DRUCKLUFT               KOMMENTARE 1/10                We r k z e u g e u n d D r u c k l u f t t e c h n i k f ü r d i e ...
IMPRESSUM                                                               INHALT               DRUCKLUFT          KOMMENTARE...
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Druckluftversorgung: Geringer Energieverbrauch trotz schwankenden Bedarfs                   Flexibel dank Drehzahlregelung...
Projektleiter                                                                                                             ...
Papierindustrie                                                              ENERGIEEFFIZIENZ                   Druckluftv...
Papierindustrie                                                ENERGIEEFFIZIENZ                                           ...
26 Zylinderkopfschrauben zieht                                 ein 26-fach-Schrauber mit nur einmaligem                   ...
Motorenbau                                                FLEXIBLE MONTAGENicht nach Nummern, sondern nach Farben wird hie...
Nutzfahrzeugbau                                                               FLEXIBLE MONTAGE                     Hochmom...
Nutzfahrzeugbau                                                   FLEXIBLE MONTAGE                                        ...
Puky fertigt in Wülfrath Dreiräder,                                                                                       ...
Fahrradindustrie                                                 ENERGIEEFFIZIENZzur Verfügung“, rechnet Thorsten Hau-    ...
Niederdruckkompressoren                                                     ENERGIEEFFIZIENZ    Effiziente Niederdrucksyst...
Öleingespritzte Kompressoren mit 5 bis 15 kW jetzt noch effizienter                     Öleingespritzte Kompressoren mit 5...
Metallbearbeitung                                                             FLEXIBLE MONTAGE                         Ges...
Metallbearbeitung                                               FLEXIBLE MONTAGE                                          ...
Gartengeräte                                                               FLEXIBLE MONTAGE                               ...
Atlas Copco - Druckluftkommentare 1_2010
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  1. 1. DRUCKLUFT KOMMENTARE 1/10 We r k z e u g e u n d D r u c k l u f t t e c h n i k f ü r d i e p r o d u k t i v e F e r t i g u n g GA-Kompressoren Leistungsstark und zuverlässig Berichte auf S. 4, 6, 12, 15Energieeffizienz Arbeitsschutz Motoren-MontageDie Rückgewinnung Seminare wecken Zwei 26-fach-Schraubervon Verdichtungswärme Sensibilität für montieren Zylinderköpfe beispart Gas und Öl S. 4 sicheres Schleifen S. 28 Deutz vollautomatisch S. 8
  2. 2. IMPRESSUM INHALT DRUCKLUFT KOMMENTARE Werkzeuge und Drucklufttechnik für die produktive Fertigung Ein Kundenmagazin von Atlas CopcoHerausgeberAtlas Copco ToolsCentral Europe GmbHAtlas Copco Kompressorenund Drucklufttechnik GmbH 4Langemarckstraße 35D - 45141 EssenTel. +49(0)201-2177-0Fax +49(0)201-2177-100DK-Info@de.atlascopco.comwww.atlascopco.com ENERGIEEFFIZIENZ Druckluftverteilung: Das AIRnet-Rohrleitungs- system ließ dem Solarmodulhersteller Alfasolar Bau: Mit fünf drehzahlgeregelten GA-Kompres- viel Freiheit beim Aufbau seiner Fertigung – und soren erzeugt Schachtbau Nordhausen immer verbessert die Energiebilanz 20 exakt die Menge Druckluft, die dem schwan- kenden Bedarf entspricht 4 Ölfreie Kompressoren: Das Klasse-0-Druckluft senkt Produktionsrisiko deutlich 23 Papierherstellung: Durch mehrere neue GA- Kompressoren spart die Papierfabrik Wepa min- destens 60 000 Euro im Jahr an elektrischer Energie. Die integrierte Wärmerückgewinnung SERVICE senkt zudem den Gasverbrauch immens 6 Mietservice: Wer Engpässe in der FertigungRedaktion und Gestaltung überbrücken muss oder kurzfristig einen Ersatz- Fahrräder: Kinderfahrzeug-Hersteller Puky hat kompressor benötigt, findet bei Atlas Copco einPressebüro TurmpresseThomas Preuß (tp) in einen Kompressor mit Wärmerückgewinnung umfangreiches Maschinenprogramm 22Jägerstraße 5 investiert. Das Warmwasser nutzt man zurD-53639 Königswinter Entfettung vor der Pulverlackierung 12 Hotline: Das Serviceteam von Atlas CopcoTel. +49(0)2244-871247 Kompressoren und Drucklufttechnik ist überFax +49(0)2244-871518 Niederdruck-Kompressoren: Wer mit leichtem eine Hotline rund um die Uhr erreichbar 23dk@turmpresse.de Überdruck Klärbecken belüften oder Granulate fördern muss, sollte seinen Luftbedarf genauMitarbeit an dieser Ausgabe: analysieren. Schraubengebläse und/oder Turbo-Astrid Beu (ab), Michael Corban (co), kompressoren rechnen sich schnell allein durch FLEXIBLE MONTAGESibylle Karg (sk), Ulrike Preuß (up), die eingesparte Energie 14 Motorenbau: Bei Deutz montieren zwei 26-Thomas Schöppl (ts), Heiko Wenke (hw) fach-Schrauber automatisch die Zylinderköpfe Tiernahrung: Ein ölfreier, drehzahlgeregelter an Vier- und Sechszylindermotoren. Sie setzen Kompressor erhitzt beim Tiernahrungshersteller nur einmal auf und halten trotzdem eineDruck Mars Petcare mit seiner Abwärme Wasser für bestimmte Montagereihenfolge ein 8 Reinigungszwecke. Das Unternehmen spartMöller Druck und Verlag GmbH, rund 575 000 kWh an Heizenergie im Jahr 32 Lese-Tipp: Taschenbuch „ProzesssicherheitBerlin. Printed in Germany in der Schraubmontage“ 9Nachdruck mit Quellenangabe undbei Einsendung von zwei Belegen BETRIEBSTECHNIK Lese-Tipp: Taschenbuch „Statistische Verfahren für die Schraubfallanalyse“ 9an die Redaktion gestattet. Text sowieBilddaten stellen wir gern zur Verfü- Dezentrale Installation: Die neuen kleinen GA-gung. Kompressoren sind so kompakt und leise, dass Nutzfahrzeugbau: MAN montiert mit den sie ohne weiteres in der Nähe von Arbeitsplät- neuen Druckluft-Hochmomentschraubern des zen aufgestellt werden können. Das spart teure Typs LTP 61 Längslenkerböcke und Unterfahr- Leitungsinstallationen 15 schutz-Konsolen – prozesssicher und doppelt so schnell wie früher 102 DK 1/2010
