BETRIEBSANLEITUNG HANDLING KOMPONENTEN. Drehantrieb DAP-2 / DAPI-2

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1 BETRIEBSANLEITUNG HANDLING KOMPONENTEN Drehantrieb DAP-2 / DAPI-2 BA deutsch, Ausgabe 01/2007

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3 Inhaltsverzeichnis 1. Wichtige Informationen Einleitung EU - Konformitätserklärung (nach MRL Anhang II A) Produktebeschreibung und Verwendung Gefahren Zusätzliche Informationen Gültigkeitsbereich der Betriebsanleitung 4 2. Technische Daten Leistungsdiagramm * Druck-Drehmomentdiagramm Massbild DAP Massbild DAPI Belastungsberechnungen Berechnungsbeispiele Berechnung von Massenträgheitsmomenten allgemein Inbetriebnahme Einbaulage Montage Anbau bewegter Körper an die Drehachse Drucklufteinspeisung Einstellen des Drehwinkels φ (siehe Abb. 4-1) Einstellen der Stossdämpfer (siehe Abb. 4-1) Einstellen und Anschliessen der induktiven Näherungsschalter Wartung Ersatzteillisten Ersatzteillisten DAPI

4 4.2. Ersatzteillisten DAP-2 / DAPI Umweltverträglichkeit Abbildungsverzeichnis 34 2

5 1. Wichtige Informationen 1.1. Einleitung Diese Betriebsanleitung beschreibt den mechanischen Aufbau, die Belastungsgrenzen, die Montage, den Unterhalt und die Ersatzteile des Drehantriebs DAP-2 / DAPI EU - Konformitätserklärung (nach MRL Anhang II A) Berücksichtigte Bestimmungen und Normen: Maschinenrichtlinie 89/392/EWG, 91/368/EWG Hersteller: Montech AG, Gewerbestrasse 12 CH 4552 Derendingen Tel , Fax Produktebeschreibung und Verwendung Drehantriebe DAP-2 / DAPI-2 werden überall dort eingesetzt, wo regelmässige, rotierende Vor- und Rückwärtsbewegungen ausgeführt werden müssen. Unter allen Umständen sind die Leistungsgrenzen zu beachten, welche in den technischen Daten festgelegt wurden. Bei frei drehenden Massen muss das zulässige Massenträgheitsmoment besonders beachtet werden Gefahren Der Antrieb frei drehender Massen mit DAP-2 / DAPI-2 ist nur dann zulässig, wenn diese durch bewegliche, trennende Schutzeinrichtungen Gemäss EN Abschnitt gesichert sind. Die Missachtung dieser Schutzmassnahme kann Quetsch- und Stossverletzungen zur Folge haben, insbesondere bei automatisch anlaufenden Maschinen. Geräte nie ohne montierte Abdeckung laufen lassen. 3

6 1.5. Zusätzliche Informationen Die vorliegende Betriebsanleitung dient dazu, die Drehantriebe DAP-2 / DAPI-2 fachgerecht und sicher einzusetzen. Sollten für Ihren Einsatzfall Informationen fehlen, bitten wir Sie, sich an den Hersteller zu wenden. Beim Nachbezug von Betriebsanleitungen sind unbedingt die Artikelnummer, die Produktbezeichnung sowie die Seriennummer anzugeben. Dieses Dokument kann auf unserer Homepage bezogen werden. Abb. 1-1: Beschreibung Typenschild Artikelnummer Produktbezeichnung Seriennummer Montech AG Geschäftsleitung U. D. Wagner C. Wullschleger 1.6. Gültigkeitsbereich der Betriebsanleitung Wir passen unsere Produkte laufend dem neuesten Stand der Technik und den Erkenntnissen aus der Praxis an. Die Betriebsanleitungen werden, den Produktveränderungen entsprechend, auf den neuesten Stand gebracht. Jede Betriebsanleitung hat eine Artikelnummer (z.b. BA ) und eine Ausgabenummer (z.b. 01/2007). Die Artikelnummer und die Ausgabenummer sind auf dem Titelblatt ersichtlich. 4

