Manchmal ist es wie die Quadratur des Kreises: Bei der Gestaltung von Produktions- und Montageanlagen sollen Konstrukteure einerseits die Produktivität und damit optimale Bedienbarkeit der Anlage im Auge behalten, andererseits dürfen sie aber die notwendigen Sicherheitsvorkehrungen für den Personenschutz nicht außer Acht lassen. Wie dies kompromisslos gelingen kann, zeigt die Firma Strasser mit ihren Meclock-Sicherheitshubsäulen.
Exklusiv in KEM Der Beitrag wurde nach Informationen der Euchner GmbH + Co. KG, Leinfelden-Echterdingen, und der Strasser GmbH, Weingarten, erstellt
Die Anforderungen an Handarbeitsplätze und teilautomatisierte Fertigungsanlagen sind heutzutage sehr vielfältig: Einerseits müssen geltende Normen und Sicherheitsanforderungen erfüllt, andererseits soll die Produktivität stetig gesteigert werden. Neben der optimalen Bedienbarkeit sind insbesondere die Anforderungen an die Sicherheit des Bedienpersonals von großer Bedeutung. Aber auch der Schutz von Anlagen und Maschinen vor teuren Schäden und das Vermeiden kostspieliger Ausfallzeiten sind unabdingbar. Notwendige Maßnahmen zum Schutz vor unvorhersehbaren Situationen sind also wichtig, sichern sie doch maßgeblich hohe Maschinenlaufzeiten und somit einen wirtschaftlichen Betrieb.
Eine Möglichkeit zur optimalen Absicherung von Arbeitsplätzen bietet die Strasser GmbH aus Weingarten mit ihren Sicherheitshubsäulen, die nicht nur mit einem dynamischen Servomotor mit integrierter Positionssteuerung ausgestattet sind, sondern auch mit dem bewährten Sicherheitssystem Meclock. Die Hubsäulen finden Einsatz in Montagestationen, Handarbeitsplätzen oder Testvorrichtungen. Die Technik, die eine Aktivierung der Gefahrenzone bei nicht geschlossenem Schutzfeld zuverlässig verhindert, kommt aus dem schwäbischen Leinfelden-Echterdingen. Der Absender: Euchner.
Funktionsweise des Meclock- Sicherheitskonzepts
Meclock ist ein inhärentes Sicherheitskonzept auf Basis eines rein mechanischen Stoppsystems, das konform mit der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG ist und die Sicherheitshubsäule nachlauffrei stoppt. Der Einklemmschutz wird ohne Elektronik oder Steuerungssignale realisiert und ist somit auch bei totalem Energieausfall zu 100 % gewährleistet.
Bei Beladevorgängen von Maschinen ist es notwendig, beweglich trennende Schutzeinrichtungen schnell und sicher zu schließen. Hierzu wird das Schutzfeld der Sicherheitshubsäule elektrisch angetrieben. Wird der Bediener während des Schließvorgangs vom Schutzfeld erfasst, löst die an der Unterkante komplett umlaufende Betätigungsleiste unmittelbar das Stoppsystem aus.
Dabei wird in einem Schritt der Antrieb entkoppelt und die Stoppmechanik ausgelöst. Das Schutzfeld bleibt nachlauffrei auf Höhe der Auslösung durch die Betätigungsleiste stehen. Ein Starten des nachfolgenden Prozesses ist nicht möglich, da der Betätiger des Sicherheitssystems CES am Schutzfeld befestigt ist und somit den Ansprechbereich des Lesekopfes nicht erreichen kann. Das Einklemmen von Bedienpersonal wird somit jederzeit verhindert, auch bei äußerst hohen Schließgeschwindigkeiten von bis zu 2 m/s. Beim Rückhub des Antriebs wird das Schutzfeld automatisch wieder eingekoppelt und in die geöffnete Ausgangslage bewegt.
Transpondercodiertes Sicherheitssystem CES
Die transpondercodierten CES-Systeme, von denen entweder eins (Abfrage geschlossen) oder zwei (Abfrage offen und geschlossen) verbaut sind, erkennen sicher, ob das Schutzfeld der Sicherheitshubsäule geschlossen oder offen ist. Strasser entschied sich für die berührungslosen Sicherheitssysteme aufgrund deren hoher Schwingungs-/Vibrationsresistenz sowie der hohen Schaltzahlen in Kombination mit einer SPS-Steuerung.