  3. 3. DRUCKLUFTKOMMENTARE INHALT 19 8Metallbearbeitung: Mit einem Tensor-DS-Schrauber montiert ein Ladungssicherungs- MESSEN UND PRÜFENspezialist Blindnietmuttern verdrehsicher in Medizintechnik: Ein Microtorque-SchrauberAlu-Schienen. Nacharbeit ist passé 16 prüft Kupplungen für Zahnarztbohrer auf Leichtgängigkeit. Das System simuliert dieLese-Tipp: Taschenbuch „Prüfen und Drehung des Schlauchs und misst den Wider- 12Kalibrieren in der Schraubtechnik“ 17 stand 25Rasenmähermontage: Die Messerkupplun-gen seiner Rasenmäher montiert Viking miteinem Druckluft-Impulsschrauber so schnell, ARBEITSSCHUTZdass die Welle gar nicht erst nachgeben kann. Fortbildung: Mit Workshops von Atlas CopcoSeither treten keine Fehler mehr auf 18 Tools sensibilisiert Siemens seine Mitarbeiter für höchstmögliche Arbeitssicherheit imImpulsschrauber: Der neue Pulsor C merkt Umgang mit Schleifmaschinen 28sich bis zu 99 verschiedene Drehmomente,beherrscht bis zu 450 Nm und warnt Lese-Tipp: Ergonomie zahlt sich aus:Werker vor Fehlern 19 Handbuch zur Beurteilung der Ergonomie bei Druckluft- und Elektrowerkzeugen 29Elektronikindustrie: MTU hat mit einem Ten-sor-SL-Schrauber seine Fertigung von Motor- Lese-Tipp: Ratgeber zur Bewertung vonSteuerungselektronik voll unter Kontrolle 19 Vibrationen bei Handwerkzeugen 31Anlagenbau: Zweimal so schnell wie früherund besonders sicher werden bei Voith Hydrodie Flügel von Kaplan-Turbinen montiert – mit SCHLEIFENDrehmomenten von 550 Nm und mehr 24 Wartung: Durch regelmäßige vorbeugende Wartung erreicht Körting bei seinen im Strahl-Neue Schraubstrategie: Das Gradientenver- pumpenbau eingesetzten GTG-Turbinenschlei-fahren ermöglicht schnelles und sanftes fern lange Standzeiten 27Anziehen, auch (etwa in Holz) durch unter-schiedliche Materialwiderstände hindurch 26 Natursteinbearbeitung: Einen perfekten 30 Schliff an seinen Fensterbänken erzielt Juma mit LSV-Druckluftschleifern – im HandbetriebANTRIEBSTECHNIK sowie in einen Roboter eingespannt 30Wendevorrichtung: Ein Schneckenschrauberwird bei einem belgischen Lkw-Herstellerzweckentfremdet, um schwere Aggregate aufeiner Montagevorrichtung zu wenden 11 DK 1/2010 3
  4. 4. Druckluftversorgung: Geringer Energieverbrauch trotz schwankenden Bedarfs Flexibel dank Drehzahlregelung Fünf drehzahlgeregelte Kompressoren in zwei Stationen geben dem Technologieunternehmen Schacht- bau Nordhausen die Flexibilität, den Volumenstrom exakt dem schwankenden Druckluftbedarf anzupas- sen. Die Steuerung übernimmt in jeder Station das Energiesparsystem ES 130 V, das gleichzeitig sicher- stellt, dass die Kompressoren möglichst nahe am jeweils optimalen Betriebspunkt arbeiten. m Zuge eines Hallenneu- und -aus- weiter genutzt werden. Dadurch würde I baus wollte die Schachtbau Nord- hausen GmbH (SBN) die Druckluft- versorgung modernisieren. „Bei der der Aufwand hinsichtlich Wartung und Service sinken, was ebenfalls für die Essener sprach. Auswahl der geeigneten Kompressoren standen Kapazität und Zuverlässigkeit Druckluft ist stets im Vordergrund, aber auch der Energie- bedarfsgerecht verfügbar verbrauch und die Qualität der Druck- luft“, sagt Holger Hartung, Projektleiter Die Nordhäuser konstruieren und für Maschinen und Ausrüstung im Zuge fertigen Unter- und Oberwagen sowie der Standorterweiterung. Von Anfang an Masten für Spezialtiefbohrgeräte, Hy- sollte auch die Wärmerückgewinnung draulikaggregate und Brückenteile für genutzt werden, um den Energiever- Stahl- und Stahlverbundbrücken. brauch beim Duschen und Heizen zu Druckluft benötigen sie insbesondere minimieren. für den Betrieb ihrer Strahl- und „Die Möglichkeit, mehrere drehzahl- Lackieranlagen. Zusätzlich sind geregelte Kompressoren in einer Station zahlreiche Schleifwerkzeuge auf diesen über eine übergeordnete Steuerung Energieträger angewiesen, genauso wie anzusprechen, bot uns zu diesem Zeit- die Spanntechnik der CNC-gesteuerten punkt nur Atlas Copco“, fährt Hartung Werkzeugmaschinen. fort. Deren öleingespritzte Schrauben- Realisiert wurden schließlich zwei Kürzel FF, Full Feature, weist auf den kompressoren der Baureihe GA sind unabhängige Druckluftstationen. Die ins Gehäuse integrierten Kältetrockner allesamt mit Drehzahlregelung (VSD – größere – mit den drei Kompressoren hin, was den Platzbedarf der Kompres- Variable Speed Drive) erhältlich, und GA 75 VSD, GA 55 VSD und GA 15 soren minimal hält. das dazu passende Energiesparsystem VSD – versorgt die Strahl- und Lackier- „Abhängig von der Auftragslage ES 130 V kann bis zu 30 drehzahlgere- anlagen mit sauberer Druckluft der können wir nun sehr flexibel agieren“, gelte Kompressoren steuern. Außerdem Klasse 1 nach DIN ISO 8573-1 bei betont Holger Hartung. „Es laufen sollte eine vorhandene Druckluftanlage, einem Druck von 7,5 bar; die Maschi- immer die Maschinen mit den passen- die ebenfalls von Atlas Copco stammt, nen haben eine installierte Motorleis- den Antriebsleistungen.“ Weil alle tung von 75, 55 und 15 kW. Kompressoren drehzahlgeregelt arbei- Die Werk- und Spannzeu- ten, lässt sich der Volumenstrom exakt ge in der mechanischen Ferti- dem schwankenden Bedarf anpassen. gung dagegen kommen mit Welche Maschine die jeweils beste ist, 6,7 bar aus; sie werden von entscheidet in jeder der beiden Statio- der kleineren Station ver- nen ein Steuerungssystem ES 130 V. sorgt. Hier sind ein GA 30 Mit der Möglichkeit, mehrere VSD- VSD FF und ein GA 15 VSD Kompressoren zusammen zu regeln, FF im Einsatz – mit Leistun- greifen die Atlas-Copco-Ingenieure hier gen von 30 und 15 kW. Das tief in die Trickkiste. Denn nun können – abhängig vom Bedarf – auch mehrere Vor allem beim Lackieren von drehzahlgeregelte Maschinen parallel Komponenten für den Brücken- arbeiten, und zwar jeweils nahe ihrem und Maschinenbau benötigtFotos: Corban Schachtbau Nordhausen quali- optimalen Betriebspunkt. Die Steue- tativ hochwertige Druckluft der rung über den CAN-Bus macht dies Klasse 1 nach DIN ISO 8573-1. möglich. 4 DK 1/2010
  5. 5. Projektleiter Holger Hartung: „Mit dem Energie- sparsystem ES 130 V können wir mehrere dreh- zahlgeregelte Kompressoren gleichzeitig steu- ern. Das hat uns positiv überrascht.“ Verdichtungswärme heizt der Verdichtungsleistung lässt sich näm- des nahen Bürogebäudes und einer ganzjährig Duschwasser auf lich in Form von Wärme zurückgewin- Logistikhalle. nen. „Das haben wir früher nicht ge- Mit den beiden neuen Stationen kann Dank Drehzahlregelung und überge- nutzt, bei der Konzeption der Hallener- Schachtbau Nordhausen noch flexiblerordneter Steuerung verbraucht SBN im weiterung aber von vornherein berück- auf die Anforderungen des Marktes rea-Vergleich zur alten Druckluftstation mit sichtigt“, berichtet Thomas Feige, Lei- gieren und Druckluft effizient erzeugen;Kompressoren fester Drehzahl heute ter Elektrotechnik, Wartung und In- die Forderungen nach mehr Kapazitätdeutlich weniger Energie je Norm- standhaltung bei SBN. „Die kleinere und geringerem Energieverbrauch sindkubikmeter Luft. „Zudem konnten wir Druckluftstation haben wir bewusst in also erfüllt. Und zuverlässig arbeiten dieden Versorgungsdruck senken“, erläu- der Nähe der Duschen aufgebaut, um fünf Kompressoren ohnehin. Trotzdemtert Projektleiter Hartung. „Trotz unse- Übertragungsverluste minimal zu hal- hat SBN mit Atlas Copco einen War-rer großen Ringleitung von über einem ten.“ So kann SBN die Wärmeenergie tungsvertrag abgeschlossen: „EinfacheKilometer Länge genügen heute 6,7 bar, das ganze Jahr über nutzen. In der klei- Arbeiten machen wir zwar selbst“, sagtum an den Spannzeugen 6,5 bar sicher- neren der beiden Druckluftanlagen las- Thomas Feige. Die turnusmäßigenzustellen.“ Ohne Drehzahlregelung sen sich je nach Auslastung bis zu Checks überlasse man aber dem Her-mussten früher kompressorseitig 7,3 bar 30,6 kW Wärmeenergie zurückgewin- steller, wie man sich auch im Falle deseingestellt werden, um die Anfahrzeiten nen – Energie, die nicht erneut erzeugt Falles auf den schnellen Service derder Festdrehzahl-Kompressoren bei werden muss und damit ohne Kohlen- Essener verlässt. Und die Druckluftqua-Bedarfsschwankungen aufzufangen. dioxid-Ausstoß bereitsteht. „Zusammen lität ist ebenfalls ohne Tadel: Die gefor-Rund 7 % Energie lassen sich sparen, mit Wärmeenergie aus unserem Block- derte Klasse 1 ist mit den öleingespritz-wenn der Netzdruck um 1 bar gesenkt heizkraftwerk arbeitet die Duschwasser- ten Maschinen ohne Probleme möglich.werden kann. erwärmung äußerst effizient“, fährt co Die heute bessere Energiebilanz Feige fort. Die Wärmeenergie der i Kompressoren GA 15-75: 701ergibt sich auch aus der Nutzung der größeren Druckluftstation unterstützt –Wärmerückgewinnung. Der Großteil zumindest im Winter – die Heizanlage Wärmerückgewinnung: 702 DK 1/2010 5