7 2. Technische Daten Drehantrieb DAP-2 / DAPI-2 DAP-2 DAPI-2 Drehwinkel [ ] Kolbendurchmesser [mm] Zulässiges Trägheitsmoment - mit Standardstossdämpfer [kgcm 2 ] mit Spezialstossdämpfer [kgcm 2 ] Zulässige Wellenbelastung 1) [Nm] Zulässige Axialbelastung Zug/Druck. [N] 240/ /460 Eigengewicht [kg] Betriebsdruck [bar] 2-6 Antriebsmedium 5µm gefilterte, geölte oder ungeölte Luft, Taupunkt <6 C Endlagendämpfung Wiederholgenauigkeit 2) [ ] 0.02 Hydraulische Stossdämpfer Endlagenkontrolle 3) induktive Näherungsschalter Pneumatikanschluss steckbar Geschwindigkeitsregulierung Umgebung: Temperatur [ C] Gewährleistung Wartung Einbaulage Material Rel. Luftfeuchtigkeit Reinheitsgrad der Luft Schlauch- 4 mm einstellbare Abluftdrosseln M5 < 95% (ohne Kondenswasserbildung) normale Werkstattatmosphäre 2 Jahre, beginnend mit dem Lieferdatum ölen der Schmierfilze Beliebig Aluminium, Stahl, Bronze, Kunststoff 1) Um die Längsachse der Drehwelle wirkendes Belastungsmoment 2) Streuung der Endlagen bei 100 aufeinander folgenden Hüben unter gleich bleibenden Bedingungen 3) Siehe Sonderzubehör 5

8 Sonderzubehör: Induktive Näherungsschalter PNP Ø 6,5mm mit LED, kurzschluss- und verpolungssicher, Schaltabstand 2mm, Kabellänge 2m Artikel-Nr / steckbar Artikel-Nr Einstellbare Abluftdrossel mit Steckanschluss für Schlauch Ø 2,7/4 Artikel-Nr (für die Drosselung von Verbrauchern am Drehantrieb DAPI-2). Winkeladapter WA zum Anbau von Greifern mit interner Lufteinspeisung, rechtwinklig zur Drehachse (inkl. Dichtungssatz) Artikel-Nr (siehe Abb. 3-7) Linearadapter LA zur Einspeisung exzentrisch angeordneter Verbraucher Artikel-Nr (siehe Abb. 3-5) Der Drucktaster wandelt ein pneumatisches Signal in ein Elektronisches um. Einsatz für häufigen Druckwechsel Dreh- bzw. Schwenkbewegung Artikel-Nr Umrüstsatz, DAP/DAPI-2 verstärkt für einen erhöhten Leistungsbereich Artikel-Nr

9 2.1. Leistungsdiagramm * Abb. 2-1: Leistungsdiagramm Beispiel: J = 100 kgcm 2 φ = 150 p = 5 bar Resultate: n max. = 80 Doppelhübe pro Minute t = 0.23 s Standard- Stossdaempfer J n p t φ = Massenträgheitsmoment = max. Anzahl Doppelhübe = pneum. Antriebsdruck = Verfahrzeit pro Hub = Drehwinkel * Gültigkeitsbereich des Leistungsdiagramms: Schwerpunkt der rotierenden Masse in der Rotationsachse liegend, Rotationsachse in beliebiger Lage. Schwerpunkt der rotierenden Masse ausserhalb der Rotationsachse liegend, Rotationsachse senkrecht stehend. 7

10 2.2. Druck-Drehmomentdiagramm Abb. 2-2: Druck-Drehmomentdiagramm p [bar] 2) 1) M [Nm] p = pneumatischer Antriebsdruck. M H = Haltemoment; entsprechend demjenigen, welches von aussen auf die stillstehende Ritzelwelle aufgebracht werden kann, ohne dass sich diese bewegt. M B = Bewegungsmoment; entsprechend demjenigen, welches infolge des pneumatischen Antriebs an der drehenden Ritzelwelle zur Verfügung steht. Abb. 2-3: DAP linke / rechte Endlage M H = p ) siehe Abb. 2-2 M B = p ) siehe Abb

11 2.3. Massbild DAP-2 Abb. 2-4: Massbild DAP-2 Beschreibung Artikel Nr. DAP DAP-2 verstärkt ( mit Spezialstossdämpfer ) 44280V 9

