Die Anlagen, die die Temafa Maschinenfabrik GmbH in Bergisch Gladbach entwickelt und fertigt, stehen am Beginn des Prozesses der Vliesstoffherstellung: Sie öffnen die Ballen aus Synthetik- oder Naturfasern, teilen sie auf, mischen sie und übernehmen auch die Reinigung. Schon die Maschinen für die einzelnen Prozessschritte sind beeindruckend groß: Eine Maschine für das Mischen von Fasern kann bis zu 25 Meter lang sein. Sie verfügen über große Arbeitsräume, die ab und an inspiziert und gereinigt werden müssen. Die Zugangstüren sind gemäß der Maschinenrichtlinie abzusichern. Die klassische Lösung für eine solche Absicherung besteht in elektromechanischen Sicherheitsschaltern, die die Maschine stoppen, sobald eine Tür geöffnet wird. Alternativ lassen sich auch Sicherheitszuhaltungen einsetzen, die ein Öffnen der Schutztüren verhindern, solange der Arbeitsprozess läuft. In beiden Fällen wird steuerungstechnisch sichergestellt, dass die Maschine nicht in Gang gesetzt werden kann, solange die Schutztür geöffnet ist. Schlüsseltransfersystem als Alternative Dass man diese Systeme bei Temafa nicht einsetzt, sondern auf eine Lösung setzt, die zumindest in Deutschland weniger gebräuchlich ist, hat einen einleuchtenden Grund. Ing. Josef Lamprecht, bei der Temafa GmbH für die Auftragskoordination/ Elektro und auch für die Sicherheitstechnik verantwortlich, erklärt: \“Die Schutztüren unserer Anlagen sind häufig sehr groß und es gibt Maschinentypen wie z.B. Ballenöffner, die bei ihrer Arbeit stark vibrieren. Dann kann es dazu kommen, dass die Schutztüren Setzerscheinungen zeigen – mit der Folge, dass der Betätiger nicht mehr sauber in den Sicherheitsschalter einfahren kann. Die Anlagen bleiben dann stehen, bis dieser Defekt behoben ist.\“ Auch Faserflug kann die Funktion der Sicherheits-Schaltgeräte beeinträchtigen. Zwar lassen sich diese Stillstandsursachen leicht beheben, aber da ein ungeplanter Stillstand immer ein Ärgernis für den Maschinenbetreiber ist, suchte Temafa nach einer Alternative – und wurde fündig. Josef Lamprecht: \“Wir sind bei unserer Recherche auf das SHGV-Schlüsseltransfersystem von Elan gestoßen und haben schnell festgestellt, dass dieses System für unsere Aufgabenstellung die ideale Lösung sein könnte.\“ Mechanik statt Elektronik Im Prinzip ist das Schlüsseltransfersystem, das die Schmersal-Schwestergesellschaft Elan anbietet, ganz einfach aufgebaut: Es gibt eine Zentraleinheit – die sogenannte SVE-Einheit – mit Schlüsselwahlschaltern, von denen jeder jeweils einer bestimmten Schutztür zugeordnet ist. Im Normalbetrieb befinden sich alle Schlüssel in ihrem Schlüsselwahlschalter. Wenn z.B. ein Instandhalter eine Schutztür öffnen will, dann kann er das nur, wenn die Maschine steht. Denn nur dann gibt ein sicheres Stillstandssignal den Schlüssel frei. Mit diesem Schlüssel kann sich der Bediener über das Schloss an der Schutztür, das in die jeweilige Zuhaltung integriert ist, Zugang zum Gefahrenbereich verschaffen. Und solange der Schlüssel im Schloss an der Schutztür und nicht im Schlüsselwahlschalter steckt, kann die Maschine nicht gestartet werden. Der Schlüssel transportiert die Information Dieses System überzeugte die Verantwortlichen bei Temafa auf Anhieb. Denn es lässt sich sehr leicht montieren und man kommt ohne aufwendige Elektroinstallation zwischen Steuerung und Schutztür aus, weil letztlich die Schlüssel die sicherheitsgerichtete Information transportieren. Das spart auch Kosten. Josef Lamprecht: \“Wenn wir unsere Sicherheitssysteme, die der Steuerungskategorie nach 3 gemäß EN954-1 entsprechen, mit konventionellen Sicherheitsschaltern realisieren würden, wäre das rund 30% teurer als das SHGV-System.