  6. 6. Papierindustrie ENERGIEEFFIZIENZ Druckluftversorgung regelmäßig energetisch verbessert Stromrechnung sinkt Jahr für Jahr Die Papierfabrik Wepa hat meh- lich öleingespritzte Schrauben- rere alte Kompressoren durch kompressoren der GA-Serie von Atlas Copco stehen. „Die Maschi- neue ersetzt, die mit besonders nen laufen zuverlässig und liefern niedrigem spezifischen Energie- absolut saubere und trockene bedarf punkten. Eine Maschine Luft“, sagt Fahle. „Das ist uns wichtig, damit die Ventile und arbeitet drehzahlgeregelt. Bei- Schaltelemente möglichst lange des zusammen spart schon halten.“ In den normalen Fertigungsschichten 60 000 Euro im Jahr. Das Tüpfel- Im ersten Schritt der Modernisierung dagegen liegt der Bedarf im Schnitt wurde ein drehzahlgeregelter Kompres- deutlich unter dem Spitzenwert. Die chen auf dem i ist die Wärme- sor hinzugenommen, ein GA 180 VSD Druckluft werde benötigt, um Linearbe- rückgewinnung. mit 180 kW Nennleistung, der einen wegungen an Verpackungsmaschinen älteren ersetzte. „Damit können wir nun zu steuern, Greifer, Palettierer oder auch im Spitzenlastbereich optimal fah- Wickelautomaten zu betreiben, die anche entdecken das Thema ren“, sagt Fahle. Der Spitzenbedarf fällt Abrollungen für automatische Papier- M Energieeffizienz erst in der Krise, für andere ist es seit Jahren eine Selbstverständlichkeit: – was zunächst überraschen mag – am Wochenende an, speziell sonntagnach- mittags, wenn die Fertigung stillsteht. rollenwechsel in Bewegung zu setzen oder um Hülsen oder Papier abzublasen. Auch die Staubfilter benötigen für ihre „Krise? Kennen wir nicht“, betont Wer- Werner Fahle, zyklische Reinigung Druckluft, genauso ner Fahle, der als Technischer Leiter Technischer wie die Druckformen bei einem Wech- Verarbeitung bei der Wepa Papierfabrik Leiter sel des Motivs. Mit ihnen werden zum P. Krengel GmbH & Co. KG in Mars- Verarbeitung: Beispiel Küchenrollen bedruckt. Beim berg-Giershagen unter anderem für die Motivwechsel muss der Kunststoffman- „Die neuen GA+- Druckluftversorgung zuständig ist. „Im tel, aus dem das Muster herausragt, mit Kompressoren Gegenteil: Im Sommer mussten wir ersparen uns 250 Luft-Druck von seinem Eisenkern ge- sogar Sonderschichten fahren!“ Kü- Tonnen CO2 im stoßen werden. Und obwohl die chenrollen, Toiletten- und Handtuchpa- Jahr!“ Maschinen niemals alle gleichzeitig piere werden immer benötigt. arbeiten, so werden doch kontinuierlich Trotzdem hat Fahle die Kosten aller „Dann hat das Reinigungsteam alle in allen Schichten im Mittel zwischen Prozesse genau im Blick und ist immer Hände voll zu tun“, erklärt Fahle: „Da 1400 und 1500 l Druckluft pro Sekunde auf der Suche nach Einsparpotenzial. werden alle Anlagen von dem Papier- benötigt – mit Spitzen bis über 1600 l/s. Fündig wurde er unter anderem bei der staub freigeblasen, der sich auf den Der drehzahlgeregelte GA 180 VSDFotos: Preuß Druckluftversorgung. So begann er vor Maschinen niederschlägt.“ Das gesche- ersetzte zunächst einen kleineren GA einigen Jahren, die Druckluftstationen he in Handarbeit – und vor allem mit mit fester Drehzahl, der 30 Jahre alt war zu modernisieren, in denen ausschließ- sehr viel Druckluft. und 140 000 Betriebsstunden auf dem6 DK 1/2010
  7. 7. Papierindustrie ENERGIEEFFIZIENZ Kompressorenstation mit dem Wärmerückgewinnung: GA 132 + (vorn) und dem drehzahl- geregelten GA 180 VSD dahinter. integriert oder nachgerüstet Beide sind über ein Wärmerückge- Als zusätzliche, energiesparende winnungssystem an die Hallenhei- Option steht den Anwendern der GA- zung angeschlossen (siehe isolierte Kompressoren neuerdings ein integrier- Leitungen links oben im Bild). tes – und damit besonders effizientes – Wärmerückgewinnungssystem zur Ver- fügung, das Wepa bei dem zuletzt ange- Doch Fahle wollte mehr. So schafften GA 132 + auch gleich mitbe- wurden 2008 und 2009 drei weite- stellte. „Bei dem anderen GA 132 +, den re Kompressoren ersetzt, die seit wir einige Monate davor in Betrieb 1979, 1982 und 1988 gelaufen und genommen haben, haben wir die Wär- im Mittel etwa 70 000 Stunden in merückgewinnung nachrüsten lassen“, Betrieb waren. Installiert wurden sagt Fahle. Wie viel Energie die Papier- dafür zwei GA 132 +, die Atlas fabrik mit den neuen Kompressoren Copco 2008 als besonders effizien- letztlich spart, kann Fahle noch nicht te Schraubenkompressoren mit genau ermessen: „Das können wir erstBuckel hatte. „Dadurch haben wir nicht zahlreichen Verbesserungen auf den nach der Heizperiode sagen.“ tpnur die Betriebssicherheit gesteigert, Markt gebracht hatte. „Bei der Neuan-sondern unsere Stromkosten um rund schaffung haben wir uns speziell den i Kompressoren GA 90-132 +: 70327 000 Euro jährlich gesenkt“, führt der spezifischen Wirkungsgrad ange- Wärmerückgewinnung: 704Technik-Leiter aus. „Die anschließende schaut“, erläutert Fahle seine Einkaufs-Messung ergab, dass die Anlage damit politik. So hatten die alten Schrauben-vorerst energetisch optimiert war.“ In kompressoren zusammen einen gemit-diese Beurteilung war schon damals die telten spezifischen Energiebedarf vonTatsache eingeflossen, dass Wepa die rund 0,12 kWh pro Kubikmeter ange-Abwärme der Kompressoren nutzte, um saugter Luft; dagegen kommen die bei-die Fertigungshallen zu beheizen. den neuen GA 132 + auf nur 0,104 kWh – eine Reduktion um rund 14 %. „Das Kompressoren entlasten spart uns ab sofort zusammen noch mal werkseigenes Kraftwerk gut 35 000 Euro im Jahr“, sagt Werner Fahle, und nennt im selben Atemzug Dies geschieht über Wärmetauscher: den Wert für den ökologischen Fußab-„Wir erhöhen mit einem Wärmerück- druck gleich mit: „Das sind 250 Tonnengewinnungssystem die Rücklauftempe- Kohlendioxid!“ Zustande kommen dieratur der Heizung“, erklärt Fahle, „und Einsparungen unter anderem durch dassparen so Gas und Dampf.“ Diese Ener- neuartige Schraubenelement bei demgieträger würden nur noch verwendet, GA 132 + mit seinem asymmetrischenwenn die zurückgewonnene Energie aus Schraubenprofil und die Integration desden Kompressoren nicht ausreiche. Kondensatabscheiders in das Kühlsys-Dampf ist für Wepa ein wichtiger Ener- tem (mehr Infos zu Kompressoren dergieträger; auf dem Gelände steht ein GA-Serie finden Sie unter anderem aufeigenes Kraftwerk, das die Papiererzeu- den Seiten 4, 12 und 15).gung mit Dampf versorgt, der wiederumfür die Papiertrocknung gebraucht wird. Papierbahnen vor der Verarbeitung.
