Betriebssicherheit dank Pilz

Sicherheit für Mensch und Maschine

| Redakteur: Silvano Böni

Der Maschinenbauer Brodbeck setzt auf Automatisierungslösungen von Pilz.
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Der Maschinenbauer Brodbeck setzt auf Automatisierungslösungen von Pilz. (Bild: Pilz)

Wenn in Maschinen Antriebe für Bewegung sorgen, schwere Rollen und Messer rotieren, müssen konsequenterweise gleich mehrere Gefährdungsrisiken abgesichert werden. Weil aber nicht Produkte allein, sondern erst integrierte Automatisierungs- und Sicherheitslösungen Maschinen sicher und produktiv machen, setzt der Maschinenhersteller Brodbeck seit Jahren auf Automatisierungslösungen von Pilz.

Wo Achsen rotieren, Massen in Bewegung und Schneidewerkzeuge in Aktion sind, folgt die Frage nach der Sicherheit für Mensch und Maschine auf dem Fusse. So auch bei den Standard- und Sondermaschinen zum Wickeln, Veredeln oder Teilen von Papier, Pappe oder Kunststoff des Herstellers Brodbeck. Insbesondere bei der Materialzu- und abfuhr muss bei einigen der Maschinen der Mensch in den Prozess eingreifen. Sicherheitseinrichtungen dürfen aber weder die Bedienbarkeit noch die Produktivität der Maschine beeinträchtigen oder gar zu Manipulationen anregen.

In Sachen Sicherheit setzt Brodbeck seit Jahren auf Lösungen von Pilz. Standen zu Beginn konventionelle Pnoz-Schaltgeräte für die sichere Überwachung von Not-Halt und Schutztüren im Mittelpunkt, kommen heute zunehmend flexible Lösungen zum Einsatz. «Innovative Maschinenhersteller wie Brod­beck sind stets an effizienten, reproduzierbaren Lösungen interessiert, die sich auch auf andere Maschinen und Projekte übertragen lassen», sagt Timo Lurf, Vertriebsingenieur bei Pilz. So verwundert es nicht, dass die Schwaben auch beim Re­design ihrer Eindorn-Schneidmaschine Uni 75 auf die Experten von Pilz zurückgriffen.

Redesign verlangt modernes Sicherheitskonzept

Das Ziel dieses kompletten Redesigns der Uni 75 war es, die Maschine auf den aktuellsten Stand der Technik zu bringen. Mit allen Konsequenzen bis hin zu modernen Steuerungs-, Parametrierungs- und Visualisierungslösungen. Bei der sicheren Zuhaltung von vier Schutztüren war neueste Technologie gefragt: Der Risikobeurteilung folgend darf ein mutwilliges oder versehentliches Öffnen der Schutztüren im laufenden Betrieb keinesfalls möglich sein. Potenzielle Gefahren gehen vor allem vom angetriebenen Dorn, den Führungsrollen, vom Kreismesser sowie von den rotierenden Papphülsen aus. Beim Ausschiebevorgang muss eine sicher reduzierte Geschwindigkeit gewährleistet sein. «Dabei müssen die Schutztüren einer mechanischen Beanspruchung zum Beispiel durch ein aufprallendes Hülsensegment standhalten. Zur Verifikation der funktionalen Sicherheit wurde die EN ISO 13849-1 angewandt. Beginnend mit der Risikobeurteilung über die Ermittlung des Performance Levels bis zur finalen CE-Zertifizierung sind zahlreiche Aspekte zu beachten», erklärt Timo Lurf. Und Siegfried Maier ergänzt: «Das kann ein kleines mittelständisches Unternehmen alleine gar nicht stemmen, da verlassen wir uns gerne auf die Kompetenz und Expertise eines qualifizierten Partners wie Pilz.»