12 2.4. Massbild DAPI-2 Abb. 2-5: Massbild DAPI-2 Beschreibung Artikel Nr. DAPI DAPI-2 verstärkt ( mit Spezialstossdämpfer ) 44319V 10

13 2.5. Belastungsberechnungen Überprüfung des Einzelfalles Abb. 2-6: Lage der Anbauteile J m Z 1 1 Lage der Drehachse senkrecht waagrecht schräg J Ges = J z1 M 1 < m zul M 1 M 1 F 1 zul F 2 zul zul = zulässig vorh = vorhanden 11

14 Abb. 2-7: Lage der Anbauteile J m Z 1 1 J m Z 1 1 J m Z 2 2 a a Lage der Drehachse senkrecht waagrecht schräg J Ges = 2 (J z1 + m 1 a 2 ) + J z2 m 1. m 2 < m zul M 1 M 1 F 1 zul F 2 zul 12

15 Abb. 2-8: Lage der Anbauteile c J m Z 2 2 JZ 1 a m 1 b c/2 Lage der Drehachse senkrecht waagrecht schräg J Ges = J z1 + m 1 a 2 + J z2 + m 2 b 2 Versuch Versuch m 1 + m 2 < m zul M 1 M H M B M 1 F 1 zul F 2 zul M H M B 13

16 Abb. 2-9: Lage der Anbauteile c J m Z 3 3 J m Z 1 1 J m Z 2 2 a b d c/2 Lage der Drehachse senkrecht waagrecht schräg J Ges = J z1 + m 1 a 2 + J z2 + m 2 b 2 Versuch Versuch + J z3 + m 3 d 2 m 1...m 2 < m zul M 1 M H M B M 1 F 1 zul F 2 zul M H M B 14

17 2.6. Berechnungsbeispiele Abb. 2-10: Berechnungsbeispiel Überprüfung des Einzelfalls Überprüfen der Kräfte F 1 und F 2, sowie des Momentes M 1 M 1 F 2 F 1zul M 1 = = F zul cosα F 1vorh sinα a < M 1zul a α F 2zul = F zul cosα F 1 M 1 = F 2vorh sinα a < M 1zul Überprüfen des Bewegungs- und Haltemomentes M B und M H in den Endlagen A bzw. B. M vorh = F r cos β sin γ N.B : In der Formel ist der grössere der Beiden vorkommenden Winkel g einzusetzen. DAP-2 β F m zul [kg] 24 F r γ B F zul [N] 240 γ M 1 zul [Nm] 15 F A 15

18 2.7. Berechnung von Massenträgheitsmomenten allgemein Abb. 2-11: Berechnung von Massenträgheitsmomenten allgemein d z a z b x h x h z z 1 m = ρ π d 2 h m = ρ a b h 4 J z = m d J z = m ( a + b ) 8 12 J x = 1 16 m d h 3 2 J z Massenträgheitsmoment mit Rotationsachse z - z [kgcm 2 ] J x Massenträgheitsmoment mit Rotationsachse x - x [kgcm 2 ] m Masse [kg] ρ Dichte [kg/cm 3 ] a Länge [cm] b Breite [cm] d Durchmesser [cm] h Höhe [cm] 16

19 3. Inbetriebnahme 3.1. Einbaulage Die Drehantriebe können grundsätzlich in jeder beliebigen Lage verwendet werden. Es ist jedoch zu beachten, dass bei nicht senkrecht stehender Drehachse, und einem exzentrisch zur Rotationsachse liegenden Massenschwerpunkt, zusätzlich variable Gewichtsmomente auftreten. Diese wirken entweder in, oder gegen die Bewegungsrichtung. Die Folge davon ist, dass das zulässige Massenträgheitsmoment von 140 bzw. 500 kgcm 2 reduziert werden muss, und dass sich die im Leistungsdiagramm (Abb. 2-1) aufgeführte Drehzeit (t) durch Geschwindigkeitsdrosselung erhöht. Abb. 3-1: Einbaulage 17

20 3.2. Montage Die Montage der Drehantriebe DAP-2 / DAPI-2 kann beliebig und an jedem verfügbaren QUICK- SET Schwalbenschwanz erfolgen. Mit den MONTECH QUICK-SET -Komponenten können schnell und einfach beliebige Aufbaukombinationen erstellt werden. Die evt. vorzunehmende Lagekorrektur des Drehantriebes (Achsverschiebung) bestimmt die geeignetste der 4 Befestigungsmöglichkeiten. Abb. 3-2: Befestigungsmöglichkeiten 18

