ein Austausch.
Die aufwendigen Schleifarbeiten an den Rotoren gehen mit feinfühligen
LSV-Kleinschleifern besonders gut von der Hand.
Weil die Rotoren früher oft in Übersee
aufgearbeitet wurden, konnte die Revision
eines Turbokompressors einige Wochen
dauern. Um ihren Kunden diese Wartezeit
zu ersparen, holte Atlas Copco die nötigen
Kompetenzen nach Deutschland. Seit
Ende 2012 ist das Wuchtzentrum für
Europa in der Zentrale in Essen zu Hause;
eine Kompressoren-Grundüberholung an
diesem Standort dauert nur noch drei bis
fünf Werktage.
Nach einem typischen Wartungsintervall
von 48 000 Betriebsstunden werden die
Rotoren der Turbokompressoren penibel
untersucht. „Oft stellen wir dabei fest,
dass durch die lange Einsatzbelastung
und Verschleiß unwuchtbedingte Kräfte
und Schwingungen die zulässigen Grenzwerte
überschreiten“, sagt Atlas-Copco-
Systemingenieur Udo Meller. „Das wirkt
sich schädlich auf die Leistungsfähigkeit
und Lebensdauer aus.“
Materialabtrag macht
Ungleichgewichte rückgängig
Rotoren bestehen aus einer Welle und ein
oder zwei Laufrädern. Diese fangen im
Betrieb über die Jahre Schmutz und werden
daher zunächst mit einem Glaskugel-Strahlverfahren
gereinigt. Anschließend
werden alle Teile vermessen und
54 DK 1-2013
auf Risse überprüft. Im Wuchtzentrum
wird Udo Meller bei allen Schritten von
seinem Bruder und Kollegen Lothar
sowie weiteren Mitarbeitern unterstützt,
so auch beim Abschleifen der Bauteile.
Durch exakten Materialabtrag bis in den
Milligramm-Bereich stellen die Fachleute
das Gleichgewicht wieder her: „Vom
Prinzip ist unsere Tätigkeit mit dem Auswuchten
von Autorädern vergleichbar.
Der Unterschied liegt darin, dass wir um
ein Vielfaches genauer arbeiten und keine
Gewichte hinzufügen, sondern Material
abtragen.“
Winkelschleifer LSV 12
Druckluft-Lamellenschleifer mit 300 W
Abgabeleistung
Nur 166 mm lang, dadurch gute
Zugänglichkeit an engen Stellen
Gehäusedurchmesser nur 32 mm
Mit sechs Spannzangen eignen sich die
Maschinen sehr gut für Anwendungen
wie Schmirgeln, Fräsen, Entgraten,
Reinigen und Polieren
Es sind auch Stabschleifer-Modelle
erhältlich (Typ LSF 12)
So gut liegt der LSV-12-Winkelschleifer in
der Hand: Das leichte und durchzugsstarke
Werkzeug lässt sich hervorragend
führen. Der kompakte Winkelkopf erlaubt
das Schleifen selbst an schwer zugänglichen
Stellen, wie hier im Bild an der
Wuchtebene hinter den Rotorenflügeln.
Lamellenschleifer: Klein, schnell, fein
und für enge Stellen geeignet
Das ideale Werkzeug für die hochsensiblen
Abschleifarbeiten seien neben Feile
und Schmirgelpapier die LSV-12-
Winkelschleifer der Konzernschwester
Atlas Copco Tools: „Durch ihre kleine
Bauform mit einer Länge von nur 166
Millimetern gelangen wir selbst an Engstellen
der Rotoren ohne Probleme“, hat
der Kompressorenfachmann festgestellt.
Das Druckluftwerkzeug habe trotz seiner
kompakten Abmessungen eine Abgabeleistung
von 300 W und lasse sich problemlos
mit nur drei Fingern führen. „Die
Leistung kann ich durch den feinfühligen
Starter sehr gut regeln, so dass sich
ein gleichmäßiges sauberes Schliffbild
ergibt“, erklärt der Ingenieur.
Dazu trage auch der integrierte Drehzahlregler
in dem kleinen Gehäuse bei.
„Der hält die Arbeitsdrehzahl konstant
hoch und ist in dieser Werkzeugklasse
eher ein seltenes Extra“, hebt Udo Meller
hervor. Zum definierten Materialabtrag
an den Kompressorenkomponenten
schwört man im Wuchtzentrum auf den
Einsatz kleiner Schleifteller (Roloc von
3M) auf einem 6-mm-Schaft – doch der
kleine Winkelschleifer ist ein echter All-

ounder: Für das Gerät stehen sechs verschiedene
Spannzangen zur Aufnahme
unterschiedlichster Schleifmittel zur Verfügung.