  8. 8. 26 Zylinderkopfschrauben zieht ein 26-fach-Schrauber mit nur einmaligem Aufsetzen an. Trotzdem wird eine bestimmte Anzugreihenfolge bei der dreistufigen Verschraubung eingehalten. Vom Einfahren eines Werkstückträgers bis zum nächsten dauert die komplexe und heikle Zylinderkopfver- schraubung nur 1,2 min. Dabei wird es eng: 26 Spindeln müssen gleichzeitig auf den Zylinderkopf passen. Für die kompakten QST-Spindeln sind derart kleine Abstände aber kein Problem.Fotos: Corban; Preuß; Deutz AG Zylinderkopfmontage mit vollautomatischem Mehrfachschrauber 2 x 26 auf einen Streich Zum Verschrauben der Zylinder- bertz, Leiter Montage, Prüffeld und der vor allem sehr schnell erfolgt“, sagt Farbgebung bei Deutz. Denn die Zylin- Siebertz. „Früher war das der Flaschen- köpfe an Vier- und Sechs-Zylin- derkopfschrauben müssen in einer defi- hals in der Fertigung, aber den sind wir der-Motoren setzt Deutz zwei 26- nierten Reihenfolge in mehreren Stufen nun los.“ Zudem lassen sich nun die fach-Schrauber ein. Sie müssen angezogen werden, um Verspannungen Sechs-Zylinder-Motoren in genau der nicht mehr – wie die früher ver- zu vermeiden, die zu Undichtigkeiten gleichen Zeit verschrauben wie die führen könnten. Vier-Zylinder-Motoren. wendeten Achtfach-Schrauber – Zwei Mehrfachschrauber von Atlas mehrmals aufgesetzt werden. Copco Tools – jeder bestückt mit 26 Wolfgang QST-Schraubspindeln, gesteuert jeweils Siebertz, Das komplexe Anzugprogramm Leiter Montage, durch Power-Macs-4000-Controller – wird vollautomatisch in einem übernehmen nun die Zylinderkopfver- Prüffeld und Farbgebung: Rutsch abgearbeitet. schraubung. Der Clou: Je nach Baureihe muss nur eine der beiden 26-fach-Ein- „Mit dem Schrau- n der Motorenfertigung im Werk heiten ein einziges Mal aufsetzen, der ber erreichen wir I Porz der Kölner Deutz AG muss jeder Handgriff sitzen. Zwei Baurei- hen werden hier in verschiedenen Vari- Rest geschieht vollautomatisch. Zu- nächst werden – etwa bei der Baureihe 2012 – alle Zylinderkopfschrauben auf eine Taktzeit von 1,2 Minuten. Die „alte“ Lösung bestand aus zwei “ anten in einer Fertigungslinie montiert, 30 Nm vorangezogen, anschließend Achtfach-Schraubern mit jeweils zwei mit Hubräumen zwischen 4 und 7 l, aus- zeitversetzt von innen nach außen auf Schlitten, die aufgrund der Anzahl der geführt als Vier- und Sechs-Zylinder- 80 Nm Fügemoment verschraubt, bevor Verschraubungen – 18 beim Vier-Zylin- Motoren. „Dabei stellte sich insbeson- der Endanzug, nach gleichen Schema, der- und 26 beim Sechs-Zylinder-Motor dere die Zylinderkopfverschraubung in alle Schrauben um einen Drehwinkel – mehrmals aufgesetzt werden mussten. der Vergangenheit häufiger als Taktzeit- von 90° anzieht. „Von außen betrachtet, Für den ersten Anzug musste schon Nadelöhr heraus“, sagt Wolfgang Sie- sieht das wie ein homogener Ablauf aus, allein vier Mal aufgesetzt werden, dann 8 DK 1/2010
  9. 9. Motorenbau FLEXIBLE MONTAGENicht nach Nummern, sondern nach Farben wird hier dieAnzugsreihenfolge definiert: Zunächst werden alle Zylinder-kopfschrauben auf 30 Nm vorangezogen, anschließend auf80 Nm verschraubt – zuerst die gelben (9 bis 12 und 15 bis 18),dann die beiden grünen in der Mitte (13 und 14), dann die blauen (5 bis 8 und 19 bis 22) sowie Schraubklasse eins, nebenzuletzt die acht äußeren, orange Schrauben (1 bis 4 und 23 bis 26). Nach dem gleichen Schema dem Zylinderkopf auch fürwerden dann alle um einen Drehwinkel von 90° endangezogen. Pleuel und Schwungrad“, fährt Wolfgang Siebertz fort.folgten für die nächsten Stufen zwei Da die Mehrfachschrauber nur ein- „Hier müssen wir absolut sicher sein,erneute Durchgänge. Um so eine Takt- mal aufgesetzt werden müssen, konnten dass die vorgegebenen Drehmomentezeit von 2,2 min (1,85 min beim Vier- zusätzliche Verfahreinheiten entfallen und Drehwinkel eingehalten werden.“zylinder) zu erreichen, mussten die und deutlich Bauraum gespart werden. Das ist für die QST-Spindeln und dieDeutz-Techniker schon tricksen. „Dazu „Den frei gewordenen Platz nutzen wir Power-Macs-4000-Controller kein Pro-mussten wir auf einen Durchgang ver- für weitere manuelle Arbeitsstationen“, blem: Sie erlauben über die direktezichten und Voranzug sowie Ver- erläutert Montageleiter Siebertz. Je Drehmoment- und Drehwinkelmessungschraubung bis auf das Fügemoment mehr Arbeitsplätze für die manuellen die dokumentierte Fertigung selbstdirekt nacheinander ausführen“, er- Tätigkeiten beim Motorenbau zur Ver- sicherheitskritischer Bauteile. Und dieläutert Wolfgang Heck, Meister Instand- fügung ständen, desto besser könne man Zylinderkopfmontage bremst die Moto-haltung im Werk Porz. Sonst hätte die die Taktzeit bei den vielen verschiede- renfertigung heute nicht mehr aus.Taktzeit bei über 3 min gelegen. „Mit nen Varianten glätten. codem Mehrfachschrauber entfällt das Die Verschraubungsdaten werdenmehrmalige Aufsetzen, so dass wir nun gesammelt und zu jedem Motor in der i QST-Spindeln undwieder die frühere dreistufige Anzugs- sogenannten Motoren-Dokumentation Power Macs 4000: 705strategie umsetzen können.“ hinterlegt. „Das gilt insbesondere für Kompakte Spindeln meistern Lese-Tipp: Prozesssicherheit in der Schraubmontage kleine Lochabstände Für die Spezialisten von Atlas Copco D as Taschenbuch „Prozesssicherheit in schüre. In einem weiteren Abschnitt wird der Schraubmontage“ erklärt die Bedeu- erläutert, wie sich alle Montagestationen und tung und Anwendungsmöglich- Schraubfälle mit geeigneterTools war die größte Herausforderungdie enge Anordnung der 26 Spindeln – keiten der fünf Stufen der Prozesssicherheit in der Schraubmontage Software überwachen und aus- Prozesssicherheit: Während für werten lassen.vorgegeben durch die Platzierung der viele einfache Schraubprozesse Die Grundlagen der StatistikZylinderkopfschrauben. Von Vorteil war „einigermaßen“ genau abschal- werden ebenfalls kurz angeris-die kompakte Bauweise der QST-Spin- tende Druckluft-Dreh- oder Im- sen. Ausführlichere Informatio-deln, die zudem – verglichen mit der pulsschrauber der Stufe 1 ausrei- nen hierzu liefert das Taschen-QMX-Vorgängergeneration – dank chen, greifen Anwender mit buch „Statistische Verfahren füreiner neuen Motorengeneration um bis höchsten Ansprüchen auf ge- die Schraubfallanalyse“. Es führtzu 67 % schneller arbeiten. Und das bei steuerte Montagesysteme zu- in die Statistik und ihre Nutzungmindestens ebenso hoher Genauigkeit rück, welche eine dokumentierte im Produktionsprozess ein. Bei-und Lebensdauer. Von Nutzen war auch und rückverfolgbare Null-Fehler- de Broschüren sind über dieder Power Macs 4000. Dieser moderne Montage der Stufe 5 sicherstellen, wie an- Kennziffern kostenlos erhältlich:Schraubcontroller hält die Montagezei- hand mehrerer Beispiele belegt wird. Kapitelten minimal und steigert die Prozess- zum prozesssicheren Werkzeugmanagement i Taschenbuch und zur Schraubmontage mit integrierter Qua- Prozesssicherheit: 706sicherheit. Erleichtert wird sein Einsatz litätssicherung durch den Einsatz geeigneterdurch den nun möglichen Stand-alone- Taschenbuch Statistik: 707 Werkzeuge und Messmittel ergänzen die Bro-Aufbau. DK 1/2010 9