Verriegelung und sichere Zuhaltung in einem Gerät

Am Anfang stand die Suche nach einem geeigneten Produkt für die sichere Türzuhaltung. Pilz brachte das neue Schutztürsystem Psenmlock von Pilz als Lösung ins Spiel: Das robuste und kompakte Gerät passt für alle 40-mm-Profilkonstruktionen und bietet eine extrem hohe Zuhaltekraft von 7500 N. «Wir haben Psenmlock im Rahmen einer Pilotanwendung getestet. Überzeugt hat es uns nicht nur deshalb, weil es sichere Verriegelung und sichere Zuhaltung in einem Gerät bietet. Komfortabel sind vor allem die herausragenden Einbau- und Diagnosefeatures, so dass wir die Türsicherung künftig bei all unseren Maschinen einsetzen werden», sagt Frank Stiefel, Konstrukteur bei Brodbeck. Das spart darüber hinaus Lagerkosten und vereinheitlicht Wartung und Service.

Gerät für alle Einbaulagen

Bei den Standard- und Sondermaschinen von Brod­beck kann die Einbaulage der Türsicherungen durchaus unterschiedlich ausfallen. Das Schutztürsystem Psenmlock bietet den Vorteil, dass die LEDs an drei Seiten angebracht und damit für Diagnosezwecke in jedem Fall gut ablesbar sind. Ein flexibel gelagerter Betätiger sorgt zudem für einen hohen Toleranzausgleich – für den Fall, dass eine Tür mal absacken sollte. Technisch wird die sichere Zuhaltung über eine zweikanalige Ansteuerung realisiert. Das System eignet sich ganz besonders für Maschinen mit gefährlichem Nachlauf (zum Beispiel rotierenden Spindeln, Messern et cetera), bei denen eine sichere Zuhaltung unumgänglich ist. Die Position des Rolltors überwacht der codierte Sicherheitsschalter Psencode von Pilz. Er dient sowohl der Stellungsüberwachung von trennenden Schutzeinrichtungen nach EN 60947-5-3 als auch der einfachen Positionsüberwachung. So kann Psencode je nach Ausführung auch auf kleinstem Raum höchsten Schutz vor Manipulation gewährleisten (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Mit dem Safety Calculator Pascal, ebenfalls von Pilz, wurde für sämtliche Sicherheitsfunktionen der einzelnen Schutztüren und Schutzhauben ein Performance Level (PL) d verifiziert. Die an der Uni 75 eingesetzten Pilz-Komponenten sind bis zum höchsten PL e nach EN ISO 13849-1 einsetzbar.

Kleinsteuerung für alle erforderlichen Funktionen

Als zentrale Instanz zur Überwachung der sicheren Signale kommt in der UNI 75 das konfigurierbare Steuerungssystem Pnozmulti 2 mit den entsprechenden Modulen zum Einsatz. Das Basisgerät Pnoz m B0 stellt 20 sichere Eingänge und 4 sichere Halbleiterausgänge zur Verfügung. Das lediglich 45 mm schmale Modul ist jederzeit flexibel erweiterbar. Über Profinet ist Pnozmulti 2 mit bidirektionaler Kommunikation an die Maschinensteuerung angebunden. Mit dem Softwaretool Pnozmulti Configurator ist die Konfiguration der Sicherheitsschaltung per «Drag & Drop» schnell und einfach realisierbar. «Im Pnozmulti 2 sind alle für unsere Maschine erforderlichen Funktionen angelegt. Mit dem bedarfsbezogenen Ansatz und der Flexibilität bei der Projektierung haben wir bislang sehr gute Erfahrungen gemacht. Daher wird das flexible Steuerungssystem auch in fast all unseren Maschinen verbaut», sagt Frank Stiefel.

Schlussendlich legt Brodbeck grossen Wert auf Qualität und zuverlässigen Kundenservice. Nach Ansicht von Siegried Maier nach wie vor das beste Rezept für eine langfristige und stabile Kundenbindung: «Unsere Kunden wollen keine Maschinen, sondern überzeugende Lösungen, einschliesslich kompetenter Beratung und zuverlässigem Service.» Ein Ansatz, den Brodbeck und Pilz gemeinsam verfolgen. SMM

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