Umfassendes Konzept für Abkantpresse schützt Bediener und Maschine

Höchste europäische Sicherheit

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Sicherheit, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Flexibilität – diese Schlagworte charakterisieren die Anforderungen an moderne Maschinen und Anlagen. Es sind Maßnahmen notwendig, die höchste Produktivität gewährleisten. Bei Maschinen und Anlagen, die einen direkten und ständigen Eingriff in den Produktionsprozess erfordern, ist zudem die Akzeptanz der Maschinenfunktionalität ein wichtiger Produktivitätsfaktor.

Zu den oben angesprochenen Maschinentypen gehören Abkantpressen. Das Gefahrenpotenzial für den Maschinenbediener ist relativ hoch, so dass hohe Sicherheitsstandards für seinen Schutz anzulegen sind. Gleichzeitig darf ihn die Sicherheitstechnik aber nicht im Handling behindern. Entsprechende mechanische Maßnahmen zur Reduzierung des Gefahrenpotenzials haben den Nachteil, dass sie den Bediener, der sich ständig im Gefahrenbereich der Ober- und Unterwange aufhält, behindern. Alternative elektrische Sicherheitsmaßnahmen müssen die höchsten Anforderungen wie Kategorie 4 nach EN 954-1 und SIL 3 nach IEC 61508 erfüllen.

Abstimmung der Komponenten
Für die Sicherheit der Presse gilt es, das Gesamtsystem zu betrachten. Der Integration der einzelnen Systemkomponenten kommt deshalb eine hohe Bedeutung zu. Zwar können einzelne Komponenten höchsten Sicherheitsanforderungen genügen, wenn sie jedoch falsch aufeinander abgestimmt oder gar fehlerhaft verknüpft sind, kann das eine Beeinträchtigung oder gar den Verlust der Sicherheitsfunktion zur Folge haben. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, die gesamte Maschine von einer europäischen Prüfstelle entsprechend prüfen und abnehmen zu lassen.
Die niederländische VGB Industriële Besturingstechniek übernimmt als Systemintegrator das komplette Engineering für die Sicherheitspakete von Exzenter-, Schneid- und Abkantpressen. Das Unternehmen mit Sitz in Gaanderen legt der Entscheidung für ein Sicherheitssystem den Umfang der benötigten Sicherheitsfunktionen zu Grunde. Schneidpressen beispielsweise erfordern eine geringere Anzahl an sicherheitsrelevanten Funktionen, die sich aber dennoch flexibel umsetzen lassen sollen. In diesem Fall setzt VGB auf das multifunktionale Sicherheitssystem „Pnozmulti“ von Pilz. Hingegen kommen sowohl in Exzenterpressen mit Wellenbruchkontrolle und Nockenschaltwerk als auch in Abkantpressen ausschließlich programmierbare Sicherheitssteuerungen PSS als zentrale Sicherheitssteuerungen zum Einsatz. „Sie sind nicht nur frei programmierbar, sondern bieten durch extrem kurze Zykluszeiten und kurze Reaktionszeit bei Verwendung von Interrupteingängen weitere Vorteile“, so van Ginkel, Geschäftsführer von VGB. „Zudem vereinigen die programmierbaren Sicherheitssteuerungen PSS ein breites, auf Pressenapplikationen zugeschnittenes E/A-Spektrum mit einer sehr kompakten Bauweise.“
Sicherheitskonzept für Abkantpressen
In einem aktuellen Projekt arbeitet VGB sehr eng mit SMD Europe aus den Niederlanden zusammen, einem Unternehmen, das hydraulische Abkantpressen entwickelt und vertreibt. Beide Unternehmen legen sehr großen Wert auf einen hohen Qualitätsstandard aller eingesetzten Komponenten. Die Abkantpressen verfügen zum einen über zwei hydraulisch angetriebene Achsen für die Oberwange (Y1 und Y2) mit einer maximalen Eilganggeschwindigkeit von 200 mm/s und zum anderen über bis zu maximal sechs über Servomotoren angetriebene Achsen für den Hinteranschlag (X, R, Z1, Z2, DX, DR). Alle Achsen stellen potenzielle Gefahrenquellen dar. Als Voraussetzung für die Marktzulassung müssen die Abkantpressen die europäischen Sicherheitsanforderungen konkretisiert durch EN 12622 erfüllen.
TÜV- und BG- zertifiziert
Für die SMD-Abkantpressen hat VGB mit dem Maschinenentwickler D-Design aus Holland ein Sicherheitskonzept erarbeitet und implementiert. Der Systemintegrator VGB bereitete die Zertifizierung des Sicherheitskonzepts der Abkantpresse in enger Zusammenarbeit mit der BG vor, so dass die Abnahme und die Sicherheitstests innerhalb kürzester Zeit vollzogen werden konnten. Ausschlaggebend dafür war auch der Einsatz von TÜV und BG zertifizierten und bewährten Sicherheitskomponenten wie der PSS und der Einsatz von bereits abgenommenen Software-Bausteinen. Alle sicherheitsrelevanten Funktionen ließen sich mit zertifizierten Bausteinen aus dem Software-Paket „Hydraulikpressen“ realisieren und mit dem Programmiertool PSS WIN-PRO einfach per Drag-and-Drop ins Programm einbauen. Alle sicherheitsrelevanten Bausteine sind geschützt. Das verhindert, dass der Code wissentlich oder unwissentlich vom Anwender verändert wird.
Abschaltung bei Gefahr
Die PSS 3075-3 ist zentraler Dreh- und Angelpunkt des Sicherheitskonzepts und sorgt für das sichere Abschalten aller Antriebe innerhalb kürzester Zeit. Sie stoppt die Abwärtsbewegung der Oberwange über das Abschalten der hydraulischen Sicherheitsventile. Die Hydraulikpumpe läuft weiter, so dass die Oberwange in jedem Fall aus kritischen Situationen nach oben bewegt werden kann.
Um die Bewegungen der Hinteranschläge zu stoppen, wird im Gefahrenfall sofort für jeden Antrieb das Enable-Signal abgeschaltet. Nach einer Verzögerungszeit und bei Achs-Stillstand erfolgt über Schütze mit zwangsgeführten Kontakten leistungsseitig die Trennung vom Netz.
Der Arbeitsraum der Maschinen ist hinten und seitlich durch Schutztüren gesichert. Die seitlichen Schutztüren dienen dem Zutritt für den Werkzeugwechsel, die hintere Tür erlaubt den Zugang zum Hinteranschlag und zur Hydraulik. Zur Überwachung der Schutztür kommt jeweils ein berührungsloser magnetischer Sicherheitsschalter „Psenmag“ von Pilz zum Einsatz. Bevor die Maschine nach Betätigung des Türendschalters wieder anläuft, muss sie mittels eines Quittiertasters freigegeben werden. Für den nicht einsehbaren hinteren Bereich ist ein separater Quittiertaster vorgesehen.
Nach vorn zum Bediener sichert ein Lichtgitter den Arbeitsraum, das auch den Start für den getakteten Betrieb gibt. In Zusammenarbeit mit dem Lichtgitterhersteller hat VGB ein Floating-Blanking des Lichtgitters im 1- und 2-Taktbetrieb realisiert, das die Unterbrechung eines einzigen, beliebigen Lichtgitterstrahls durch das Blech erlaubt. Werden jedoch zwei Strahlen unterbrochen, meldet das Lichtgitter dies sofort an die PSS und die Abwärtsbewegung wird gestoppt.
Sicherheitssteuerung PSS KEM 561
Produktportfolio Pilz KEM 562

Liste wichtiger Normen für den Hersteller von Maschinen
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