Ein CES-System besteht aus drei Komponenten: einem Lesekopf, einem Betätiger und einem Auswertegerät. Die sehr schlanke Bauform des Lesekopfes und des Betätigers ermöglichen eine einfache und platzsparende Montage innerhalb des Rahmens der Sicherheitshubsäule. Die Auswertung der Signale selbst erfolgt über das Auswertegerät, das sich typischerweise im Schaltschrank der zu sichernden Anlage befindet.
Die Transpondercodierung des CES-Systems bietet im Vergleich zu mechanischen Sicherheitsschaltern absolute Manipulationssicherheit. Jeder Betätiger besitzt eine eindeutige Codierung, die sich nicht umprogrammieren lässt. Durch das verschleißfreie Aktivieren des Lesekopfes durch den Betätiger ist die Lebensdauer von beiden Komponenten unbeschränkt. Der eingesetzte Transponder ist fest im Gehäuse vergossen und daher unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen. Abhängig von der Applikation kann die Anfahrrichtung des Betätigers variiert werden. Durch den einfachen Anschluss mittels Steckverbinder reduziert sich der Verdrahtungsaufwand auf ein Minimum.
Sichere Positions- erkennung
Die beiden Leseköpfe sind jeweils am oberen und unteren Ende des nicht beweglichen Rahmens und die Betätiger am Schutzfeld befestigt. Ist das Schutzfeld geschlossen und der Betätiger vom Lesekopf erkannt, werden die sicheren Ausgänge des Auswertegerätes geschaltet und der nachgelagerte Prozess gestartet.
Die ehemals von Strasser eingesetzten Sicherheitsschalter in den Sicherheitshubsäulen erfüllten die Anforderungen des Performance Levels PLd/Kat. 3. Seitdem jedoch die CES-Produkte Verwendung finden, ist es dem Kunden möglich, sein System zur Positionsabfrage des Schutzfeldes noch sicherer zu gestalten. Der Perfomance Level PLe/Kat. 4 der CES-Systemfamilie garantiert in Verbindung mit den entsprechenden Auswertegeräten ein äußerst sicheres Abfragesystem von den Sicherheitsexperten aus Leinfelden-Echterdingen. Alex Strasser, geschäftsführender Gesellschafter von Strasser, zeigt sich zufrieden: „Die Euchner-Sicherheitsschalter, die wir standardmäßig unseren Kunden anbieten, haben im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten das beste Leistungsportfolio.“
Euchner auf der AMB:
Halle 4, Stand D38
Euchner, Tel.: 0711 7597-0, E-Mail: info@euchner.de
Strasser, Tel.: 0751 56161-0, E-Mail: sales@strasser-gmbh.com
Die CES-Systemfamilie
Die berührungslosen Sicherheitsschalter und -systeme CES bieten sich an, wenn
- hohe Manipulationssicherheit erreicht werden muss
- extreme hygienische Umgebungsbedingungen gefordert sind
- keine genaue Türführung möglich ist
- Maschinentüren hohen Vibrationen ausgesetzt sind
- bei der Risikoanalyse eine hohe Kategorie nach EN ISO 13849-1 vorgeschrieben ist
Dazu bieten die Geräte folgende Vorteile:
- eindeutig codierter Betätiger
- höchste Manipulationssicherheit
- Betätiger kann innerhalb des Ansprechbereichs des Lese-kopfes verdreht werden
- einsetzbar in rauer Umgebung
- Verschmutzungen an der Oberfläche reduzieren nicht den Schaltabstand
- genaue Türführungen werden nicht benötigt
- Konstruktion: Risikoanalyse, Normenrecherche, Dokumentation nach Maschinenrichtlinie, TÜV-Prüfung
- Beschaffung: konfigurierbarer Produktbaukasten, 100 % Funktionsprüfung, einbaufertiges Produkt
- Inbetriebnahme: einfache und schnelle Maschinen- anbindung, minimaler Programmieraufwand, vorein- gestelltes Geschwindigkeitsprofil
- Betrieb: wartungsfreies Sicherheitssystem, minimale Maschinentaktzeiten, hoher Schutz gegen Manipulation, optimale Ergonomie
Einsparmöglichkeiten durch Meclock
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