  10. 10. Nutzfahrzeugbau FLEXIBLE MONTAGE Hochmomentschrauber halbieren Montagezeit an Lkw-Rahmen Ohne Vormontage und Nachknicken Mit den neuen Druckluft- werden sie beispielsweise bei der Montage von Längslenkerböcken an Hochmomentschraubern LTP 61 Rahmen und Unterfahrschutz-Konsolen montiert MAN Längslenkerböcke am Lkw-Heck. Hier hat sich der Zeit- und Unterfahrschutz-Konsolen aufwand für die Montage an diesen Sta- prozesssicher – und doppelt so tionen halbiert. Im Fahrzeugrahmen sind jeweils 20 Der Einbau des Schraubers in ein Tele- schnell wie früher. M14er Rippschrauben prozesssicher mit skopgehänge macht die normalerweise benötigten Momentenstützen an dieser 210 und 330 Nm anzuziehen. „Eine an- Station überflüssig. enn ein Schraubfall nicht spruchsvolle Verschraubung“, deutet W dokumentationspflichtig ist, bedeutet das noch lange nicht, dass wir ihn weniger sorgfältig Schupmann auf die massiven Anbautei- le an dem stählernen Längsträger, weil die Rippen unter dem Schraubenkopf dem Drehmomentschlüssel dazurech- montieren“, betont Dirk Schupmann, sich ein Stück weit ins Material „eingra- net, sind sie noch schneller als Schlag- Montageplaner bei MAN Nutzfahrzeu- ben“ müssen, damit sich die Verschrau- oder Impulsschrauber“, freut sich der ge im Werk Salzgitter. Denn auch für bung im späteren Fahrbetrieb unter kei- Experte. „nur“ qualitätskritische Schraubfälle nen Umständen lösen kann. Auch der fordern die internen Vorgaben Prozess- Unterfahrschutz muss garantiert fest sit- Stichproben statt aufwendiger fähigkeitswerte (Cp/Cpk) von mindes- zen, weil er die Unfallfolgen für Auto- 100-Prozent-Überprüfung tens 1,33 – die man in Salzgitter mit fahrer erheblich mildern kann, „falls Druckluft-Hochmomentschraubern des einmal ein Pkw auf eines unserer Fahr- Den zeitintensiven Kontrollschritt Typs LTP 61 locker erreicht. Eingesetzt zeuge auffahren sollte“, wie es Schup- per Prüfschlüssel vermeiden die LTP- mann formuliert. Die neuen LTP-61- Werkzeuge durch zweistufiges Anzie- Schrauber halten eine Drehmomentge- hen: So dreht ihr patentierter Tandeman- nauigkeit von ± 10 % über 6 Sigma trieb die Schraube mit bis zu 1800 min-1 spielend ein. „Und wenn man die früher bis zur Kopfauflage vor. Dann schaltet benötigte Zeit des Nachknickens mit sich ein zweiter Motor zu, der im Dop- pel mit der ersten Motorstufe langsam bis zum voreingestellten Endmoment Ein Clou ist der kleine Spiralschlauch am anzieht. Die vorgeschriebene Überprü- Schrauber, der, sobald der LTP 61 läuft, fung mit gemäß DKD kalibrierten durch eine kleine Bohrung Motor-Abluft Messwerkzeugen durch das MAN-inter- aus dem Werkzeug abzweigt. Die betätigt ne Schraubermanagement belegt, dassFotos: Wenke als Steuerluft ein Bremsventil, das die Teleskop-Mechanik arretiert. Die so fixier- es bei den LTP-61-Modellen praktisch te Teleskopik fängt alle Reaktionsmomen- keine Abweichungen außerhalb des te zuverlässig ab. engen Toleranzfensters gibt. 10 DK 1/2010
  11. 11. Nutzfahrzeugbau FLEXIBLE MONTAGE Schraubtechnik-Planer Schupmann. Überdies arbeiteten die Tandem-Trieb- werke so leise, dass sie im Vergleich zu Schlag- und Impulsschraubern kaum zu hören seien. MAN-Montageplaner Dirk Schupmann: Wegen ihrer zahlreichen Vorteile sind „Wegen der hohen Wiederholgenauigkeit bei MAN Nutzfahrzeuge schon sieben der LTP-61-Werkzeuge können wir selbst LTP-61-Schrauber im Einsatz. Fünf qualitätskritische Bauteile relativ preiswert davon, für Drehmomente bis 500 Nm, und dabei prozesssicher montieren. “ hängen in Teleskopen über ihrem jewei- ligen Montageabschnitt, zwei (für sicherer machten: Sobald der LTP 61 Momente bis 350 Nm) werden handge- läuft, wird durch eine kleine Bohrung führt. Diese beiden sind laut Schup- und einen 4-mm-Spiralschlauch Motor- mann flexibler auf ständig wechselnden Abluft aus dem Werkzeug abgezweigt. Montagefällen einsetzbar, benötigen Die betätigt als Steuerluft ein Brems- aber eine sogenannte Momentenstütze. ventil, das die Teleskop-Mechanik arre- Dieser Bügel am Schrauber lehnt sich tiert. Die so fixierte Teleskopik macht am Bauteil an und verhindert, dass der den Schrauber gewichtslos und fängt Werker das Reaktionsmoment mit sei- alle Reaktionsmomente zuverlässig ab. nem Körper abfangen muss. Die fünf Zudem ist das Handling der schnel- stärkeren LTPs brauchen das nicht, len Hochmomentschrauber denkbar ein- Neben der höheren Prozesssicherheit obwohl das noch höhere Drehmoment fach, weshalb MAN bereits die An-zählen in Salzgitter auch ergonomische selbstverständlich eine noch höhere schaffung weiterer Werkzeuge aus derWerte. 3,9 kg seien in dieser Leistungs- Reaktionskraft bewirkt. Denn die LTP-61-Baureihe plant. hwklasse ein Gewicht, das die Werker noch MAN-Instandhalter hatten eine clevereleicht beherrschen könnten, urteilt Idee, mit der sie die Arbeit leichter und i LTP 61: 708Kleiner Schrauber dreht schwere Lkw-Teile flexibelste war und obendrein den geringsten Platz benötigt, wurden in dem Werk inzwischen ein DutzendD ie Druckluft-Schneckenschrauber der LMK-Serie zeichnen sich durch ein feinfühliges Anfahrverhalten und gut dosierbare Leis-tungsabgabe aus. Diese Eigenschaft machte sich ein belgischer Wendevorrichtungen auf LMK-Druck- luftbetrieb umgerüstet. Die Sicherheit steigert übrigens einNutzfahrzeughersteller zunutze, indem er sie als stationäre Antriebe federbeaufschlagter Bremszylinder, derin der Vormontage einsetzt. Die Werkzeuge beschleunigen die Mon- über ein T-Stück mit dem LMK-Schrau-tage der sogenannten „Battery-Airpack“-Versorgungseinheiten in ber verbunden ist. Wird der Luft-dem Lkw-Werk: Je nach Fahrzeugausführung sind die schwere schlauch abgekuppelt oder kommt es zuStarterbatterie des Dieselmotors und bis zu drei große Druckluft- einem Ausfall der Druckluft, blockiertkessel für die Bremsanlage samt Verkabelung, Ventilen und Ver- die mechanisch ausfahrende Kolben-schlauchung in einem Tragrahmen zu komplettieren, bevor die Ein- stange des Zylinders automatisch dieheit ins Fahrzeug eingebaut wird. Welle. Ein unbeabsichtigtes Drehen der zentnerschweren Last istDer Tragrahmen wird über alle Vormontageschritte hinweg von ausgeschlossen. Die abwürgefesten LMK-Direktschrauber gibt eseiner um 360° frei drehbaren Welle gehalten. Der LMK-33- in fünf Versionen mit Drehmomenten von 19 bis 55 Nm. hwSchneckenschrauber dreht die Battery-Airpacks über ein Reduzier-getriebe millimetergenau in die für den jeweiligen Mitarbeiter opti- i LMK-Schneckenschrauber: 709male Montageposition. Weil diese Lösung die preisgünstigste und DK 1/2010 11
  12. 12. Puky fertigt in Wülfrath Dreiräder, Laufräder, Roller und Fahrräder sowie Go-Carts und Rutscher. Schraubenkompressor mit Wärmerückgewinnung: Mehrkosten amortisieren sich in einem Jahr Warmwasser für Entfettungsanlage Puky erzeugt seine Druckluft mit drehzahlgeregelten Schraubenkompres- räume und vor allem die Vier-Zonen- sor aus der GA-Serie auch die Integra- Reinigungsbecken in der Pulverlackier- einem drehzahlgeregelten Kom- tion eines Wärmerückgewinnungssys- anlage brauchen Warmwasser“, sagt pressor von Atlas Copco. Dessen tems vorsah. Haubold. „Wir können also die Abwär- Abwärme nutzt der Kinderfahr- Letztlich trennte sich Puky nicht nur Betriebsleiter zeug-Hersteller, um warmes von dem defekten Kompressor, sondern Thorsten auch von zwei weiteren, noch älteren Haubold: Wasser für die Sanitäranlagen Backup-Maschinen. Die drei alten wur- und die Lackieranlage zu gewin- den gegen zwei neue, direktangetriebe- „Das Wärmerück- gewinnungssys- nen. Gas- und Stromrechnung ne Schraubenkompressoren von Atlas tem spart uns Copco ausgetauscht, davon einer mit allein beim Gas sind deutlich gesunken. Drehzahlregelung. Beide verfügen über rund 6000 Euro eine installierte Motorleistung von im Jahr.