21 3.3. Anbau bewegter Körper an die Drehachse Mit interner Drucklufteinspeisung (Abb Abb.3 5) Abb. 3-3: Greiferachse = Rotationsachse DAPI-2 SRR-40 GWUI- GPUI- GPPI- 19

22 Abb. 3-4: Greiferachse steht rechtwinklig zur Rotationsachse DAPI-2 Zubehör: Winkeladapter mit Druckluft - durchführung Art-Nr SRR-40 SRR-40 GWUI- GPUI- GPPI- 20

23 Abb. 3-5: Greiferachse steht ausserhalb zur Rotationsachse DAPI-2 Zubehör: Linearadapter Art-Nr SRR-40 LA-40 TP-16 GWU- GPU- GPP- SLL-55 SLL-12, SLL-20, SLL-55 (je nach Greifertyp) Die Verbraucher (z.b. Greifer) werden durch die Bohrungen P3 und P4 gespiesen. 21

24 Mit externer Drucklufteinspeisung (Abb.3-6, Abb.3-8) Abb. 3-6: Greiferachse in der Nähe der Rotationsachse liegend. DAP-2 SLR-15 GWU- GPU- GPP- Die Greiferachse kann in der Achse y y um ca. ± 5mm aus der Rotationsachse verschoben werden. 22

25 Abb. 3-7: Die Greiferachse steht rechtwinklig zur Rotationsachse. DAP-2 SLR Konsolwinkel KW GWU- GPU- GPP- SLL-12, SLL-20 SLL-55 (je nach Greifertyp) Der Konsolwinkel KW kann in der Achse x x um ca. ± 8 mm verschoben werden. Der Greifer kann in der Achse z z je nach Greifertyp um ± 5mm (GPP-3) bis ± 29mm (GPS-1) verschoben werden. 23

26 Abb. 3-8: Körper mit grossem Abstand zur Rotationsachse. DAP-2 SLR-15 TP-16 SLL-12, SLL-20, SLL-55 (je nach Greifertyp) GPP- GWU- GPU- 24

27 3.4. Drucklufteinspeisung Abb. 3-9: Drucklufteinspeisung DAP-2 / DAPI-2 P 1 P 2 M5 M5 P 1 Drehung im Uhrzeigersinn P 2 Drehung im Gegenuhrzeigersinn Abb. 3-10: Drucklufteinspeisung DAPI-2 für Verbraucher an Drehwelle P 3 M5 M5 P 4 P3 / P4 Drucklufteinspeisung für Verbraucher an Drehwelle (Abb ). 25

28 3.5. Einstellen des Drehwinkels φ (siehe Abb. 4-1) Der Drehwinkel ist bei sehr geringer Drehgeschwindigkeit einzustellen. Die Drosselrückschlagventile (440) sind deshalb nur um ca. 3-4 Umdrehungen zu öffnen. Lösen der beiden Zylinderschrauben (260a). Durch Verdrehen einer oder beider Anschlaghülsen (120) verändert sich der Drehwinkel (1 Umdrehung = ca. 8 ). Die Anschlaghülsen (120) dürfen nur im unbelasteten Zustand verstellt werden. Zylinderschrauben (260a) mit 2.5Nm anziehen. Bei vollständigem Zurückdrehen der Anschlaghülsen (120) kann ein Drehwinkel φ von max. 180 erreicht werden Einstellen der Stossdämpfer (siehe Abb. 4-1) Die Verfahrgeschwindigkeit, das Massenträgheitsmoment, der Betriebsdruck, sowie in gewissen Fällen die Lage der Drehachse beeinflussen die durch die Stossdämpfer aufzunehmende Energie. Die optimale Einstellung der Stossdämpfer, d.h. diejenige, welche bei gegebenen Einflussgrössen die kürzeste Verfahrzeit ergibt, erreicht man wie folgt: Drehantrieb in gewünschter Lage aufbauen. Drosselrückschlagventile (440) von der vollständig geschlossenen Einstellung aus ca. 3-4 Umdrehungen öffnen. Kontermutter (400) des Stossdämpfers lösen. Stossdämpfer (220) soweit in die Anschlaghülse (120) schrauben, bis sich der eingestellte Drehwinkel φ anfängt zu verringern. Verfahrgeschwindigkeit durch Öffnen der Drosselrückschlagventile (440) soweit erhöhen, bis die rotierende Masse mit scheinbar gleich bleibender Geschwindigkeit in die entsprechende Endlage fährt, ohne dabei einen Schlag zu verursachen. Wird dieser Punkt trotz vollständig geöffneter Drosseln nicht erreicht, d.h. ist kurz vor Erreichen der Endstellung eine Verminderung der Geschwindigkeit erkennbar, muss der Stossdämpfer langsam zurückgeschraubt werden bis die Endstellung ohne scheinbare Geschwindigkeitsverminderung angefahren wird. In Räumen mit schwankender Umgebungstemperatur muss diese Einstellung bei der höchsten vorkommenden Temperatur vorgenommen werden. Festziehen der Kontermutter (400). 26

