Komplettlösungen bieten Einsparpotential Sensorik für intelligente Maschinensicherheit

Mit zunehmender Automatisierung im Maschinen- und Anlagenbau steigen auch die Anforderungen an die Maschinensicherheit. Verfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit müssen dabei in Einklang gebracht werden. Für die Schutztürüberwachung steht den Konstrukteuren eine Vielzahl von Sensoren zu Verfügung. Diese funktionieren nach unterschiedlichen Prinzipien und bieten damit verschiedene gestalterische Möglichkeiten für sichere und gleichzeitig bedienerfreundliche Lösungen. Denn wenn die Maschine nicht bedienerfreundlich ist, dann sind Manipulationen der Sicherheitsvorrichtungen vorprogrammiert. Bei der Auswahl der geeigneten Komponenten zur sicheren Überwachung von beweglich trennenden Schutzeinrichtungen gemäß EN 60947-5-3 müssen verschiedene Fragen geklärt werden: Handelt es sich um eine Tür, Haube oder Klappe, die häufig geöffnet und geschlossen wird? Soll neben dem Bedienpersonal auch der Prozess geschützt werden? Sind die Komponenten starken Verschmutzungen, starker Vibration und extremen Temperaturen ausgesetzt? Mechanische Sicherheitsschalter für einfache Applikationen Für einfache Schutztürapplikationen ohne erhöhte Anforderungen an Manipulations- und Umgehungsschutz sind mechanische Schutztürschalter als Schutztürüberwachung ausreichend. Mit Zuhaltung sorgt PSENmech für die Verriegelung der Schutztüre. Bei extremen Umgebungsbedingungen, wie zum Beispiel Verschmutzungen oder bei mechanischen Überlastungen, wenn Schutztüren sich im Verlauf der Zeit absenken, verkürzt sich die Lebensdauer eines Schalters deutlich. In diesen Fällen stellen Sicherheitsriegel wie der PSENbolt eine sichere Komplettlösung dar. Die Kombination aus Sicherheitsschalter, Türgriff und Riegel sind besonders geeignet für schwer zu justierende Schutztüren oder in Bereichen, in denen Schutztüren oft geöffnet und wieder geschlossen werden, da der Betätiger beim Einführen in den Betätigungskopf des Schalters mechanisch geführt wird. Alternativ bietet Pilz die sicheren Scharnierschalter PSENhinge für dreh- und schwenkbare Türen und Klappen an. Sie sind besser vor Manipulationen geschützt, da sie verdeckt und platzsparend im Scharnier der Schutzeinrichtung eingebaut werden. Berührungslos wirkende Sicherheitsschalter für hohe Sicherheit Vor allem bei Maschinen mit häufiger Betätigung und größeren Vibrationen gewinnen berührungslos wirkende Sicherheitsschalter an Bedeutung. Wegen der meist hohen Ansprechtoleranz lassen sich diese Schalter einfach und flexibel an der Maschine installieren. Zudem eignen sich berührungslose Sicherheitsschalter für Applikationen mit erhöhten Anforderungen bezüglich der Schutzarten IP67 und IP69K. Bei berührungslos wirkenden Sicherheitsschaltern werden zwei Wirkprinzipien unterschieden: magnetische Sicherheitsschalter mit normalem und codierte Sicherheitsschalter mit hohem Manipulationsschutz. Die kompakte Bauform zeichnet beide Schalter aus und erlaubt einen verdeckten Einbau; ein wichtiges Kriterium bei der Entwicklung von sicheren Maschinen. Außerdem lassen sich mit den Sicherheitsschaltern PSENmag bzw. PSENcode PLe nach EN ISO13849-1 und SIL3 nach EN/IEC62061 bzw. Kat. 4 nach EN954-1 erreichen. Stecker und Kabel für alle Montage- und Anfahrrichtungen sowie ein gesicherter Schaltabstand von 3 bzw. 10mm ermöglichen einen flexiblen Einbau sowie eine schnelle, bequeme Installation. Wegen ihres magnetischen Wirkprinzips eignen sich magnetische Sicherheitsschalter auch für den Einsatz an Maschinen mit hohem Edelstahlanteil, wie zum Beispiel an Verpackungsmaschinen. Für