“ en Defekt am integrierten Was- 37 kW und einen effektiven Volumen- D ser-Öl-Kühler eines alten Kom- pressors, der nur kostenintensiv hätte repariert werden können, nahm der strom von 7,08 m3/min. Jede Maschinen könnte allein reichlich Druckluft für die Puky-Fertigung erzeugen. Daher laufen me des Kompressors nutzen, um das Wasser zu erwärmen. Das entlastet die Heizung und spart viel Gas oder Öl.“ Kinderfahrzeughersteller Puky GmbH nie beide gleichzeitig. Vielmehr über- & Co. KG in Wülfrath zum Anlass, nimmt heute der drehzahlgeregelte GA 80 % der elektrischen Energie gleich Nägel mit Köpfen zu machen. 37 VSD die Grundlast; er ist im Ein- werden für Wärme genutzt „Vor allem, da auch der Kältetrockner Schicht-Betrieb zu etwa 60 bis 80 % schon 18 Jahre alt war, haben wir uns ausgelastet. Daneben steht ein GA 37+ Allein durch die eingesparte Wär- nach neuen Lösungen umgeschaut“, mit fester Drehzahl, der als Spitzenlast- meenergie macht sich der GA 37 VSD erklärt Betriebsleiter Thorsten Haubold. träger und für den Reservefall beschafft auf diese Weise in wenigen Jahren Den Zuschlag erhielt ein Vertriebspart- wurde. bezahlt. „Etwa 80 Prozent der elektri-Fotos: Preuß ner der Essener Atlas Copco Kompres- Der GA 37 VSD wurde bereits ab schen Energie, bei dem 37-Kilowatt- soren und Drucklufttechnik GmbH für Werk mit einem Wärmerückgewin- Kompressor also knappe 30 Kilowatt, ein Angebot, das neben einem neuen, nungssystem ausgestattet. „Die Sanitär- stehen uns als nutzbare Wärmeenergie12 DK 1/2010
  13. 13. Fahrradindustrie ENERGIEEFFIZIENZzur Verfügung“, rechnet Thorsten Hau- zeuge, Exzenterpressen oder die teil-bold vor. Bei nur 2500 Betriebsstunden weise pneumatisch funktionierendenim Jahr und 70 % Auslastung dürfte die Prüfstände in der Qualitätssicherung.Gasrechnung um etwa 6000 Euro im Während die Wülfrather bei dem GAJahr sinken, hat Haubold überschlagen. 37 VSD vor allem aufgrund der Wärme-Allein die Mehrkosten für das integrier- rückgewinnung sparen, freut sich Be-te Wärmerückgewinnungssystem wer- triebsleiter Thorsten Haubold bei derden dadurch in nur einem Jahr wieder Reservemaschine GA 37+ besondershereingeholt. Hinzu kommt die Einspa- über deren niedrigen Verbrauch an elek-rung beim Strom: Denn der neue VSD- trischer Energie. Der wird durch diverseKompressor arbeitet so effizient, dass er konstruktive Verbesserungen gegenüber20 bis 25 % weniger elektrische Energie der Vorgängerserie erzielt.benötigt als der ausrangierte alte Kom-pressor. Neuartiges Schraubenelement Zwar wäre auch für die Reservema- senkt Verluste durch Leckagen Blick in die Kabine der Pulverlackieranlage.schine eine drehzahlgeregelte Variante Bevor die Fahrzeugteile lackiert werden,energetisch sinnvoll gewesen. Doch für So reduziert bei den Versionen mit durchlaufen sie hängend ein Vier-Zonen-Reini-eine reine Backup-Maschine war Puky dem nachgestellten Pluszeichen ein gungsbecken. Das dafür nötige Wasser wird mit hierfür nutzbar gemachter Energie derdie Investition zu hoch. Bei der Grund- neuartiges Schraubenelement mit asym- Kompressoren erwärmt.lastmaschine dagegen hält Haubold den metrischem Profil die Verluste durchMehrpreis für die Drehzahlregelung Leckagen. Allein dadurch sinkt der„auf jeden Fall für gerechtfertigt“. Aus Energieverbrauch um 5 bis 6 %. Weite- termotoren drehen sich immer mit der-Kostengründen schaffte das Unterneh- re Prozentpunkte – bei den GA- wie den jenigen Geschwindigkeit, die eine fürmen für beide Kompressoren zusammen GA+-Maschinen – bringt die Integration Schraubenelement und Lager optimaleauch nur einen Kältetrockner an, einen des Kondensatabscheiders in das Kühl- Öltemperatur zulässt. So sinkt der Ener-FD 150. Der bereitet die Druckluft ener- system. Diese Technik wurde in der gieverbrauch noch weiter, während diegetisch weit effizienter auf als seine GA-Serie zum ersten Mal überhaupt bei Lebensdauer der Komponenten steigt.Vorgänger. Er wird im Wechsel an die Kompressoren mit Öleinspritzung ver- tpbeiden GA-Kompressoren angeschlos- wirklicht. Sie senkt den Druckabfall imsen. Mit seiner modernen Steuerungs- System um 50 % und verbessert so die i Kompressoren GA 37 +: 710technologie lässt sich der Drucktau- Gesamtenergieeffizienz. FD-Trockner: 711punkt optimal an die Umgebungsbedin- Ferner arbeiten beide GA-Maschinengungen anpassen. Abhängig vom ge- bei Puky mit drehzahlgeregelten Kühl-wählten Modus überwacht die Steue- ventilatoren. Ihre Drehzahl wird überrung den Feuchtgehalt der Druckluft. jeweils eigene Frequenzumrichter varia-Nimmt er ab, reduziert sie die Drehzahl bel an den Kühlbedarf angepasst.des Kältemittelkompressors und somit Dadurch liegt ihr Energieverbrauch umauch den Energiebedarf. Auch dadurch über die Hälfte niedriger als bei Ventila-sinken die laufenden Energiekosten. toren mit fester Drehzahl. Denn die Lüf- Die Druckluft benötigt Puky für denBetrieb von Biegemaschinen, die etwa Von den beiden GA-Kompressoren läuftdie Rahmen und Lenker der Roller und immer nur einer, meistens der drehzahl-Dreiräder, Lauf- oder Fahrräder in Form geregelte (rechts). Der GA 37 + (links)bringen, ferner für mehrere automati- punktet mit niedrigem Energieverbrauchsche Anlagen, Druckluft-Montagewerk- aufgrund verbesserter Komponenten. DK 1/2010 13
  14. 14. Niederdruckkompressoren ENERGIEEFFIZIENZ Effiziente Niederdrucksysteme für Förder- und Gebläseluft Erst Bedarf analysieren Ob Granulate getrocknet oder tionsfreien Luftstrom die Klärbecken belüftet werden Energieeffizienz eine wichtige Rolle. Denn mit rund 80 % müssen: Wird nur ein geringer machen die Betriebskosten, Klärbecken im Currenta-Entsorgungszentrum des Chemparks Leverkusen. Vier ZB-Niederdruck-Turbo- Überdruck benötigt, lohnt sich hauptsächlich bestimmt durch kompressoren stellen den Sauerstoffbedarf in den der Einsatz spezieller Nieder- den Energieverbrauch, den 8 m tiefen Kaskadenbecken sicher. (Bild: Currenta) Löwenanteil der Lebenszyklus- druckanlagen. kosten solcher Systeme aus. Wegen ihrer Effizienz ersetzen Schrau- Jahren wieder herein (siehe Grafik) – it gering verdichteter Druck- bengebläse und Turbokompressoren und profitieren dann Jahr für Jahr von M luft lassen sich Granulate trocknen, Klärbecken belüf- ten, Gärprozesse beschleunigen oder zunehmend die herkömmlichen Dreh- niedrigeren Betriebskosten. Im Beispiel kolbengebläse. So weisen ZS-Schrau- der Grafik beträgt der Luftbedarf bengebläse wegen der inneren Verdich- 5900 m³/h, die erforderliche Drucker- Schüttgüter transportieren. Atlas Copco tung und des effektiveren Antriebskon- höhung 600 mbar. Vorausgesetzt wer- bietet dafür diverse Niederdruckkom- zepts deutlich bessere Wirkungsgrade den eine Auslastung von 8760 h/a sowie pressoren an, die den Druck um bis zu auf als Drehkolbengebläse. Die zuver- ein Strompreis von 0,1 Euro/kWh. 1800 mbar erhöhen. Bei der Auswahl lässigen Aggregate erhöhen den Druck Verglichen werden drei Systeme: spielt neben einem sauberen und pulsa- um 300 bis 1200 mbar und liefern Volu- System 1: Zwei Drehkolbengebläse, menströme von 525 bis 2330 m³/h. System 2: drei ZS-Schraubengebläse, ZB-Turbokompressoren ermög- davon eines drehzahlgeregelt (VSD), lichen einen Überdruck bis 1800 mbar System 3: je ein drehzahlgeregelter bei einem nutzbaren Volumenstrom bis Turbokompressor (ZB) und ein Schrau- zu 