29 3.7. Einstellen und Anschliessen der induktiven Näherungsschalter Die induktiven Näherungsschalter dürfen erst dann eingestellt werden, wenn der Drehwinkel bestimmt ist und sich nicht mehr verändert. Die verwendeten Näherungsschalter müssen einen Schaltabstand (Sn) von 1-2mm aufweisen, für den bündigen Einbau vorgesehen sein und ein Schalter-Gehäuse -Ø von 6,5mm besitzen. Einstellvorgang (siehe Abb.4-1) Drehwelle in die eingestellte Endlage fahren. Näherungsschalter in die Klemmbüchse (150) stecken und zusammen so in die Bohrung des Gehäuses (10) platzieren, dass die Stirnfläche der Hülse (150) vom Bedämpfer (70) einen Abstand von ca. 0.3 mm aufweist. Beim elektrisch angeschlossenen Näherungsschalter leuchtet jetzt die LED auf. Hülse (150) und Näherungsschalter durch leichtes Anziehen des Gewindestiftes (300) sichern. Abb. 3-11: Anschluss-Schema für induktiven Näherungsschalter 27

30 3.8. Wartung Überprüfung der Stossdämpfer In allen Standardgeräten von MONTECH sind Stossdämpfer höchster Qualität eingesetzt. Trotzdem kann es vorkommen, dass Stossdämpfer ausfallen. Wir empfehlen deshalb während des Betriebes auch darauf zu achten, dass die rotierenden Massen nicht schlagartig in ihre Endlagen fahren. Überall wo dies trotzdem der Fall ist, muss unverzüglich der entsprechende Stossdämpfer gemäss Kapitel «Einstellen der Stossdämpfer» neu eingestellt werden. Ist ein zufrieden stellendes Resultat nicht erreichbar, muss der Stossdämpfer ersetzt werden. Anmerkung: Defekte Stossdämpfer vermindern die Lebensdauer der Drehantriebe beträchtlich. Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Endlagen (Endpositionen) sind nicht mehr gewährleistet. DAP-2 / DAPI-2 Drehantriebe sind wartungsfrei bis 10 Mio Zyklen. Danach empfehlen wir folgende Unterhaltsarbeiten für einen weiteren ungestörten Betrieb: Reinigung des Gerätes, insbesondere die Führungsmechanik Dichtungsüberprüfung und ev. Ersatz Schmierung insbesondere die Führungsmechanik, mit Schmieröl Paraliq P 460 (Montech Art. Nr ) 28