So eignet sich das Werkzeug
neben dem Schmirgeln beispielsweise
auch für Fräs-, Entgrat-, Reinigungs- und
Polierarbeiten. Sogar eine Staubabsaugung
gibt es für die 12er Serie, die neben
zwei Winkelschleifern auch vier Stabschleifermodelle
mit Spindeldrehzahlen
zwischen 12 000 und 40 000 min -1 um -
fasst.
Druckluftversorgung aus dem Lehrbuch
Effizient gussputzen
Obwohl Druckluft als teure Energiequelle gilt, rüstet die Harz Guss
Zorge GmbH ihre neue Gussputzerei ausschließlich mit Druckluftwerkzeugen
aus. Die Luftversorgung ist auf minimale Verluste
ausgelegt, das Zubehör durchflussoptimiert.
Die Drucklufterzeugung und -versorgung in ihrem neuen Werk in Ellrich hat
die Gussputzerei Harz Guss Zorge GmbH lehrbuchhaft nach Produktivitätsund
Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten aufgebaut. Dazu zählt ein neuer
öleingespritzter Schraubenkompressor des Typs GA 55 + FF mit integriertem
Kältetrockner, der die Druckluft in unmittelbarer Nähe zu den Verbrauchern
erzeugt und sie in ein strömungsgünstig ausgelegtes Netz mit
großvolumigem Zwischenspeicher einspeist. Kurze Wege, wenige Rohrbiegungen
und großzügig dimensionierte Leitungen minimieren Druck- und
Strömungsverluste. So konnte der Betrieb den Einspeisedruck ins Netz und
die Energiekosten für das 55 kW starke Verdichteraggregat spürbar reduzieren
und zugleich ausreichende Kapazitäten für künftige Erweiterungen
ohne zusätzliche Investitionen zur Verfügung stellen.
Besondere Aufmerksamkeit wurde dem Netzabgang zu den Werkzeugen
gewidmet, denn diese Etappe verursacht durch schlechte Komponenten
oder minderwertiges Druckluftzubehör oft extrem hohe Leistungsver -
Die je nach Abweichung
von der
Norm mit mehr
oder weniger aufwendigenSchleifarbeitenwiederaufbereitetenKomponenten
sind so gut wie
neu und halten die Normvorgaben nach
der ISO 1940-1 sicher ein. „Die Grundüberholung
nach Herstellervorgaben lässt
die Kompressoren für viele weitere Jahre
wieder effizient und zuverlässig arbeiten“,
versichert Meller.
Bilder: Heiko Wenke
So leben
Turbokompressoren länger
Ob es eine Möglichkeit gebe, den Verschleiß
in den mit bis zu 50 000 min -1
Kompressoren
rotierenden Bauteilen zu reduzieren?
Diese Frage bejaht Udo Meller gern, auch
wenn das Wuchtzentrum dadurch weniger
Arbeit bekommen könnte: „Anwender
sollten Verunreinigungen in der Ansaugluft
vermeiden, denn wenn die Laufräder
bei der hohen Tourenzahl durch belastete
Luft mit ihren Gegenstücken in Berührung
kommen, werden sie unweigerlich
beschädigt.“ Regelmäßige Wartung und
weniger widrige Ansaugbedingungen
seien die beste Lebensversicherung für
die Turbos, so Meller. hw
info
LSF-/LSV-12-Schleifer: 451
ZH-Turbokompressoren: 452
luste. Spiralschläuche und Schnellwechsel-Messingkupplungen,
wie
in anderen Werken, gibt es hier
nicht: Durch die vielen Windungen
in den engen Spiralschläuchen und
das Ventil in den Schnellkupplungen
kämen von den 6,3 bar Druck an
der Wartungseinheit nur noch 4 bis
4,5 bar Fließdruck an den Schleifmaschinen
an, heißt es bei dem
Unternehmen. So könnten etwa die
Schleifmaschinen nicht ihre volle
Leistung bringen.