6500 m³/h je Einheit. Ihr Wirkungs- bengebläse (ZS). grad liegt mit über 90 % sehr hoch, weil System 2 erfordert eine Anfangsin- der Motor kontaktlos elektromagnetisch vestition von 84 000 Euro – fast doppelt gelagert ist und zusammen mit dem so viel wie System 1 (45 600 Euro). Die Laufrad direkt auf der Motorwelle sitzt, Kombination mit dem drehzahlgeregel- womit das Getriebe entfällt. Dieses ten Turbo (System 3) ist sogar zweiein- Konzept arbeitet verschleißfrei und hält halb Mal so teuer. Beide Systeme sind die Wartungskosten niedrig. Geregelt aber weit effizienter und verursachen wird ausschließlich über die Drehzahl; deutlich niedrigere Betriebskosten alsEin Luftbedarf von 5900 m3/h mit 600 mbar Schaltschrank und Frequenzumrichter die vermeintlich günstigste Lösung mitlässt sich mit unterschiedlichen Systemen sind – wie beim ZS – bereits integriert. Drehkolbengebläsen. Dieser Betreiberumsetzen, zum Beispiel nur Drehkolbengeblä- Wer die Ideallösung sucht, kommt an kann mit beiden Systemen jährlich rundsen (System 1), nur Schraubengebläsen (2) einer genauen Bedarfsanalyse nicht vor- 25 000 Euro Betriebskosten sparen.oder mit einem Turbokompressor und einem bei. Zwar erfordern beide Varianten tpSchraubengebläse (3) (Details im Text). DieGrafik zeigt, dass die Drehkolbengebläse zwar höhere Anfangsinvestitionen als Dreh- i ZS-Schraubengebläse: 712sehr kostengünstig zu beschaffen sind, aber kolbengebläse; die Mehrkosten holendie höchsten Folgekosten haben. Anwender aber meist in ein bis zwei ZB-Turbokompressoren: 71314 DK 1/2010
  15. 15. Öleingespritzte Kompressoren mit 5 bis 15 kW jetzt noch effizienter Öleingespritzte Kompressoren mit 5 bis 15 kW jetzt noch effizienterFlexibel durch dezentrale InstallationVöllig überarbeitet und energe- dem sich bis zu 35 % der elektrischen dass er eine genau auf seinen Bedarf Energie sparen lassen. Die Regelung angepasste Ausführung wählen kann.tisch optimiert hat Atlas Copco stellt sicher, dass der Kompressor stets Zudem gibt es unter anderem einen 15-seine kleinsten öleingespritzten im bestmöglichen Betriebspunkt gefah- kW-Kompressor, der bereits ab WerkKompressoren: die GA-Serie mit ren wird. Die gesamte Serie GA 5-15 auf einem Luftbehälter montiert wurde.Leistungen von 5 bis 15 kW. Die VSD wurde außerdem mit neuen Spar- regelungen sowohl beim Kühlventilator Internet-ZugriffMaschinen sind leistungsstärker als auch beim integrierten Trockner aus- steigert Zuverlässigkeitund noch zuverlässiger als ihre gestattet, wodurch die durchschnitt- Die Einführung der Elektronikon-Vorgänger und eignen sich für lichen Einsparungen weiter steigen. Steuerung in die Serie GA 5-15 (VSD) Die flexiblen Installationsmöglich- erlaubt auch bei diesen kleinen Kom-die dezentrale Aufstellung. keiten der kleinen Maschinen zählen zu pressoren nun die Online-Fernüberwa- ihren größten Vorteilen. Mit ihrem chung via einfacher Ethernetverbin- ie neuen Kompressoren der Betriebsgeräusch ab 60 dB(A) – was dung. Dieser Internet-basierte ZugriffD Serie GA 5-11 (mit fester Dreh- zahl) und GA 5-15 VSD (mitDrehzahlregelung) erzeugen bei glei- etwa dem Lärm einer normalen Waschmaschine auf Kompressordaten er- höht sowohl die Zuver- lässigkeit als auch diecher Leistung wie ihre Vorgänger einen entspricht – sind Effizienz, indem er zahl-um bis zu 8 % höheren Volumenstrom. die Kompresso- reiche Kontroll- undSpeziell dank des neuartigen Schrau- ren die leisesten Steu e rungs mög lich kei -benelements konnte Atlas Copco den überhaupt im ten bietet. Die Elektroni-spezifischen Energiebedarf um eben- Atlas-Copco- kon-Steuerung MK 5 mitfalls bis zu 8 % senken. Damit sinken Programm. Da- grafischem Display –die Stromrechnung und die Kosten für mit eignen sie Standard bei den dreh-die Drucklufterzeugung deutlich; denn sich für den Auf- zahlgeregelten Modellenbis zu 70 % der Lebenszykluskosten bau direkt neben – erlaubt sogar den Zu-eines Kompressors entfallen auf seinen oder in der Nähe griff auf bis zu sechsEnergiebedarf. Die neue GA-Serie eig- eines Arbeitsplat- Kompressoren.net sich zum Beispiel für Arbeitsplätze zes. Teure, lange Zu guter Letzt steigtin der Montage oder der allgemeinen Druck luftleitungen die Zuverlässigkeit auchFertigung, aber auch in der Automobil- können also entfallen. Die Installa- durch den neuen, integriertenindustrie, für die Wasserbehandlung, die tionskosten werden ferner dadurch ge- Trockner. Er garantiert eine hervorra-Luftzerlegung oder die Baubranche. senkt, dass die Umgebungstemperatu- gende Qualität der erzeugten Druckluft Besonders hoch sind die Einspar- ren schon bei der Standardausführung und schützt die angeschlossenen Luft-möglichkeiten bei den Modellen mit bis zu 46 °C betragen dürfen, wodurch verbraucher vor Korrosion. tpDrehzahlregelung: Hier kommt vor ein separater Kompressorenraum nichtallem bei stark schwankendem Druck- erforderlich ist. Insgesamt stehen demluftbedarf ein neuer Regelungsalgorith- Anwender nun deutlich mehr drehzahl- i GA 5-11: 714mus von Atlas Copco zur Geltung, mit geregelte Modelle zur Verfügung, so GA 5-15 VSD: 715 DK 1/2010 15
  16. 16. Metallbearbeitung FLEXIBLE MONTAGE Gesteuerter Elektroschrauber garantiert sicheren Halt Blindnietmuttern prozesssicher in Alu-Profile gesetzt Mit einem Tensor DS montiert gung, so dass dem Maschinenbautechni- ker Zeit blieb, eine prozesssichere Ladungssicherungsspezialist All- Lösung zu finden. Auf die stieß er im safe Jungfalk Blindnietmuttern Internet, und zwar in Form eines gesteu- verdrehsicher in Alu-Schienen. erten Tensor-Elektroschraubers von Der Schrauber zieht in mehreren Atlas Copco Tools, der durch mehrstufi- ges Anziehen auch anspruchsvollste Stufen an und dreht den Setz- Schraubaufgaben erledigt. dorn anschließend automatisch Das Problem lag in den Einfassschie- aus der gestauchten Mutter im nen, welche die Platten allseitig umrah- men. 58 M5er Blindnietmuttern müssen Linkslauf zurück. Nacharbeit an vordefinierten Positionen mit 5 Nm gibt’s dort nicht mehr. verdrehsicher in die Strangpressprofile aus Aluminium eingeschraubt werden, uss ein Kleintransporter um einen kompletten Plattensatz im M scharf bremsen, darf nichts von der Ladung nach vorne in die Fahrerkabine fliegen.“ Markus Fahrzeug zu verankern. Diese vermeint- Produktions- planer der eingeschraubten Blindnietmutter festfraß und sie unbrauchbar wurde. Bliebe sie unentdeckt, wäre das ein Selbach von der Allsafe Jungfalk GmbH Markus Selbach: Reklamationsgrund; wird ein derartiger & Co. KG (AJ) in Engen beschreibt mit Fehler entdeckt, bedeutet das mindes- drastischen Worten eine Situation, die „Seit wir den tens aufwendige Nacharbeit. Tensor einsetzen, am besten nie eintritt. Auf Schutzmaß- bekommen wir nahmen ist das Unternehmen speziali- weniger Rekla- Schrauber gibt Zyklus erst frei, siert: Es beliefert die europäische mationen. “ wenn alle Muttern sitzen Fahrzeugindustrie mit Ladungssiche- rungssystemen. Die umfassen neben „Beide Risiken schließen wir mit Gurten, Netzen und Fittings auch hoch- lich leichte Schraubaufgabe „führte in dem Einsatz des Tensor-DS-Pistolen- feste Halteschienen und komplette der Praxis zu Gewindefressern oder schraubers aus“, sagt Markus Selbach. Sicherheitsplatten, die den Fahrerraum durchrutschenden Blindnietmuttern“, Sein Schrauber ist so programmiert, schützen. wie Selbach sagt. Die wenig feinfühli- dass der Werker nur noch die Blindniet- „Bei der Montage dieser stabilen gen Pneumatik-Impulsschrauber beka- muttern mit einer Viertelumdrehung auf Siebdruckplatten zeigte sich, dass unse- men die Setzerscheinungen, die durch den Gewindedorn am Schrauberabtrieb re Druckluftschrauber überfordert das Stauchen der Blindnietmutter verur- zu setzen braucht. Den Rest besorgt dieFotos: Wenke waren“, berichtet Produktionsplaner sacht werden, nicht in den Griff. präzise Digitork-Steuerung des Tensors. Selbach, „und es kam zu Fehlern.“ – Vereinzelt überschoss das Drehmo- Sobald die Blindnietmutter im Mon- Zum Glück noch in der Vorserienferti- ment sogar, so dass sich der Setzdorn in tageloch steckt, zieht der Schrauber in16 DK 1/2010