31 4. Ersatzteillisten Abb. 4-1: Explosionszeichnung DAP-2 29

32 4.1. Ersatzteillisten DAPI-2 Abb. 4-2: Explosionszeichnung DAPI-2 30

33 4.2. Ersatzteillisten DAP-2 / DAPI-2 Pos. Bezeichnung Artikel-Nr. Material DAP-2 DAPI-2 10 Gehäuse Aluminium 20* Ritzelwelle Stahl 30* Zahnkolben Stahl 50 Führungsbolzen Stahl 60* Zahnstange Stahl 70 Bedämpfer Stahl 80 Zylinderrohr Stahl 90 Deckel Aluminium 100 Überwurfmutter Aluminium 110 Deckel POM 110 Deckel Aluminium 120 Anschlaghülse Stahl 130 Abdeckung ABS 150* Klemmhülse POM 160 Rippenscheibe Stahl 190 Schmierfilz Wollfilz 200 Rillenkugellager Stahl 210 Rillenkugellager Stahl 220* Stossdämpfer Stahl 220* Stossdämpfer verstärkt Stahl 260 Zylinderschraube Stahl 265 Rippenscheibe Stahl 270 Zylinderschraube Stahl 280 Zylinderschraube Stahl 300 Gewindestift Stahl 400 Mutter zu Stossdämpfer Stahl 410 Sicherungsring Stahl * Die markierten Artikel sind Ersatzteile und ab Lager lieferbar. 31

34 Pos. Bezeichnung Artikel-Nr. Material DAP-2 DAPI Drosselrückschlagventil Messing 450 Typenschild Diverses 455* Dichtungssatz Diverses 455/310 O-Ring NBR 455/320 O-Ring NBR 455/330 Kolbendichtung NBR 455/340 O-Ring NBR 455/350 O-Ring NBR 455/370 O-Ring NBR 455/380 Führungsring POM 455/390 Führungsring P.T.F.E 490 Plakette Typenschild PU 510 Abstützung POM 520 Schraube spezial Stahl 530 Schmiernippel D Stahl 540 Zylinderschraube Stahl * Die markierten Artikel sind Ersatzteile und ab Lager lieferbar. 32

35 5. Umweltverträglichkeit Verwendete Materialien Aluminium Stahl Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) Polyoxymethylen (Polyacetal) POM P.T.F.E Parafinisches Mineralöl, synthetisches Kohlenwasserstofföl Polyurethan (PU) Wollfilz Oberflächenveredelung Anodisieren von Aluminium Schwärzen von Stahl Lackieren von POM Formgebungsprozesse Spanende Bearbeitung von Alu, Stahl, POM, P.T.F.E Formpressen von NBR-Dichtungen Aufschäumen von Polyurethan Emissionen während des Betriebes Keine Beim Betrieb der Geräte mit geölter Luft empfehlen wir die Abluft über einen Ölabscheider/Ölfilter in die Atmosphäre zurückzuführen. Entsorgung Nicht mehr verwendbare Drehantriebe sollen nicht als ganze Einheiten, sondern demontiert in Einzelteile, nach Materialart rezykliert werden. Die Materialart jedes Einzelteils ist in den Ersatzteillisten aufgeführt. Nicht rezyklierbares Material soll artgerecht entsorgt werden. 33

36 6. Abbildungsverzeichnis Abb. 1-1: Beschreibung Typenschild... 4 Abb. 2-1: Leistungsdiagramm... 7 Abb. 2-2: Druck-Drehmomentdiagramm... 8 Abb. 2-3: DAP linke / rechte Endlage... 8 Abb. 2-4: Massbild DAP Abb. 2-5: Massbild DAPI Abb. 2-6: Lage der Anbauteile Abb. 2-7: Lage der Anbauteile Abb. 2-8: Lage der Anbauteile Abb. 2-9: Lage der Anbauteile Abb. 2-10: Berechnungsbeispiel Überprüfung des Einzelfalls Abb. 2-11: Berechnung von Massenträgheitsmomenten allgemein Abb. 3-1: Einbaulage Abb. 3-2: Befestigungsmöglichkeiten Abb. 3-3: Greiferachse = Rotationsachse Abb. 3-4: Greiferachse steht rechtwinklig zur Rotationsachse Abb. 3-5: Greiferachse steht ausserhalb zur Rotationsachse Abb. 3-6: Greiferachse in der Nähe der Rotationsachse liegend Abb. 3-7: Die Greiferachse steht rechtwinklig zur Rotationsachse Abb. 3-8: Körper mit grossem Abstand zur Rotationsachse Abb. 3-9: Drucklufteinspeisung DAP-2 / DAPI Abb. 3-10: Drucklufteinspeisung DAPI-2 für Verbraucher an Drehwelle Abb. 3-11: Anschluss-Schema für induktiven Näherungsschalter Abb. 4-1: Explosionszeichnung DAP Abb. 4-2: Explosionszeichnung DAPI

37 MONTECH AG Gewerbestrasse 12, CH-4552 Derendingen Fon , Fax