Eine gute Druckluftversorgung Ein öleingespritzter Schrauben-
muss auf dem Weg vom Kompressor kompressor vom Typ GA 55
zum Verbraucher nicht mehr als 1 bar
Druck einbüßen, belegen Messergebnisse
von Atlas Copco. Denn jedes bar
Druckverlust beschneidet die Leistung der angeschlossenen Verbraucher
um rund 25 %. Die Folge sind
beispielsweise weniger Materialabtrag,
längere Bearbeitungszeiten
und unnötig hoher
Energieverbrauch. hw
+ FF
mit integriertem Kältetrockner
verdichtet die Luft auf 7,5 bar.
info
GA-Kompressoren: 453
DK 1-2013 55

Bilder: Michelin (2), Stefan Eichler (2)
Michelin produziert in seinem Homburger
Werk Lkw-Reifen. Bei der sogenannten
Assemblage wird der Rohling über einer
Trommel mittels Druckluft aufgepumpt.
Druckluftversorgung mit Grip(s): Effizient, sicher und qualitativ hochwertig
Reifenhersteller spart
rund 300.000 Euro im Jahr
Ein ölfrei verdichtender, drehzahlgeregelter ZR-Kompressor von
Atlas Copco bildet bei Michelin in Homburg den Mittelpunkt eines
neuen Druckluftkonzeptes, mit dem das Unter nehmen schon im
ersten Jahr eine sechsstellige Summe an Ener gie kosten gespart
hat. Das System arbeitet so effizient, dass der spezifische
Energiebedarf der Druckluftversorgung um ein Viertel sank.
„Unser Energiezentrum ist das Herz des
ganzen Werkes“, sagt Winfried Schäfer,
Technischer Leiter beim Reifenhersteller
Michelin im saarländischen Homburg.
„Nur wenn Energie in der geforderten
Qualität und Menge zu jeder Zeit zur Verfügung
steht, sind Produktionsablauf und
die Qualität der Produkte gewährleistet.“
Und diese Anforderung hat bei Michelin
oberste Priorität.
Das Homburger Werk produziert rund um
die Uhr an 360 Tagen im Jahr Lkw-Reifen
– und zwar vorwiegend 22,5-Zoll-
56 DK 1-2013
Front reifen. Deren Produktion ist so
etwas wie die Königsdisziplin; denn diese
Sicherheitsreifen sind komplexe High -
tech-Produkte, müssen höchsten Anforderungen
genügen. In Homburg findet
der ganze Produktionsprozess statt: von
der Gummi mischung über den Reifen -
unter- und Reifenrohbau bis hin zur Vulkanisation
und Qualitätsprüfung des fertigen
Reifens.
Die „Mischung“ der Gummiprodukte ist
ein wichtiger Prozess, der unter anderem
auf Druckluft angewiesen ist. Hier wird
aus Kautschukblöcken, Ruß und weiteren
Komponenten Gummi hergestellt. Die
Bestandteile entscheiden zum Beispiel
über Haltbarkeit, Rollwiderstand, Abrieb
und Bremsverhalten. Ein Reifen besteht
aus vielen verschiedenen Gummimischungen
– je nachdem, wel che Eigenschaft
an welcher Stelle gefor dert ist.
„Wenn bei der Gummiher stellung ein
Produktionsschritt unterbrochen würde,
weil die Druckluft ausfiele, müssten wir
das Material wegwerfen. Denn wir könnten
die Zuverlässigkeit und Qualität unserer
Reifen nicht mehr zu hundert Prozent
garantieren“, illustriert Schäfer die
Bedeutung der Druckluftversorgung.
100 % Verfügbarkeit
Ein Blick in das Energiezentrum, das
auch räumlich den Mittelpunkt des Werks
bildet, zeigt, wie diese hundertprozentige
Verfügbarkeit umgesetzt wird. Sieben
Kompressoren stehen zur Verfügung, die
Druckluft in zwei Leitungsnetze mit
unterschiedlicher Qualität einspeisen können:
Ein Netz stellt 3 °C kalte Luft als
Industrieluft zur Verfügung, das andere
hält Steuerluft vor, die absolut trocken
sein muss und daher auf -28 °C gekühlt
wird. „Diese Luft wird im Labor und für

sensible Aggregate benötigt“, erklärt
Winfried Schäfer.
Die vier Turbo- und drei Schraubenkompressoren
könnten, wenn sie zusammen
liefen, etwa 18 400 Normkubikmeter
Druckluft pro Stunde (Nm 3 /h) erzeugen.
Benötigt werden derzeit im Mittel nur
10 000 Nm 3 /h. Die Redundanz stellt
sicher, dass die Produktion selbst bei Ausfall
eines oder mehrerer Kompressoren
rund um die Uhr laufen kann.