  17. 17. Metallbearbeitung FLEXIBLE MONTAGE gessene oder falsch angezogene Blind- nietmuttern (und natürlich Schrauben) Taschenbuch kann es dabei nicht geben. Denn das Prüfen und Kalibrieren Werkzeug gibt in Selbachs Fall den Montagezyklus erst frei, wenn alle Ver- bindungen ordnungsgemäß abgearbeitet W ann und wie sollen Elektro- und Druck- luftschrauber geprüft werden? Wer darf die passenden Messmittel kalibrieren und wie wurden. Bei voller Geschwindigkeit – geht das vor sich? Was ist eine Maschinen- mit Drehzahlen bis 660 min-1 – zieht der fähigkeitsuntersuchung, Tensor jede einzelne der 58 Blindniet- was eine Homologation? Prüfen und Kalibrieren in der Schraubtechnik muttern bis zum Stauchen des Alumi- Fragen wie diese klärt nium-Gewindekörpers an und legt kurz das vollständig überar- beitete Taschenbuch vor dem Umschalten in den Endanzug „Prüfen und Kalibrieren eine kurze Pause von allerdings nur in der Schraubtechnik“ Mit diesem Tensor-Pistolen- 50 ms ein. Dann erst zieht er mit sehr von Atlas Copco Tools. Da schrauber hat Allsafe Jungfalk die niedriger Drehzahl bis zum program- Messungen ein wichtiger Qualität sicher im Griff. Deutlich mierten Endmoment an. Der Werker Bestandteil der industriel- zu sehen ist der Setzdorn (Adap- spürt von dieser „Unterbrechung“ len Qualitätssicherung ter am Schrauberabtrieb), mit sind, bietet sich die dem der Tensor die Blindnietmut- nichts, aber sie ist für den sicheren und Lektüre als leicht ver- tern zuverlässig und drehmoment- rutschfreien Sitz der Blindnietmutter ständliches Grundlagen-Update für Maschi- genau in die Aluminiumprofile von entscheidender Bedeutung. Und da nenbauer, Produktionsleiter, Anwender in der staucht. sich bis zu zehn unterschiedliche An- Automobilindustrie oder generell in Fertigung ziehmomente programmieren lassen, und Montage an. Neu aufgenommen wurde ein Kapitel zu Dreh- kann der Tensor DS bis zu zehn andere winkel-Kalibrierungen. Diese gewinnen bei Werkzeuge ersetzen. Darum prüft man anspruchsvollen Schraubverfahren stark anmehreren Stufen auf exakt 5 Nm an und in Engen auch schon weitere Einsatz- Bedeutung. Wer zum Beispiel Verschraubun-dreht den Setzdorn aus der eingestauch- möglichkeiten des Systems. gen über den Drehwinkel steuert, muss auchten Mutter automatisch im Linkslauf die eingesetzten Drehwinkelmessgeräte kali- brieren! Und bei sicherheitskritischen Ver-zurück. In Sekundenschnelle läuft der Drehmomente weichen nur schraubungen muss neben der SteuergrößeVorgang ab, und der Bediener kann um ± 1 % voneinander ab (zum Beispiel Drehmoment) eine Kontrollgrö-umgehend die nächste Blindnietmutter ße dokumentiert werden. Auch hier bietetzum Setzen auf den Dorn stecken. Begeistert ist Techniker und Prozess- sich der Drehwinkel als die praktikabelste Überrascht ist Markus Selbach planer Selbach auch von der Genauig- Lösung an. Erweitert wurde das Kapitel mitdavon, wie leicht sich der Tensor DS 4 keit des Tensorschraubers. Die AJ- den für die Schraubtechnik wichtigen Normen und Standards.programmieren ließ – und von dessen Werksvorgaben setzen mit ± 5 % enge Außerdem erläutert die Broschüre die grund-Vielseitigkeit: Es gibt Tensor-Modelle Drehmomenttoleranzen. Aber diese legenden Begriffe und Definitionen rund umvon 0,3 bis 4000 Nm für die vollständig Grenzen halte das Gerät spielend ein. das Prüfen und Kalibrieren von Industriewerk-rückverfolgbare Montage; frei wählbare „Durch die gleichmäßige Qualität der zeugen – wie Kalibrieren, Justieren, PrüfenSchraubstrategien setzen den Montage- hochwertigen Aluminiumprofile rei- und Eichen, Zertifizieren, Messunsicherheitmöglichkeiten praktisch keine Grenzen. chen unsere Drehmomentabweichungen oder Rückführbarkeit. Empfehlungen zu Rekalibrierintervallen und Anmerkungen zu Der DS-4-Pistolenschrauber bei All- in der Praxis sogar an rekordverdächti- Qualitätssicherung, Haftung und Umwelt-safe Jungfalk bietet eine Prozesssicher- ge plus/minus ein Prozent heran“, schutz ergänzen das Taschenbuch.heit der Stufe 3. Für funktionskritische, erklärt Markus Selbach. hwaber nicht dokumentationspflichtige i TaschenbuchSchraubverbindungen ist das die sinn- i Tensor DS: 716 Prüfen und Kalibrieren: 717vollste Stufe an Prozesssicherheit. Ver- DK 1/2010 17
  18. 18. Gartengeräte FLEXIBLE MONTAGE „Denkende“ Druckluftschrauber warnen Werker bei Fehlern Schneidig montiert Mit einem Pulsorschrauber Gruppenleiter der Fertigungsplanung/ Instandhaltung bei Viking. „Ordnungs- montiert Viking die Messer- gemäß“ bedeutet für die hier verbauten kupplungen von Rasenmähern DIN-938-Schrauben ein Drehmoment so schnell, dass die Welle gar von 62,5 Nm mit einer maximal zulässi- nicht erst nachgeben kann. gen Abweichung von ± 2,5 Nm. „Das können zwar auch andere Schrauber“, it vier Pulsor-Schraubern räumt der Techniker Kohler ein, „aber M konnte Rasenmäherhersteller Viking GmbH im Langkamp- fener Werk ein kniffliges Schraubpro- bei weitem nicht so schnell wie ein Pul- sor.“ Doch gerade die hohe Schraubge- schwindigkeit entscheidet über den kor- blem lösen, und zwar an der sogenann- rekten Sitz der Messerkupplung. ten Messerkupplung. Diese kuppelt durch Loslassen eines Hebels das Bauteil und Werker werden Schneidmesser zuverlässig aus. Wird digital überwacht der Grasfangkorb geleert, ist das Messer stillgesetzt und der Motor läuft weiter. Versuche mit leistungsstarken Dreh- Sobald der geleerte Korb auf den Mäher schraubern zeigten, dass sich die Motor- zurückgesteckt wird, kann durch Ziehen welle bei zunehmendem Drehmoment- der Einschaltvorrichtung das Messer aufbau mitzudrehen begann; es ließen wieder in Bewegung gesetzt werden. sich keine zuverlässigen Eindreh- Damit brauchen Anwender den Motor momente erzielen. Ferner war es zu auf-Foto: Wenke nicht mehr abzuschalten und wieder anzulassen, wenn sie den Fangkorb lee- ren wollen. Fingerverletzungen sind darum bei den modernen Viking- Blick in die Fertigung am Rasenmäher- Mähern bei vorschriftsmäßiger Bedie- Band: Durch die Einbindung des Schrau- nung ausgeschlossen. bers in die Linien-SPS können nur I.O.- Doch die Montage der Messerkupp- Teile weitergetaktet werden. Die klare lungen hat es in sich. Sie müssen auf die Rückmeldung an die Werker gibt den Mit- Abtriebswelle des Mähermotors ge- arbeitern Sicherheit über jedes einzelne schraubt werden, und diese Welle hat Schraubresultat und warnt bei fehlerhaf- ten Bauteilen. nur eine zentrale Gewindebohrung. Die Kupplung kann konstruktionsbedingt lediglich von einer einzigen Schraub- verbindung gehalten werden. „Darum brauchen wir 100-prozentige Gewähr, dass diese Verbindung ordnungsgemäß angezogen wird“, sagt Martin Kohler, 18 DK 1/2010

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