Applikationen, bei denen Metallspäne freigesetzt werden, sind codierte Sicherheitsschalter mit RFID Technologie die richtige Wahl. Bei Magnetschaltern besteht sonst die Gefahr, dass sich Metallstaub absetzt und so den Schutzmechanismus außer Kraft setzt. Generell kommen codierte Sicherheitsschalter dann zum Einsatz, wenn Sicherheit und hoher Manipulationsschutz gefordert sind. Sie vereinen integrierte Auswertung und gute Diagnose mit eingebautem Manipulations- und Umgehungsschutz in kleiner Bauform. Durch unterschiedliche Codierungsvarianten stehen verschiedene Stufen der Manipulationssicherheit zur Verfügung. Zum Beispiel schließt der vollcodierte Unikat-Betätiger, bei dem ein PSENcode-Schalter nur einen PSENcode-Betätiger akzeptiert, jegliche Manipulation aus. Der Sicherheitsschalter kann durch die integrierte Auswertung zudem ohne Abstriche bei der Sicherheitseinstufung in Reihe geschaltet werden und spart dadurch Eingänge am Auswertegerät. Zusätzlicher Prozessschutz für erhöhte Anforderungen Manche Türen, Hauben oder Klappen müssen zu Betriebs- oder Montagezwecken häufiger geöffnet werden. Mechanische Zuhaltungen haben den Nachteil, dass die Justage möglichst genau erfolgen muss. Pilz bietet für diese Anforderung PSENslock an, einen berührungslos, codierten Sicherheitsschalter mit einem Haltemagnet von 500 oder 1000N in einem System. Mit der Kombination aus sicherer Stellungsüberwachung und Prozesszuhaltung sind diese Schalter eine sichere Alternative zur bisherigen mechanischen Technologie. Hoher Manipulations- und Umgehungsschutz und geringer Verschleiß sorgen für eine lange Lebensdauer. Bei engen Platzverhältnissen müssen Schutzeinrichtungen unter Umständen nah an einer gefährlichen Bewegung platziert werden. Die Gefahr besteht eventuell auch nach dem Ausschalten der Maschine. Bei diesem so genannten gefährlichen Nachlauf ist die Verwendung einer sicheren Zuhaltung unbedingt notwendig. Die Zuhaltung wird ausschließlich bei einer sicheren Stillstandserkennung oder nach einer sicheren Verzögerungszeit aufgehoben. Mechanische Zuhaltungen mit Federkraftverriegelung oder integrierte sichere Schutztürsysteme übernehmen diese Aufgaben. Integrierte Systeme sparen Zeit und Kosten Auf eine Kombination aus Elektronik und Mechanik setzt das Schutztürsystem PSENsgate. Mit nur einem System erfüllt es die Anforderungen der höchsten Sicherheitskategorie. Das kompakte, sichere Schutztürsystem vereinigt Schutztürüberwachung, sichere Zuhaltung und Bedienelemente, inklusive zusätzlicher Funktionen wie Not-Halt und Flucht-/Hilfsentriegelung. Da das System auch Bolzenabriss und Riegelbruch erkennt, bietet es zusätzliche Sicherheit für Maschinen mit einem besonders hohen Gefahrenpotenzial. Solche Komplettsysteme finden ihren Einsatz meist bei größeren Schutztüren. Durch die Codierung ist Manipulations- und Umgehungsschutz gewährleistet. Zusätzlich lässt sich durch bis zu fünf Vorhängeschlösser am Riegel auch eine Schließsperre bzw. Wiederanlaufsperre realisieren. Komplettlösungen bringen Vorteile Bei der sicherheitstechnischen Ausstattung von Maschinen kommt es nicht nur auf einzelne Komponenten an, sondern auf deren Zusammenspiel: Komplettlösungen mit aufeinander abgestimmten Komponenten aus sicherer Sensorik und sicherer Steuerungstechnik bieten ein hohes Potenzial für Einsparungen. Entsprechende Sensoren und Auswerteeinheiten von einem Hersteller arbeiten mit abgestimmten Schnittstellen zwischen den Komponenten. Der Anwender muss keine Datenblätter prüfen oder aufwändige Tests einsehen, um sicherzustellen, dass die ausgewählten Komponenten auch in der Praxis reibungslos zusammenarbeiten.