Neben der Sicherheit ist die Energieeffizienz
ein Thema, das Schäfer schon lange
beschäftigt. Vor einiger Zeit hatte man
versucht, die Turboverdichter, die nur in
Volllast laufen konnten, nachträglich zu
regeln, um die Drucklufterzeugung dem
Bedarf besser anzupassen. Zu 20 Prozent
gelang dies – allerdings arbeiteten die
Turbos nicht mehr so effizient.
Drehzahlregelung senkt Kosten
Nachdem sich mit den bestehenden Kompressoren
und ihrem Hersteller keine
befriedigende Lösung herbeiführen ließ,
wandte sich Schäfer an Atlas Copco. In
seiner früheren Tätigkeit in einem anderen
Werk des Reifenherstellers hatte er
gute Erfahrungen mit den Maschinen der
Essener gemacht. Das Ergebnis der
Gespräche: Jetzt stellen eine übergeordnete
Steuerung sowie ein ölfrei verdichtender
Schraubenkompressor des Typs
ZR 315 VSD FF von Atlas Copco den
Mittelpunkt eines neuen Druckluftkonzeptes
dar, das das Werk in Homburg seit
Ende 2011 umsetzt.
Der ZR 315 VSD FF („VSD“ bedeutet
„Variable Speed Drive“, die Zahl 315
deutet auf die installierte Leistung in
Kilowatt hin und das „FF“ steht für „Full-
Feature“, Vollausstattung mit integriertem
Adsorptionstrockner) arbeitet mit
variabler, geregelter Drehzahl. Und dies
gab den Ausschlag: Denn statt, wie zuvor,
« Wir suchen nie nach der
billigsten Methode, sondern
immer nach der zuverlässigsten
– und die
Effizienz muss stimmen.
»
Winfried Schäfer,
Technischer Leiter
permanent mehr als die benötigte Menge
Druckluft zu erzeugen, um auf der sicheren
Seite zu sein, kann nun genau die
Menge bereitgestellt werden, die
gebraucht wird. „Das Konzept haben wir
gemeinsam mit Atlas Copco umgesetzt,
um die Energieversorgung auch kostenseitig
zu verbessern“, so Schäfer, dem
wichtig ist: „Wir suchen nie nach der billigsten
oder schnellsten Lösung, sondern
immer nach der zuverlässigsten – und die
Effizienz muss stimmen.“
System arbeitet um 25 % effizienter
Die Lösung mit der Mastersteuerung und
dem neuen Kompressor passt zum eigenen
Qualitätsanspruch – und hat schon
eine erhebliche Ersparnis gebracht: Lag
der spezifische Energiebedarf zuvor bei
Kautschukverarbeitung
0,143 kWh pro Normkubikmeter, erreicht
er jetzt im Durchschnitt 0,108 kWh.
„Damit arbeitet das System um fast 25
Prozent effizienter“, freut sich Winfried
Schäfer. Die Turboverdichter des Fremd -
anbieters laufen jetzt wieder in Volllast –
das heißt mit maximaler Effizienz. Auf
einem der zahlreichen Monitore in der
Warte des Energiezentrums zeigt Schäfer,
wie die Mastersteuerung funktioniert.
„Meist sind vier Kompressoren gleichzeitig
in Betrieb – drei Turbokompressoren
und der VSD-Kompressor von Atlas
Copco, der die ‚fehlende’ Luft jeweils bis
zum Solldruck von 7,0 bar flexibel
ergänzt und Druckschwankungen ausgleicht.“
Kein Tropfen Öl darf Qualität mindern
Der neue Kompressor läuft wassergekühlt
und verdichtet absolut ölfrei – und damit
risikofrei. Für Michelin ein weiteres
Argument für diesen Schraubenkompressor.
Denn Öl könnte im Her stellungsprozess
die Produktqualität beeinflussen –
ein absolutes No-Go für den Reifenher-
Die Bestandteile eines Reifens entscheiden über Haltbarkeit, Rollwiderstand, Abrieb
und Bremsverhalten. Hier ein Bild aus dem ersten Fertigungsschritt, der Mischung.
DK 1-2013 57

Kautschukverarbeitung
Seit die Druckluftversorgung im
Homburger Michelinwerk von einem
drehzahlgeregelten, ölfrei verdichtenden
ZR 315 VSD FF unterstützt wird, ist der
spezifische Energiebedarf um 25 %
gesunken.
steller, der jeden einzelnen Produktionsschritt
überprüft und dokumentiert.
Geriete ein Tropfen Öl in die Gummimischung,
wäre das Material unbrauchbar.