\“ Somit sprachen sowohl technische als auch kaufmännische Gründe für das Schlüsseltransfersystem, das Josef Lamprecht jedoch mit einer ebenso einfachen wie praktischen Idee weiter entwickelte. Denn Elan liefert an Temafa einen Satz mit farblich markierten Schlüsseln, die sich wesentlich besser der jeweiligen Schutztür zuordnen lassen. Jede Maschine wird mit einer Schlüssellliste ausgeliefert, die Auskunft darüber gibt, welcher Schlüssel zu welcher Schutztür gehört. Diese Liste erleichtert auch die Nachbestellung von Schlüsseln. Viele Vorteile Nachdem sich die Temafa-Konstrukteure für das SHGV-System entschieden hatten, stellten sie zunächst ausgewählten Kunden das Grundprinzip und die praktische Umsetzung der Schutztürabsicherung vor – und fanden sofort Zustimmung. Josef Lamprecht: \“Den Kunden gefällt das System: Sie sind der Meinung, andere Hersteller sollten unserem Beispiel folgen.\“ Dieser Ansicht sind sowohl die Steuerungsbauer der Kunden, die geringeren Aufwand für die Integration der Sicherheitstechnik treiben müssen und kleinere Klemmenkästen vorsehen können, als auch die Anwender, die das System sehr bedienerfreundlich finden. \“Der englische Ausdruck \’trapped key system\‘ beschreibt die Funktion und die Vorteile sehr treffend: Der Schlüssel ist immer sichtbar, die Betriebsart des Sicherheitssystems ist auf den ersten Blick erkennbar, und es gibt auch keine Möglichkeit der Fehlbedienung. Zudem sind die Betriebssicherheit und die Verfügbarkeit sehr hoch. Das sind Vorteile, die die Anwender zu schätzen wissen – und wir als Hersteller profitieren zusätzlich vom geringeren Verkabelungsaufwand.\“ Ein weiterer Vorteil: Da man keine Verkabelung benötigt, kann der Schlüsselschalter direkt an der Schutztür, das heißt am beweglichen Teil der Maschine angebracht werden. Das erleichtert in vielen Fällen die Konstruktion und verbessert auch die Ergonomie. So flexibel kann Mechanik sein Die Temafa-Konstrukteure bringen die SVE-Einheiten teilweise direkt an der Maschine an und ordnen jedem Schlüssel einen Leuchttaster zu, der den Stillstand der Maschine anzeigt und damit auch deutlich macht, dass der Schlüsselwahlschalter abgezogen werden kann. Der Anwender muss dieses Signal quittieren und kann erst dann mit dem Schlüssel die Schutztür öffnen. Da die Maschinen sehr groß sind, haben sie teilweise auch mehrere Schutztüren, die den Zutritt zum Gefahrenbereich ermöglichen. Eine Mischmaschine beispielsweise kann mit sechs Schutztüren ausgerüstet sein. Dann gibt es verschiedene Zugangsmöglichkeiten: Entweder ist jeder Schutztür ein Schlüssel zugeordnet oder es gibt für alle sechs Schutztüren einen einheitlichen Schlüssel. Man kann auch die Anlage in mehrere Sicherheitskreise einteilen und jedem Sicherheitskreis einen passenden Schlüssel zuordnen. Hier sind der Flexibilität also kaum Grenzen gesetzt, obwohl es sich um ein rein mechanisches System handelt. Flexibilität auch bei Umbau und Nachrüstung Auch bei nachträglichen Umbauten von Maschinen oder bei \’Last minute\‘-Änderungen in der Konstruktion bleibt man mit dem SHGV-System flexibel: Wenn man z.B. eine zusätzliche Schutztür einbauen möchte, muss man nur zusätzliche Schlösser bzw. Schlüssel bestellen. Bei konventionellen Sicherheitssystemen mit Sicherheitsschaltern oder -zuhaltungen hingegen wäre in diesem Falle zusätzliche Verdrahtung nötig, und es würden zusätzliche Kosten für die Umprogrammierung der Sicherheits-SPS entstehen. Selbst eine komplette Nachrüstung vorhandener Maschinen ist ohne Weiteres möglich, weil man keine Verdrahtung zum Sicherheitskreis benötigt. Somit zeigt das SHGV-System: Es muss nicht immer Elektronik sein. Auch mit einer rein mechanischen Lösung kann man Sicherheitssysteme von erheblicher Flexibilität und Anpassungsfähigkeit aufbauen. Nicht umsonst verwendet Toyota – Erfinder des avanciertesten Produktionssystems – Schlüsseltransfersysteme in seinen englischen Fertigungsstätten. Kasten 1: Schlüsseltransfersystem: Weiterentwicklung mit RFID-Technologie
K.A. Schmersal Holding