„Wir machen bei der Qualität keine Kompromisse“,
erklärt Schäfer. Durch den in
den Kompressor ab Werk integrierten,
ebenfalls drehzahlgeregelten MD-
Adsorptionstrockner wird die Luft
getrocknet und auf einen Drucktaupunkt
von -30 °C gebracht. Die Integration des
Trockners hält den Druckabfall minimal,
und der Energiebedarf des MD ist wegen
seiner Drehzahlregelung und der Nutzung
der Kompressionswärme zur Regeneration
ebenfalls äußerst gering.
Druckband von 8 auf 7 bar gesenkt
Drei weitere Turbos dienen als Reserve
beziehungsweise werden für den Notfall
vorgehalten. „Durch das neue System und
den neuen Kompressor haben wir bis jetzt
bereits eine sechsstellige Summe Geld
eingespart“, sagt Schäfer. Hochgerechnet
auf ein Jahr, ergeben sich bei den 10 000
Kubikmetern Luft pro Stunde und den
58 DK 1-2013
genannten Effizienzsteigerungen
gut 300.000 Euro. Um die
Druckluftversorgung weiter zu
verbessern, setzt Michelin
außerdem Druckluftspeicher
an den Verbrauchern mit den
höchsten Bedarfen oder
Schwankungen ein. So zum
Beispiel in der Mischungsherstellung,
wo große Mengen
Luft innerhalb kurzer Zeit
abgefordert werden, um die
großen Klappen zu bedienen, die das
Material an ihren Einsatzort befördern.
Im Gegensatz dazu benötigt man an den
Reifenfertigungsmaschinen, an denen die
einzelnen Lagen und Bestandteile des
Reifens über eine Trommel gelegt werden,
für die Bedienung der Zylinder und
das Positionieren nicht viel Druckluft,
dafür jedoch ein präzises Druckband.
Druckluft wird außerdem benötigt, um
den Reifen vor der Vulkanisation – dem
„Kochen“, bei dem er sein Profil erhält –,
in Form zu bringen, und schließlich, um
in der Endkontrolle jeden Reifen einzeln
zu prüfen. „Jeder Reifen fasst 80 Liter“,
so Schäfer. Bei über einer Million Reifen,
die das Homburger Werk bei Vollaus -
lastung im Jahr produziert, kommt allein
hierfür eine Menge Luft zusammen.
Um den Druckluftverbrauch zu reduzieren,
wird ständig an den Leitungsnetzen
gefeilt. In den weitläufigen Hallen werden,
wo es geht, Ring leitungen eingesetzt,
um Druckverluste zu vermeiden.
Auch durch diese Maßnahmen konnte der
Betriebsdruck sukzessive von 8 auf jetzt
7 bar gesenkt werden. Schon die Senkung
um 1 bar war für etwa 7 % Energieersparnis
gut. „Wir können Spitzen
nun besser abfangen, und das Druckband
ist sehr stabil“, bilanziert Schäfer.
Dass der integrierte MD-Adsorptionstrockner
des ZR dessen Kompressions-
ZR 315 VSD FF
Ölfrei verdichtender
Schrauben kompressor
Optional mit Wärmerückgewinnung
Drehzahlregelung senkt Kosten
um bis zu einem Drittel
Integrierter Adsorptionstrockner vermeidet
Druckabfall und nutzt effizient
die Kompressionswärme für den Trocknungsprozess
Perfekt geeignet zur Kombination mit
Turbokompressoren
wärme zur Regeneration des Trock nungsmittels
nutzt, passt ebenfalls gut zur
Philosophie von Michelin, bei der nicht
nur die Qualität, sondern auch Nachhaltigkeit
im Vordergrund steht. In Homburg
nutzt der Reifenhersteller den Wasserdampf,
der bei der Vulkanisation der Reifen
entsteht, zur Energiegewinnung für
das eigene Werk – und speist Überschüsse
in das Fern wärmenetz der Stadt Homburg
ein.
Amortisation in zwei Jahren
Derzeit analysiert Atlas Copco in einem
Audit die Leistung der einzelnen Kompressoren,
um festzustellen, wo noch Verbesserungspotenzial
besteht. „Den Regelbereich
wollen wir weiter vergrößern, um
noch flexibler zu sein“, meint Schäfer
und denkt jetzt schon darüber nach, einen
der älteren Turbos auszumustern und
durch einen weiteren drehzahlgeregelten
ZR-Kompressor zu ersetzen. „Nach unseren
guten Erfahrungen könnte sich ein
neuer Verdichter schon nach zwei Jahren
amortisieren.“ up
ZR 315 VSD FF: 454
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